Gizli anahtar şifrelemesi kullanan sualtı akustik algılayıcı ağlarda kritik düğümlerin ağ yaşam süresine etkilerinin özgün bir eniyileme çerçevesi tasarlanarak irdelenmesi

Okyanuslar ve denizler dünya yüzeyinin yaklaşık yüzde yetmişini kaplamaktadır. Günümüzde sualtı yaşamı hala birçok bilinmezlik barındırmasıyla sayısız keşif imkanı sağlamaktadır. 20 yy. sonlarına doğru yarı iletken teknolojisinin ilerlemesi üretim maliyetlerinin büyük ölçüde azaltmıştır. Donanımların maliyetlerinin düşmesi algılayıcı ağların popülerliğini arttırmıştır. Fakat sualtındaki yüksek basınç, aşınma vb. zorlu koşullar nedeniyle bu tarz ortamlara uygun algılayıcıları tasarlamak zorlu ve maliyetli bir iştir. Buna ek olarak algılayıcıları bu bölgelere yerleştirmek ve bakımını yapmak kalifiye ve maliyetli işçilik gerektirmektedir. Sualtı Akustik Algılayıcı Ağlar (SAAA) genellikle zor ortamlara seyrek olarak dağıtılırlar. Bir kere dağıtıldıktan sonra algılayıcılara erişim kısıtlıdır. Algılayıcı düğümler arası gönderilen verilerin güvenliği veri paketlerinin şifrelenmesi ile sağlanır. Su altına dağıtılan algılayıcı düğümlerin sınırlı donanımları sebebiyle hafızaları kısıtlıdır. Hafıza kısıtı nedeniyle her düğümde gizli anahtar kümesinin sadece belirli bir kısmı bulunur. Güvenli bağlantının sağlanabilmesi için sadece iki düğüm birbirine veri gönderebilecek mesafede olması yetmez ayrıca aynı gizli anahtarı da bulundurması gerekir. Ana istasyon tüm gizli anahtarları barındırdığı için algılayıcı düğümler topladıkları verileri direkt olarak ana istasyona gönderebilirler. Buna ek olarak topladıkları verileri aynı gizli anahtarı paylaştığı yani güvenli bağlantı kurabildiği diğer algılayıcı düğümler üzerinden de ana istasyona gönderebilirler. Ağdaki düğümlerin hepsi güvenli bağlantı kuramadıkları için birbirleriyle haberleşemezler. Bu durum ana istasyona giden veri aktarım yollarının (diğer düğümler üzerinden) azalmasına sebep olur. Güvenli bağlantı kısıtından dolayı azalan veri aktarım yolları nedeniyle düğümler veri paketlerini aktarırken enerji olarak en verimli yolu kullanamazlar ve aktarım sırasında olması gerekenden daha fazla enerji harcarlar. Algılayıcı sensörlerin bataryaları limitli olması nedeniyle aktarım için harcadıkları enerji arttıkça ağın yaşam süresi kısalır. Azalan veri aktarım yolları ağı kritik düğüm saldırılarına daha açık hale getirir. Ağdaki en kritik düğümün etkisiz hale getirilmesi ağın yaşam süresini önemli ölçüde azaltmaktadır. Bu çalışmada gizli anahtar şifrelemesi kullanan Sualtı Akustik Algılayıcı Ağlarda kritik düğümün ağ yaşam süresine etkileri doğrusal programlama (DP) modeli oluşturularak ağın büyüklüğü, anahtar paylaşma olasılıkları ve kritik düğüm sayısı gibi farklı parametrelerle incelenmiştir.