Tấn công lỗ đen và giải pháp chống lại tấn công lỗ đen trong mạng không dây Mesh

Tóm tắt. Mạng không dây Mesh (Wireless Mesh Network – WMN) là mạng multi-hop không dây trong đó các điểm truy cập giao tiếp với nhau thông qua kết nối không dây với chi phí thấp. Trong những năm gần đây, nhiều nghiên cứu về WMN đã được thực hiện. Tuy nhiên, an ninh trên mạng nói chung và trên WMN nói riêng là vấn đề rất quan trọng cần phải quan tâm một cách đúng mức vì nó ảnh hưởng đến hiệu suất mạng. Trong bài báo này, chúng tôi tập trung giải quyết một vấn đề cụ thể về việc đảm bảo an ninh trong WMN bằng việc mô tả một dạng tấn công trong mạng WMN nói riêng và các mạng không dây nói chung là tấn công lỗ đen (blackhole attack) từ đó tìm hiểu giải pháp chống lại tấn công dạng này. Việc thực hiện mô phỏng tấn công lỗ đen và giải pháp ngăn chặn được thực hiện trên bộ mô phỏng mạng NS-2 với các kịch bản khác nhau nhằm phân tích một cách chính xác nhất kết quả thực hiện mô phỏng. Các kết quả mô phỏng được phân tích đánh giá để làm rõ hơn hiệu quả của đề xuất đồng thời chỉ ra các tồn tại cần khắc phục của đề xuất đã nêu.

pdf13 trang | Chia sẻ: thanhle95 | Lượt xem: 749 | Lượt tải: 0download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Tấn công lỗ đen và giải pháp chống lại tấn công lỗ đen trong mạng không dây Mesh, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
JOURNAL OF SCIENCE OF HNUE FIT., 2011, Vol. 56, pp. 124-136 TẤN CÔNG LỖ ĐEN VÀ GIẢI PHÁP CHỐNG LẠI TẤN CÔNG LỖ ĐEN TRONG MẠNG KHÔNG DÂY MESH Bùi Hải Bằng Trường Cao đẳng Nghề Giao thông vận tải Trung ương I Kiều Tuấn Dũng(∗), Đỗ Như Long Khoa Công nghệ thông tin, trường Đại học Sư phạm Hà Nội Vũ Xuân Bảo Văn phòng Bộ Y Tế (∗)E-mail: dungkt@hnue.edu.vn Tóm tắt.Mạng không dây Mesh (Wireless Mesh Network – WMN) là mạng multi-hop không dây trong đó các điểm truy cập giao tiếp với nhau thông qua kết nối không dây với chi phí thấp. Trong những năm gần đây, nhiều nghiên cứu về WMN đã được thực hiện. Tuy nhiên, an ninh trên mạng nói chung và trên WMN nói riêng là vấn đề rất quan trọng cần phải quan tâm một cách đúng mức vì nó ảnh hưởng đến hiệu suất mạng. Trong bài báo này, chúng tôi tập trung giải quyết một vấn đề cụ thể về việc đảm bảo an ninh trong WMN bằng việc mô tả một dạng tấn công trong mạng WMN nói riêng và các mạng không dây nói chung là tấn công lỗ đen (blackhole attack) từ đó tìm hiểu giải pháp chống lại tấn công dạng này. Việc thực hiện mô phỏng tấn công lỗ đen và giải pháp ngăn chặn được thực hiện trên bộ mô phỏng mạng NS-2 với các kịch bản khác nhau nhằm phân tích một cách chính xác nhất kết quả thực hiện mô phỏng. Các kết quả mô phỏng được phân tích đánh giá để làm rõ hơn hiệu quả của đề xuất đồng thời chỉ ra các tồn tại cần khắc phục của đề xuất đã nêu. 1. Mở đầu Cùng với sự phát triển nhanh chóng của nhiều mạng không dây khác nhau, công nghệ WMN đã nổi lên như là một trong những công nghệ tiên tiến nhất và có thể được xem là công nghệ của tương lai. Trong WMN, cùng với việc hoạt động như một thiết bị