پایان نامه پروتکل های مسیر یابی در شبکه های حسگر بی سیم

خلاصه پایان نامه پروتکل های مسیر یابی در شبکه های حسگر بی سیم

پایان نامه پروتکل های مسیر یابی در شبکه های حسگر بی سیم

مقطع کارشناسی

امنیت شبکه با رویکرد لایه‌بندی‌شده؛ بررسی پنج سطح امنیت، فایروال، DMZ، آنتی‌ویروس شبکه، VPN، IDS، IPS، مدیریت آسیب‌پذیری و ضریب عملکرد شبکه.

مقدمه:

امروزه امنیت شبکه یک مسئله مهم برای ادارات، شرکت‌های دولتی و سازمان‌های کوچک و بزرگ است. تهدیدهای پیشرفته از سوی تروریست‌های فضای سایبر، کارمندان ناراضی و هکرها، رویکردی سیستماتیک را برای امنیت شبکه می‌طلبد. در بسیاری از صنایع، امنیت به شکل پیشرفته یک انتخاب نیست، بلکه یک ضرورت است.

رویکرد امنیتی لایه‌بندی‌شده، روشی برای امن‌سازی شبکه است که هم یک استراتژی تکنیکی و هم یک استراتژی سازمانی محسوب می‌شود. در این رویکرد، ابزار و امکان مناسب در سطوح مختلف زیرساختار شبکه قرار می‌گیرد و مشارکت همه، از هیأت مدیره تا قسمت فروش، مورد نیاز است. رویکرد امنیتی لایه‌بندی‌شده بر نگهداری ابزارها، سیستم‌های امنیتی و روال‌ها در پنج لایه مختلف در محیط فناوری اطلاعات متمرکز می‌شود. این پنج لایه عبارت‌اند از: پیرامون، شبکه، میزبان، برنامه کاربردی و دیتا.

هدف این رویکرد، ایجاد درکی در سطح پایه از امنیت شبکه و پیشنهاد یک رویکرد عملی مناسب برای محافظت از دارایی‌های دیجیتال است. مخاطبان این موضوع متخصصان فناوری اطلاعات، مدیران تجاری و تصمیم‌گیران سطح بالا هستند. محافظت از اطلاعات اختصاصی به منابع مالی نامحدود و عجیب و غریب نیاز ندارد. با درکی کلی از مسئله، خلق یک طرح امنیتی استراتژیک و تاکتیکی می‌تواند تمرینی آسان باشد. همچنین با یک رویکرد عملی می‌توان بدون هزینه کردن بودجه‌های کلان، موانع مؤثری بر سر راه اخلال‌گران امنیتی ایجاد کرد.

ضریب عملکرد در امنیت شبکه

متخصصان امنیت شبکه از اصطلاح «ضریب عملکرد» یا Work Factor استفاده می‌کنند. ضریب عملکرد به میزان تلاش مورد نیاز توسط یک نفوذگر برای تحت تأثیر قرار دادن یک یا بیشتر از سیستم‌ها و ابزارهای امنیتی گفته می‌شود که باعث رخنه کردن در شبکه می‌شود.

یک شبکه با ضریب عملکرد بالا به سختی مورد دستبرد قرار می‌گیرد، در حالی که یک شبکه با ضریب عملکرد پایین می‌تواند نسبتاً به راحتی مختل شود. اگر هکرها تشخیص دهند که شبکه دارای ضریب عملکرد بالایی است، احتمالاً شبکه را رها می‌کنند و به سراغ شبکه‌هایی با امنیت پایین‌تر می‌روند. این موضوع یکی از نتایج مورد انتظار رویکرد لایه‌بندی‌شده در امنیت شبکه است.

