Wireless sensor network security
Institution:
Evry, Institut national des télécommunicationsDisciplines:
Directors:
Abstract EN:
In the last few years, use of Wireless Sensors Network (WSN) became very popular. Sensors are used to be deployed in a regional area to monitor a phenomenon of interest (temperature, pressure, movement, presence, etc. ), and report its evolution to a base station, which will take some decisions, based on the collected sensed data. However sensors have extremely limited resources (computation, storage, and energy), they are unshielded devices, they work without a human assistance, and they can be deployed in a remote open and hostile area. As such, WSNs are target to several threats and attacks, and securing them is not an easy task. Several works have been done to address the security issues and challenges in WSNs, including: key establishment, secure data aggregation, broadcast data source authentication, secure routing and access control. In this thesis, we investigate three keystone security issues in WSNs: key establishment, secure data aggregation and broadcast data source authentication. For each security issue, we describe its problematic, then we review some existing solutions in the literature, and analyze their advantages and shortcomings. Finally, we describe our own proposals, outlining their advantages over the previous solutions.
Abstract FR:
Durant ces dernières années, l’utilisation des réseaux de capteurs sans fils (RCSF), est devenu très répandue. Les capteurs sont habituellement déployés dans une région, pour suivre un phénomène d’intérêt (température, pression, mouvement, présence, radiation, etc,), puis rapporter son évolution à une station de base, qui prendra alors des décisions dépendant des données collectées. Vu que les capteurs sont très limités en termes de ressource (CPU, stockage, énergie), qu’ils sont une proie facile aux compromissions, qu’ils fonctionnent sans assistance humaine, et peuvent être déployés dans des environnements ouverts et hostiles, les RCSF sont sujets à différents types de menaces et d’attaques. Plusieurs travaux de recherches ont été menés pour résoudre les problèmes de sécurité liés aux RCSF, tels que : l’établissement de clés de paires entre capteurs, la sécurité de l’agrégation de données, l’authentification d’une source de diffusion, la sécurité du routage, ainsi que le contrôle d’accès au RCSF. Dans cette thèse, nous traitons trois points fondamentaux de la sécurité des RCSFs : l’établissement de clés cryptographiques de paires, la sécurité de l’agrégation des données, et l’authentification d’une source de diffusion. Pour chacun de ces thèmes, nous décrivons la problématique en jeu, puis nous passons en revue les solutions qui ont été proposées dans la littérature, en analysant leurs avantages et inconvénients. En dernier lieu, nous détaillons les solutions que nous proposons, et présentons leurs avantages comparativement aux solutions existantes.