thông thường, các nút cũng đồng thời hoạt động như một router và chuyển tiếp gói tin đến các nút khác trong mạng khi đường truyền được thiết lập [5]. Tương tự như các mạng Ad-hoc, WMN sử dụng các giao thức định tuyến như AODV 124 Tấn công lỗ đen và giải pháp chống lại tấn công lỗ đen... (Ad-hoc On-Demand Distance Vector) hoặc DSR (Dynamic Source Routing),. . . để làm giao thức truyền dẫn. Do tính chất truyền thông quảng bá của truyền dẫn và sự phụ thuộc vào các nút trung gian trong định tuyến lưu lượng người sử dụng của WMN dẫn đến các lỗ hổng bảo mật làm cho WMN rất dễ bị tấn công dưới nhiều dạng khác nhau. Các tấn công có thể từ bên ngoài hoặc từ bên trong mạng dẫn đến hậu quả làm giảm hiệu suất của mạng. Tấn công lỗ đen (blackhole attack) là một kiểu tấn công dẫn đến việc từ chối dịch vụ. Tấn công này cũng khai thác cơ chế khám phá tuyến đường của các giao thức định tuyến theo yêu cầu (AODV). Trong tấn công lỗ đen, nút độc hại luôn luôn trả lời một cách tích cực với các thông báo yêu cầu định tuyến mặc dù có thể đó không phải là một lộ trình hợp lệ đển đến đích. Vì nút độc hại không cần kiểm tra các đầu vào của đường định tuyến, nó luôn luôn là nút đầu tiên trả lời thông báo yêu cầu định tuyến. Do đó, hầu như tất cả lưu lượng trong phạm vi vùng lân cận nút độc hại sẽ có hướng đi và hướng về nút độc hại, nó có thể loại bỏ tất cả các gói dữ liệu dẫn đến việc từ chối dịch vụ [2]. Trong bài báo này, chúng tôi tập trung mô phỏng tấn công lỗ đen trong WMN và đánh giá ảnh hưởng của nó đối với hiệu suất mạng. Bằng việc cài đặt thêm giao thức với hành vi lỗ đen, các mô phỏng thực hiện đánh giá trên các topo mạng khác nhau để chỉ ra được ảnh hưởng của các nút có hành vi lỗ đen lên mạng. Từ việc thông lượng mạng bị xấu đi khi có sự tham gia của các nút mạng có hành vi lỗ đen, chúng tôi đề xuất thực hiện giải pháp sửa đổi hoạt động của giao thức AODV để chống lại tấn công dạng này bằng cách bỏ qua tuyến đường thiết lập đầu tiên trong mạng. Cả hai giao thức hành vi lỗ đen và giao thức chống lại hành vi lỗ đen đều được cài đặt và mô phỏng trên bộ mô phỏng NS-2. Bằng việc thực hiện giao thức AODV và giao thức AODV đã sửa đổi khi không có và có tấn công lỗ đen, chúng tôi đưa ra đánh giá về ảnh hưởng của các giao thức mới này trên mạng. 2. Nội dung nghiên cứu 2.1. Mạng không dây Mesh WMN đang được coi là công nghệ chủ chốt cho thế hệ mạng không dây hiện tại về việc cung cấp nhanh chóng các dịch vụ miễn phí cho người dùng. Các nút trong WMN bao gồm các bộ định tuyến lưới (mesh router) và những người dùng lưới (mesh client). Mỗi nút hoạt động không chỉ là một máy chủ mà còn là một router, chuyển tiếp các gói dữ liệu thay cho các nút khác có thể không trực tiếp nằm trong phạm vi truyền dữ liệu không dây. Khả năng kết nối giữa các nút trong WMN là tự động thiết lập và duy trì 125 Bùi Hải Bằng, Kiều Tuấn Dũng, Đỗ Như Long và Vũ Xuân Bảo giữa các nút tham gia vào mạng khiến cho WMN trở nên năng động hơn và có thể tự tổ chức cũng như tự cấu hình. Đặc điểm này mang lại rất nhiều