Um esquema bio-inspirado para a tolerância à má-conduta em sistemas de quórum para MANETs
Resumo
Os serviços de operação das redes em MANETs, como a localização de recursos, precisam lidar com a mobilidade e a falta de recursos dos dispositivos a fim de suportar as aplicações. Esses serviços necessitam de garantias de disponibilidade e de confiabilidade, que podem ser obtidas pela replicação de dados através de sistemas de quóruns. Contudo, esses sistemas são vulneráveis a nós egoístas e maliciosos, que não colaboram com suas operações ou modificam as informações, negando os serviços da rede. Para lidar com essas vulnerabilidades, esse artigo propõe QS2, um esquema bio-inspirado para a tolerância de nós de má-conduta em sistemas de quórum. Diferentemente dos sistemas existentes na literatura, o QS2 é auto-organizado e distribuído, permitindo uma autonomia na exclusão de nós de má-conduta. Ele é inspirado nos mecanismos biológicos de sensoriamento em quóruns e de seleção por parentesco encontrados em bactérias. Resultados de simulações mostram um aumento de até 87% na confiabilidade dos sistemas de quórum, detectando mais de 80% da participação de nós de má-conduta nas operações de replicação.
Referências
Derhab, A. and Badache, N. (2009). Data replication protocols for mobile ad-hoc networks: a survey and taxonomy. IEEE Communications Surveys and Tutorials, 11:33–51.
Gramoli, V. and Raynal, M. (2007). Timed Quorum Systems for Large-Scale and Dynamic Environments, pages 429–442.
Luo, J., Hubaux, J.-P., and Eugster, P. T. (2003). PAN: Providing reliable storage in mobile ad hoc networks with probabilistic quorum systems. In Proceedings of the 4th ACM International Symposium on Mobile Ad Hoc Networking and Computing (MobiHoc ’03), pages 1–12.
Malkhi, D. and Reiter, M. (1997). Byzantine quorum systems. In Proceedings of the 29th Annual ACM Symposium on Theory of Computing (STOC ’97), pages 569–578.
Malkhi, D., Reiter, M., Wool, A., and Wright, R. N. (1998). Probabilistic byzantine quorum systems. In Proceedings of the seventeenth annual ACM symposium on Principles of distributed computing, PODC ’98, pages 321–322.
Mannes, E., da Silva, E., and dos Santos, A. L. (2009). Analisando o desempenho de um sistema de quóruns probabilístico para manets diante de ataques maliciosos. In Anais do IX Simpósio Brasileiro em Segurança da Informação e de Sistemas Computacionais (SBSeg ’09), pages 71–84.
Meisel, M., Pappas, V., and Zhang, L. (2010). A taxonomy of biologically inspired research in computer networking. Computer Networks, 54:901–916.
Ng, W.-L. L. and Bassler, B. L. (2009). Bacterial quorum-sensing network architectures. Annual Review of Genetics, 43(1):197–222.
Saito, Y. and Shapiro, M. (2005). Optimistic replication. ACM Computer Survey, 37:42–81.
Salmon, H. M., Miceli, C., Pirmez, L., Rossetto, S., Rodrigues, P. H. A., Pirmez, R., Delicato, F. C., and Carmo, L. F. (2010). Sistema de detecção de intrusão imuno-inspirado customizado para redes de sensores sem fio. In Simpósio Brasileiro em Segurança da Informação e de Sistemas Computacionais (SBSeg ’10), pages 269–282.
Tulone, D. (2007). Ensuring strong data guarantees in highly mobile ad hoc networks via quorum systems. Ad Hoc Networks, 5(8):1251–1271.
Yang, H., Meng, X., and Lu, S. (2002). Self-organized network-layer security in mobile ad hoc networks. In Proceedings of the 1st ACM workshop on Wireless security (WiSE ’02), pages 11–20.
Zhang, C., Song, Y., and Fang, Y. (2008). Modeling secure connectivity of self-organized wireless ad hoc networks. In Proceedings of the 27th Annual Joint Conference of the IEEE Computer and Communications Societies (INFOCOM ’08).
Zhu, Z., Tan, Q., and Zhu, P. (2007). An effective secure routing for false data injection attack in wireless sensor network. In Managing Next Generation Networks and Services, volume 4773, pages 457–465.
