Εντοπισμός Επιθέσεων Σε Ασύρματα Αυτοργανούμενα Δίκτυα Με Μεθόδους Ανάλυσης Κύριων Συνιστωσών

Abstract

Οι ασύρματες επικοινωνίες αποτελούν μια από τις πλέον αναπτυσσόμενες και πολλά υποσχόμενες περιοχές της σύγχρονης τεχνολογίας. Όμως η αυξανόμενη δραστηριότητα γύρω από την περιοχή των τηλεπικοινωνιών θα πρέπει να συνοδεύεται από την ανάλογη αξιοπιστία εφόσον η χρήση των συγκεκριμένων τεχνολογιών επεκτείνεται με ταχείς ρυθμούς σε όλο το φάσμα της ανθρώπινης δραστηριότητας. Συνεπώς, εξίσου κρίσιμος καθίσταται και ο τομέας της έρευνας για την ασφάλεια αυτών των τεχνολογιών ώστε να προστατευτούν ευπαθή και όχι μόνο τμήματα συστημάτων επικοινωνιών και κατ’ επέκταση να διατηρείται η υψηλή πιστότητα, αποδοτικότητα και αξιοπιστία των συστημάτων αυτών.Σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας υπήρξε η ανάπτυξη και μελέτη μεθόδου για τον εντοπισμό επιθέσεων σε ασύρματα αυτοργανούμενα (ad hoc) δίκτυα η οποία βασίζεται στην μέθοδο Μ3L που χρησιμοποιεί την Ανάλυση Κύριων Συνιστωσών (PCA). Ο εντοπισμός κόμβων που είναι ευπαθείς σε επιθέσεις καθώς επίσης και ο ίδιος ο εντοπισμός της πηγής των επιθέσεων είναι καθοριστικής σημασίας για την εύρυθμη λειτουργία ενός ασύρματου συστήματος. Όπως έχει προκύψει από προηγούμενες μελέτες τα χαρακτηριστικά της επίθεσης διαδραματίζουν σημαίνοντα ρόλο στη λειτουργία του ασύρματου δικτύου. Στην παρούσα διπλωματική επιχειρήθηκε ο εντοπισμός επιθέσεων με βάση τα χαρακτηριστικά δικτύου και επίθεσης που είναι κρίσιμα.Το πλαίσιο της παρούσας εργασίας διαφέρει θεμελιωδώς από εκείνο των μελετών με παραδοσιακές προσεγγίσεις αφού βασίζεται σε πιθανοτικά μοντέλα. Η μη ντετερμινιστική προσέγγιση που υιοθετείται και αναλύεται αρχικά αποτελεί ένα ρεαλιστικό μοντέλο τόσο για τα ασύρματα αυτοργανούμενα δίκτυα αισθητήρων όσο και για το μοντέλο επίθεσης πάνω στα οποία βασίστηκε το πειραματικό μέρος αυτής της εργασίας και τα τελικά πειραματικά αποτελέσματα.Το μοντέλο του υποκείμενου δικτύου της παρούσας εργασίας λαμβάνει πιθανοτικές προσεγγίσεις για την περίπτωση επιθέσεων σε ασύρματα ad hoc δίκτυα από τυχαία κινούμενη απειλή. Επεκτείνει προηγούμενες μελέτες που αφορούν τη διάδοση μολύνσεων σε τέτοιου είδους δίκτυα προχωρώντας στον εντοπισμό επιθέσεων σε ασύρματα ad hoc και δίκτυα αισθητήρων με μια μέθοδο ικανή να ανιχνεύσει επιθέσεις συγκεκριμένων χαρακτηριστικών κατά τη διάρκεια της εξέλιξης αυτών των επιθέσεων. Εν κατακλείδι, ο αλγόριθμος που προτείνεται σε αυτήν την εργασία δύναται να ανιχνεύσει μολυσμένους κόμβους του δικτύου και κατ’ επέκταση είναι δυνατόν να ιχνηθετήσει την πορεία του επιτιθέμενου κατά την εξέλιξη μιας επίθεσης.