Published January 1, 2020
| Version v1
Publication
Open
StabTrust—A Stable and Centralized Trust-Based Clustering Mechanism for IoT Enabled Vehicular Ad-Hoc Networks
- 1. University of Haripur
- 2. Qatar University
Description
Vehicular Ad-hoc Network (VANET) is a modern era of dynamic information distribution among societies.VANET provides an extensive diversity of applications in various domains, such as Intelligent Transport System (ITS) and other road safety applications.VANET supports direct communications between vehicles and infrastructure.These direct communications cause bandwidth problems, high power consumption, and other similar issues.To overcome these challenges, clustering methods have been proposed to limit the communication of vehicles with the infrastructure.In clustering, vehicles are grouped together to formulate a cluster based on certain rules.Every cluster consists of a limited number of vehicles/nodes and a cluster head (CH).However, the significant challenge for clustering is to preserve the stability of clusters.Furthermore, a secure mechanism is required to recognize malicious and compromised nodes to overcome the risk of invalid information sharing.In the proposed approach, we address these challenges using components of trust.A trust-based clustering mechanism allows clusters to determine a trustworthy CH.The novel features incorporated in the proposed algorithm includes trust-based CH selection that comprises of knowledge, reputation, and experience of a node.Also, a backup head is determined by analyzing the trust of every node in a cluster.The major significance of using trust in clustering is the identification of malicious and compromised nodes.The recognition of these nodes helps to eliminate the risk of invalid information.We have also evaluated the proposed mechanism with the existing approaches and the results illustrate that the mechanism is able to provide security and improve the stability by increasing the lifetime of CHs and by decreasing the computation overhead of the CH re-selection.The StabTrust also successfully identifies malicious and compromised vehicles and provides robust security against several potential attacks.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
شبكة المركبات المخصصة (VANET) هي عصر حديث من توزيع المعلومات الديناميكي بين المجتمعات. توفر VANET مجموعة واسعة من التطبيقات في مختلف المجالات، مثل نظام النقل الذكي (ITS) وتطبيقات السلامة على الطرق الأخرى. تدعم VANET الاتصالات المباشرة بين المركبات والبنية التحتية. تسبب هذه الاتصالات المباشرة مشاكل في عرض النطاق الترددي، واستهلاك مرتفع للطاقة، ومشاكل أخرى مماثلة. للتغلب على هذه التحديات، تم اقتراح طرق التجميع للحد من اتصال المركبات بالبنية التحتية. في التجميع، يتم تجميع المركبات معًا لصياغة مجموعة على قواعد معينة. تتكون كل مجموعة من عدد محدود من المركبات/العقد ورأس المجموعة (CH). ومع ذلك، فإن التحدي الكبير للتجميع هو الحفاظ على استقرار المجموعات. علاوة على ذلك، هناك حاجة إلى آلية آمنة للتعرف على العقد الخبيثة والمعرضة للخطر للتغلب على مخاطر مشاركة المعلومات غير الصالحة. في النهج المقترح، نتعامل مع هذه التحديات باستخدام مكونات الثقة. تسمح آلية التجميع القائمة على الثقة للمجموعات بتحديد CH جدير بالثقة. تتضمن الميزات الجديدة المدمجة في الخوارزمية المقترحة اختيار CH القائم على الثقة والذي يتكون من المعرفة والسمعة والخبرة للعقدة. أيضًا، يتم تحديد رأس النسخ الاحتياطي من خلال تحليل ثقة كل عقدة في مجموعة. الأهمية الرئيسية لاستخدام الثقة في التجميع العنقودي هي تحديد العقد الخبيثة والمعرضة للخطر. يساعد التعرف على هذه العقد على القضاء على مخاطر المعلومات غير الصالحة. لقد قمنا أيضًا بتقييم الآلية المقترحة مع الأساليب الحالية وتوضح النتائج أن الآلية قادرة على توفير الأمن وتحسين الاستقرار من خلال زيادة عمر CHs وتقليل النفقات العامة للحساب لإعادة اختيار CH. كما يحدد StabTrust بنجاح المركبات الخبيثة والمعرضة للخطر ويوفر أمانًا قويًا ضد العديد من الهجمات المحتملة.Translated Description (French)
