I nte rna t io na l J o urna l o f   E lect rica l a nd   Co m p ute E ng in ee ring   ( I J E CE )   Vo l.   7 ,   No .   3 J u n e   201 7 ,   p p .   1197 ~ 1 2 0 3   I SS N:  2 0 8 8 - 8708 DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j ec e . v7 i 3 . p p 1 1 9 7 - 1203          1197       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ia e s jo u r n a l.c o m/o n lin e/in d ex . p h p /I JE C E   N o d e   D i s j o i n t   R a n d o m   a n d   O p t i m a l   P a t h   S e l e c t i o n   ( N D R O P S )   A l g o r i t h m   f o S e c u r i t y   i n   M A N E T S       P.   Su m a 1 O .   Na g a ra j u 2 M d.   Ali H us s a i 3   1 K L   U n i v e r s i t y ,   G u n t u r ,   I n d i a   2 D e p a r t m e n t   o f   C S ,   G o v e r n m e n t   C o l l e g e ,   M a c h e r l a ,   G u n t u r ,   I n d i a   3 D e p t .   o f   E l e c t r o n i c s   a n d   C o m p u t e r   S c i e n c e   E n g i n e e r i n g ,   K L   U n i v e r s i t y ,   G u n t u r ,   A P ,   I n d i a       Art icle  I nfo     AB ST RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Dec   9 ,   2 0 1 6   R ev i s ed   Ma y   9 ,   2 0 1 7   A cc ep ted   Ma y   2 3 ,   2 0 1 7       M o b i le  A d h o c   Ne t w o rk a r e   s h o rtl y   c a ll e d   M A NETs.   In   th e se   t y p e o n e tw o rk s,  f ix e d   in f ra stru c tu re a r e   a b se n a n d   a re   d y n a m ic   in   n a tu re .   No d e a re   m o v a b le,  a n d   th e y   a re   n o c o n n e c ted   w it h   a n y   w ires .   F o m o n it o rin g   o su p e rv isin g   th e   tran sm issio n in   M A NE T S ,   n o   c e n tral   su p e rv isio n   is  p re se n t.   M o v in g   n o d e s,  d y n a m ic  to p o lo g y ,   a n d   a b se n c e   o in f ra stru c tu re   a re   th e   f e a tu re o M AN ET s.   T h e s e   f e a t u re a re   a d v a n tag e o u w h e re   w ir e c a n n o t   b e   u se d   a n d   w h e re   n o d e a re   su p p o se d   to   m o v e .   Bu th e re   is  a   p ro b lem   o se c u rit y .   Ne t w o rk s   a re   h ig h ly   p r o n e   t o   a tt a c k w h e re   f in d in g   th e   ro o o f   th e   c a u se   is  v e r y   h a rd .   M a n y   n o d e d isjo i n r o u ti n g   a lg o rit h m a re   p ro p o se d   t o   b a lan c e   th e   lo a d ,   to   c o p e   u p   w it h   li n k   f a il u re s,  e tc.  T h is  p a p e p ro p o se a n   a lg o rit h m   c a ll e d   No d e   Disj o in Ra n d o m   a n d   Op t im a P a th   S e lec ti o n   (ND ROP S )   a lg o rit h m   w h ich   u se th e   c o n c e p o f   d y n a m ic  ro u ti n g   a n d   n o d e   d isjo i n ro u ti n g   to   p r o v id e   a ll   th e   a b o v e - sta ted   a d v a n tag e a lo n g   w it h   se c u rit y .   Ro u ti n g   o f   d a ta  p a c k e ts   is  d o n e   t h ro u g h   f e w   p a th w h ich   a re   n o d e   d isjo i n t.   T h e   m a in   e ss e n c e   o f   th is  a lg o rit h m   is  to   d istri b u te  th e   d a ta  a m o n g   d if fe re n ro u tes .   S o ,   a   m a li c io u n o d e   in   a   p a t h   c a n   re tri e v e   o n ly   a   fe p a c k e ts  in   ra n d o m .   T h e   si m u lati o n   o f   th e   p r o p o se d   ND ROPS   a lg o rit h m   is  p e rf o r m e d   a n d   th e   p e rf o r m a n c e   is  c o m p a re d   u sin g   th ro u g h o u a n d   p a c k e d ro p   p r o b a b il it y .   K ey w o r d :   A tt a c k s   M A NET s   No d e - d isjo in t   p a t h s   Ro u ti n g   Ro u ti n g   h ist o ry   S e c u rit y   Co p y rig h ©   2 0 1 7   In stit u te o A d v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e   Al rig h ts  re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   P.   Su m a     K L   U n i v e r s i t y ,     G u n t u r ,   I n d i a .   E m ail:  s u m ap atr a@ g m ail. co m       1.   I NT RO D UCT I O N     A   n et w o r k   w i th   m o v i n g   n o d es  an d   ch a n g i n g   to p o lo g y   ca n   b ca lled   MA NE T .   A ll  th in d iv id u al   n o d es  in   m o b ile  ad - h o c   n et w o r k   ( MA NE T S)  f u n ctio n s   as  r o u ter s .   T h s u p p o r t   f o r   m o b ile  n o d es  co n n ec ti v it y   an d   w ir eles s n e s s   ar t h b est  c h ar ac ter is tic s   o f   M ANE T S.  Du to   t h ese  f ea t u r es  M A NE T S   ar w id el y   n ee d ed   w h er w ir e s   an d   ce n tr al  m o n ito r in g   s y s te m   ca n n o b e s tab lis h ed .   T h a p p licatio n   f ield s   w h ich   r eq u ir e   m o v i n g   n o d es  attr ac M A NE T s .   T h n o d es  in   n et w o r k   k   m u s m o v w it h i n   th b o u n d ar y .   