Dissertação

{en_GB=BiRep: A reputation scheme to mitigate effects of black-hole nodes in Vehicular Delay-Tolerant Networks} {} EVALUATED

{pt=Redes Tolerantes a Atrasos (Delay-Tolerant Networks - DTNs) são redes que permitem comunicação em cenários disruptivos, onde problemas como conectividade esparsa e intermitente, atrasos longos e variáveis, alta latência, altas taxas de erro ou nenhuma conectividade ponta-a-ponta existem. As Redes Veiculares Tolerantes a Atrasos (Vehicular Delay-Tolerant Networks - VDTNs) são DTNs onde os nós são veículos. As VDTNs tornaram-se um tópico de pesquisa popular devido às aplicações importantes que podem ter, como notificação de condições de tráfego e avisos de acidentes rodoviários. Para que as VDTNs funcionem eficientemente, um grau de cooperação entre nós é necessário para entregar as mensagens ao destino. Contudo, os nós podem comportar-se mal e não transmitir mensagens. Este mau comportamento, tem um impacto significativo no desempenho da rede, sendo um problema importante a estudar nas VDTNs. Um dos ataques mais estudado é o do buraco negro. Onde um nó descarta mensagens encaminhadas nas quais não é o destino. Várias soluções foram propostas para diminuir os efeitos deste ataque, mas nenhuma completamente satisfatória, testada para vários protocolos e cenários. Esta tese concentra-se na criação de um sistema de reputação que identifique e castigue nós buraco negro na rede. O sistema de reputação, denominado BiRep, é testado para seis protocolos de encaminhamento e para sete cenários de rede diferentes. As simulações mostram resultados muito bons para protocolos com múltiplas cópias de mensagens na rede, comparáveis ou melhores a outros esquemas de reputação incluídos neste estudo. Mais importante, mostram um aumento significativo na proporção de entrega de mensagens., en=Delay-Tolerant Networks (DTNs) are networks that enable communication in disruptive scenarios where issues like sparse and intermittent connectivity, long and variable delays, high latency, high error rates or no end-to-end connectivity exist. Vehicular Delay-Tolerant Networks (VDTNs) are DTNs where the nodes are vehicles. VDTNs emerged and became a popular research topic due to the important applications that can be realized with them, such as notification of traffic conditions and road accident warnings. For VDTNs to work efficiently, a grade of cooperation between nodes is necessary in order to deliver the messages to their destination. However, nodes might misbehave and not transmit messages. Nodes misbehavior may significantly impact the network performance, being an important problem to study in the context of VDTNs. One of the most studied attacks is the black-hole attack where a node drops forwarded messages in which it is not the destination. Various solutions have been proposed to diminish the effects of black-hole nodes but not one yet that was proven fail-proof, tested for various protocols and scenarios. In this sense, this thesis focuses on creating a reputation scheme that identifies and punishes black-hole nodes in the network. The reputation scheme, denominated BiRep, is tested for six routing protocols and for seven different network scenarios. Simulation results show very good performance for protocols with multiple copies of messages in the network, comparable or better to other reputation schemes comprised in this study. Most importantly, they show a significant increase in delivery ratio of messages. }
{pt=comunicação sem fios, redes tolerantes a atrasos, redes veiculares tolerantes a atrasos, ataque buraco negro., en=Wireless communication, Delay-Tolerant Networks, Vehicular Delay-Tolerant Networks, Black-hole attack}

Setembro 30, 2020, 12:30

Orientação

ORIENTADOR

Paulo Rogério Barreiros D'Almeida Pereira

Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores (DEEC)

Professor Auxiliar