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Sécurité du Routage dans les réseaux de capteurs sans fil Soutenu le 4 décembre 2012 Université de Sfax Ecole Nationale dIngénieurs de Sfax.

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1 Sécurité du Routage dans les réseaux de capteurs sans fil Soutenu le 4 décembre 2012 Université de Sfax Ecole Nationale dIngénieurs de Sfax

2 SOMMAIRE Contributions

3 Les réseaux de capteurs sans fil type spécial de réseau un grand nombre de nœuds capteurs une architecture différente Les réseaux de capteurs sans fil type spécial de réseau un grand nombre de nœuds capteurs une architecture différente Introduction 3 PuitsPuits Internet & satellite Administrateur Capteurs Station de base

4 Introduction 4 Agriculture Militaire Environnement Médicale

5 Vastes terrains Portée limitée des capteurs Besoin du routage multi-saut Pas dimplémentation dun protocole de routage multi-saut dans TinyOS TinyOS : système dexploitation utilisé Vastes terrains Portée limitée des capteurs Besoin du routage multi-saut Pas dimplémentation dun protocole de routage multi-saut dans TinyOS TinyOS : système dexploitation utilisé Problématique 5

6 Trouver un protocole performant et facile à implémenter Implémenter de nouveau un protocole en cas de non existence Trouver un protocole performant et facile à implémenter Implémenter de nouveau un protocole en cas de non existence Problématique 6

7 RRER : sert à informer quune erreur est produite RRER : message dinformation Réparation locale : envoyer un paquet pour trouver un chemin alternative RRER : sert à informer quune erreur est produite RRER : message dinformation Réparation locale : envoyer un paquet pour trouver un chemin alternative Protocoles multi-sauts 7 Blocage Pas de Blocage

8 Fonctionnement du TinyHop Deux scénarios proposés Lexistence dune route prête qui amène à la destination Pas de route à la destination 8

9 La route existe Contactable Mote Target Route AddrSeq 321 FOLLOW ROUTE 9

10 La route existe Routing Table OrigineDestination ReçuEnvoyé Freq AddrSeqAddrSeq Modification destination 10

11 La route existe Packet Acked Filter OrigineSeqMsg 12 ACK FOLLOW ROUTE 11

12 La route existe Routing Table OrigineDestination ReçuEnvoyé Freq AddrSeqAddrSeq

13 La route existe Modification destination 13

14 RREQ Pas de route Contactable Mote Target Route AddrSeq 3 Empty1 14

15 Pas de route RREQ 15

16 Memory Filter OriginAdderseqMsg Pas de route Target 1 1 stocker les paquets de découverte de routes : RREQ 16

17 Routing Table OrigineDestination ReçuEnvoyé Freq AddrSeqAddrSeq Pas de route EMPTY10 17

18 Target Pas de route Packet Acked Filter OrigineSeqMsg 11 18

19 RREP A RREP Pas de route 19

20 Pas de route 20

21 Routing Table OrigineDestination ReçuEnvoyé Freq AddrSeqAddrSeq Pas de route EMPTY

22 Pas de route Contactable Mote Target Route AddrSeq 31 Empty2 22

23 A RREP Pas de route 23

24 SOMMAIRE Contributions

25 LNT: Logical Neighbor Tree But : sécuriser système de communication au sein dun groupe Idée principale : distribuer la tache de renouvellement de clés les membres du groupe Trois phases : Création du groupe Joindre le groupe Quitter le groupe LNT: Logical Neighbor Tree But : sécuriser système de communication au sein dun groupe Idée principale : distribuer la tache de renouvellement de clés les membres du groupe Trois phases : Création du groupe Joindre le groupe Quitter le groupe Intégration LNT 25 joindre un groupe Nœud3 Nœud intermédiaire 6 Station de base 1 joindre un groupe

26 Intégration LNT Station de base Nœud 26 Demande de joindre un groupe Invitation de création du groupe Accepter création du groupe

27 Existence de plusieurs attaques qui affectent les RCSF Parmi ces attaques : modification du message Existence de plusieurs attaques qui affectent les RCSF Parmi ces attaques : modification du message Secure TinyHop

28 Ajout dun nouveau champs dans la structure de base du paquet : MAC - assurer lauthentification et lintégrité du message - protéger le message dêtre modifier Ajout dun nouveau champs dans la structure de base du paquet : MAC - assurer lauthentification et lintégrité du message - protéger le message dêtre modifier Secure TinyHop TargetOrigineSender Seq Msg Seq Route Type TargetOrigineSender Seq Msg Seq Route TypeMAC 28 MAC

29 Secure TinyHop TargetOrigineSender Seq Msg Seq Route Type 29 MAC 4 octets 11 octets SHA-1

30 SOMMAIRE Contributions

31 Test : crossbows TelosB Simulation : TOSSIM Modification du nombre de nœud actifs dans chaque expérience Lenvoie de 100 messages par chaque nœud actif Topologie de 51 nœuds Test : crossbows TelosB Simulation : TOSSIM Modification du nombre de nœud actifs dans chaque expérience Lenvoie de 100 messages par chaque nœud actif Topologie de 51 nœuds Test & Simulation Secure TinyHop 31

32 Test : capteur TelosB Bilan de mémoire Test : capteur TelosB Bilan de mémoire 32 ROMRAM TelosB 10k octets16k octets TinyHop 45.82%19% Secure TinyHop 67.47%24.36% LNT+ TinyHop (GM) 87.8% 76.5% LNT +TinyHop (BS) 78.06%84.44% Evaluation de performance

33 Test : capteur TelosB Délai dacheminement dun paquet Test : capteur TelosB Délai dacheminement dun paquet 33 Delay TinyHop 310 ms Secure TinyHop ms Evaluation de performance

34 Simulateur : TOSSIM Modification chaque fois du nombre de nœud actifs Lenvoie de 100 messages par chaque nœud actif Topologie de 51 nœuds Simulateur : TOSSIM Modification chaque fois du nombre de nœud actifs Lenvoie de 100 messages par chaque nœud actif Topologie de 51 nœuds 34 Evaluation de performance

35 Evaluation de performance

36 36 Evaluation de performance

37 SOMMAIRE Contributions

38 TinyHop Performant Intégration facile de TinyHop Pas de diminution de la performance lors de l'ajout de la sécurité Nécessité dune grande place mémoire TinyHop Performant Intégration facile de TinyHop Pas de diminution de la performance lors de l'ajout de la sécurité Nécessité dune grande place mémoire Conclusion 38

39 Faire une optimisation de TinyHop pour diminuer la taille mémoire Test de Secure TinyHop avec d'autre simulateurs qui simulent les attaques Protéger TinyHop contre dautre types dattaques Faire une optimisation de TinyHop pour diminuer la taille mémoire Test de Secure TinyHop avec d'autre simulateurs qui simulent les attaques Protéger TinyHop contre dautre types dattaques Perspectives 39

40 Démo

41 41


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