تکنولوژی‌های مورد استفاده برای امن‌سازی دارایی‌های دیجیتال، در مجموع رویکرد عملی مناسبی برای امنیت ایجاد می‌کنند. با این حال، برای پیاده‌سازی تمام ابزارها و سیستم‌های امنیتی همیشه بودجه و منابع کافی وجود ندارد. بنابراین باید شبکه بر اساس چگونگی استفاده از آن، طبیعت داده‌های ذخیره‌شده، افرادی که نیاز به دسترسی دارند، نرخ رشد آن و موارد دیگر ارزیابی شود. سپس ترکیبی از سیستم‌های امنیتی که بالاترین سطح محافظت را با توجه به منابع در دسترس ایجاد می‌کنند، پیاده‌سازی شود.

مدل امنیت لایه‌بندی‌شده

مدل امنیت لایه‌بندی‌شده شامل پنج سطح است: امنیت پیرامون، امنیت شبکه، امنیت میزبان، امنیت برنامه کاربردی و دیتا. هر یک از این سطوح دارای ابزارها و سیستم‌های امنیتی مختلفی هستند که در محیط فناوری اطلاعات مورد استفاده قرار می‌گیرند.

سطح اول: امنیت پیرامون

پیرامون، اولین خط دفاعی نسبت به بیرون و شبکه غیرقابل اعتماد است. «پیرامون» اولین و آخرین نقطه تماس برای دفاع امنیتی محافظت‌کننده شبکه محسوب می‌شود. این ناحیه جایی است که شبکه به پایان می‌رسد و اینترنت آغاز می‌شود.

پیرامون شامل یک یا چند فایروال و مجموعه‌ای از سرورهای به‌شدت کنترل‌شده است که در بخشی از پیرامون با عنوان DMZ یا Demilitarized Zone قرار دارند. DMZ معمولاً وب‌سرورها، مدخل ایمیل‌ها، آنتی‌ویروس شبکه و سرورهای DNS را دربرمی‌گیرد که باید در معرض اینترنت قرار گیرند.

فایروال قوانین سفت و سختی درباره اینکه چه چیزی می‌تواند وارد شبکه شود و سرورهای موجود در DMZ چگونه می‌توانند با اینترنت و شبکه داخلی تعامل داشته باشند، دارد. به طور خلاصه، پیرامون شبکه دروازه شبکه به دنیای بیرون و مدخل دنیای بیرون به شبکه است.

فایروال

فایروال معمولاً روی سروری نصب می‌شود که به بیرون و درون پیرامون شبکه متصل است. فایروال سه عمل اصلی انجام می‌دهد: کنترل ترافیک، تبدیل آدرس و نقطه پایانی VPN.

فایروال کنترل ترافیک را با سنجیدن مبدأ و مقصد تمام ترافیک واردشونده و خارج‌شونده انجام می‌دهد و تضمین می‌کند که تنها تقاضاهای مجاز اجازه عبور داشته باشند. فایروال همچنین به شبکه امن در تبدیل آدرس‌های IP داخلی به آدرس‌های قابل رویت در اینترنت کمک می‌کند. این کار از افشای اطلاعات مهم درباره ساختار شبکه تحت پوشش فایروال جلوگیری می‌کند.

فایروال می‌تواند به عنوان نقطه پایانی تونل‌های VPN نیز عمل کند. این سه قابلیت، فایروال را به بخشی واجب برای امنیت شبکه تبدیل می‌کنند.

آنتی‌ویروس شبکه

آنتی‌ویروس شبکه در DMZ نصب می‌شود و محتوای ایمیل‌های واردشونده و خارج‌شونده را با پایگاه داده‌ای از مشخصات ویروس‌های شناخته‌شده مقایسه می‌کند. این آنتی‌ویروس‌ها ایمیل‌های آلوده را مسدود و قرنطینه کرده و سپس به دریافت‌کنندگان و مدیران شبکه اطلاع می‌دهند.

