Model egoistycznych ataków na mechanizm odłożenia transmisji w warstwie MAC bezprzewodowych sieci lokalnych ad hoc

• Autorzy: Konorski J.

Warianty tytułu

EN

Modelling of backoff attacks in the MAC layer of wireless ad hoc LANs

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Mechanizm CSMA/CA dostępu do medium transmisyjnego w protokole IEEE 802.11 DCF dla lokalnych sieci bezprzewodowych ad hoc analizowany jest w warunkach ataku wybranych stacji na mechanizm odłożenia transmisji (tj. egoistycznej konfiguracji okna rywalizacji dla osiągnięcia niesprawiedliwie wysokiego udziału w przepływności sieci). Dla rozszerzonego modelu Bianchi wskazany został dostateczny warunek rozwiązywalności. Na podstawie otrzymanego stąd rozkładu udziałów stacji w przepływności sieci określono własności gry CSMA/CA, przypominającej strukturą wypłat wieloosobowy dylemat więźnia. Dla prześledzenia wpływu niekooperacyjnych konfiguracji na pracę sieci zaproponowano kombinowany wskaźnik przepływności i sprawiedliwości, który przedstawiono w powiązaniu z wielkością sieci, "ograniczeniem energetycznym" stacji i oceną podatności stacji na motywacje do niekooperacyjnych konfiguracji.

EN

The CSMA/CA multiple access mechanism of the IEEE 802.11 DCF protocol for ad hoc wireless LANs is analyzed under a backoff attack (selfish configuring of minimum and maximum contention windows in pursuit of a larger-han-fair bandwidth share). Extended Bianchi model is introduced and shown to be solvable under mild conditions. Based on the obtained bandwidth distribution among the network stations we find the properties of the arising CSMA/CA game similar to those of a multiplayer Prisoners' Dilemma. A proposed capacity-fairness index CFI is studied to evaluate the impact on backoff attacks on the network performance. We link CFI to the network size, "power awareness", and a station's perception of the other stations' susceptibility to incentives.

Słowa kluczowe

PL

bezprzewodowe sieci LAN; IEEE 802.11; atak na mechanizm odczekania; teoria gier; przepustowość

EN

wireless LAN; IEEE 802.11; backoff attack; game theory; capacity

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2007
• Tom: Vol. 48, nr 9
• Strony: 50--53
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., wykr.

Twórcy

autor

Konorski J.

• Politechnika Gdańska, Wydział Elektroniki, Telekomunikacji i Informatyki

Bibliografia

• [1] IEEE Standard for Information Technology: LAN/MAN- Specific Requirements, ISO/IEC 8802-11:1999.
• [2] Konorski J.: CSMA/CA Game in an Ad-hoc Network with Self-Optimising Stations, Proc. 10th Polish Teletraffic Symposium, Kraków 2003.
• [3] Raya M., Hubaux J.-P., Aad I.: DOMINO: A System to Detect Greedy Behavior in IEEE 802.11 Hotspots, Proc. MobiSys 2004, Boston MA, 2004.
• [4] Cagalj M. i in.: On Cheating in CSMA/CA Ad Hoc Networks, Proc. IEEE INFOCOM 2005, Miami FL, 2005.
• [5] Guang L., Assi C., Benslimane A.: On MAC Layer Misbehavior in Wireless Networks: Challenges and Solutions, ukaże się w IEEE Communication Magazine, 2007.
• [6] Queseth O.: Cooperative and Selfish Behavior in Unlicensed Spectrum Using the CSMA/CA Protocol, Proc. Nordic Radio Symposium, Oulu, Finland, 2004.
• [7] Konorski J., Lachowicz D., Kudzia P.: MAC-Layer Vulnerabilities of IEEE 802.11 Wireless Networks, Proc. IEEE Int. Conf. TEHOSS 2005, Gdańsk 2005.
• [8] Bianchi G.: Performance Analysis of the IEEE 802.11 Distributed Coordination Function, IEEE J. on Selected Areas in Comm., 18, 3, 2000, pp. 535-547.
• [9] Fudenberg D., Tirole J.: Game Theory, MIT Press 1991.
• [10] Yao X.: Evolutionary Stability in the n-Person Iterated Prisoners' Dilemma, BioSystems, 39, 1996, pp.189-197.
• [11] Konorski J.: Distributed Network Protocols For Anonymous Stations In Cooperative And Noncooperative Settings, Wyd. Politechniki Gdańskiej, seria Monografie no. 76, Gdańsk 2006.
• [12] Jain R.: Fairness: How to Measure Quantitatively?, ATM Forum/94-0881, Sept. 1994.
• [13] Kyasanur P., Vaidya N.H.: Selfish MAC Layer Misbehavior in Wireless Networks, IEEE Trans. Mobile Computing, 4, 5, 2005, pp. 502-516.