Le réseau ad hoc de véhicules (VANET) est une ère moderne de distribution dynamique de l'information entre les sociétés. VANET fournit une grande diversité d'applications dans divers domaines, tels que le système de transport intelligent (ITS) et d'autres applications de sécurité routière. VANET prend en charge les communications directes entre les véhicules et l'infrastructure. Ces communications directes causent des problèmes de bande passante, une consommation d'énergie élevée et d'autres problèmes similaires. Pour surmonter ces défis, des méthodes de regroupement ont été proposées pour limiter la communication des véhicules avec l'infrastructure. Dans le regroupement, les véhicules sont regroupés pour formuler un cluster basé sur certaines règles.Chaque cluster se compose d'un nombre limité de véhicules/nœuds et d'un chef de cluster (CH).Toutefois, le défi important pour le clustering est de préserver la stabilité des clusters.En outre, un mécanisme sécurisé est nécessaire pour reconnaître les nœuds malveillants et compromis afin de surmonter le risque de partage d'informations invalides.Dans l'approche proposée, nous abordons ces défis en utilisant des composants de confiance.Un mécanisme de clustering basé sur la confiance permet aux clusters de déterminer un CH digne de confiance.Les nouvelles fonctionnalités incorporées dans l'algorithme proposé comprennent la sélection de CH basée sur la confiance qui comprend la connaissance, la réputation et l'expérience d'un nœud.Egalement, une tête de sauvegarde est déterminée en analysant la confiance de chaque nœud dans un cluster. L'importance majeure de l'utilisation de la confiance dans le clustering est l'identification des nœuds malveillants et compromis. La reconnaissance de ces nœuds aide à éliminer le risque d'informations invalides. Nous avons également évalué le mécanisme proposé avec les approches existantes et les résultats illustrent que le mécanisme est capable d'assurer la sécurité et d'améliorer la stabilité en augmentant la durée de vie des CH et en diminuant le surcoût de calcul de la resélection des CH. Le StabTrust identifie également avec succès les véhicules malveillants et compromis et fournit une sécurité robuste contre plusieurs attaques potentielles.Translated Description (Spanish)
Vehicular Ad-hoc Network (VANET) es una era moderna de distribución dinámica de información entre las sociedades. VANET proporciona una amplia diversidad de aplicaciones en varios dominios, como el Sistema de Transporte Inteligente (ITS) y otras aplicaciones de seguridad vial. VANET admite comunicaciones directas entre vehículos e infraestructura. Estas comunicaciones directas causan problemas de ancho de banda, alto consumo de energía y otros problemas similares. Para superar estos desafíos, se han propuesto métodos de agrupación para limitar la comunicación de los vehículos con la infraestructura. En la agrupación, los vehículos se agrupan para formular un clúster basado en ciertas reglas. Cada clúster consta de un número limitado de vehículos/nodos y un jefe de clúster (CH). Sin embargo, el desafío importante para el clúster es preservar la estabilidad de los clústeres. Además, se requiere un mecanismo seguro para reconocer nodos maliciosos y comprometidos para superar el riesgo de intercambio de información no válida. En el enfoque propuesto, abordamos estos desafíos utilizando componentes de confianza. Un mecanismo de clúster basado en la confianza permite a los clústeres determinar un CH confiable. Las características novedosas incorporadas en el algoritmo propuesto incluyen la selección de CH basada en la confianza que comprende el conocimiento, la reputación y la experiencia de un nodo. También, una cabeza de copia de seguridad se