ІНТЕГРАЦІЯ БЕЗПЕКИ ТА ВІДМОВОСТІЙКОСТІ СЕНСОРНИХ МЕРЕЖ НА ОСНОВІ АНАЛІЗУ ЕНЕРГОСПОЖИВАННЯ ТА ТРАФІКУ

Анотація

У статті досліджено особливості функціонування сенсорних мереж як ключової складової технології Інтернету речей (IoT), що забезпечує інтеграцію між фізичним і цифровим світом. Проаналізовано виклики, з якими стикаються сенсорні мережі, включаючи обмежені ресурси, збої вузлів, масштабування та загрози безпеці. Розглянуто основні компоненти сенсорних мереж: датчики, сенсори, «інтелектуальні» елементи, шлюзи та комунікаційні модулі, які забезпечують збір і передачу даних для подальшого аналізу. Акцентовано увагу на тому, що сенсорні мережі часто є мішенню для атак зловмисників, таких як DDoS, Sinkhole і атаки на маршрутизацію, що вимагає розробки нових методів захисту. Детально розглянуто загрози від нелегітимних елементів у сенсорних мережах, які можуть порушувати роботу мережі, створювати витоки даних та впливати на живучість і відмовостійкість мережі шляхом виснаження ресурсів. Для ефективного виявлення таких вузлів запропоновано застосовувати механізми аналізу та моніторингу трафіку, енергоспоживання та шифрування. Досліджено природу збоїв у сенсорних мережах та взаємозв’язок відмовостійкості й безпеки. Розраховано ймовірності відмов для мереж різних розмірів та запропоновано механізми підвищення відмовостійкості, включаючи резервування вузлів, алгоритми самовідновлення та толерантність до помилок. Запропоновано методику виявлення зловмисних вузлів на основі аналізу трафіку та енергетичних характеристик. Виявлено, що вузли, які перевищують порогові значення за кількістю переданих пакетів або енергоспоживанням, можуть бути зловмисними. Зазначено, що комбінування різних методів дозволить підвищити точність виявлення зловмисних вузлів на ранніх етапах, що значно покращить рівень інформаційної безпеки сенсорних мереж. Висвітлено перспективи подальших досліджень у напрямку розробки нових захисних механізмів та підвищення відмовостійкості сенсорних мереж.