وجدت شبكات الحساسات اللاسلكية طريقها إلى العديد من التطبيقات التجارية والصناعية، و العسكرية، وقد أدى هذا الانتشار إلى زيادة الاهتمام بتوفير الحماية الأمنية لهذه الشبكات. كان الهدف من الدراسة تصميم منظومة أمان متكاملة تعد وسيلة دفاعية تختص بتوفير الحماية من الاعتداءات التي تتعرض لها المحطة الاساسية التي تربط شبكة الحساسات اللاسلكية بالخدام، حيث ضمت منظومة الأمان المقترحة على اثنين من خوارزميات التشفير الكتلي وهما خوارزمية تشفير البيانات العالمية (IDEA) و خوارزمية معيار التشفير المتقدم (AES) وكذلك خوارزمية التشفير التدفقي الـ(Scream Cipher)، استخدمت هذه الخوارزميات من أجل تشفير البيانات وضمان خصوصيتها على طول مسارها ابتداءا من عقد الحساسات وانتهائاً بالخادم لغرض تحقيق اتصال مؤمن بين جميع أجزاء الشبكة، استخدمت منظومة الامان المقترحة خوارزمية الـ(HMAC) باستخدام دالة الاختزال الـ(SHA-512) لضمان صحة ووثوقية البيانات المرسلة والمستلمة، كذلك احتوت هذه منظومة المقترحة آلية تحديث تلقائية للمفاتيح بين أجزاء الشبكة بصورة متزامنة وبدون اجراء عملية تبادل للبيانات، واخيراً الجدار الناري استخدم لمنع الوصول للشبكة من قبل الاطراف غير المخولين. فعند اعتبار النواحي الأمنية للمحطة الاساسية (مُثِّلَ طرف المحطة الاساسية باستخدام معالج الشبكة الـ(Ubicom) من نوع (IP2022)) استخدمت طرائق تحسينات على الخوارزميات المستخدمة لغرض جعلها تعمل ضمن موارد الـ(Ubicom) المحدودة دون استنزافها، وتم العمل على تحقيق التوازن بين كلفة تشغيل الآليات الأمنية و كلفة تشغيل الوظائف الأخرى للشبكة. من طرف الخادم (أحياناً يسمى المواجهة بين الانسان والحاسبة (HMI)) صممت منظومة الأمان المقترحة باستخدام برنامج الـ(LabVIEW 2009). أخيراً للتحقق من صحة منظومة الامان المقترحة عملياً اقترح نموذج محاكاة لشبكة حساسات لاسلكية لتجميع معلومات عن درجة حرارة المنطقة المحيطة من الحساسات الى المحطة الأساسية، ومن ثم إرسال المعلومات المستلمة إلى الخادم ، حيث اخذ بنظر الاعتبار انواع مختلفة من معماريات الامان في عملية الاختبار هذه.
Abstract
وجدت شبكات الحساسات اللاسلكية طريقها إلى العديد من التطبيقات التجارية والصناعية، و العسكرية، وقد أدى هذا الانتشار إلى زيادة الاهتمام بتوفير الحماية الأمنية لهذه الشبكات. كان الهدف من الدراسة تصميم منظومة أمان متكاملة تعد وسيلة دفاعية تختص بتوفير الحماية من الاعتداءات التي تتعرض لها المحطة الاساسية التي تربط شبكة الحساسات اللاسلكية بالخدام، حيث ضمت منظومة الأمان المقترحة على اثنين من خوارزميات التشفير الكتلي وهما خوارزمية تشفير البيانات العالمية (IDEA) و خوارزمية معيار التشفير المتقدم (AES) وكذلك خوارزمية التشفير التدفقي الـ(Scream Cipher)، استخدمت هذه الخوارزميات من أجل تشفير البيانات وضمان خصوصيتها على طول مسارها ابتداءا من عقد الحساسات وانتهائاً بالخادم لغرض تحقيق اتصال مؤمن بين جميع أجزاء الشبكة، استخدمت منظومة الامان المقترحة خوارزمية الـ(HMAC) باستخدام دالة الاختزال الـ(SHA-512) لضمان صحة ووثوقية البيانات المرسلة والمستلمة، كذلك احتوت هذه منظومة المقترحة آلية تحديث تلقائية للمفاتيح بين أجزاء الشبكة بصورة متزامنة وبدون اجراء عملية تبادل للبيانات، واخيراً الجدار الناري استخدم لمنع الوصول للشبكة من قبل الاطراف غير المخولين. فعند اعتبار النواحي الأمنية للمحطة الاساسية (مُثِّلَ طرف المحطة الاساسية باستخدام معالج الشبكة الـ(Ubicom) من نوع (IP2022)) استخدمت طرائق تحسينات على الخوارزميات المستخدمة لغرض جعلها تعمل ضمن موارد الـ(Ubicom) المحدودة دون استنزافها، وتم العمل على تحقيق التوازن بين كلفة تشغيل الآليات الأمنية و كلفة تشغيل الوظائف الأخرى للشبكة. من طرف الخادم (أحياناً يسمى المواجهة بين الانسان والحاسبة (HMI)) صممت منظومة الأمان المقترحة باستخدام برنامج الـ(LabVIEW 2009). أخيراً للتحقق من صحة منظومة الامان المقترحة عملياً اقترح نموذج محاكاة لشبكة حساسات لاسلكية لتجميع معلومات عن درجة حرارة المنطقة المحيطة من الحساسات الى المحطة الأساسية، ومن ثم إرسال المعلومات المستلمة إلى الخادم ، حيث اخذ بنظر الاعتبار انواع مختلفة من معماريات الامان في عملية الاختبار هذه.
ندى اسماعيل نجم | Nada I. Najim | 3535