Caracterización y análisis de la propagación de ciberataques jamming en redes de sensores inalámbricos mediante modelos epidemiológicos

Abstract

La presente Tesis Doctoral aborda el análisis de ciberataques tipo jamming contra redes de sensores inalámbricos, aunando dos campos de investigación tan dispares como son la Ciberseguridad y la Epidemiología. Como hipótesis de base, se propone que la dinámica de propagación de este ciberataque dentro una red de sensores inalámbricos, debe presentar un patrón muy similar al de la propagación de una enfermedad producida por un patógeno infeccioso o virus dentro de una población de humanos, y cuyo principal vector de contagio sea el aire. Para validar esta hipótesis, y basándose en criterios propios de la investigación de brotes epidémicos, se han realizado una serie de experimentos caracterizando la propagación de ataques jamming aleatorios y reactivos contra una red de sensores inalámbricos, utilizando tres modelos epidemiológicos. Un modelo Susceptible-Infectado-Recuperado perteneciente al grupo de los modelos mecanicistas; y dos modelos de crecimiento logístico, pertenecientes al grupo de los modelos fenomenológicos, los cuales suelen utilizarse para realizar pronósticos a corto y medio plazo de la evolución de una enfermedad dentro de una población. Este doble enfoque, tratando los ciberataques jamming desde un punto de vista retrospectivo y predictivo, se consigue gracias al establecimiento de una relación directa entre el número de nodos afectados por el ataque y la dinámica de propagación de éste, tal y como se propone en la teoría epidemiológica, donde se reportan los individuos afectados por la enfermedad a estudio. En general, los resultados obtenidos en los experimentos demuestran que los modelos epidemiológicos propuestos son capaces de determinar curvas características de ataques jamming (incluso con datos empíricos limitados), similares a las curvas que se obtendrían en un brote epidémico. La investigación desarrollada para el análisis predictivo de la propagación de ataques jamming, puede considerarse especialmente relevante, teniendo posibles aplicaciones en soluciones de Ciberseguridad para redes de sensores inalámbricos.