این عمل از ورود و انتشار ایمیل آلوده به ویروس در شبکه جلوگیری می‌کند و جلوی گسترش ویروس توسط شبکه را می‌گیرد. آنتی‌ویروس شبکه مکمل حفاظت ضدویروسی است که در سرور ایمیل و کامپیوترهای مجزا صورت می‌گیرد. برای کارکرد مؤثر، دیتابیس ویروس‌های شناخته‌شده باید به‌روز نگه داشته شود.

VPN

VPN یا شبکه اختصاصی مجازی، از رمزنگاری سطح بالا برای ایجاد ارتباط امن بین ابزارهای دور از یکدیگر، مانند لپ‌تاپ‌ها و شبکه مقصد، استفاده می‌کند. VPN اساساً یک تونل رمز‌شده از میان اینترنت ایجاد می‌کند که تقریباً امنیت و محرمانگی یک شبکه اختصاصی را فراهم می‌کند.

این تونل VPN می‌تواند در یک مسیریاب برپایه VPN، فایروال یا یک سرور در ناحیه DMZ پایان پذیرد. برقراری ارتباطات VPN برای تمام بخش‌های دور و بی‌سیم شبکه یک عمل مهم است که نسبتاً آسان و ارزان پیاده‌سازی می‌شود.

مزایا و معایب امنیت پیرامون

تکنولوژی‌های ایجادشده در سطح پیرامون سال‌هاست که در دسترس هستند و بیشتر خبرگان IT با توانایی‌ها و نیازهای عملیاتی آنها به خوبی آشنایی دارند. بنابراین، از نظر پیاده‌سازی آسان و توأم با توجیه اقتصادی هستند. بعضی از فروشندگان راه‌حل‌های سفت و سختی برای این تکنولوژی‌ها ارائه می‌دهند و بیشتر آنها به این دلیل پرهزینه هستند.

از سوی دیگر، بیشتر این سیستم‌ها تقریباً پایه‌ای هستند و مدت‌هاست در دسترس بوده‌اند. به همین دلیل بیشتر هکرهای پیشرفته روش‌هایی برای دور زدن آنها نشان داده‌اند. برای مثال، یک ابزار آنتی‌ویروس نمی‌تواند ویروسی را شناسایی کند مگر اینکه علامت شناسایی ویروس از قبل در دیتابیس آن وجود داشته باشد و ویروس داخل یک فایل رمز‌شده قرار نگرفته باشد.

VPN نیز اگرچه رمزنگاری مؤثری ارائه می‌کند، اما کار اجرایی بیشتری را بر کارکنان IT تحمیل می‌کند، زیرا کلیدهای رمزنگاری و گروه‌های کاربری باید به صورت مداوم مدیریت شوند.

ملاحظات امنیت پیرامون

پیچیدگی معماری شبکه می‌تواند تأثیر قابل ملاحظه‌ای بر میزان اثر تکنولوژی‌های امنیتی داشته باشد. برای مثال، ارتباطات چندتایی به خارج احتمالاً به چند فایروال و آنتی‌ویروس نیاز دارد. معماری شبکه به صورتی که تمام این ارتباطات به ناحیه مشترکی ختم شود، به هر یک از تکنولوژی‌های مذکور اجازه می‌دهد که به تنهایی پوشش مؤثری برای شبکه ایجاد کنند.

انواع ابزارهایی که در DMZ قرار دارند نیز یک فاکتور مهم هستند. اهمیت این ابزارها برای کسب‌وکار باید مورد توجه قرار گیرد. هرچه اهمیت بیشتر باشد، معیارها و سیاست‌های امنیتی سفت و سخت‌تری باید این ابزارها را مدیریت کنند.

سطح دوم: امنیت شبکه

سطح شبکه در مدل امنیت لایه‌بندی‌شده به WAN و LAN داخلی اشاره دارد. شبکه داخلی ممکن است شامل چند کامپیوتر و سرور یا ساختاری پیچیده‌تر باشد که شامل اتصالات نقطه به نقطه به دفترهای کار دور است.