So ,   th n o d es   w h ic h   cr o s s   th b o u n d ar y   o u w il b r em o v ed   f r o m   th n et w o r k   an d   n o d es  ar also   in clu d ed   w h en   th e y   co m e   in   to   t h b o u n d ar y .   T h ab s e n ce   o f   ce n tr al  m o n ito r in g   s y s te m   m a y   ca u s s e v er al  attac k s .   I n   w ir ed   a n d   th e   n et w o r k s   w i th   ce n tr al  s u p er v i s io n ,   it  is   ea s y   to   d etec th ca u s o f   th attac k .   A n d   th is   i s   n o th ca s w i th   MA NE T s .   T ill  n o w   m a n y   m e asu r es  ar p r o p o s ed   to   p r o v id s ec u r it y   b u s till   t h er is   n ee d   to   in cr ea s th e   lev el  o f   s ec u r it y .     D y n a m ic   r o u ti n g   a n d   n o d d is j o in r o u tin g   ar t w o   d is tin c t   r o u tin g   tec h n iq u es.  T h ese  ar u s ed   to   r estrict  th d ata  tr a n s m is s io n   i n   s i n g le  p ath   [ 1 ] [ 2 ] .   T h ese  t y p es  o f   r o u tin g   tec h n iq u e s   w er u s ed   to   b alan ce   th tr af f ic  lo ad ,   h a n d le  t h s i tu atio n   w h e n   s o m f ail u r o c cu r s   i n   r o u te   e tc   [ 3 ] .   T h is   p ap er   p r o p o s es  an   alg o r ith m   w h er p ath s   o f   tr an s m i s s io n   ar m a n y   a n d   ar s e lecte d   in   r an d o m .   I n   t h i s ,   th e   p ath s   s elec ted   ar e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I J E C E     Vo l.  7 ,   No .   3 J u n 2 0 1 7   :   1 1 9 7     1 2 0 3   1198   n o d d is j o in t.   T h co n ten o f   t h p ap er   co m p r i s es  o f   His to r y ,   A r ea s   o f   ap p licatio n ,   Neg ati v ch ar ac t er is tics ,   an d   v ar io u s   ch al len g es   o f   M AN E T s .   T h en   A d v a n ce m en ts   t il n o w ,   th e   p r o p o s ed   alg o r ith m   w it h   n o tatio n s   f o llo w ed   b y   C o n cl u s io n .       2.   DE V E L O P M E NT   O F   M ANET S   AL OH An et ,   P ac k et  R ad io   Ne t w o r k s   ( P R NE T )   an d   Su r v i v a b le  A d ap ti v R ad io   Net w o r k s   ( SUR A N)   ar u s ed   in   t h 1 9 7 0 s .   C o m m er cial  A d h o Net w o r k s   w er p r ev aili n g   in   t h 1 9 9 0 s   an d   later   MA NE T s   ar b ein g   u s ed .       3.   AREAS   WH E RE   M ANET ARE P RE F E RR E D   MA NE T ar p r ef er r ed   in   t h e   ar ea s   w h er w ir e s   ca n n o b u s ed   a n d   n o d es  ar n ee d ed   to   b m o b ile   in   n at u r e.     Fe w   ar ea s   w h er M A NE T s   ar u s ed   ar e,   1.   C o m m u n ica tio n   i n   Militar y   O r g an izatio n s   2.   B attlef ield s   3.   R esc u o r   s ea r ch in g   o p er atio n s   4.   Dis aster   m an a g e m e n t   an d   R ec o v er y     5.   Ou td o o r   Ga m es   6.   I n ter n et  w h ile  m o v i n g   7.   T ax ies/   ca b s   8.   Sp o r ts   s tad iu m s   9.   A ir cr a f t o r   w ater   tr an s p o r t c o m m u n icatio n s   etc.       4.   NE G A T I VE   CH A RAC T E R I ST I CS   Deficie n cy   o C en tr a liz ed   mo n ito r in g :   A   C en tr al  s u p er v is in g   s y s te m   is   u s ed   to   m a n ag t h e   co m m u n icatio n   i n   t h n et w o r k   a n d   to   m o n ito r   t h s ec u r it y   is s u es.  B u M A NE T s   ar n o p r o v id ed   w it h   s u c h   s y s te m   [ 4 ] .   Ma n y   p r o b le m s   ar is d u to   th i s .     P r o b lem   in   fin d in g   th a tta ck er:  No d es  ar co n tin u o u s l y   a d d ed   an d   r em o v ed   f r o m   t h p r e m is e s   o f   th n et w o r k .   So   d etec tin g   th ca u s f o r   an   attac k   i s   h ar d   ta s k   [ 5 ] .   Leve l   o A d a p tin g   n ew  n o d es:   T h n et w o r k   m u s b ab le  to   h an d le  a n d   ad ap w h en   n e w   n o d es  en ter   th n et w o r k   b o u n d ar y .   A b s e n c e   o f   th is   ad ap tab ilit y   is   m aj o r   p r o b lem   i n   M A NE T s .   N o d C o o p era tio n :   A ll  th n o d es  m u s tr y   to   co o p er ate   w it h   ea c h   o th er   as  t h er is   n o   ce n tr al   s u p er v i s i n g   s y s te m   [ 5 ] .   Un s ta b le  n etw o r k   T o p o lo g y:   T h p o s itio n s   o f   th n o d es   ar al w a y s   c h an g i n g .   So ,   c o o p er atio n ,   r eliab le  co m m u n ic a tio n   i s   p r o b le m atic  [ 6 ] .   Limit   in   R eso u r ce s :   E n er g y   o f   n o d es,  B an d w id t h   an d   p r o tectio n   f r o m   v ir u s e s   ar lim ited .   T h is   ca u s e s   u n r eliab le  co m m u n icat io n   [ 7 ] .   