lợi thế như chi phí lắp đặt và bảo trì thấp cùng với các dịch vụ chắc chắn và đáng tin cậy [5]. Trên lý thuyết, có nhiều giao thức định tuyến được đề xuất cho WMN [6]. Do WMN là mạng multi-hop nên các giao thức thiết kế cho mạng Ad-hoc cũng làm việc tốt trên mạng WMN. Mục tiêu chính của các giao thức này là nhanh chóng thích ứng với sự thay đổi đường đi khi đường đi bị gián đoạn bởi sự di chuyển của các nút. Những triển khai hiện tại cho mạng WMN cũng sử dụng các giao thức dùng cho mạng Ad-hoc như AODV (Ad hoc On-Demand Distance Vector), DSR (Dynamic Source Routing) và TBRPF (Topology Broadcast based on Reverse Path Forwarding),. . . Tuy nhiên, trong WMN, các bộ định tuyến lưới rất ít di chuyển và không có sự ràng buộc về năng lượng, trong khi người sủ dụng thì cơ động và giới hạn về năng lượng. Sự khác biệt này cần được xem xét để phát triển các giao thức một cách hiệu quả khi áp dụng cho WMN. Khi những liên kết trong WMN tồn tại lâu, việc tìm ra một con đường tin cậy và có thông lượng cao là vấn đề quan tâm chính hơn là việc thích ứng nhanh chóng với lỗi đường truyền như ở trường hợp các mạng Ad-hoc. 2.2. Giao thức AODV [4] AODV là một giao thức định tuyến theo yêu cầu cho mạng Ad-hoc di động. Mặc dù ban đầu được thiết kế cho mạng Ad-hoc nhưng hiện nay giao thức này đã được sử dụng cho cả WMN. AODV cho phép các thiết bị không dây có thể trao đổi dữ liệu bằng cách truyền lại các gói dữ liệu thông quá các nút lân cận của chúng nếu chúng không thể trực tiếp liên lạc được với nút đích. Lưu lượng dữ liệu được chuyển đến đích với sự trợ giúp của các thiết bị trung gian có hỗ trợ quá trình định tuyến. Để hoạt động, AODV định nghĩa 4 loại thông báo điều khiển, mỗi một loại mang thông tin định tuyến cho một vai trò cụ thể: - RREQ (Yêu cầu định tuyến): yêu cầu được phát quảng bá để khám phá tuyến đường đến đích khi không có tuyến đường nào được xác định. Nó bao gồm thông tin về nút nguồn, nút đích, thời gian sống của gói tin IP; một định danh duy nhất kết hợp với địa chỉ của người gửi nhằm phát hiện, tránh các vòng lặp và để phân biệt các bản RREQ tràn ngập trên mạng. - RREP (Trả lời định tuyến): câu trả lời được sinh ra bởi nút đích hoặc bất kỳ một nút trung gian với tuyến đường được cập nhật đến đích như là một câu trả lời cho thông báo yêu cầu định tuyến. - RERR (Lỗi định tuyến): thông báo lỗi được phát quảng bá để thông báo điểm đến không thể truy cập được. Khi một nút nhận được thông báo lỗi, nó gỡ bỏ 126 Tấn công lỗ đen và giải pháp chống lại tấn công lỗ đen... tất cả các tuyến đường đã đề cập đến nút này trong bảng định tuyến của mình. Sau đó nó tiếp tục lan truyền tin nhắn này đến những nút trước nó là nút lân cận đã chuyển tiếp thông báo yêu cầu định tuyến cho nút đã cho. - RREP ACK (Xác nhận trả lời định tuyến): là một thông báo không bắt buộc, nó được sinh ra chỉ khi có một yêu cầu rõ ràng cho sự thừa nhận được tạo ra bởi thông báo yêu trả lời định tuyến. Thông báo AODV được nhúng số tuần tự (Sequence numbers). Những số này được sử dụng bởi các nút cho