Over the last few years wireless sensor networks have become increasingly well known through the rise of the technology. Besides providing low cost solutions, sensor networks may be used in a plurality of applications. Initially the development of these networks started with military applications followed by the rapid evolution in environmental, household, medical and industrial applications.To be specific, this thesis describes the structure, the topology, the constraints and the protocol stack of wireless sensor networks. It also analyzes the security requirements of sensors and highlights some attacks and their counter-measures respectively. An important part of the thesis is the study of protocols and the partial selection of them as solutions in issues like adding and removing a sensor – node after their installation. Subsequently, the thesis presents the Denial of Service attacks as well as Physical attacks along with references to proposed counter-measures.In addition, as part of the thesis there has been a study at secure data aggregation techniques which are classified accordingly to two models of data aggregation. Last but not least, a scenario of a wireless sensor network is presented and based on this study a selection has been made concerning the most appropriate protocol for adding and removing a node, a technique of secure data aggregation and some counter-measures for various attacks.
Τα τελευταία χρόνια με την ανάπτυξη της τεχνολογίας, τα ασύρματα δίκτυα αισθητήρων έχουν αποκτήσει μεγάλη δημοσιότητα. Εκτός του ότι είναι λύσεις χαμηλού κόστους, τα δίκτυα αισθητήρων μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε μια πλειάδα από εφαρμογές. Αρχικά η ανάπτυξη των δικτύων αυτών ξεκίνησε από στρατιωτικές εφαρμογές και στην συνέχεια παρουσιάστηκε ραγδαία εξέλιξη σε περιβαλλοντικές, οικιακές, ιατρικές και βιομηχανικές εφαρμογές.Πιο συγκεκριμένα, στην παρούσα διπλωματική εργασία περιγράφεται η δομή, η τοπολογία, οι περιορισμοί και η στοίβα πρωτοκόλλου των δικτύων αισθητήρων. Επίσης, αναλύονται οι απαιτήσεις ασφάλειας των αισθητήρων και παρουσιάζονται κάποιες επιθέσεις και τα αντίστοιχα αντίμετρά τους. Σημαντικό μέρος της διπλωματικής είναι η μελέτη πρωτοκόλλων και η επιλογή κάποιων από αυτών ως λύση σε θέματα προσθήκης και αφαίρεσης ενός αισθητήρα – κόμβου μετά την εγκατάστασή τους. Στη συνέχεια, παρουσιάζονται οι επιθέσεις Denial of Service και οι Φυσικές επιθέσεις με αναφορές σε προτεινόμενα αντίμετρα. Επίσης, γίνεται μελέτη των τεχνικών ασφαλής συνάθροισης δεδομένων οι οποίες ταξινομούνται σε σχέση με τα δύο μοντέλα συνάθροισης δεδομένων. Τέλος, παρουσιάζεται ένα σενάριο ενός ασύρματου δικτύου αισθητήρων και επιλέγονται, με βάση την παρούσα μελέτη, το πιο κατάλληλο πρωτόκολλο για προσθήκη και αφαίρεση κόμβου, μια τεχνική ασφαλής συνάθροισης δεδομένων και κάποια αντίμετρα σε διάφορες επιθέσεις.
University of the Aegena