P r o b lem   in   esti ma tio n   o to ta B a n d w id th   in   a   n etw o r k:   D y n a m ic  to p o lo g y ,   ad d itio n   an d   d eletio n   o f   n o d es  m a k th e s ti m atio n   o f   b an d w id t h   h ar d   [ 8 ] .   I n s ec u r ity  d u to   p r esen ce   o ma licio u s   n o d e:   T h er w ill  b e   n o   ex ac in f o r m atio n   o f   n o d e s   w i th   a n   in te n tio n   to   attac k   th n et w o r k s   s ec u r it y   [ 9 ] .   C o mp a tib ilit o P r o to co ls   u s ed :   P r o to co ls   u s ed   b y   all  t h n o d es  m u s b s u p p o r tin g   to   ea ch   o th er   f o r   r eliab le  co m m u n icatio n   [ 8 ] .   I n ex a ct  B o u n d a r o n etw o r k T h r an g o f   b o r d er   o f   n et w o r k   is   n o ap p r o p r iate.   T h is   cr ea tes   p r o b lem   in   d ata  tr an s m is s io n   a n d   s ec u r it y   i n   th n et w o r k .         5.   V ARIO U S CH AL L E NG E S   A va ila b ilit o n o d es:  No d es  m u s b a v ailab le  to   th ea c h   o th er   ev e n   i n   th p r ese n ce   o f   attac k s   a n d   li m ited   r eso u r ce s   etc   [ 9 ] .   A u th en tica tio n   o f   n o d es:   T h n o d es  in   MA NE T s   m u s b au th e n tica ted   f o r   s ec u r it y .   T h is   ca n   s to p   m alicio u s   n o d es  to   ac as  a n   au t h e n ticated   o n e.   Au t h e n t icatio n   o f   n o d es  s er v e s   to   i m p r o v s ec u r it y   i n   MA NE T s   [ 6 ] .   N o d A n o n ymity:   L i m itat io n s   m u s t   b th er to   alter   t h o r i g in a i n f o r m atio n   o f   a   p er s o n   an d   o th er   r o u tin g   in f o r m a tio n   [ 9 ] .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J E C E     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       Tit le  o f m a n u s crip t is sh o r t a n d   clea r ,   imp lies   r esea r ch   r esu l ts   ( F i r s t A u th o r )   1199   User   A u th o r iz a tio n :   A cc es s   r i g h t s   m u s t b p r o v id ed   to   th u s er s   to   p er f o r m   s o m ac tio n s   [ 5 ] .   Da ta   C o n fid en tia lity:   C o n f id e n tial d ata  m u s b p r o tecte d   f r o m   at tack er s   a n d   u n p r iv ile g ed   u s er s   [ 8 ] .   I n teg r ity:   Data   r et r iev al  an d   alter atio n   r ig h t s   h a v to   b e   g iv en   o n l y   to   th au th o r ized   p er s o n s   to   p r o v id in teg r it y   o f   d ata.   T h is   p r o v id es   s ec u r it y   [ 4 ] .   N o n - r ep u d ia tio n :   A   s o u r ce   an d   d esti n atio n   m u s a g r ee   th a ctio n   p er f o r m ed   b y   t h e m .   Di s ag r ee m e n t   later   is   n o t e n co u r ag ed .   So ,   m ea s u r es  h av to   ta k en   to   p r o tect  th n et w o r k   f r o m   n o n   r ep u d iatio n   [ 5 ] .   C a tch   a n d   d is ca r d   th ma lici o u s   n o d es:  I d en tif icatio n   o f   attac k i n g   n o d es  m u s b d o n e   an d   th e y   m u s b k ep t   a w a y   f r o m   i n v o l v in g   i n   th n et w o r k   ac t iv i ties   [ 7 ] .       6.   RE L A T E WO RK   D y n a m ic   r o u ti n g ,   n o d d is j o i n r o u ti n g   s tr ate g ies  w as  u s ed   as  s o lu tio n   f o r   v ar io u s   p r o b le m s   li k e   lin k   f ail u r e,   f i n d i n g   o p ti m a p ath s   a n d   to   b alan ce   tr af f ic  t h r o u g h   all  n o d es   etc.   Fe w   s u ch   w o r k s   ar s tated   an d   r ef er en ce d   b elo w .     Sh u ch ita   et  a l.   [ 3 ]   p r o p o s ed   m et h o d   o f   f in d i n g   n o d an d   lin k   d is j o in p at h s   to   atta in   f e w   p o s it iv e   q u alities .   A   No d Dis j o in t   Mu ltip ath   R o u tin g   C o n s id er in g   L in k   a n d   No d Stab ilit y   ( NDM L N R )   p r o to co l   w a s   p r o p o s ed   to   r e d u ce   en er g y   lo s s   o f   f e w   n o d es a n d   to   w o r k   w e ll in   li n k   b r ea k a g es .   No d e - Dis j o in Mu l tip ath   R o u tin g   P r o to co l   ( NDM R )   w as  p r o p o s ed   [ 1 0 ]   t o   m iti g ate  t h e   o v er h ea d   w h ile   r o u ti n g   d ata.   T h is   p r o t o co p r o p o s ed   an   a g en t   b ase d   Ser v ice  L e v el   A g r ee m e n ( SLA  m an a g e m en t)   s y s te m   to   p ick   n o d d is j o in t   p ath .   T h is   is   also   u s ed   to   b alan c th tr a f f ic  an d   to   co p w it h   n o d f ail u r es.   A   m u ltip at h   r o u tin g   tec h n iq u w a s   p r o p o s ed   [ 1 1 ]   to   h an d le  th e   li n k   f ai lu r es   i n   M A NE T s .   No d d is j o in t   p ath s   ar id en tifie d   b et w ee n   t h s en d er   an d   r ec eiv er   to   r e d u ce   d elay   a n d   to   attain   g o o d   th r o u g h p u lev els.    