determina analizando la confianza de cada nodo en un clúster. La principal importancia de usar la confianza en la agrupación es la identificación de nodos maliciosos y comprometidos. El reconocimiento de estos nodos ayuda a eliminar el riesgo de información no válida. También hemos evaluado el mecanismo propuesto con los enfoques existentes y los resultados ilustran que el mecanismo es capaz de proporcionar seguridad y mejorar la estabilidad al aumentar la vida útil de los CH y al disminuir la sobrecarga de cálculo de la reselección de CH. El StabTrust también identifica con éxito los vehículos maliciosos y comprometidos y proporciona una seguridad sólida contra varios ataques potenciales.Files
08967094.pdf.pdf
Files
(4.1 kB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:247d657229f1c663aaf58d4c62f1d72f
|
4.1 kB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- StabTrust - آلية تجميع مستقرة ومركزية قائمة على الثقة للشبكات المخصصة للمركبات التي تدعم إنترنت الأشياء
- Translated title (French)
- StabTrust - Un mécanisme de clustering basé sur la confiance stable et centralisé pour les réseaux ad hoc de véhicules activés par l'IdO
- Translated title (Spanish)
- StabTrust: un mecanismo de agrupación estable y centralizado basado en la confianza para redes ad hoc de vehículos habilitadas para IoT
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W3002012633
- DOI
- 10.1109/access.2020.2968948
References
- https://openalex.org/W1495645122
- https://openalex.org/W1972874737
- https://openalex.org/W1978033922
- https://openalex.org/W1996618941
- https://openalex.org/W2016477670
- https://openalex.org/W2020365462
- https://openalex.org/W2035756161
- https://openalex.org/W2041233902
- https://openalex.org/W2064561266
- https://openalex.org/W2079778357
- https://openalex.org/W2142980265
- https://openalex.org/W2147357472
- https://openalex.org/W2158607876
- https://openalex.org/W2345974524
- https://openalex.org/W2398970619
- https://openalex.org/W2569106883
- https://openalex.org/W2573305267
- https://openalex.org/W2583457378
- https://openalex.org/W2602804407
- https://openalex.org/W2613697423
- https://openalex.org/W2730198587
- https://openalex.org/W2739757263
- https://openalex.org/W2769324170
- https://openalex.org/W2772903750
- https://openalex.org/W2775977530
- https://openalex.org/W2776922538
- https://openalex.org/W2790013028
- https://openalex.org/W2790249054
- https://openalex.org/W2793643737
- https://openalex.org/W2794869645
- https://openalex.org/W2800832925
- https://openalex.org/W2807700713
- https://openalex.org/W2901419596
- https://openalex.org/W2901618220
- https://openalex.org/W2903858009
- https://openalex.org/W2904616176
- https://openalex.org/W2906578628
- https://openalex.org/W2907353304
- https://openalex.org/W2907688180
- https://openalex.org/W2910826843
- https://openalex.org/W2927879472
- https://openalex.org/W2928400613
- https://openalex.org/W2940914837
- https://openalex.org/W2941608808
- https://openalex.org/W2944777597
- https://openalex.org/W2946190791
- https://openalex.org/W2946466712
- https://openalex.org/W2952821154
- https://openalex.org/W2954588485
- https://openalex.org/W2955389913
- https://openalex.org/W2955899126
- https://openalex.org/W2958955695
- https://openalex.org/W2959492565
- https://openalex.org/W2959686891
- https://openalex.org/W2962797298
- https://openalex.org/W2964048168
- https://openalex.org/W2966753637
- https://openalex.org/W2969262963
- https://openalex.org/W2972394187
- https://openalex.org/W2990195139
- https://openalex.org/W2990644391
- https://openalex.org/W2990663423
- https://openalex.org/W2991947273
- https://openalex.org/W2996975825
- https://openalex.org/W2998200264
- https://openalex.org/W3000243552
- https://openalex.org/W569311967
- https://openalex.org/W642003551