trước để đánh giá độ “tươi” của thông tin duy trì cục bộ về các nút lân cận của nó. Mỗi nút lưu một số tuần tự của các nút mà nó giao tiếp. Số càng cao thì các thông tin liên quan đến nó càng mới. Sau khi nhận thông báo điều khiển, số tuần tự được đóng gói trong gói tin được so sánh với số tuần tự cuối cùng nút nhận đang lưu trữ về nút truyền tải và quá trình cập nhật xảy ra chỉ khi nếu số nhận được lớn hơn số đang được lưu trữ. Điều kiện này đảm bảo rằng đường truyền mới nhất được lựa chọn, và cũng đảm bảo không bị lặp vòng. 2.3. Tấn công lỗ đen Tấn công lỗ đen (blackhole attack) là một kiểu tấn công dẫn đến việc từ chối dịch vụ trong mạng. Tấn công này khai thác cơ chế khám phá tuyến đường của các giao thức định tuyến theo yêu cầu. Trong tấn công lỗ đen, nút độc hại luôn luôn trả lời một cách tích cực với các thông báo yêu cầu định tuyến mặc dù có thể đó không phải là một lộ trình hợp lệ để đến đích. Vì nút độc hại không cần kiểm tra các đầu vào của đường định tuyến, nó luôn luôn là nút đầu tiên trả lời thông báo yêu cầu định tuyến. Do đó, hầu như tất cả lưu lượng trong phạm vi vùng lân cận nút độc hại sẽ có hướng đi và hướng về nút độc hại, nó có thể loại bỏ tất cả các gói dữ liệu dẫn đến việc từ chối dịch vụ. Một hình thức phức tạp hơn của loại tấn công này là tấn công lỗ đen kết hợp khi mà nhiều nút độc hại thông đồng với nhau, dẫn đến việc phá vỡ hoàn toàn chức năng định tuyến và chuyển tiếp gói tin trên mạng [2, 3]. Trong một mạng không dây sử dụng giao thức AODV, một nút lỗ đen hấp thụ lưu lượng và bỏ tất cả các gói tin. Khi nút nguồn phát tán thông báo yêu cầu định tuyến với nút đích, nút lỗ đen lập tức trả lời nút nguồn với thông báo RREP bao gồm số tuần tự lớn nhất của nút đích như thể nó được đến từ nút đích. Nút nguồn cho rằng nút đích đứng ngay sau nút lỗ đen với khoảng cách 1 chặng và từ chối thông gói tin RREP đến từ các nút khác. Sau đó, nút nguồn bắt đầu gửi dữ liệu đến nút lỗ đen và tin rằng dữ liệu này sẽ được chuyển đến nút đích nhưng nút lỗ đen sẽ loại bỏ tất cả các gói dữ liệu chuyển đến. Trong một cuộc tấn công lỗ đen, nếu dữ liệu gửi đi là các gói TCP thì sau một thời gian, nút gửi sẽ nhận ra rằng có lỗi đường truyền vì nút nhận được không gửi các gói tin RREP ACK. Do đó nó sẽ hủy đường định tuyến và tiếp tục phát đi 127 Bùi Hải Bằng, Kiều Tuấn Dũng, Đỗ Như Long và Vũ Xuân Bảo các gói RREQ mới để tìm kiếm tuyến đường khác đến nút đích và việc tấn công lỗ đen phải bắt đầu lại. Tuy nhiên, nếu dữ liệu gửi đi các gói dữ liệu UDP thì việc tấn công sẽ khó phát hiện được bởi vì các kết nối dữ liệu UDP không chờ đợi để nhận các gói RREP ACK từ nút đích [3]. Trong khuôn khổ bài báo này, chúng tôi sử dụng gói tin UDP trong các kịch bản mô phỏng của mình nhằm thể hiện rõ ảnh hưởng của tấn công lỗ đen lên các mạng WMN. 2.4. Cài đặt và mô phỏng tấn công lỗ đen trong chương trình NS-2 Để đánh giá sự ảnh hưởng của tấn công lỗ đen đến các mạng không dây, chúng tôi sử dụng chương trình mô phỏng NS-2.34 [1, 7]. Một giao thức được thiết kế để mô phỏng