A   p r o to co w ith   m u ltip ath   r o u ti n g   u s i n g   No d d is jo in t   p ath s   w as  p r o p o s ed   to   w o r k   w e ll  in   lin k   f ail u r es.  T h is   tech n iq u o f   r o u tin g   w a s   m ea n to   r ed u ce   p ac k et  d r o p p in g ,   d ela y   a n d   e f f ic i en d eli v er y   o f   d ata   to   th d esti n a tio n   [ 1 2 ] .     A   p r o to co l b ased   o n   A OD p r o to co l w a s   s tated   to   f in d   t h r e n o d d is j o in t   p ath s   b et w ee n   s en d er   an d   r ec eiv er .   T h is   w a s   d o n to   r ed u ce   lo ad   o n   f i x ed   n o d es b y   d is tr ib u tin g   lo ad   o n   to   m a n y   n o d es [ 1 3 ] .     I n   No d e - Dis j o in Mu ltip ath   r o u ti n g   p r o to co [ 1 4 ]   f o r   r o u tin g   o f   p ac k ets  is   d o n b y   m a k i n g   th n o d es   d is j o in t in   th n et w o r k .   T h is   t y p o f   m u ltip at h   r o u ti n g   i s   d o n to   h av r eliab le  d ata  tr an s f e r   in   ti m e.   An   E f f icie n D y n a m ic  R o u te   Op ti m izat io n   A l g o r ith m   f o r   Mo b ile  A d   h o Net w o r k s   [ 1 5 ] ,   is   an   alg o r ith m   to   f in d   o p ti m al  r o u t e.   T h is   alg o r ith m   c a n   b s h o r tly   ca lled   DR O A .   T o   o p tim ize  th r o u te  n u m b er   o f   h o p s ,   d ela y   in   tr af f ic,   p o w er   o f   n o d es  w er co n s id er ed .   S.Sh ar o n   et  a l.   p r o p o s ed   an   ef f icie n t r o u ti n g   p r o to co l to   p r o v id s ec u r it y   i n   d ata  tr a n s m is s io n .   I n   t h is   [ 1 6 ] ,   g eo g r ap h ical  o r   p o s itio n   b ased   r o u tin g   is   d o n e .   T i m is   co n s tr ain in   r o u tin g ,   i.e   w h e n   ti m e   li m it  i s   r ea ch ed ,   o th er   n ex h o p   is   ch o s en   f o r   tr an s m is s io n .     An o th er   t y p o f   r o u ti n g   tec h n iq u w h ic h   is   b ased   o n   Alp h a   n u m er ic  [ 1 7 ]   w as  p r o p o s ed .   No d es  in   n et w o r k   ar class i f ied   as  lead er   n o d es  an d   ac tiv n o d es,  w h er lead er s   ar u s ed   to   m o n ito r   th ac tiv n o d es.  Data   tr an s m is s io n   i s   d o n o n l y   th r o u g h   th n o d es  w h ic h   ar au th o r ized .   T h is   alg o r it h m   i s   s p ec iall y   u s ed   to   p r ev en w o r m   h o le  attac k .   I n   w o r m   h o le   attac k   t u n n el   is   e s tab lis h ed   b et w ee n   t w o   attac k er   n o d es  an d   d ata   is   tr an s m itted   i n   th r o u g h   th is   t u n n el  o n l y .   B ac k   u p   r o u ti n g   p r o to co w a s   p r o p o s ed   b y   S.J   L ee   et  a l. ,   [ 1 8 ] .   T h is   is   b ased   o n   A O DV   p r o to co l.   W h en   li n k   f ail u r o cc u r s ,   alt er n ativ p at h   is   s e lecte d   f o r   tr an s m i s s io n   d y n a m ical l y .   No d d is j o in p ath s   ar u s ed   in   On - d e m an d   Mu l tip ath   Dis ta n ce   V ec to r   R o u tin g   f o r   A d   Ho Net w o r k s   [ 1 9 ] .   I n   th is   r o u ti n g   m eth o d ,   m a n y   p at h s   ar in v o lv ed   f o r   d ata  tr an s m is s io n .   St ale  p ath   u s a g ca n   b r ed u ce d   b y   th co n ce p t o f   n o d d is jo in tn es s .       7.   P RO P O SE WO RK   W p r o p o s a   r an d o m   p ath   s elec tio n   alg o r ith m   ( ND R O P S )   to   r o u te  th d ata  p ac k e ts   th r o u g h   d if f er en n o d d is j o in r o u tes  in   o r d er   i m p r o v s ec u r it y   in   MA NE T S.  I n   g en er al,   to   s en d   d ata  p ath   is   u s e d   f o r   tr an s m is s io n .   An y   n o d in   th is   p ath   ca n   r ea d   th d ata.   T h is   r ed u ce s   d ata  co n f id en tial it y   a n d   s ec u r it y .   T h e   p r esen w o r k   tr ie s   to   f i n d   n o d d is j o in t   p ath s   b et w ee n   th s en d er   an d   r ec eiv er   u s i n g   a n y   m et h o d   p r o p o s ed   b y   v ar io u s   a u th o r s .   E ac h   s u cc es s iv p ac k et  f o llo w s   d if f er en r o u tes.  W h en   all  th elec ted   p ath s   ar u s ed   o n ce ,   ag ain   t h s u cc es s i v p ac k et s   s tar to   tr a n s m it  t h r o u g h   th e   s el ec ted   p ath s   a g ai n   i n   r a n d o m .   Ass u m t h er ar 5   n o d d is j o in r o u tes   b et w ee n   s en d er   an d   r ec ei v er   a n d   2 5   p ac k ets   to   b tr an s m itted   b et wee n   t h e m .   O n l y   5   p ac k ets  ar tr an s m it ted   th r o u g h   ea ch   p ath ,   t h at  to o   in   r an d o m   ( h er an d   t h er e) .