I detta dokument utvecklas en praktisk ram för att utnyttja de potentiella fördelarna med fysisk lagersäkerhet i tredimensionella trådlösa sensornätverk (WSN) med hjälp av stokastisk geometri. I sådana nätverk samlas avkänningsdata från fjärrsensorerna in av sänkor med hjälp av åtkomstpunkter, och de externa tjuvlyssnarna avlyssnar dataöverföringarna. Vi fokuserar på den säkra överföringen i två scenarier: 1) de aktiva sensorerna överför sina avkänningsdata till åtkomstpunkterna och 2) de aktiva åtkomstpunkterna vidarebefordrar data till sänkorna. Vi härleder nya kompakta uttryck för den genomsnittliga sekretessgraden i dessa två scenarier. Vi får också ett nytt kompakt uttryck för den totala genomsnittliga sekretessgraden. Numeriska resultat bekräftar vår analys och visar att flera antenner vid åtkomstpunkterna kan öka säkerheten för tre-tier WSNs. Våra resultat visar att ett ökat antal åtkomstpunkter minskar den genomsnittliga sekretessgraden mellan åtkomstpunkten och tillhörande diskbänk. Vi finner dock att en ökning av antalet åtkomstpunkter först ökar den totala genomsnittliga sekretessgraden, med ett kritiskt värde utöver vilket den totala genomsnittliga sekretessgraden sedan minskar. Vid ökning av antalet aktiva sensorer, både den genomsnittliga sekretessgraden mellan sensorn och dess tillhörande åtkomstpunkt, och den totala genomsnittliga sekretessgraden minskar. Att öka antalet sänkor förbättrar däremot både den genomsnittliga sekretessgraden mellan åtkomstpunkten och tillhörande diskbänk och den totala genomsnittliga sekretessgraden. Index Terms-Beamforming, avkoda-och-framåt (DF), fysisk lagersäkerhet, stokastisk geometri, trådlösa sensornätverk (WSN).
I REF undersöktes den genomsnittliga möjliga sekretessgraden i ett trestegs sensornätverk bestående av sensorer, åtkomstpunkter och sänkor, och det visades att det finns optimalt antal åtkomstpunkter för att maximera den genomsnittliga möjliga sekretessgraden.
Physical Layer Security in Three-Tier Wireless Sensor Networks: A Stochastic Geometry Approach
{'venue': 'IEEE Transactions on Information Forensics and Security', 'journal': 'IEEE Transactions on Information Forensics and Security', 'mag_field_of_study': ['Mathematics', 'Computer Science']}