We investigate the problem of defending wireless sensor networks against attacks that disrupt dynamic routing protocols. We propose a novel intrusion detection system that detects the presence of a sinkhole attack, or any attack that misleads traffic by understating the cost of an attack route. Our study shows that protocols designed to select the shortest path between two nodes will, through time, select a series of paths whose length exhibits a log-normal distribution. By deriving tolerance limits from the lognormal distribution of path lengths under normal conditions, we develop an anomaly detection scheme that detects sinkhole attacks in a computationally efficient manner. We show that our scheme can detect attacks with 96% accuracy and no false alarms using a single detection system in a simulated network

ما مسئله دفاع از شبکه­ های حسگر بی سیم در برابر حملاتی که پروتکل های مسیریابی پویا را مختل می­کنند، بررسی می­کنیم. ما با سر در آوردن از هزینه یک مسیر حمله، یک سیستم تشخیص نفوذ جدید که حضور یک حمله گودال یا هر حمله ای که ترافیک را گمراه می­کند، ارائه می­کنیم. مطالعه ما نشان می دهد، پروتکل­ های طراحی شده برای انتخاب کوتاه­ترین مسیر بین دو گره، در طول زمان، یک سری از مسیرهایی را که طول آن­ها توزیع لگ-نرمال را نشان می­دهد، انتخاب خواهند کرد. ما با استخراج محدوده تحمل­ پذیری از توزیع لگ-نرمال طول مسیر در شرایط عادی، یک طرح تشخیص ناهنجاری توسعه داده­ایم که حملات گودال را به شیوه ای که از لحاظ محاسباتی کارآمد باشد، تشخیص می­دهد. ما نشان می دهیم که طرح ما می تواند حملات را با دقت 96٪ و بدون هشدار کاذب با استفاده از یک سیستم تشخیص منفرد در یک شبکه شبیه سازی شده، تشخیص دهد.

-1 مقدمه

اهمیت شبکه های حسگر بی سیم (WSNs) به عنوان یک راه حل کم هزینه برای سنجش و جمع­آوری داده ­ها با رشد روبرو شده­ است. مزیت کلیدی شبکه ­های حسگر بی­سیم، استقرار آسان آن­ها است که بخشی از آن به دلیل استفاده از پروتکل های مسیریابی که خودشان شبکه را پیکربندی می­کنند، می­باشد [7]، [8]. با این حال، اگر شبکه­های حسگر بی­سیم باید برای نظارت بر زیرساخت های حیاتی مانند توزیع آب، مورد استفاده قرار گیرند، آنگاه ضروری است که یکپارچگی شبکه­ های حسگر بی­سیم در برابر حملات مخرب محافظت شود. به ویژه، پروتکل های مسیریابی استفاده شده با شبکه­ های حسگر بی­سیم به طور بالقوه­ای نسبت به حملات مسیریابی که می توانند اتصال در شبکه را مختل کنند، آسیب پذیر هستند. در حالی که دفاع سنتی رمزنگاری برای محافظت از شبکه های سیمی استفاده می شود، منابع محدود ارتباطی و CPU در گره های حسگر بی­سیم کم هزینه، رمزنگاری منابع­بر(مصرف کننده منابع بسیار) را غیر عملی می­سازد. در این مقاله، ما یک طرح محاسباتی کارآمد برای تشخیص یک کلاس خاص از حمله مسیریابی در شبکه­ های حسگر بی­سیم ارائه می­ دهیم…