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I J E C E     Vo l.  7 ,   No .   3 J u n 2 0 1 7   :   1 1 9 7     1 2 0 3   1200   Repr esenta t iv No t a t i o ns :   a.   S is   So u r ce   b.   is   Desti n atio n   c.   Set  o f   No d Dis j o in t   P ath s   b et w ee n   s o u r ce   an d   d esti n atio n   ar d en o ted   as  P .   W h er P   { P 1 ,   P 2 . . . . . . . . . P m   d.   m   is   to tal   n u m b er   o f   d is j o in t p ath s   b et w ee n   S a n d   D   e.   m   is   al s o   u s ed   to   d en o te  th s i ze   o f   an   ar r a y   f.   R   is   a n   ar r ay   to   s to r th h i s to r y   o f   p ath s   ta k e n   b y   d ata.   T o   im p le m e n t h i s   id ea ,   f ir s t h to tal  n u m b er   o f   n o d d is j o in ts   p at h s   b et w ee n   a n d   h av to   b f i n alize d   ( Su p p o s P 1 ,   P 2   . . . Pm ) . Ma n y   al g o r ith m s   ar t h er e   till   n o w   to   f i n d   th n o d d is j o in t   p ath s .   Use  a n y   o f   s u c h   al g o r ith m   to   d eter m i n th n o d d is j o in t   p ath s .   Dec lar an   ar r a y   at  th s o u r ce   n o d w h ic h   is   o f   s ize  m ‟.   P r o ce s s   o f   s endin g   da t a :   Sen d   th p ac k et1   th r o u g h   an y   n o d f r o m   P .   Fo r   s u p p o s it  is   s e n t   th r o u g h   P3 .   T h en   s to r P 3   in   R ,   w h er e   R   is   a n y   d ata  s tr u ct u r o f   len g th   m .   Sen d   t h n e x p ac k e t   th r o u g h   a n y   p at h s   f r o m   P   o th er   th a n   t h p ath s   s t o r ed   in   R   ( o th er   th a n   P 3 ) .   Sto r th n e x s elec ted   p ath   in   R .   R ep ea th i s   p r o ce s s   till   all  p ac k ets  ar s en t   o r   R   is   f u ll.   I f   all  p ac k ets  ar s en t ,   th w o r k   is   d o n e .   I f   R   is   f u ll,  clea r   its   m e m o r y   an d   s tar t th p r o ce s s   o f   s e n d i n g   a n d   co n tin u t ill t h co m p lete  m ess a g is   s e n t .   I f   all  th e   p ac k ets   p ass   t h r o u g h   s i n g le  p at h ,   t h er is   a   ch a n ce   f o r   an   attac k er   i n   t h is   r o u te   to   g e t   all   th in f o r m a tio n .   T h p r o p o s e d   alg o r ith m   u s e s   d if f er e n p ath s   f o r   d ata  tr an s m i s s io n   to   ac h iev s ec u r it y .   I f   m o r e   n u m b er   o f   p ath s   ar c h o s en ,   w ca n   s en d   t h p ac k ets  t h r o u g h   al o f   th e m .   T h en   t h p er s o n   at  an y   n o d ca n n o h ea r   to   th co m p lete  d ata.   He  ca n   g et  o n l y   f e w   p ac k et s   o f   d ata  an d   th at  to o   in   r a n d o m .     No de  Dis j o int  Ra nd o m   a nd   O pti m a l P a t hs   Se lect io n a lg o rit h m   ( NDRO P S ):   Ste ps :   1:   Set th n o d es   2:   Dete r m i n t h s e n d er   n o d an d   d esti n at io n   n o d e   3:   F in d   o u t th d if f er en n o d d is j o in t p ath s   ( P =P 1 ,   P2 ,   P 3 . . . . . . P m )   co n n ec tin g   s o u r ce   an d   d esti n a tio n   4 :   Dec lar an   ar r ay   R   o f   s ize  m   to   h o ld   th h i s to r y   o f   r o u te s   u s ed   to   tr an s m it p ac k ets.   5:   Sen d   th p ac k et  f r o m   a n y   p ath   f r o m   p .   ( Ass u m as   P x )   an d   s a v t h p ath   a s   t h f ir s ele m e n o f   th e   ar r a y   R.   6:   Se lect  p ath   f r o m   P   ( A s s u m P y )   to   s en d   th s u cc e s s i v p ac k et  an d   b ef o r s en d i n g   c h e ck   th h is to r y .     7:   I f   th p at h   c h o s en   is   a lr ea d y   i n   t h ar r a y ,   ch o o s o t h er   p ath   ap ar f r o m   t h p ath s   i n   t h h is to r y   a n d   in s er t   th at  p ath   a s   n e x t e le m e n t o f   t h h i s to r y   a r r a y .   8:   R ep ea t Step   6   till   th ar r ay   is   f u ll o r   th d ata  p ac k ets  ar c o m p lete l y   s en t .   9:   I f   R   is   f u ll,  d elete   all  t h co n ten ts   o f   t h ar r a y   an d   g o   to   Step   5 .   9:   I f   th co m p lete  d ata  is   s e n t ,   T E R MI NA T E   th p r o ce s s .   W h en   v ar ied   p ath s   ar u s ed   t o   s en d   s u cc e s s i v d ata  p ac k et s ,   n o   p er s o n   at  an y   n o d o f   n et w o r k   ca n   r ea d   th d ata  co m p lete l y .   B y   t h is   m an y   M ANE T   attac k s   ca n   b p r ev en ted .   A p ar f r o m   s ec u r it y ,   lo ad   b alan cin g ,   r eliab le  p ac k e tr a n s m i s s io n ,   h a n d li n g   lin k   f ail u r es  ef f icien tl y ,   SE C U R I T Y   ca n   al s o   b e   ac h ie v ed   u s i n g   NDR OP S a lg o r ith m .   