việc thực hiện tấn công lỗ đen. Giao thức này sử dụng các nút có biểu hiện hành vi lỗ đen trong mạng không dây sử dụng giao thức AODV. Khi các nút hoạt động như một lỗ đen, chúng sẽ sử dụng một giao thức định tuyến mới có thể tham gia vào thông báo AODV. Khi một gói tin nhận được thông báo, nó xử lý các gói tin dựa vào dạng của nó. Nếu gói tin nhận được là gói dữ liệu, thông thường giao thức AODV sẽ gửi nó đến địa chỉ đích, nhưng nếu là hoạt động lỗ đen, nó sẽ bỏ gói tin dữ liệu miễn là gói tin không truyền đến chính nó. Giao thức tấn công lỗ đen blackholeAODV được cài đặt vào NS-2.34 tương tự như giao thức AODV nhưng có một số thay đổi như sau [3]: - Thay đổi hàm nhận sao cho nó sẽ bỏ gói tin dữ liệu miễn là gói tin không truyền đến chính nó. Câu lệnh dưới đây mô tả nếu nút đích là chính nó thì nó sẽ nhận gói tin, ngược lại, nó loại bỏ tất cả các gói tin còn lại: if ((u_int32_t)ih → saddr() == index) forward((blackholeaodv_rt_entry*) 0, p, NO_DELAY); else drop(p, DROP_RTR_ROUTE_LOOP); exit(1); - Thay đổi thông báo RREP: Khi nút độc hại nhận được một gói tin RREQ, ngay lập tức nó gửi thông báo RREP như là nó đã có đường đến đích. Nút độc hại cố gắng đánh lừa nút gửi bằng gói RREP. Số tuần tự lớn nhất của giao thức AODV là 4294967295 với giá trị số nguyên 32 bít. Số tuần tự được đặt là 4294967295 và số đếm hop được đặt là 1. Thông báo RREP giả trong tấn công lỗ đen được thể hiện như sau: 128 Tấn công lỗ đen và giải pháp chống lại tấn công lỗ đen... sendReply(rq → rq_src, // IP Destination 1, // Hop Count index, // Dest IP Address 4294967295, // Highest Dest Sequence Num MY_ROUTE_TIMEOUT, // Lifetime rq → rq_timestamp); // timestamp Để kiểm tra tính đúng đắn của giao thức có hành vi lỗ đen đã được cài vào chương trình NS-2.34, chúng tôi xây dựng một kịch bản kiểm tra với các thông số mô phỏng như sau: Kịch bản tạo ra một mạng nhỏ gồm 7 nút di động (đánh số từ 2 đến 8), 1 nút có dây (Nút 0) và 1 nút Base Station (Nút 1), trong đó nút có dây kết nối với nút Base Station qua một kết nối có dây. Mô phỏng tạo ra kết nối UDP giữa nút Base Station và Nút 3, gắn vào nguồn CBR (Constant Bit Rate) để sinh ra các gói tin không đổi cho kết nối UDP. Kích thước gói tin CBR là 512, tốc độ dữ liệu là 512Kb. Trong khoảng thời gian 20 giây, nguồn CBR bắt đầu truyền vào khoảng thời gian 1 giây và tiếp tục truyền đến hết thời gian mô phỏng. Trong một không gian phẳng 500m × 500m, vị trí của các nút được đặt thích hợp để hiển thị dòng dữ liệu và mô phỏng thể hiện sự di chuyển của Nút 6 để chỉ ra sự thay đổi dòng dữ liệu trong mạng. Khi không có nút nào có hành vi lỗ đen, dữ liệu được truyền đi theo đúng yêu cầu của giao thức AODV. Hình 1. Dữ liệu truyền từ Base station đến Nút 3 bằng giao thức AODV khi Nút 6 di chuyển Tuy nhiên, khi Nút 2 được cài đặt hành vi lỗ đen, nó hấp thụ tất cả lưu lượng truyền từ nút nguồn và loại bỏ các gói dữ liệu này. 129 Bùi Hải Bằng, Kiều Tuấn Dũng, Đỗ Như Long và Vũ Xuân Bảo Hình 2. Nút 2 (nút Black hole) hấp thụ kết nối từ Base station đến Nút 3 