در این مقاله در تکنیک تشخیص حمله برای شبکه های and-hoc که از همکاری گره ها در یک همسایگی برای کشف یک گره مهاجم (بداندیش) در آن همسایگی استفاده می کند. اولین روش برای تشخیص گره های مهاجم در یک همسایگی که هر دو جفت گره در یک محدوده رادیویی می باشند. این قبیل گره های همسایه به عنوان دسته (گروه یا clique) شناخته می شوند. روش دوم برای تشخیص گره های مهاجم در یک همسایگی که ممکن است دو گره در یک محدوده رادیویی نباشند اما یک گره میانی مابین آنها وجود دارد که سایر گره‌ها در یک همسایگی one-hop از آن قرار دارند. این همسایگی به عنوان کلاستر شناخته می شود. یک گره که monitor نامیده می شود فرایند تشخیص حمله را آغاز می کند. هر دو روش از روش message-passing بین گره ها استفاده می کنند. بر اساس پیام هایی که در خلال فرایند تشخیص دریافت می شود هر گره از گره های مظنون را تعیین می کند و نظر خود را به گره مانیتور می فرستد. گره مانیتور به محض بازرسی آرای گره های مهاجم را از میان گره های مظنون تعیین می‌کند. این سیستم تشخیص حمله از هر پروتکل مسیریابی مستقل می‌باشد. اثبات درستی روش اول در این جا می آید و نشان می دهد که روش هنگامی که هیچ از دست رفتن پیام نداشته باشیم به درستی کار می کند. همچنین با شبیه سازی نشان داده می شود که هر دو الگوریتم راندمان خوبی حتی وقتی که از بین رفتن پیام در کانالهای نامطمئن داشته باشیم.
1- مقدمه
ازیاد وسایل موبایل مانند لپ تاپ، PDA و تلفنهای همراه، برنامه‌های کاربردی مهیجی نظیر کلاسهای مجازی، کنفرانس های مجازی و... را باعث شده است . شبکه ael-hoc موبایل یک تکنولوژی است که تمامی برنامه های مذکور را در هر مکانی مقدمه می سازد. همه چیزی که مورد نیاز می باشد این است که یک گروه از گروه های متحرک قابلیت خود سازماندهی و شکل دهی یک شبکه بدون نیاز به ساختار پایه ای ثابت و یک کنترل مرکزی داشته باشند. در این شبکه یک گره موبایل به عنوان یک میزبان و یک روتر در یک زمان عمل می‌کند. این شبکه یک گره موبایل را به صورت واقعی موبایل می سازد در مقایسه با شبکه های موبایل ساختارگرا که یک گره مقید به فعالیت در یک شعاع مشخص توسط زیر ساختار می باشد . همچنین یک شبکه adhoc موبایل (Monet) می تواند در زمانی که امکان یک ارتباط در یک ناحیه توسط یک ساختار ثابت قول به صرفه نباشد و یا از لحاظ جغرافیایی غیرممکن باشد، سودمند باشد. اما نقطه منفی این شبکه سختی تضمین یک ارتباط مطمئن در آن شبکه می باشد. فراهم کردن امنیت در شبکه های adhoc به خاطر احتیاج به یک ارتباط محافظت شده و مطمئن بین گره های متحرک در محیط داشتن موضوع اصلی و مهم این شبکه‌ها می‌باشد. برخلاف شبکه های بی سیم ساختارگرا ویژگی واحد Manet ها مانند ساختار باز شبکه، رسانه بی سیم مشترک، محدودیت منابع و توپولوژی های پویای شبکه چالش های امنیتی جدیدی را مطرح کرده است.
یکی از روش های امن کردن شبکه adhoc موبایل در لایه شبکه، امن کردن پروتکلهای مسیریابی است به طوری که از همه حملات ممکن جلوگیری شود. به هر حال هیچ پروتکل مسیریابی وجود ندارد که همه انواع حملات را پوشش دهد و بالفرض هم اگر وجود داشته باشد هیچ کس در مورد حملاتی که در آینده اتفاق می افتد و ممکن است از ضعف‌های طراحی و یا ایرادات برنامه نویسی استفاده کند خبر ندارد.