بیشتر شبکه‌های امروزی در ورای پیرامون باز هستند؛ یعنی هنگامی که داخل شبکه قرار دارید، می‌توانید به راحتی در میان شبکه حرکت کنید. این مسئله به‌خصوص برای سازمان‌های کوچک تا متوسط اهمیت دارد و باعث می‌شود این شبکه‌ها برای هکرها و افراد بداندیش دیگر به اهدافی وسوسه‌انگیز تبدیل شوند.

IDS و IPS

سیستم‌های تشخیص نفوذ یا IDS و سیستم‌های جلوگیری از نفوذ یا IPS، ترافیک گذرنده در شبکه را با جزئیات بیشتری نسبت به فایروال تحلیل می‌کنند. مشابه سیستم‌های آنتی‌ویروس، ابزارهای IDS و IPS ترافیک را تحلیل کرده و هر بسته اطلاعات را با پایگاه داده‌ای از مشخصات حملات شناخته‌شده مقایسه می‌کنند.

هنگامی که حملات تشخیص داده می‌شوند، این ابزارها وارد عمل می‌شوند. ابزارهای IDS مسئولان IT را از وقوع یک حمله مطلع می‌سازند. ابزارهای IPS یک گام جلوتر می‌روند و به صورت خودکار ترافیک آسیب‌رسان را مسدود می‌کنند.

IDSها و IPSها مشخصات مشترک زیادی دارند و بیشتر IPSها در هسته خود یک IDS دارند. تفاوت کلیدی آنها در عملکردشان است؛ محصولات IDS تنها ترافیک آسیب‌رسان را تشخیص می‌دهند، در حالی که محصولات IPS از ورود چنین ترافیکی به شبکه جلوگیری می‌کنند.

مدیریت آسیب‌پذیری

سیستم‌های مدیریت آسیب‌پذیری دو عملکرد مرتبط را انجام می‌دهند: نخست شبکه را برای آسیب‌پذیری‌ها پیمایش می‌کنند و دوم روند مرمت آسیب‌پذیری یافته‌شده را مدیریت می‌کنند.

در گذشته این تکنولوژی VA یا تخمین آسیب‌پذیری نامیده می‌شد، اما اصلاح شده است و بیشتر سیستم‌های موجود عملی بیش از تخمین آسیب‌پذیری ابزار شبکه انجام می‌دهند.

سیستم‌های مدیریت آسیب‌پذیری ابزار موجود در شبکه را برای یافتن رخنه‌ها و آسیب‌پذیری‌هایی که می‌توانند توسط هکرها و ترافیک آسیب‌رسان مورد بهره‌برداری قرار گیرند، پیمایش می‌کنند. این سیستم‌ها معمولاً پایگاه داده‌ای از قوانینی را نگهداری می‌کنند که آسیب‌پذیری‌های شناخته‌شده برای گستره‌ای از ابزارها و برنامه‌های شبکه را مشخص می‌کنند. در طول یک پیمایش، سیستم هر ابزار یا برنامه را با به‌کارگیری قوانین مناسب آزمایش می‌کند.

منابع:

1-http://www.aftab.ir/articles/computer_internet_infortmation_technology/computer_science

/c14c1127318700p1.php 2-http://networkinfo.blogfa.com/post-16.aspx

3-http://ebooks.ketabnak.com/comment.php?dlid=1322

4-http://confbank.um.ac.ir/modules/conf_display/csicc2003/pdf/160.pdf

5-http://dbase.irandoc.ac.ir/00261/00261700.htm

6-http://kavoshrayane.parsiblog.com/-611532.htm

7-http://forum.bitiran.com/f596/%D9%85%D9%82%D8%A7%DB%8C%D8%B3%D9%87-%D9%BE%D8%B1%D9%88%D8%AA%D9%83%D9%84-%D9%87%D8%A7%DB%8C-%D9%85%D8%B3%DB%8C%D8%B1%DB%8C%D8%A7%D8%A8%DB%8C-%D8%B4%D8%A8%D9%83%D9%87-%D9%87%D8%A7%DB%8C-ad-hoc-34413.html

