scholarly journals From Wireless Sensor Networks to Wireless Body Area Networks: Formal Modeling and Verification on Security Using PAT

2016 ◽  
Vol 2016 ◽  
pp. 1-11 ◽  
Author(s):  
Tieming Chen ◽  
Zhenbo Yu ◽  
Shijian Li ◽  
Bo Chen

Model checking has successfully been applied on verification of security protocols, but the modeling process is always tedious and proficient knowledge of formal method is also needed although the final verification could be automatic depending on specific tools. At the same time, due to the appearance of novel kind of networks, such as wireless sensor networks (WSN) and wireless body area networks (WBAN), formal modeling and verification for these domain-specific systems are quite challenging. In this paper, a specific and novel formal modeling and verification method is proposed and implemented using an expandable tool called PAT to do WSN-specific security verification. At first, an abstract modeling data structure for CSP#, which is built in PAT, is developed to support the node mobility related specification for modeling location-based node activity. Then, the traditional Dolev-Yao model is redefined to facilitate modeling of location-specific attack behaviors on security mechanism. A throughout formal verification application on a location-based security protocol in WSN is described in detail to show the usability and effectiveness of the proposed methodology. Furthermore, also a novel location-based authentication security protocol in WBAN can be successfully modeled and verified directly using our method, which is, to the best of our knowledge, the first effort on employing model checking for automatic analysis of authentication protocol for WBAN.

2019 ◽  
Author(s):  
Μαρία Ηλωρίδου

Το αντικείµενο της παρούσας διατριβής συνίσταται στη µελέτη τεχνικών τυχαίας πρόσβασης στο µέσο για ασύρµατα δίκτυα διαφόρων µεγεθών και συγκεκριµένα ασύρµατα δίκτυα µητροπολιτικής περιοχής (metropolitan area networks) WiMAX, ασύρµατα δίκτυα αισθητήρων µε κινητούς κόµβους (mobile wireless sensor networks) και δίκτυα περιοχής σώµατος (body area networks). Εξετάζονται ο κύριος µηχανισµός σταθµοσκόπησης ευρυεκποµπής (broadcast polling) και ο προαιρετικός µηχανισµός επωµισµού (piggybacking) που ορίζονται στο πρότυπο ΙΕΕΕ 802.16 για υπηρεσίες αποστολής δεδοµένων σε δίκτυα WiMAX. Αναπτύσσεται ενα µαθηµατικό µοντέλο για τη συνδυαστική χρήση των δύο µηχανισµών και εκφράζεται αναλυτικά η πιθανότητα ανάθεσης εύρους ζώνης σε ένα αίτηµα που µεταδίδεται µέσω broadcast polling υπό τη ϑεώρηση πεπερασµένου εύρους ζώνης στην ανερχόµενη ζεύξη. Κατόπιν, εξετάζονται τεχνικές πρόσβασης στο µέσο συνδυαστικά µε τεχνικές συσταδοποίησης στα ασύρµατα δίκτυα αισθητήρων µε κινητούς κόµβους. Αξιολογείται η επίδραση διαφόρων µοντέλων κινητικότητας στην επίδοση του δικτύου και διερευνάται η µεταβαλλόµενη διάρκεια των κύκλων λειτουργίας του δικτύου υπό τη ϑεώρηση της κινητικότητας των κόµβων. Προτείνεται ένα σχήµα δυναµικού προσδιορισµού της διάρκειας του κύκλου που λαµβάνει υπόψη τις απώλειες πακέτων σε κάθε συστάδα λόγω των αποσυνδέσεων των κόµβων. Επιπλέον, διερευνάται η εφαρµοσιµότητα ενός σχήµατος που υπολογίζει τη διάρκεια του κύκλου ϐάσει της καταναλισκόµενης ενέργειας στα δίκτυα αισθητήρων µε κινητικότητα.Τέλος, η διατριβή εστιάζει σε τεχνικές τυχαίας πρόσβασης σε δίκτυα περιοχής σώµατος µε κινητικότητα και ειδικότερα στην αναµετάδοση των πακέτων δεδοµένων. Προτείνεται ένα κινησιακά ενήµερο σχήµα αναµετάδοσης των πακέτων για τη µείωση των απωλειών που προκύπτουν λόγω των αποσυνδέσεων. Η αποτελεσµατικότητα του προτεινόµενου σχήµατος εξετάζεται συγκριτικά µε αυτήν του σχήµατος επέκτασης τοπολογίας αστέρα του προτύπου.


2011 ◽  
Vol 11 (2) ◽  
pp. 277-288 ◽  
Author(s):  
Chol Soon Jang ◽  
Deok Gyu Lee ◽  
Jong-wook Han ◽  
Jong Hyuk Park

Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document