Bezpieczeństwo w sieciach MANET

Sieci MANET wykorzystują technologie radiowe jako podstawowe medium transmisyjne. Transmisja radiowa, z natury, jest trudna do zabezpieczenia. Połączenia radiowe są narażone na podsłuch. Fizyczne zabezpieczenie, jakie można zaimplementować z wykorzystaniem infrastruktury kablowej, jest nie do osiągnięcia w przypadku sieci radiowych.

Brak centralnych zasobów w sieciach MANET jest, z punktu widzenia niezawodności, pozytywną cechą. Sieci tego typu mają charakter rozproszony, bez potencjalnych pojedynczych punktów awarii. Zaleta w zakresie niezawodności jest jednocześnie wadą z punktu widzenia bezpieczeństwa. W sieciach MANET brak jest centralnego punktu zarządzania certyfikatami wykorzystywanymi przy technologiach szyfrowania. Brak jest także centralnych punktów zarządzania i monitorowania.

Najprostszym sposobem, niewymagającym nakładów na infrastrukturę, jest manualna dystrybucja kluczy. Jednak takiego typu metoda nie nadaje się do rozwiązań w dużej skali.

Innym rozwiązaniem jest sposób wykorzystywany w przypadku PGP. Podstawową różnicą w przypadku sieci Ad-Hoc jest to, że do publikacji kluczy nie jest używany system centralnych serwerów www służących jako centralne repozytoria kluczy. Zamiast tego każdy z węzłów wykorzystuje lokalne repozytorium. Kiedy dwa węzły chcą nawiązać ze sobą komunikację, scalają swoje lokalne repozytoria w celu znalezienia odpowiednich łańcuchów certyfikacyjnych, tak aby wzajemna weryfikacja była możliwa. Wadą tego rozwiązania jest duże pasmo potrzebne do stworzenia lokalnego repozytorium. Sam proces musi być jednak wykonywany stosunkowo rzadko.

Sieci mobilne potencjalnie są narażone na wprowadzenie niepożądanych węzłów, np. destabilizujących strukturę routingu.

Elementy wykrywania zagrożeń znane z systemów IDS są częścią specyfikacji opisanego wcześniej protokołu AODV. Każdy z węzłów implementujących AODV posiada liczniki odpowiedzialne za przechowywanie informacji o nieoczekiwanym zachowaniu sąsiednich węzłów. W przypadku przekroczenia określonego progu informacja ta jest wysyłana do sąsiednich węzłów.

Zagadnienie zabezpieczenia sieci MANET znacznie przekracza zakres artykułu.

Zarządzanie zasilaniem

Urządzenia mobilne dysponują ograniczoną mocą zasilania. W związku z tym muszą dysponować mechanizmami ograniczającymi zużycie energii elektrycznej. Mechanizmy te nie powinny mieć jednak wpływu na wydajność transmisji urządzeń.

Sposobem na oszczędzanie energii jest wprowadzanie urządzenia w stan uśpienia w momentach, kiedy nie jest wymagane wykonywanie transmisji.

Jednym ze sposobów na ograniczenie zużycia energii jest dostosowanie mocy nadajników radiowych do warunków transmisji. Węzeł w trakcie komunikacji jest w stanie w dynamiczny sposób monitorować jakość transmisji i zwiększać lub zmniejszać moc nadajnika, aby utrzymać wymaganą jakość połączenia.

Na poziomie warstwy fizycznej możliwe jest także wykorzystanie algorytmów określających prawdopodobieństwo transmisji wykonanej z sukcesem. Urządzenie, monitorując poziom zajętości medium transmisyjnego, poziom błędów i inne parametry, jest w stanie określić prawdopodobieństwo, czy wysłane dane zostaną przesłane w sposób niezakłócony.

W skrajnym przypadku, kiedy prawdopodobieństwo sukcesu jest bardzo niskie, węzeł może nie wysłać danych w ogóle, tym samym oszczędzając energię.

Oszczędzanie energii można rozpatrywać w kontekście całej sieci, nie tylko pojedynczego urządzenia. Przy takim podejściu protokół routingu powinien uwzględniać oprócz standardowych metryk, takich jak liczba przeskoków, jakość połączenia itp., także informacje o stanie zasilanie określonego węzła. Protokół routingu w takim wypadku powinien być zaprojektowany, opierając się na najmniejszym koszcie, a nie na najkrótszej ścieżce. Koszt powinien odzwierciedlać poziom energii zasilania węzła.

Istnieją również inne propozycje rozwiązania zarządzania zasilaniem w sieciach MANET, np. wbudowywanie mechanizmów oszczędzania energii w protokoły warstwy 2 i 3 modelu ISO/OSI. Należy także zauważyć, że dostępne komponenty elektroniczne dla rozwiązań mobilnych (procesory, pamięci, układy transmisji) optymalizowane są również pod kątem minimalizacji zużycia energii.

Podsumowanie

W związku z wyzwaniami technologicznymi nie należy się spodziewać szybkiego upowszechnienia sieci MANET. Sieci te na pewno będą rozwijane ze względu na bardzo dużą potrzebę rynku. W niektórych zastosowaniach konkurencją dla sieci MANET są inne technologie, takie jak bezprzewodowe technologie kratowe czy sieci komórkowe. Jednak wymienione technologie bazują na stacjonarnej infrastrukturze. W przypadku, gdy istnieje potrzeba szybkiego zestawiania połączeń, np. w środowisku militarnym czy służb ratowniczych, sieci MANET stanowią atrakcyjną alternatywę. Obecnie istnieją już działające instalacje testowe. W następnej kolejności należy się spodziewać działających sieci prototypowych i produkcyjnych we wcześniej wymienionych środowiskach. Wraz ze stabilizacją technologii można oczekiwać jej coraz powszechniejszego użycia i redukcji kosztów. Niewykluczone więc, że będziemy świadkami kolejnej rewolucji w dziedzinie telekomunikacji, rewolucji pozwalającej na korzystanie z dostępu do sieci w sposób nieprzerwany, z dowolnego miejsca, bez konieczności budowania stacjonarnej infrastruktury sieciowej.