Reputation aware obfuscation for mobile opportunistic networks

© 2013 IEEE. Current anonymity techniques for mobile opportunistic networks typically use obfuscation algorithms to hide node's identity behind other nodes. These algorithms are not well suited to sparse and disconnection prone networks with large number of malicious nodes and new opportunistic, adaptive. So, new, opportunistic, adaptive fully localized mechanisms are needed for improving user anonymity. This paper proposes reputation aware localized adaptive obfuscation for mobile opportunistic networks that comprises of two complementary techniques: opportunistic collaborative testing of nodes' obfuscation behaviour (OCOT) and multidimensional adaptive anonymisation (AA). OCOT-AA is driven by both explicit and implicit reputation building, complex graph connectivity analytics and obfuscation history analyses. We show that OCOT-AA is very efficient in terms of achieving high levels of node identity obfuscation and managing low delays for answering queries between sources and destinations while enabling fast detection and avoidance of malicious nodes typically within the fraction of time within the experiment duration. We perform extensive experiments to compare OCOT-AA with several other competitive and benchmark protocols and show that it outperforms them across a range of metrics over a one month real-life GPS trace. To demonstrate our proposal more clearly, we propose new metrics that include best effort biggest length and diversity of the obfuscation paths, the actual percentage of truly anonymised sources' IDs at the destinations and communication quality of service between source and destination

A Cross-Layer Location-Based Approach for Mobile-Controlled Connectivity

We investigate into the potentiality of an enhanced Power and Location-based Vertical Handover (PLB-VHO) approach, based on a combination of physical parameters (i.e., location and power attenuation information), for mobile-controlled connectivity across UMTS and WLAN networks. We show that the location information in a multiparameter vertical handover can significantly enhance communication performance. In the presented approach a power attenuation map for the visited area is built and kept updated by exploiting the information sharing of power measurements with other cooperating mobile devices inside the visited networks. Such information is then used for connectivity switching in handover decisions. The analytical model for the proposed technique is first presented and then compared with a traditional Power-Based approach and a simplified Location-Based technique. Simulation results show the effectiveness of PLB-VHO approach, in terms of (i) network performance optimization and (ii) limitation of unnecessary handovers (i.e., mitigation ofping-pong effect)

Contributions to Wireless multi-hop networks : Quality of Services and Security concerns

Ce document résume mes travaux de recherche conduits au cours de ces 6 dernières années. Le principal sujet de recherche de mes contributions est la conception et l’évaluation des solutions pour les réseaux sans fil multi-sauts en particulier les réseaux mobiles adhoc (MANETs), les réseaux véhiculaires ad hoc (VANETs), et les réseaux de capteurs sans fil (WSNs). La question clé de mes travaux de recherche est la suivante : « comment assurer un transport des données e cace en termes de qualité de services (QoS), de ressources énergétiques, et de sécurité dans les réseaux sans fil multi-sauts? » Pour répondre à cette question, j’ai travaillé en particulier sur les couches MAC et réseau et utilisé une approche inter-couches.Les réseaux sans fil multi-sauts présentent plusieurs problèmes liés à la gestion des ressources et au transport des données capable de supporter un grand nombre de nœuds, et d’assurer un haut niveau de qualité de service et de sécurité.Dans les réseaux MANETs, l’absence d’infrastructure ne permet pas d’utiliser l’approche centralisée pour gérer le partage des ressources, comme l’accès au canal.Contrairement au WLAN (réseau sans fil avec infrastructure), dans les réseaux Ad hoc les nœuds voisins deviennent concurrents et il est di cile d’assurer l’équité et l’optimisation du débit. La norme IEEE802.11 ne prend pas en compte l’équité entre les nœuds dans le contexte des MANETs. Bien que cette norme propose di érents niveaux de transmission, elle ne précise pas comment allouer ces débits de manière e cace. En outre, les MANETs sont basés sur le concept de la coopération entre les nœuds pour former et gérer un réseau. Le manque de coopération entre les nœuds signifie l’absence de tout le réseau. C’est pourquoi, il est primordial de trouver des solutions pour les nœuds non-coopératifs ou égoïstes. Enfin, la communication sans fil multi-sauts peut participer à l’augmentation de la couverture radio. Les nœuds de bordure doivent coopérer pour transmettre les paquets des nœuds voisins qui se trouvent en dehors de la zone de couverture de la station de base.Dans les réseaux VANETs, la dissémination des données pour les applications de sureté est un vrai défi. Pour assurer une distribution rapide et globale des informations, la méthode de transmission utilisée est la di usion. Cette méthode présente plusieurs inconvénients : perte massive des données due aux collisions, absence de confirmation de réception des paquets, non maîtrise du délai de transmission, et redondance de l’information. De plus, les applications de sureté transmettent des informations critiques, dont la fiabilité et l’authenticité doivent être assurées.Dans les réseaux WSNs, la limitation des ressources (bande passante, mémoire, énergie, et capacité de calcul), ainsi que le lien sans fil et la mobilité rendent la conception d’un protocole de communication e cace di cile. Certaines applications nécessitent un taux important de ressources (débit, énergie, etc) ainsi que des services de sécurité, comme la confidentialité et l’intégrité des données et l’authentification mutuelle. Ces paramètres sont opposés et leur conciliation est un véritable défi. De plus, pour transmettre de l’information, certaines applications ont besoin de connaître la position des nœuds dans le réseau. Les techniques de localisation sou rent d’un manque de précision en particulier dans un environnement fermé (indoor), et ne permettent pas de localiser les nœuds dans un intervalle de temps limité. Enfin, la localisation des nœuds est nécessaire pour assurer le suivi d’objet communicant ou non. Le suivi d’objet est un processus gourmand en énergie, et requiert de la précision.Pour répondre à ces défis, nous avons proposé et évalué des solutions, présentées de la manière suivante : l’ensemble des contributions dédiées aux réseaux MANETs est présenté dans le deuxième chapitre. Le troisième chapitre décrit les solutions apportées dans le cadre des réseaux VANETs. Enfin, les contributions liées aux réseaux WSNs sont présentées dans le quatrième chapitre