Usi n g   ND R OP S a lg o r it h m   th e   f o llo w in g   attac k s   ca n   b p r ev en ted   ef f ec t iv el y .   a.   B lack   h o le  attac k : [ 2 0 ]   b.   B y za n ti n attac k [ 5 ]   c.   Data   P ac k et  Dr o p p in g   attac k : [ 4 ]   d.   E av es Dr o p p in g : [ 5 ]   e.   Fab r icatio n   attac k [ 2 0 ]     f.   Gr e y - h o le  attac k : [ 5 ]   g.   Ma n   in   t h m id d le  attac k : [ 4 ]   h.     R u s h i n g   attac k : [ 7 ]   i.   Selectiv Fo r w ar d in g   attac k : [ 1 3 ]   j.   W o r m h o le  attac k : [ 6 ]   etc.       8.   RE SU L T AND  DI SCUS SI O N   T h is   s ec tio n   s h o w s   th s i m u latio n   o f   M A NE T   en v ir o n m e n an d   th ex p er i m en tal  r esu lts   o f   th e   p r o p o s ed   NDROP S   m eth o d   f o r   o p tim al  p at h   s e lectio n .   T h en ,   th e   p r o p o s ed   NDROP S   r o u tin g   al g o r ith m   is   an al y ze d   w ith   t h attac k   b ase d   NDROP S   u s i n g   t h p ar a m et r ic  an al y s i s ,   w h ich   h a s   b ee n   p er f o r m ed   b ased   o n   th p ac k et  d r o p   p r o b ab ilit y   a n d   th r o u g h p u t.      Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J E C E     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       Tit le  o f m a n u s crip t is sh o r t a n d   clea r ,   imp lies   r esea r ch   r esu l ts   ( F i r s t A u th o r )   1201   8 . 1 .   Si m ula t io Set   Up   I n   th is   p ap er ,   w h av u s ed   MA T L A B   s o f t w ar to   p er f o r m   t h s i m u la tio n   o f   m o b ile  ad   h o n et w o r k   u s i n g   v ar io u s   n u m b er s   o f   n o d es.  I n   th s i m u lat io n ,   th M A NE T   n o d es  ar f ix ed   in   t h ar ea   o f   1 5 0 m x 1 5 0 m .   T h en ,   th p er f o r m a n ce   ev al u at io n   is   d o n b ased   o n   th e v alu atio n   m etr ic s .           Fig u r 1 .   Si m u latio n   s et u p   f o r   th ND R OP r o u tin g   al g o r ith m       8 . 2 .   P er f o r m a nce  E v a lua t io n   T h p er f o r m an ce   is   e v alu a ted   b ased   o n   tw o   d if f er e n m etr i cs.  T h r o u g h p u is   d ef i n ed   as  th r at o f   s u cc e s s f u d ata  tr an s m is s io n   w it h   r e s p ec tiv p ar tic u lar   ti m e.   P ac k et  d r o p   p r o b ab ilit y   is   u s ed   to   f in d   th e   p r o b a b ilit y   m ea s u r ab o u t   t h lo s s   o f   p ac k et s   d u r in g   t h tr an s m i s s io n .       8 . 2 . 1 .   P er f o rm a nce  E v a lua t i o n ba s ed  o T hr o ug hp ut   T h th r o u g h p u a n al y s is   o f   th p r o p o s ed   NDROP r o u tin g   p r o to co is   s h o w n   i n   f i g u r 2 .   Her e,   th e   r ate  o f   s u cc es s f u p ac k et  d eli v er y   i s   ca lcu lated   b et w ee n   th t w o   r o u ti n g   p r o to co n a m e d   as  NDROP an d   NDROP w it h   th attac k er   n o d es.  W h en   th tr a n s m is s io n   t i m e   o f   d ata  is   f ix ed   as  3   s ec o n d s ,   th t h r o u g h p u t   f o r   th NDR OP r o u ti n g   a lg o r ith m   o b tain ed   as   0 . 97 .   A th s a m ti m e,   th e   th r o u g h p u t   v al u o f   th NDR OP S   w it h   attac k   n o d is   ac h iev ed   as  0 . 8 .   Fu r th er   in cr ea s i n g   th tr an s m i s s io n   ti m f r o m   2   s ec o n d s   to   6   s ec o n d s ,   th th r o u g h p u o f   t h b o th   ND R OP an d   NDROP w it h   attac k   n o d es  i s   o b tain ed   as  0 . 9 5   an d   0 . 2 5   r esp ec tiv ely .   B asicall y ,   th attac k er s   p r esen in   th r o u tin g   p ath   ar u s ed   to   r ed u ce   th th r o u g h p u v al u e.   W h ile  f i x in g   th e   tr an s m is s io n   ti m as  8   s ec o n d s ,   th th r o u g h p u o f   th NDR OP p r o to co l   an d   th NDRO P w i th   attac k   n o d es  is   m ea s u r ed   as  0 . 6 7   an d   0 . 2 1   r esp ec tiv el y .   Fro m   t h ab o v r esu lts ,   w ca n   s a y   t h p r o p o s ed   NDROP tr an s m it t h n u m b er   o f   d ata  p a ck ets  w i th   h i g h   t h r o u g h p u t.          Fig u r 2.   T h r o u g h p u a n al y s i s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I J E C E     Vo l.  7 ,   No .   3 J u n 2 0 1 7   :   1 1 9 7     1 2 0 3   1202   8 . 2 . 2 .   P er f o rm a nce  E v a lua t i o n ba s ed  o P a ck et   dr o P r o ba bil it y   Fig u r 3   s h o w s   th co m p ar is o n   r esu lt  o f   b o th   NDROP a n d   NDROP w ith   attac k   n o d es  b ased   o n   th p ac k et  d r o p   p r o b a b ilit y .   A f ir s t,  th e v alu a tio n   o f   th p ac k et  tr an s m i s s io n   is   d o n w it h o u u s in g   a n y   attac k er   n o d es.  