Detección de Sybil basada en canales en redes de sensores inalámbricos industriales: un enfoque multi-kernel

Las redes de sensores inalámbricos industriales (IWSNs) integran varios tipos de sensores para medir y controlar la producción industrial. Sin embargo, el entorno abierto no atendido hace que las IWSNs sean vulnerables a ataques maliciosos, como los ataques Sybil, que pueden degradar el rendimiento de la red. Además, la distorsión multipath, el ruido impulsivo y los efectos de interferencia en el duro entorno industrial pueden influir en la precisión de la detección de ataques. En este documento, proponemos un esquema de detección de Sybil basado en el análisis de ganancia de potencia y el desfase de retardo aprovechando la variabilidad espacial de sus respuestas de canal. Específicamente, utilizamos vectores de canal para representar las características del sensor basadas en la ganancia de potencia y el desfase de retardo extraídos de la respuesta del canal. Además, desarrollamos un método orientado a kernel para distinguir a los atacantes Sybil de los sensores benignos mediante el agrupamiento de los vectores de canal. Además, para aliviar el impacto del ruido industrial y los efectos de interferencia, diseñamos un método de c-means difuso basado en múltiples kernels para mapear los vectores de canal extraídos en un nuevo espacio de características de tal manera que se puedan reducir los efectos dispersivos sobre los vectores de canal. También proponemos un método de selección de parámetros para optimizar los kernels empleados. Los resultados de la simulación muestran que el esquema multi-kernel propuesto puede lograr una alta precisión en la detección de los paquetes de atacantes Sybil y tolerar la atenuación dispersiva y los efectos de interferencia en los entornos industriales.