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A secure and energy efficient communication scheme for wireless sensor networks = 무선 센서네트워크에서의 안전한 에너지 효율적인 통신 방법
서명 / 저자 A secure and energy efficient communication scheme for wireless sensor networks = 무선 센서네트워크에서의 안전한 에너지 효율적인 통신 방법 / Made Harta Dwijaksara.
저자명 Dwijaksara, Made Harta ; 마데 하르타 드위각사라 ; Made Harta D.
발행사항 [대전 : 한국과학기술원, 2011].
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초록정보

The need for ubiquitous computing has lead to new invention of technologies which are able to leverage those computing powers in our daily life. One of the well known technologies which comes up to serve this pervasive computing is Wireless Sensor Network (WSN). WSN consists of spatially distributed autonomous sensor to quickly and efficiently monitor physical or evironmental conditions, such as temperature, fire, sound, pressure, vibration, motion, pollutant, border surveillances, etc. and to cooperatively pass their data through the network to a dedicated location (i.e., base station (BS)). For that reasons WSN is compound by hundreds or even thousands sensor nodes in order to cover wider monitoring area. These low cost sensor nodes have inherent characteristic such as limited energy resource, limited computation power and small memory storage. As a result to deliver an application over these resource constrained devices one should consider the trade off between these limitations and the performance requirement. The mission-critical application over wireless sensor network (WSN) such as fire alarm, radiation leakage, surveillance reconnaissance, etc. should be fast, reliable, fault tolerant on its routing protocol. Otherwise, the application cannot support its own functionality and bring an unexpected failure. However, the existing routing protocols are found not to consider security issues and to deal with system reliability together. In this paper, we propose a secure, fast rebuilding and energy efficient cluster-based routing protocol for mission-critical application. Compared to previous protocols like LEACH and HPEQ, our approach provides better reliability while reducing processing time and energy dissipation through cluster-based authentication mechanism and delayed propagation of management messages. According to the NS2 simulation, our protocol consumes a reasonable amount of energy and reduces almost 30% of cluster rebuilding time compared to HPEQ.

유비쿼터스 컴퓨팅이 필요해짐에 따라, 이는 우리 일상에서 이러한 컴퓨팅 능력을 향상시키기 위한 새로운 기술의 발전을 이끌었다. 퍼베이시브 컴퓨팅을 가능하게 해주는 기술 중 널리 알려진 것 중 한 가지는 무선 센서 네트워크이다. 무선 센서 네트워크는 온도, 불, 소리, 압력, 진동, 움직임, 오염, 국경 감시와 같은 물리적 혹은 환경적 상태를 빠르고 효율적으로 감지하는 다수의 분산된 자동화 된 센서와, 이렇게 수집한 데이터를 협동하여 보내는 특정한 대상(베이스 스테이션)으로 이루어진다. 무선 센서 네트워크는 보통 수백 혹은 수천의 센서 노드로 이루어지는데 이는 위와 같은 목적을 위해 넓은 범위의 영억을 감시 범위에 포함시키기 위해서이다. 이러한 센서 노드들은 값이 저렴하고 그에 따라 태생적으로 한정된 에너지 자원과, 컴퓨팅 능력 및 메모리 공간이라는 제약이 따른다. 이와 같이 자원이 제약 된 기기를 사용해 어플리케이션을 전송하기 위해 사용자는 이러한 자원의 제약과 성능 요구 사항 간의 균형을 맞춰야 한다. 화재 경보, 방사능 유출, 정찰 임무와 같은 치명적인 임무를 무선 센서 네트워크 상에서 수행하는 어플리케이션의 경우 빠르고, 신뢰할 수 있고, 내고장성을 갖춘 라우팅 프로토콜이 필요하다. 그렇지 않다면 해당 어플리케이션은 본연의 임무를 수행하지 못하며 예상치 못한 오류를 일으킬 수 있다. 현존하는 라우팅 프로토콜들은 보안 이슈들을 고려하고 있지 않으며 시스템의 안전성 또한 고려하고 있지 않다. 이 논문에서 우리는 치명적인 임무 수행을 위한 안전하고 에너지 효율적이며 신속한 재구축이 가능한 클러스터 기반의 라우팅 프로토콜을 제안한다. LEACH나 HPEQ와 같은 이전의 프로토콜과 비교했을 때, 우리의 프로토콜은 클러스터 기반의 인증과 관리 메시지의 전파 지연을 이용하여 프로세싱 시간을 단축시키고 에너지 소모를 감소시키는 한편, 안정성 또한 향상시켰다. NS2를 활용한 시뮬레이션에 의하면, 우리의 프로토콜은 HPEQ와 비교하여 에너지 소모를 의미있게 감소시키면서 프로토콜 재구축 시간을 30% 가량 감소시킨다.

서지기타정보

서지기타정보
청구기호 {MCS 11065
형태사항 vi, 48p : 삽도 ; 30 cm
언어 영어
일반주기 저자명의 한글표기 : 마데 하르타 드위각사라
지도교수의 영문표기 : Kwang-Jo Kim
지도교수의 한글표기 : 김광조
학위논문 학위논문(석사) - 한국과학기술원 : 전산학과,
서지주기 References : p.46-48
주제 WSN
Cluster Based
Routing Protocol
Authentication
Misbehavior Detection
무선센서네트워크
클러스터 기반
라우팅 프로토콜
인증
오동작 탐지
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