Her e,   th p ac k et  d r o p   p r o b ab ilit y   o f   t h p r o p o s ed   NDROP p r o to co i s   ac h ie v ed   as  0 . 03 w h ile  f i x i n g   th e   ti m o f   d at tr an s m i s s io n   is   3   s ec o n d s .   Me an w h ile,   t h p ac k et  d r o p   p r o b ab ilit y   o f   t h NDROP w it h   attac k   n o d es   i s   o b tain ed   as  0 . 2 .   W h en   th t r an s m is s io n   ti m i s   f i x ed   as  6 ,   th p ac k et  d r o p   p r o b a b ilit y   m ea s u r e m en o f   th NDROP r o u tin g   p r o to co i s   ac h ie v ed   as  0 . 0 5 .   A ls o ,   th th r o u g h p u v al u o f   th ND R OP w it h   att ac k   n o d es  is   o b tain ed   as  0 . 7 5 ,   w h ic h   is   h ig h er   t h an   t h ND R OP r o u tin g   p r o to co l.  Fro m   th i s   f ig u r e,   w ca n   co n clu d t h at  t h h i g h est  p er f o r m an ce   i s   ac h ie v ed   b y   th p r o p o s ed   NDROP S   r o u tin g   p r o to co w i th o u t a ttac k er   n o d es.         Fig u r 3.   P ac k et  d r o p   p r o b ab il it y   an a l y s is         9.   CO NCLU SI O N   MA NE T ar w id el y   p r e f er ab le  w h er t h er is   n ee d   f o r   m o b ile  n o d es  an d   w h er w ir ed   co n n ec ti v it y   is   h ar d   to   estab lis h .   T h ese  n et w o r k s   ar v er y   m u c h   p r o n to   s ev er al  attac k s   d u to   th lack   o f   s u p er v i s io n   s y s te m   a n d   ad d itio n /d eletio n   o f   n o d es  in   n et w o r k .   D y n a m ic  m u ltip at h   r o u ti n g   a n d   n o d d is j o in t   r o u tin g   i n   M ANE T s   ar u s e f u to   b alan ce   lo ad ,   b alan ce   r es o u r ce   co n s u m p t io n ,   e n s u r ed   t r an s m is s io n   o f   d ata  ev en   in   l in k   f ail u r es.  T h No d Dis j o in R a n d o m   a n d   Op ti m al  P ath   Selectio n   ( NDROP S)  alg o r ith m   i s   n e w l y   p r o p o s ed   in   th is   p ap er   to   ac h i ev all  t h ab o v s tated   g o als  alo n g   w i th   s ec u r it y .   T h co n c ep o f   th is   al g o r ith m   is   attac k   p r ev e n tio n .   T o   p r o v e   th p er f o r m an ce   o f   t h p r o p o s ed   NDROP alg o r it h m ,   t h co m p ar is o n   is   m ad e   u s i n g   th r o u g h o u an d   p ac k et  d r o p   p r o b ab ilit y .   I n   f u t u r e,   th is   w o r k   ca n   b ex te n d ed   w i th   an   o p ti m iza tio n   alg o r ith m   to   p r o v id th r o b u s tn es s   ag ai n s t v ar io u s   attac k in g   s ce n ar io s .       RE F E R E NC E S   [1 ]   M a d h u m it a   Ka th u ria,  S a p n a   Ga m b h ir ,   " Im p ro v e m e n o f   Qu a li ty   o f   S e rv ic e   P a ra m e ters   in   D y n a m ic  a n d   He tero g e n e o u W B A N" ,   In d o n e sia n   J o u rn a o El e c trica En g i n e e rin g   a n d   In f o rm a ti c ( IJ EE I) ,   v o l.   4 ,   n o .   4 ,   De c e m b e 2 0 1 6 .   [2 ]     Ka z e e m   B.   A d e d e ji ,   A k in lo lu   A .   P o n n le,  " Im p ro v e d   Im a g e   En c r y p ti o n   f o Re a l - T i m e   A p p li c a ti o n   o v e W irele s s   Co m m u n ica ti o n   Ne tw o rk u sin g   H y b rid   Cry p to g ra p h y   T e c h n iq u e " ,   In d o n e sia n   J o u r n a l   o El e c trica E n g i n e e rin g   a n d   In f o rm a ti c s ( IJ EE I) ,   v o l.   4 ,   n o .   4 ,   De c e m b e 2 0 1 6 .   [3 ]   Dr.  S h u c h i ta  Up a d h a y a y a   a n d   Ch a ru   G a n d h i. ,   " No d e   Dis jo i n M u lt i p a th   Ro u ti n g   Co n sid e ri n g   L in k   a n d   No d e   S tab il it y   p ro t o c o l:   A   c h a ra c teristic  Ev a lu a ti o n " ,   I n ter n a ti o n a J o u r n a l   o Co m p u ter   S c ien c e   Iss u e (IJ CS I) ,   v o l.   7 ,   no.   1 ,   N o .   2 .   2 0 1 0 .     [4 ]   Zaib a   Ish ra t,   S e c u rit y   issu e s,  c h a ll e n g e s &   so lu ti o n   i n   M A NET ,   IJ CS T ,   v o l.   2 ,   n o .   4 ,   2 0 1 1 .   [5 ]   M a n jee S in g h   G a g a n p re e Ka u r,   S u rv e y o f   A tt a c k s   in   M AN ET ,   In ter n a ti o n a J o u rn a o Ad v a n c e d   Res e a rc h   in   Co m p u ter   S c ien c e   a n d   S o ft w a r e   En g i n e e rin g ,   v o l.   3 ,   n o .   6 ,   2 0 1 3 .   [6 ]   S a c h in   L a lar,   S e c u rit y   in   M A NE T V u l n e ra b il it ies ,   A tt a c k &   S o lu ti o n s ”,   I n ter n a t io n a l   J o u r n a l   o f   M u lt id isc ip l in a ry   a n d   C u rr e n Re se a rc h   ( IJ M CR) , v o l.   2 ,   p p . 62 - 6 8 ,   2 0 1 4 .   [7 ]   G o d w in   P o n sa m ,   Dr.  R.   