Universe Detectors for Sybil Defense in Ad Hoc Wireless Networks

The Sybil attack in unknown port networks such as wireless is not considered tractable. A wireless node is not capable of independently differentiating the universe of real nodes from the universe of arbitrary non-existent fictitious nodes created by the attacker. Similar to failure detectors, we propose to use universe detectors to help nodes determine which universe is real. In this paper, we (i) define several variants of the neighborhood discovery problem under Sybil attack (ii) propose a set of matching universe detectors (iii) demonstrate the necessity of additional topological constraints for the problems to be solvable: node density and communication range; (iv) present SAND — an algorithm that solves these problems with the help of appropriate universe detectors, this solution demonstrates that the proposed universe detectors are the weakest detectors possible for each problem. Key-words: Sybil attack, wireles network, unverse detector Détecteurs d’Univers pour la Défense contre les Attaques Sybilles dans les Réseaux Ad Hoc Sans Fil Résumé : Le problème de l’attaque Sybille dans les réseaux à ports inconus comme les réseaux sans fil n’est pas considéré comme soluble. Un nœud sans fil n’est pas capable de différencier par lui même un univers de nœuds réels d’un univers de nœuds fictifs créé par un attaquant. De manière similaires aux détecteurs de défaillances, nous proposons d’utiliser des détecteurs d’univers pour aider les nœuds à déterminer quel univers est réel. Dans cet article, nous (i) définissons plusieurs variantes du problème de découverte de voisinage en présence d’attaques Sybilles; (ii) nous présentons un ensemble de détecteurs d’univers correspondants; (iii) nous prouvons la nécessité d’utiliser des contraintes topologiques supplémentaires pour que le problème devienne soluble: la densité des nœuds et la portée de communication; (iv) nous présentons SAND, un algorithme distribué qui résoud les problèmes proposés à l’aide des détecteurs d’univers appropriés, et montrons que les détecteurs d’univers sont les plus faibles possibles pour chaque problème. Mots-clés : Attaque Sybille, réseau sans fil, détecteur d’univers Universe Detectors for Sybil Defense 3