2.5. Giải pháp chống lại tấn công lỗ đen và hiệu quả của nó 2.5.1. Ý tưởng thực hiện và cài đặt giao thức Khi nút Black hole gửi thông báo RREP không cần kiểm tra bảng định tuyến, chúng tôi giả định rằng nhiều khả năng thông báo RREP đầu tiên sẽ đến từ nút Black hole. Khi kiểm tra tệp vết (trace file) của mô phỏng trong đó có 1 nút blackhole, chúng tôi nhận thấy một thời gian sau khi thông báo RREP thứ nhất (thông báo của nút Backhole) đến nút nguồn thì thông báo RREP thứ hai đến nút nguồn là thông báo của nút đích thực sự. Do vậy, ý tưởng xây dựng một giao thức mới chống lại hành động lỗ đen là thay đổi hàm nhận thông báo RREP bỏ qua thông báo RREP đầu tiên và sử dụng thông báo RREP thứ hai [3]. Giao thức chống lại tấn công lỗ đen idsAODV được cài đặt vào NS-2.34 tương tự như giao thức AODV và giao thức tấn công lỗ đen blackholeAODV. Tuy nhiên, để thực hiện giải pháp cho giao thức này, chúng tôi thay đổi hàm nhận RREP (recvReply) và tạo ra cơ chế đệm cho RREP để đếm thông báo RREP thứ hai. Trong hàm “recvReply”, đầu tiên ta kiểm soát nếu thông báo RREP đến chính nó. Nếu đúng, hàm sẽ tìm kiếm thông báo RREP nếu nó tồn tại; nếu không, nó chèn thông báo RREP cho địa chỉ đích của nó và trả về hàm. Nếu thông báo RREP được lưu trữ trước đó có cùng địa chỉ đích, hàm RREP thông thường được thực hiện. Sau đó, nếu thông báo RREP không dành cho chính nó, nút sẽ chuyển tiếp thông báo đến nút lân cận thích hợp. Đoạn mã sau đây thể hiện cách hàm nhận thông báo RREP của giao thức idsAODV thực hiện: 130 Tấn công lỗ đen và giải pháp chống lại tấn công lỗ đen... idsAODV::recvReply(Packet *p) { idsBroadcastRREP * r = rrep_lookup(rp->rp_dst); if(ih → daddr() == index) { if (r == NULL) { count = 0; rrep_insert(rp → rp_dst); } else { r → count ++; count = r → count; } CẬP NHẬT BẢNG ĐỊNH TUYẾN } else { Forward(p); }} Hiệu quả của chống lại tấn công lỗ đen idsAODV được đánh giá dựa trên bộ mô phỏng NS-2.34. Để thực hiện giải pháp cho giao thức chống lại hành vi lỗ đen, chúng tôi thay đổi hàm nhận RREP và tạo ra cơ chế đệm cho RREP để đếm thông báo RREP thứ hai. Giao thức này được thực hiện trên bộ mô phỏng NS-2.34 với kịch bản 7 nút cố định và vị trí nút tương tự như kịch bản thử nghiệm trước đó. Trong mô phỏng này, giao thức chống lại hành vi lỗ đen idsAODV được sử dụng thay cho giao thức AODV áp dụng cho tất cả các nút không dây kể cả nút Base station trừ nút Black hole (Nút 2). Khi mô phỏng được thực hiện, ta sẽ nhận thấy nút gửi gửi thông báo đến nút nhận đúng cách. Hình 3. Kết quả thực hiện giao thức chống lại tấn công lỗ đen 131 Bùi Hải Bằng, Kiều Tuấn Dũng, Đỗ Như Long và Vũ Xuân Bảo 2.5.2. Đánh giá giao thức Trên đây là một trong các ý tưởng nhằm chống lại hành vi lỗ đen tấn công vào giao thức AODV trong mạng không dây nói chung và WMN nói riêng. Giải pháp này giúp ngăn chặn hành vi lỗ đen trong một số trường hợp cụ thể. Tuy nhiên, trong một số trường hợp, ý tưởng này không thực hiện được. Ví dụ, thông báo RREP thứ hai có thể được tiếp nhận ở nút nguồn từ một nút trung gian