The Uplink Capacity Evaluation of Wireless Networks: Spectral Analysis Approach

In this paper we study the capacity of wireless cellular network, in particular the uplink of WCDMA system by using the two dimensional continuous-time Markov chain (CTMC) technique. Considering two types of calls: real-time (RT) calls that characterized by a quasi fixed transmission rate, and best-effort (BE) calls which do not require strict demand but need some reliability conditions. We develop an approach based on the spectral analysis for evaluating the cell capacity. We explicitly obtain the simultaneous distribution of the number of RT connections and the number of BE connections in the steady-state. This analysis allows us to simplify the computation of the performance measures including expected delay and throughput of BE traffic. These performances are obtained explicitly in both cases (finite and infinite) of BE calls as function of system parameters like arrival rate of BE and RT calls, service rate of BE and RT calls. These results allow the operator to evaluate the cell capacity by varying these parameters independently of the number of BE calls according to its policy to manage the network. Note that this analysis can be applied to various systems such as WiMAX/HSPA, and for both uplink and downlink scenarios, so our spectral analysis approach is not only applicable to the uplink of WCDMA system. We further propose some CAC (Call admission control) policies for BE traffic. We finally conclude this work by some numerical and simulation results. The simulation results obtained by the network simulator (NS2) are closely to the numerical results of our analytical results which validate our theoretical model

PRUB: A Privacy Protection Friend Recommendation System Based on User Behavior

The fast developing social network is a double-edged sword. It remains a serious problem to provide users with excellent mobile social network services as well as protecting privacy data. Most popular social applications utilize behavior of users to build connection with people having similar behavior, thus improving user experience. However, many users do not want to share their certain behavioral information to the recommendation system. In this paper, we aim to design a secure friend recommendation system based on the user behavior, called PRUB. The system proposed aims at achieving fine-grained recommendation to friends who share some same characteristics without exposing the actual user behavior. We utilized the anonymous data from a Chinese ISP, which records the user browsing behavior, for 3 months to test our system. The experiment result shows that our system can achieve a remarkable recommendation goal and, at the same time, protect the privacy of the user behavior information

Wireless Sensor Networks Formation: Approaches and Techniques

Nowadays, wireless sensor networks (WSNs) emerge as an active research area in which challenging topics involve energy consumption, routing algorithms, selection of sensors location according to a given premise, robustness, efficiency, and so forth. Despite the open problems in WSNs, there are already a high number of applications available. In all cases for the design of any application, one of the main objectives is to keep the WSN alive and functional as long as possible. A key factor in this is the way the network is formed. This survey presents most recent formation techniques and mechanisms for the WSNs. In this paper, the reviewed works are classified into distributed and centralized techniques. The analysis is focused on whether a single or multiple sinks are employed, nodes are static or mobile, the formation is event detection based or not, and network backbone is formed or not. We focus on recent works and present a discussion of their advantages and drawbacks. Finally, the paper overviews a series of open issues which drive further research in the area