在电池电量有限的情况下，能源感知型ON/OFF MAC层信道捕获DoS攻击的影响：一种针对WSNs的CTMC模型及其验证

《IEEE Open Journal of the Communications Society》：Impact of Energy-Aware ON/OFF MAC-layer channel-capture DoS with Finite Battery: A CTMC Model and Validation for WSNs

　　

摘要：

无线传感器网络由电池供电的设备组成，这些设备经过优化以实现最低功耗，从而延长网络寿命，使其成为可持续技术倡议中的关键组成部分。对手越来越多地采用具有能源意识的MAC层DoS（信道捕获）攻击（随机开启/关闭传输）来延长破坏性活动的时间。本文提出了一个框架，通过基于连续时间马尔可夫链的模型来量化具有能源意识的信道捕获对无线传感器网络的影响。该模型描述了关键系统动态，如节点的工作周期状态（开启、关闭）和攻击状态A，并分析了系统寿命、吞吐量和攻击影响。分析结果通过离散事件仿真得到验证，表明使攻击者的流量与网络流量相匹配可以最大化瞬时破坏效果；增加攻击强度会产生更强的破坏效果，但由于电池消耗更快，持续时间较短；在评估的时间范围内，增加的攻击流量模式会造成最大的累积损害，类似的流量率模式会产生中等影响，而减少的攻击流量模式则会产生最小的整体影响。这些发现揭示了无线通信中的漏洞，并为攻击者和目标方提供了设计强大防御和能源优化策略的支持。