Правильная ссылка на статью:
Гибадуллин Р.Ф..
Организация защищенной передачи данных в сенсорной сети на базе микроконтроллеров AVR
// Кибернетика и программирование. – 2018. – № 6.
– С. 80-86.
DOI: 10.25136/2644-5522.2018.6.24048.
DOI: 10.25136/2644-5522.2018.6.24048
Читать статью
Аннотация: Предметом исследования в работе является реализация алгоритма шифрования AES на базе микроконтроллеров AVR для обеспечения защищенной передачи данных в сенсорной сети, представляющую собой беспроводную сетевую среду из множества датчиков малой мощности. В этой среде данные собираются с помощью датчиков и используются путем систематического анализа и передачей данных между различными сервисами. В работе используется алгоритм шифрования AES Rijndael, проводятся замеры производительности шифрования и дешифрования на 8-разрядном микроконтроллере. Анализируется эффективность коммуникации на основе общей задержки передачи данных за транзитный участок в сенсорной сети. Исследования проводились с привлечением теории защиты информации, компьютерного моделирования, компьютерных сетей и принципов программирования микроконтроллеров. Новизна исследования заключается в получении знаний о скорости передачи данных в сенсорной сети при условии защиты коммуникации симметричным алгоритмом шифрования на базе микроконтроллеров AVR для выполнения криптографических вычислений. В результате анализа выявлено, что время криптографических вычислений и процессорный цикл по размерам данных увеличиваются примерно в 2 раза. Задержка в 30 прыжках и 180 прыжках между узлами сенсорной сети составляет 27450 мс., 164700 мс. соответственно. А если количество узлов во всей сети равно 65 535 (максимальное количество узлов в сети датчиков), то задержка составит примерно 16 часов.
Ключевые слова: малое энергопотребление, защита информации, кодирование данных, AVR микроконтроллер, алгоритм AES, беспроводная сенсорная сеть, шифрование, расшифрование, скорость передачи, латентность сети
Библиография:
IEEE Std 802.15.4: Wireless Medium Access Control(MAC) and Physical Layer(PHY) Specifications for Low-Rate Wireless Personal Area Networks (LR-WPANs), 2003.
Yun Zhou, Yuguang Fang, Yanchao Zhang, Securing wireless sensor networks: a survey, IEEE Communications Surveys and Tutorials, 2008, Vol. 10, No. 3, 3rd Quarter.
M. Feldhofer, J. Wolkerstorfer, and V. Rijmen, AES implementation on a grain of sand, IEE Proc. Inf. Security, 2005, vol. 152, IEE, pp. 13-20.
S. Kim, Ingrid Verbauwhede, AES implementation on 8-bit microcontroller, Department of Electrical Engineering, University of California, Los Angeles, USA, 2002.
A. Perrig et al., SPINS: Security Protocols for Sensor Networks, ACM Wireless Networks, 2002, vol. 8, no. 5.
Hyubgun Lee, Kyounghwa Lee, Yongtae Shin, AES Implementation and Performance Evaluation on 8-bit Microcontrollers, (IJCSIS) International Journal of Computer Science and Information Security, 2009, Vol. 6 No. 1, pp. 70-74