nào đó mà thông tin không đủ mới (fresh) về nút đích hoặc thông báo RREP thứ hai có thể là thông báo đến từ nút blackhole nếu nút đích thực sự của nó gần nút nguồn hơn nút blackhole. Do vậy, phương pháp này cố gắng tìm cách giảm thiểu hiệu ứng lỗ đen trong các mạng AODV nếu nó làm giảm hiệu suất mạng. 2.6. Mô phỏng thực nghiệm Qua phần thử nghiệm hai giao thức blackholeAODV và giao thức idsAODV ở phần trên cho thấy hai giao thức cài đặt thêm vào hoạt động đúng như mong đợi. Tuy nhiên, với việc thực hiện trên một mạng WMN nhỏ với 7 nút cùng 1 Base Station và các nút đặt ở những vị trí xác định trước sẽ không thể hiện rõ được ảnh hưởng của tấn công lỗ đen lên WMN cũng như hiệu quả của giao thức phòng ngừa tấn công lỗ đen trên các mạng này. Do đó, chúng tôi xây dựng một số mô phỏng WMN với nhiều nút di động và nhiều trạm cơ sở hơn. Kịch bản cố gắng xây dựng một mạng “thật” nhất qua đó đánh giá hiệu quả của các giao thức được cài đặt qua tỉ lệ gửi và nhận gói tin đồng thời tính toán số lượng gói tin bị loại bỏ do tấn công lỗ đen. Số lượng các nút có hành vi lỗ đen cũng được thay đổi nhằm thấy rõ hơn ảnh hưởng của các tấn công lỗ đen vào mạng. Từ kết quả tính toán được, chúng tôi đưa ra kết luận về ảnh hưởng của tấn công lỗ đen trên giao thức AODV sử dụng cho WMN và hiệu quả của giao thức ngăn chặn tấn công lỗ đen khi thay cho giao thức AODV trên các mạng này. 2.6.1. Kịch bản mô phỏng Kịch bản mô phỏng được thiết kế trên một không gian phẳng diện tích 1000m × 1000m với 4 nút có dây nối với 4 nút không dây làm Base Station (BS). Các nút này được đặt ở những vị trí xác định trong mạng. Ngoài ra có 50 nút (N) được tạo ra với vị trí đặt tại các tọa độ khác nhau và chuyển động khác nhau với mục đích mô phỏng các bộ định tuyến lưới và mesh client trong WMN. Các kết nối được thiết lập giữa các nút nhằm mô phỏng sự truyền dữ liệu giữa các nút trong WMN. Trong đó: - 4 kết nối từ 4 Base Station đến các nút tương ứng từ 0 đến 3: BS0 → N(0); BS1 → N(1); BS2 → N(2); BS3 → N(3). Các thực thể UDP được gắn vào các Base Station và các thực thể NULL được gắn vào các nút từ 0 đến 3. 132 Tấn công lỗ đen và giải pháp chống lại tấn công lỗ đen... - 21 kết nối giữa các nút với nhau từ nút 4 đến nút 45 trong đó các nút chẵn gửi dữ liệu đến các nút lẻ có số ngay sau nó theo từng cặp tương ứng: N(4)→ N(5); N(6) → N(7); N(8) → N(9); . . . ; N(44) → N(45). Các thực thể UDP được gắn vào các nút chẵn và các thực thể NULL được gắn vào các nút lẻ. - 4 nút N(46), N(47), N(48), N(49) không kết nối với nút nào trong mạng. Các nút này chỉ thực hiện chức năng chuyển tiếp dữ liệu khi mô phỏng mạng với các giao thức AODV, giao thức chống lại tấn công lỗ đen (idsAODV) hoặc được cài đặt giao thức lỗ đen (blackholeAODV) trong các tấn công lỗ đen. Số lượng các nút có hành vi lỗ đen tăng dần từ 0 đến 4 đối với từng kịch bản mô phỏng. - Nguồn CBR (Constant Bit Rate) được gắn vào các thực thể UDP để sinh ra các gói lưu lượng không đổi. Thời lượng kết nối là 500s và nguồn CBR bắt đầu từ g
Tài liệu liên quan