8-http://www.esnips.com/doc/5115e8c1-fbf9-45ba-860a-568bc8e20041/%DA%A9%D8%A7%D9%87%D8%B4-%D8%A2%D8%B3%D9%8A%D8%A8-%D9%BE%D8%B0%D9%8A%D8%B1%D9%8A%D9%87%D8%A7%DB%8C-%D8%A7%D9%85%D9%86%D9%8A%D8%AA%D9%8A-%D9%BE%D8%B1%D9%88%D8%AA%DA%A9%D9%84%D9%87%D8%A7%D9%8A-%D9%85%D8%B3%D9%8A%D8%B1%D9%8A%D8%A7%D8%A8%D9%8A-%D8%A7%D9%85%D9%86-%D9%85%D8%A8%D8%AA%D9%86%D9%8A-%D8%A8%D8%B1-%D9%BE%D8%B1%D9%88%D8%AA%DA%A9%D9%84-DSR-%D8%AF%D8%B1-%D8%B4%D8%A8%DA%A9%D9%87-%D9%87%D8%A7%D9%8A-%D8%A8%D9%8A-%D8%B3%D9%8A%D9%85-%D8%A7%D9%82%D8%AA%D8%B6%D8%A7%D9%8A%D9%8A

9-http://xn-----ctdfg5bza8j2aec06dsrha53c.iranictnews.ir/T______%D9%BE%D8%B1%D9%88%D8%AA%DA%A9%D9%84-%D9%87%D8%A7%DB%8C-%D8%B4%D8%A8%DA%A9%D9%87.htm

10-http://www.network.blogfa.com/post-14.aspx

11-http://www.semeng.net/information/HowTCPIP.asp

12-http://www.mcs-8051.com/archives/000083.php

13-http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%d9%be%d8%b1%d9%88%d8%aa%da%a9%d9%84+%d8%a7%d9%85%d

9%86%db%8c%d8%aa%db%8c+SSL&SSOReturnPage=Check&Rand=0

14-http://www.iritn.com/?action=show&type=news&id=4982

(زمستان 1387)

فهرست پایان نامه پروتکل های مسیر یابی در شبکه های حسگر بی سیم

مقدمه ............................................................................................................................................................................................................................................ 3

افزودن به ضریب عملکرد هکرها............................................................................................................................................................................................... 4

سطح 1 امنیت پیرامون............................................................................................................................................................................................................... 5

سطح 2 امنیت پیرامون .............................................................................................................................................................................................................. 7

استاندارد شبکه های محلی بی سیم ...................................................................................................................................................................................... 9

شبکه های بی سیم و انواع WPAN,WWAN.WLAN ....................................................................................................................................... 11

مقدار بر شبکه خصوصی مجازی (VPN)...................................................................................... 12

دسته بندی VPN بر اساس رمزنگاری ................................................................................................................................................................................. 12

دسته بندی VPN بر اساس لایه پیاده سازی .................................................................................................................................................................... 14

مقایسه تشخیص نفوذ و پیشگیری از نفوذ............................................................................................................................................................................... 14

تفاوت شکلی تشخیص با پیشگیری.......................................................................................................................................................................................... 14

تشخیص نفوذ.................................................................................................................................................................................................................................. 16

نتیجه ی نهایی................................................................................................................................................................................................................................ 17

مقدمه ای بر تشخیص نفوذ.......................................................................................................................................................................................................... 17

انواع حملات شبکه ای با توجه به طریقه حمله .................................................................................................................................................................. 18

انواع حملات شبکه ای با توجه به حمله کننده .................................................................................................................................................................. 19

پردازه تشخیص نفوذ .................................................................................................................................................................................................................... 20

مقدمه ای بر IPSEC ............................................................................................................................................................................................................... 20

انواع IPSEC VPN .............................................................................................................................................................................................................. 21

