ارائه یک طرح مدیریت کلید برای شبکه حسگر بی سیم

پیشرفت های اخیر در زمینه الکترونیک و مخابرات، توانایی طراحی و ساخت حسگرهایی با توان مصرفی پایین، اندازه کوچک، قیمت مناسب و کاربری های گوناگون را به وجود آورده است. این حسگرهای کوچک که توانایی انجام اعمالی چون دریافت اطلاعات مختلفی، پردازش اطلاعات و ارسال آن ها را دارند، موجب پیدایش ایده ای برای ایجاد و گسترش شبکه های موسوم به شبکه های حسگر بی سیم شده اند. یک شبکه حسگر متشکل از تعداد زیادی گره حسگر است که در یک محیط به طور گسترده پخش می شوند. با توجه به این که ممکن است گره ها در محیط های عملیاتی ناامن قرار گیرند، مخصوصا در کاربردهای نظامی، امنیت یکی از پارامترهای مهم و ضروری در این شبکه هاست. از این رو سرویس های امنیتی نظیر احراز اصالت و محرمانگی باید در این شبکه ها مورد استفاده قرار گیرند تا بتوان از عملکرد گره ها و در نهایت شبکه مطمئن بود. ارایه این سرویس ها در سطح شبکه مستلزم وجود یک زیر ساخت امنیتی بین گره های شبکه است که به شکل مناسبی کلیدهای مشترکی را برای احراز اصالت و محرمانگی گره ها فراهم نماید. چارچوبی که طی آن نیازمندی فوق برآورده می شود را مدیریت کلید می گویند. طراحی پروتکل مدیریت کلید است که می تواند امنیت توزیع کلید های مخفی میان گره های حسگر را بوجود آورد و این یک موضوع مهم برای شبکه گیرنده بی سیم است. در چند سال اخیر روش های زیادی برای مدیریت کلید در شبکه های حسگر بی سیم ارائه شده است؛ که بطور خلاصه ممکن نیست یک طرح به تنهایی بتواند همه معیارهای امنیتی را در بهترین حالت در خود داشته باشد، و هر یک از آنها دارای برخی از نقاط قوت قطعی، نقاط ضعف و نقاط مناسب برای موقعیت های خاص هستند. برخی از این روش ها از هم بندی محلی و مقاومت مناسبی در قبال افشای کلید برخوردار هستند اما نیاز به صرف منابع زیادی در گره های حسگر دارند به طوری که استفاده از آن ها در گره های حسگر مقدور نیست. در مقابل، برخی دیگر از این روش ها از نظر مصرف منابع مناسب هستند اما با چالش های امنیتی و یا کارایی روبرو هستند. در این بررسی صورت گرفته ما ابتدا با بررسی و شناخت چالش های فرا روی شبکه های حسگربی سیم سعی در طراحی پروتکل های مدیریت کلیدی است که قابل به کارگیری در گره های حسگر باشند و همچنین کارآمدی و امنیت آن ها در سطح قابل قبولی باشد. به این منظور، پس از شناخت مسائل پیرامون مدیریت کلید در شبکه ی حسگر، چهار طرح مدیریت کلید را معرفی کرده و به تجزیه و تحلیل آن ها می پردازیم.

Keywords:

شبکه های حسگر , مدیریت کلید , امنیت