Published November 1, 2015 | Version v1
Publication

DYSSS: A Dynamic and Context-Aware Security System for Shared Sensor Networks

  • 1. Universidade Federal do Rio de Janeiro
  • 2. Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia

Description

In recent years, we have witnessed the emergence of Shared Sensor Networks (SSNs) as a core component of cyber-physical systems for diverse applications. As Wireless Sensor and Actuator Networks (WSANs) design starts shifting from application-specific platforms to shared system infrastructures, a pressing research challenge is security. In scenarios involving unprotected hostile outdoor areas, SSNs are prone to different types of attacks that can compromise reliability, integrity, and availability of the sensor data traffic and sensor lifetime as well. In this work we propose a Dynamic Security System to be applied in the shared sensor network context. Its basic feature is the nodes neighborhood monitoring and collaboration (through the use of the Byzantine algorithm) to identify an attack and enhance security. The proposed security system is dynamic since it is able to manage the availability, integrity, and confidentiality of multiple applications according to the current execution context. It is also resilient, since it is able to support the continuous network operation even in the presence of malicious or faulty nodes. Its resilience is achieved for the capacity of gathering information from several nodes, thus inferring the countermeasures using context information.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

شهدنا في السنوات الأخيرة ظهور شبكات الاستشعار المشتركة (SSNs) كمكون أساسي للأنظمة الفيزيائية السيبرانية للتطبيقات المتنوعة. نظرًا لأن تصميم شبكات المستشعرات اللاسلكية والمشغلات (WSANs) يبدأ في التحول من المنصات الخاصة بالتطبيقات إلى البنى التحتية للنظام المشترك، فإن التحدي البحثي الملح هو الأمن. في السيناريوهات التي تنطوي على مناطق خارجية معادية غير محمية، تكون شبكات الأمان الاجتماعي عرضة لأنواع مختلفة من الهجمات التي يمكن أن تعرض للخطر موثوقية وسلامة وتوافر حركة مرور بيانات المستشعر وعمر المستشعر أيضًا. في هذا العمل، نقترح نظام أمان ديناميكي ليتم تطبيقه في سياق شبكة أجهزة الاستشعار المشتركة. وتتمثل ميزته الأساسية في مراقبة العقد المجاورة والتعاون (من خلال استخدام الخوارزمية البيزنطية) لتحديد الهجوم وتعزيز الأمن. نظام الأمان المقترح ديناميكي لأنه قادر على إدارة توافر التطبيقات المتعددة وسلامتها وسريتها وفقًا لسياق التنفيذ الحالي. كما أنها مرنة، لأنها قادرة على دعم تشغيل الشبكة المستمر حتى في وجود عقد ضارة أو معيبة. يتم تحقيق مرونتها من أجل القدرة على جمع المعلومات من عدة عقد، وبالتالي استنتاج التدابير المضادة باستخدام معلومات السياق.

Translated Description (French)

Ces dernières années, nous avons assisté à l'émergence des réseaux de capteurs partagés (SSN) en tant que composant central des systèmes cyber-physiques pour diverses applications. Alors que la conception des réseaux de capteurs et d'actionneurs sans fil (WSAN) commence à passer des plates-formes spécifiques aux applications aux infrastructures de systèmes partagés, un défi de recherche pressant est la sécurité. Dans les scénarios impliquant des zones extérieures hostiles non protégées, les SSN sont sujets à différents types d'attaques qui peuvent également compromettre la fiabilité, l'intégrité et la disponibilité du trafic de données des capteurs et la durée de vie des capteurs. Dans ce travail, nous proposons un système de sécurité dynamique à appliquer dans le contexte du réseau de capteurs partagé. Sa caractéristique de base est la surveillance et la collaboration du voisinage des nœuds (grâce à l'utilisation de l'algorithme byzantin) pour identifier une attaque et améliorer la sécurité. Le système de sécurité proposé est dynamique puisqu' il est capable de gérer la disponibilité, l'intégrité et la confidentialité de plusieurs applications en fonction du contexte d'exécution actuel. Il est également résilient, car il est capable de prendre en charge le fonctionnement continu du réseau même en présence de nœuds malveillants ou défectueux. Sa résilience est atteinte pour la capacité de recueillir des informations à partir de plusieurs nœuds, déduisant ainsi les contre-mesures à l'aide d'informations contextuelles.

Translated Description (Spanish)

En los últimos años, hemos sido testigos de la aparición de redes de sensores compartidos (SSN) como un componente central de los sistemas ciberfísicos para diversas aplicaciones. A medida que el diseño de las redes inalámbricas de sensores y actuadores (WSAN) comienza a cambiar de plataformas específicas de la aplicación a infraestructuras de sistemas compartidos, un desafío de investigación apremiante es la seguridad. En escenarios que involucran áreas exteriores hostiles sin protección, los SSN son propensos a diferentes tipos de ataques que pueden comprometer la confiabilidad, integridad y disponibilidad del tráfico de datos del sensor y la vida útil del sensor también. En este trabajo proponemos un Sistema de Seguridad Dinámica a aplicar en el contexto de red de sensores compartidos. Su característica básica es el monitoreo y la colaboración de los nodos del vecindario (mediante el uso del algoritmo bizantino) para identificar un ataque y mejorar la seguridad. El sistema de seguridad propuesto es dinámico ya que es capaz de gestionar la disponibilidad, integridad y confidencialidad de múltiples aplicaciones según el contexto de ejecución actual. También es resistente, ya que es capaz de soportar el funcionamiento continuo de la red incluso en presencia de nodos maliciosos o defectuosos. Su resiliencia se logra por la capacidad de recopilar información de varios nodos, inferiendo así las contramedidas utilizando información de contexto.

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
DYSSS: نظام أمان ديناميكي ومدرك للسياق لشبكات الاستشعار المشتركة
Translated title (French)
DYSSS : un système de sécurité dynamique et sensible au contexte pour les réseaux de capteurs partagés
Translated title (Spanish)
DYSSS: un sistema de seguridad dinámico y sensible al contexto para redes de sensores compartidos

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2177506428
DOI
10.1155/2015/756863

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Brazil

References

  • https://openalex.org/W1545343755
  • https://openalex.org/W1571008885
  • https://openalex.org/W1973271085
  • https://openalex.org/W1983915728
  • https://openalex.org/W1988821256
  • https://openalex.org/W1989148235
  • https://openalex.org/W1992036529
  • https://openalex.org/W2041456014
  • https://openalex.org/W2053089950
  • https://openalex.org/W2056830838
  • https://openalex.org/W2061630723
  • https://openalex.org/W2088209704
  • https://openalex.org/W2100395498
  • https://openalex.org/W2117632312
  • https://openalex.org/W2117668875
  • https://openalex.org/W2118622334
  • https://openalex.org/W2128381560
  • https://openalex.org/W2146092260
  • https://openalex.org/W2169854556
  • https://openalex.org/W2182897026
  • https://openalex.org/W85039642