شبیه سازی حمله کرم چاله و سیاه چاله در شبکه MANET با OPNET

شبیه سازی حمله کرم چاله و سیاه چاله در شبکه MANET

شبیه سازی مقاله Analysis of Security Attacks Regarding MANET Routing Protocols

در این بخش شبیه سازی حمله کرم چاله و سیاه چاله در شبکه MANET با نرم افزار شبیه ساز OPNET به همراه گزارش کار پروژه شبیه سازی شده را آماده کرده ایم که از روی مقاله Analysis of Security Attacks Regarding MANET Routing Protocols شبیه سازی صورت گرفته است. در ادامه به معرفی این پروژه امنیت شبکه پرداخته و فیلم و تصاویری از خروجی آن قرار داده شده است، و در پایان مقاله اصلی نیز به صورت رایگان در قالب فایل PDF آماده دانلود می باشد.

حملات Wormhole و Black Hole در شبکه

نوعی از حملات که شبکه های MANET را همواره تهدید میکند حمله کرم چاله (Wormhole) و حمله سیاه چاله (Black Hole) می باشد که این حملات با گرفتن داده ها از گره ها آنها را به گره های نامعلومی در شبکه ارسال کرده و آن داده را از شبکه خارج می کنند.

شبکه سیار Ad Hoc یا MANET

شبکه های Ad Hoc نوعی شبکه بی سیم است که دارای ویژگی های پیکربندی، تعمیر و نگهداری خود می باشد. شبکه های MANET یا Ad Hoc از نظر امنیتی از حملات رنج می برند به این خاطر که دارای ویژگی های مختلفی مثل فقدان مدیریت مرکزی، معماری باز و شبکه، توپولوژی پویا و واضح نبودن خط دفاعی است.

معرفی مقاله

در این مقاله حمله کرم چاله و حمله سیاه چاله بر روی پروتکل بردار فاصله موقتی انجام شده و مورد بررسی و تحلیل قرار گرفته است تا در نهایت نشان دهد که کدامیک از پروتکل ها در برابر حملات مقاومت بیشتری نشان میدهد. شبیه سازی انجام شده در واقع حمله کرم چاله (Wormhole) و حمله سیاه چاله (Black Hole) را بر روی پروتکل مسیریابی AODV یا (مسیریابی برحسب تقاضا) و پروتکل مسیریابی OLSR یا (مسیریابی لینک وضعیت بهینه شده) را با نرم افزار شبیه ساز OPNET صورت داده است که یکی از محبوبترین نرم افزار های شبیه ساز شبکه های کامپیوتری و مخابراتی به حساب می آید.

نتایج بدست آمده از شبیه سازی حمله Wormhole و حمله Black Hole بر روی دو پروتکل AODV و OLSR به صورت نمودار و انیشمن به همراه تصاویری از محیط شبیه سازی در نرم افزار شبیه ساز OPNET را در ادامه می توانید مشاهده کنید.

تصاویری از خروجی پروژه شبیه سازی شده

شکل 1: حمله Wormhole بر روی پروتکل AODV – قسمت انیمیشن

شکل 2: حمله Black Hole بر روی پروتکل OLSR – قسمت انیمیشن

شکل 3: حمله Black Hole بر روی پروتکل OLSR – قسمت انیمیشن

شکل 4: نمودار مقایسه پروتکل AODV در سه حالت (حمله Blackhole – حمله Wormhole – بدون حمله)

نمودار مقایسه پروتکل مسیریابی AODV در دو حالت حمله

تشریح حمله Black hole بر روی پروتکل ADOV : در حمله کرم چاله میان دو نود حمله کننده، تونلی ایجاد می شود که بدون توجه به نود های ما بین خودشان شروع به ارسال داده می کنند و در این نمودار میزان تأخیر کل شبکه وایرلس به صورت میانگین نشان داده شده است. و حتی روی تأخیر شبکه تأثیری نداشته و تأخیر را کمتر می کند. اکثر جریان داده ها به سمت این نود سرازیر شده و DROP می شوند و تاخیر کلی شبکه پایین تر از حد معمول است.

تشریح حمله Wormhole بر روی پروتکل ADOV : در سناریوی حمله سیاه چاله هم بخاطر ماهیت نود حمله گر ارسال HELLO و  RREQ بسیار زودتر و متوالی تر صورت می گیرد.

شکل 5: میانگین Throughput برای حمله Black hole – حمله Wormhole و بدون حمله در پروتکل AODV

در نمودار بالا میانگین توان عملیاتی یا همان Throughput شبکه وایرلس برای سه حالت حمله Black hole – حمله Wormhole و بدون حمله را نشان می دهد که به ترتیب سناریوی بدون حمله بعد سناریو کرم چاله و در نهایت سناریو سیاه چاله بهترین Throughput را داشتند.

شکل 6: نمودار Delay برای پروتکل AODV و OLSR در حالت بدون حمله

در نمودار بالا مقایسه پروتکل AODV و OLSR برای تاخیر کلی شبکه وایرلس را در دو پروتکل نشان می دهد که پروتکل OLSR تاخیر کمتری دارد و پروتکل AODV با ثبات تر و OLSR سریعتر است و این به دلیل مکانیزم پروتکل ها است.

شکل 7: میانگین Throughput برای پروتکل AODV و OLSR در حالت بدون حمله

همان طور که از نمودار بالا مشخص است میانگین توان عملیاتی (Throughput) پروتکل AODV در شبکه وایرلس نسبت به پروتکل OLSR به مراتب بیشتر است.

شکل 8: میانگین Delay برای پروتکل AODV و OLSR در حالت حمله Black Hole

در شکل بالا تفاوت بسیار کم در دو سناریوی حمله سیاه چاله با پروتکل های مختلف نشان می دهد که میزان تاخیر در پروتکل OLSR کمتر پروتکل AODV می باشد.

شکل 9: میانگین Throughput برای پروتکل AODV و OLSR در حمله Black Hole

در نمودار بالا میزان توان عملیاتی در دو سناریوی سیاه چاله با پروتکل های مختلف را نشان می دهد که در پروتکل OLSR کمتر از پروتکل AODV می باشد اما این تفاوت بسیار کم است.

شکل 10: میانگین ترافیک دریافتی برای پروتکل AODV و OLSR در حمله Black Hole

در نمودار بالا میزان متوسط دریافت اطلاعات در پروتکل AODV و OLSR را در زمان تحت حمله سیاه چاله نشان می دهد.