A REVIEW OF SECURITY CHALLENGES AND SOLUTIONS IN WIRELESS SENSOR NETWORKS | ||
| Journal of Al-Azhar University Engineering Sector | ||
| Volume 18, Issue 69, October 2023, Pages 914-938 PDF (1.2 M) | ||
| Document Type: Original Article | ||
| DOI: 10.21608/auej.2023.217015.1380 | ||
| Authors | ||
| Khaled M. A. Hassan* ; Mohamed A. Madkour; Sayed A. Nouh | ||
| Computers and Systems Engineering Department, Faculty of Engineering, Al-Azhar University, Cairo, Egypt. | ||
| Abstract | ||
| Wireless Sensor Networks (WSNs) are a vital component of the Internet of Things (IoT) since it is a viable technology for a variety of real-time applications. This is mainly because WSNs are naturally distributed, low-cost, fault-tolerant, self-organizing, easily deployable, scalable, and function without a predefined infrastructure. Their applications include surveillance, smart power grids, traffic networks, telecommunications systems, smart cities, intelligent transportation, industrial quality control, and the military, to mention a few. However, the security of WSNs is a major concern due to their vulnerability to various types of attacks, including node compromise, eavesdropping, and denial-of-service. This paper covers the security issues in WSNs and discusses the security challenges faced by these networks and the existing solutions. It illustrates the possible attacks and explores the different security mechanisms that can be used to protect WSNs, including encryption, authentication, and key management. Trust and reputation management are presented being effective techniques for mitigating routing attacks, and the role of machine learning techniques in enhancing WSN security is outlined. The paper concludes by discussing future research directions in WSN security. The findings of this paper are valuable for researchers, network administrators, and policymakers who are involved in the design and implementation of secure WSNs. تعد شبكات الاستشعار اللاسلكية (WSNs) جزءًا أساسيًا من إنترنت الأشياء (IoT) نظرًا لأنها تقنية قابلة للتطبيق لمجموعة متنوعة من تطبيقات الوقت الفعلي. ويرجع ذلك أساسًا إلى أن شبكات WSNs موزعة بشكل طبيعي، ومنخفضة التكلفة، ومتسامحة مع الأخطاء، كما ان لها القدره على التنظيم الذاتي، وقابلة للنشر بسهولة، وقابلة للتطوير، وتعمل بدون بنية أساسية محددة مسبقًا. تشمل تطبيقات شبكات الاستشعار اللاسلكية كلا من أنظمة المراقبة وشبكات الطاقة الذكية وأنظمة المرور الذكية وأنظمة الاتصالات والمدن الذكية والنقل الذكي ومراقبة الجودة الصناعية والتطبيقات العسكرية، وذلك على سبيل المثال لا الحصر. ومع ذلك، فإن أمان الشبكات الاستشعار اللاسلكية يعد مصدر قلق كبير نظرًا لضعفها أمام أنواع مختلفة من الهجمات، بما في ذلك اختراق عقدة الاستشعار والتنصت وهجوم تعطيل الخدمة . يتناول هذا البحث مشكلات الأمان في شبكات الاستشعار اللاسلكية ويناقش التحديات الأمنية التي تواجه هذه الشبكات والحلول الحالية للمشكلات. كما يوضح البحث الهجمات المحتملة ويستعرض آليات الأمان المختلفة التي يمكن استخدامها لحماية شبكات الاستشعار اللاسلكي ، بما في ذلك التشفير والمصادقة وإدارة توزيع مفاتيح التشفير. بالاضافة الى ذلك يتم عرض تقنية إدارة الثقة والسمعة باعتبارها تقنية فعالة للتخفيف من هجمات التوجيه ، كما تم التنويه عن دور تقنيات التعلم الآلي في تعزيز أمان شبكات الاستشعار اللاسلكية . ويختتم البحث بمناقشة اتجاهات البحوث المستقبلية في أمن شبكات الاستشعار اللاسلكية. تعتبر نتائج هذا البحث ذات قيمة للباحثين ومسؤولي الشبكات وواضعي السياسات الذين يشاركون في تصميم وتنفيذ شبكات الاستشعار اللاسلكية الآمنة. | ||
| Keywords | ||
| Wireless Sensor Networks (WSNs); Security of WSNs; Machine Learning (ML); Internet of Things (IoT); Trust and Reputation; Intrusion Detection System (IDS); Malicious Node; Denial of Service (DoS). شبكات الاستشعار اللاسلكية (WSNs) ، أمن شبكات الاستشعار اللاسلكية ، التعلم الآلي (ML) ، إنترنت الأشياء (IoT) ، أنظمة الثقة والسمعة | ||
|
Statistics Article View: 310 PDF Download: 667 |
||