بنابراین این پروتکلها نیز نیازمند اصلاح جهت جلوگیری از حملات جدید می باشند. به عبارت دیگر هیچ کس نمی تواند ادعا کند که یک مکانیزم جلوگیری از حمله بدون نقص است.
در اینجاست که به یک لایه دفاعی ثانویه به نام سیستم تشخیص حمله نیاز داریم. ایده اینست که اگر یک حمله و یا سرکشی ناخواسته صورت گرفت، اگر یک سیستم برای تشخیص آن باشد باید در این لحظه ممکنه آن را تشخیص دهد و سیستم را قبل از بروز یک خسارت شدید امن کند. تحقیقات انجام شده در راستای توسعه یک سیستم تشخیص حمله (IDS) تعیین گره های مزاحم و ایزوله کردن آنها از بقیه شبکه می باشد بعلاوه وجود یک سیستم تشخیص حمله گره های فراهم را در تلاش برای نفوذ در آینده به سیستم دلسرد می کند.
در این مقاله به بررسی دو الگوریتم برای تشخیص گره های مهاجم می پردازیم. اولی که ADCII نامیده می شود برای تشخیص گره های مهاجم در یک گروه (Clique) و دومی که ASDCLU نام دارد برای تشخیص گره های مهاجم در یک کلاستر می باشد. در هر دو الگوریتم از مکانیزم تبادل پیام استفاده می شود که هر کدام از گره ها را قادر می سازد که گره های فطتون به نفوذ را تعیین کنند. در پایان یک رأی گیری برای تشخیص گره های مهاجم از بین این گره های مظنون صورت می‌گیرد. از دست رفتن بسته به خاطر ارتباط غیرمطمئن نیز شبیه سازی شده است و از طریق شبیه سازی نیز کارایی الگوریتم دوم نیز بررسی می شود.
کارهای مربوطه
در زیر تعدادی از تکنیکهای پیشنهاد شده برای تشخیص حمله در MANET آمده است .
Watchday: یک روش ID می باشد که در هر گره در شبکه adhoc موبایل اجرا می شود. در این روش فرض می شود که گره ها در یک حالت بیقاعده عمل می کنند. که گره ها را وادار به گوش داده به انتقالات در همسایه های مجاور (یک پرشه) می کند . بنابراین با گوش دادن به همسایه‌هایش می تواند تشخیص دهد که بسته هایی را که به همسایه‌اش فرستاده است توسط آن منتقل شده است یا نه. اگر گره همسایه به عنوان یک نفوذی تشخیص داده شود به آن گره و رفتارش را به عنوان نفوذی به path-rater گزارش می دهد. مثالهایی از رفتارهای نفوذی از بین بردن یک بسته و یا تغییر محتوای آن قبل از فوروارد کردن آن می باشد . Path-rater یک مولفه است که در گره ها اجرا می شود و نحوه عملکرد رفتار هر گره را نگهداری می کند. این نحوه عملکرد به عنوان یک معیار جهت انتخاب مسیر برای انتقال داده استفاده می شود. این روش معایب آشکاری دارد. به عنوان نمونه یک گره می تواند توسط دو گره دیگر که با هم تبانی کرده اند . فریب داده شود.
Ling , Manik opaulas یک معماری برای امنیت شبکه موبایل adhoc ارائه کرده اند که در آن یک IDS بر روی تمامی گره ها اجرا می شود. این IDS داده های محلی را از گره میزبان و همسایگانش در یک محدوده ارتباطی جمع آوری کرده و به داده های خام را پردازش می کند و به صورت دوره ای دسته بندی از رفتارهای نرم و غیر نرمال بر اساس داده های پردازش شده اند. گره میزبان و گره های همسایه را پخش می کند.
یک طرح دیگر که بر اساس طرح اصل کشف سوء استفاده می باشد که به درستی اثرات حملات شناخته شده در آن را تطبیق می کند. طرح دیگر بر اساس رفتار غیر عادی گره های همسایه می باشد. هر گره فعالیت های رفت و آمدی مشخصی را در حوزه رادیویی خود مانیتور می کند. تمام نفوذ های کشف شده محلی دریک udit log نگهداری میشود. این داده های جمع آوری شده توسط الگوریتم های خاص پردازش می شوند و حملات را تشخیص می دهند.