کاربرد پراکسی در امنیت شبکه .............................................................................................................................................................................................. 23

برخی از انواع پراکسی.................................................................................................................................................................................................................. 24

SMTP proxy ...................................................................................................................................................................................................................... 25

امنیت و پرتال ............................................................................................................................................................................................................................... 27

امنیت و پرتال CMS PARS............................................................................................................................................................................................. 27

راهکارهای شبکه های سیم ...................................................................................................................................................................................................... 28

نسب، طراحی و راه اندازی شبکه و ایرلس Multipoint Point o....................................................................................................................... 29

نسب طراحی و راه اندازی شبکه های Hot spot.......................................................................................................................................................... 29

مشاوره و تامین تجهیزات برای راه اندازی شبکه های وایرلس......................................................................................................................................... 29

شبکه های بیسیم.......................................................................................................................................................................................................................... 35

انواع شبکه های بی سیم ........................................................................................................................................................................................................... 36

شبکه های (MANET) Mobile ad hoc .............................................................................................................................................................. 38

کاربردهای شبکه Mobile ad hoc ............................................................................................................................................................................. 39

پروتوکل های مسیریابی Routing proto cols...................................................................................................................................................... 39

پروتوکل TCP/IP...................................................................................................................................................................................................................... 40

مقدمه................................................................................................................................................................................................................................................. 40

معنی پروتوکل TCP/IP.......................................................................................................................................................................................................... 41

لایه های پروتکل TCP/IP...................................................................................................................................................................................................... 41

لایه Application.................................................................................................................................................................................................................. 42

لایه Transport........................................................................................................................................................................................................................ 43

لایه اینترنت..................................................................................................................................................................................................................................... 43

لایه Network Interface................................................................................................................................................................................................ 43

مشخص نمودن برنامه ها ............................................................................................................................................................................................................ 43

آدرس IP......................................................................................................................................................................................................................................... 44

یورت TCP/IP............................................................................................................................................................................................................................ 44

سوکت (Socket).................................................................................................................................................................................................................... 44

TCP/IP........................................................................................................................................................................................................................................ 44

پروتکل:TCP لایه Transport.......................................................................................................................................................................................... 45

ارسال اطلاعات با استفاده از TCP......................................................................................................................................................................................... 45

پروتوکل: UUP لایه Internet ........................................................................................................................................................................................... 46

پروتوکل: IP لایه Internet.................................................................................................................................................................................................... 48

مسیر یابی ....................................................................................................................................................................................................................................... 49

معنای حمل.................................................................................................................................................................................................................................... 49

توزیع توپولوژی.............................................................................................................................................................................................................................. 49

آلگوریتم برداری راه دور ............................................................................................................................................................................................................. 49

آلگوریتم حالت اینک.................................................................................................................................................................................................................... 59

پروتوکل بردار مسیر...................................................................................................................................................................................................................... 50

مقایسه الگوریتم مسیریابی ......................................................................................................................................................................................................... 50

انتخاب مسیر................................................................................................................................................................................................................................... 51

عوامل چندگانه .............................................................................................................................................................................................................................. 51

شبکه های حسگر بی سیم......................................................................................................................................................................................................... 52

نگاهی به شبکه های بی سیم حسگر....................................................................................................................................................................................... 52

ویژگی های عمومی یک شبکه حسگر..................................................................................................................................................................................... 54

ساختار ارتباطی شبکه های حسگر.......................................................................................................................................................................................... 54

فاکتورهای طراحی ....................................................................................................................................................................................................................... 54

تحمل خرابی................................................................................................................................................................................................................................... 55

قابلیت گسترش.............................................................................................................................................................................................................................. 55

هزینه تولید .................................................................................................................................................................................................................................... 55

سخن پایانی..................................................................................................................................................................................................................................... 57

منابع ................................................................................................................................................................................................................................................. 58

منابع پایان نامه پروتکل های مسیر یابی در شبکه های حسگر بی سیم