S rin iv a sa n ,   A   S u rv e y   o n   M AN ET   S e c u rit y   Ch a ll e n g e s,  A t tac k a n d   it Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J E C E     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       Tit le  o f m a n u s crip t is sh o r t a n d   clea r ,   imp lies   r esea r ch   r esu l ts   ( F i r s t A u th o r )   1203   Co u n term e a su re s” ,   In ter n a ti o n a l   J o u rn a o Eme rg in g   T re n d &   T e c h n o lo g y   in   Co mp u ter   S c ien c e   ( IJ ET T CS )   v o l.   3 ,   n o .   1 ,   2 0 1 4 .   [8 ]   H.  Ya n g ,   H.  L u o ,   e a l. ,   S e c u rit y   in   mo b il e   a d   h o c   n e tw o rk s:  c h a ll e n g e a n d   so lu ti o n s” ,   In   p r o c .   IEE W irele s s   Co m m u n ica ti o n ,   UCL A ,   L o A n g e les ,   CA ,   US A ,   v o l.   1 1 .   3 8 -   4 7 ,   2 0 1 3 .   [9 ]   S.  M a rti ,   T .   J.   G iu li ,   K.  Lai,   M .   Ba k e r,   M it ig a ti n g   Ro u t in g   M is -   b e h a v io in   M o b il e   Ad   Ho c   Ne two rk s” P r o c e e d in g o f   th e   6 t h   A n n u a I n tern a ti o n a Co n f e re n c e   o n   M o b i le  Co m p u ti n g   a n d   Ne tw o rk in g   (M o -   b iCo m ‟0 0 )   p p . 2 5 5 - 2 6 5 ,   2 0 0 0 .   [1 0 ]   L u o   L iu ,   L a u rie  Cu th b e rt,   " Qo S   in   No d e - Disjo in Ro u ti n g   f o A d   Ho c   Ne t w o rk s " ,   I.   J .   Co mm u n ic a ti o n s   Ne two rk   a n d   S y ste m S c ien c e s ,   p p. 1 - 1 0 3 ,   2 0 0 8 .   [1 1 ]   A.   M o n ish a ,   K.   V ij a y a la k sh m i,   " A   Re li a b le  No d e - Disjo in M u lt i p a t h   Ro u ti n g   P r o to c o f o M A NE T" ,   In ter n a ti o n a l   J o u rn a o Co m p u t a ti o n a E n g i n e e rin g   Res e a rc h , v o l,   0 3 ,   n o .   4 ,   p p .   6 ,   2 0 1 3 .   [1 2 ]     Ja y sh re e   T a jn e ,   V e e n a   G u lh a n e ,   " M u lt ip a th   N o d e - Disjo in R o u ti n g   P r o to c o to   M in im ize   En d   T o   En d   De lay   a n d   Ro u ti n g   Ov e rh e a d   f o M A NE Ts" ,   In ter n a ti o n a J o u r n a o En g in e e rin g   Re se a rc h   a n d   Ap p li c a ti o n ( IJ ER A)   v o l.   3 ,   n o .   4 ,   p p . 1 6 9 1 - 1 6 9 8 ,   2 0 1 3 .   [1 3 ]   P riy a n k a   G o y a l,   S a h il   Ba tra,   A ji S in g h ,   A   L it e ra tu re   Re v ie w   o S e c u rit y   A tt a c k   in   M o b il e   A d - h o c   Ne tw o rk s” ,   In ter n a t io n a J o u rn a o C o mp u ter   Ap p l ica ti o n s ,   v o l.   9 ,   n o . 1 2 ,   2 0 1 3 .   [1 4 ]   X u   Yi,   Cu M e i,   Ya n g   Wei,   X a n   Yin ,   No d e   d isjo in M u lt i p a t h   Ro u ti n g   in   M o b il e   A d   h o c   Ne tw o rk s ,   IEE E ,   2 0 1 1 .   [1 5 ]   L ian g   Hu a n g   , F u b a o   W a n g ,   G u o q ian g   Ya n ,   W e ij u n   Du a n ,   A n   E ff icie n Dy n a mic   Ro u te  Op ti miza ti o n   Al g o ri th m   fo M o b il e   Ad   h o c   Ne two rk s” ,   2 n d   In te r n a ti o n a Co n f e re n c e   o n   Ch a ll e n g e in   En v iro n m e n ta S c ien c e   a n d   Co m p u ter E n g in e e rin g   (CES C 2 0 1 1 ),   v o l.   1 1 ,   p a rt  A ,   p p . 5 1 8 5 2 4 ,   2 0 1 1 .   [1 6 ]   S . S h a r o n   Ra n j in i,   G . S h i n e   L e t ,   S e c u rit y - E ff icie n Ro u ti n g   F o Hig h ly   D y n a m ic  M A NE T S   ,   In ter n a ti o n a l   J o u rn a o E n g i n e e rin g   a n d   A d v a n c e d   T e c h n o l o g y   ( IJ EA T ) , v o 2 ,   n o .   4 ,   2 0 1 3 .   [1 7 ]   Ra ji n d e S in g h ,   P a rv in d e S i n g h ,   M a n o Du h a n ,   " A n   e ff e c ti v e   im p le m e n tatio n   o f   se c u rit y   b a s e d   a lg o rit h m ic   a p p ro a c h   in   m o b il e   a d h o c   n e tw o rk s” ,   Hu m a n - c e n tri c   Co m p u ti n g   a n d   I n f o rm a ti o n   S c ien c e s,  2 0 1 4 .   [1 8 ]   S. - J.  L e e   a n d   M .   G e rla,  " AODV - BR Ba c k u p   Ro u ti n g   i n   Ad   h o c   Ne two rk s" ,   In   P r o c e e d in g o f   IEE W CNC  2 0 0 0 ,   Ch ica g o ,   IL ,   S e p .   2 0 0 0 .   [1 9 ]   M a rin a ,   M . K.,   On - d e m a n d   m u lt ip a th   d istan c e   v e c to ro u ti n g   i n   a d h o c   n e tw o rk s” ,   Ne two rk   Pr o to c o ls,   IEE E   p p . 1 4     2 3 ,   2 0 0 1 .   [2 0 ]   P a n k a ji n P a n d a ,   Kh it ish   Ku .   G a d n a y a k ,   Nira n jan   P a n d a ,   M A NE T   A tt a c k s   a n d   th e ir  Co u n term e a su re s:  S u rv e y ,   In ter n a ti o n a J o u rn a o f   Co mp u ter   S c ien c e   a n d   M o b il e   C o mp u t in g   ( IJ CS M C) ,   v o l.   2 ,   n o .   1 1 ,   p p .   3 1 9 - 3 3 0 ,   2 0 1 3 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.