I nte rna t io na l J o urna l o f   E lect rica l a nd   Co m pu t er   E ng ineering   ( I J E CE )   Vo l.   14 ,   No .   6 ,  Dec em b er   20 24 ,   p p .   6 5 3 8 ~ 6 5 5 0   I SS N:  2088 - 8 7 0 8 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijece. v 14 i 6 . pp 6 5 3 8 - 6 5 5 0           6538     J o ur na l ho m ep a g e :  h ttp : //ij ec e. ia esco r e. co m   A comp rehe nsiv e  v erification o f  the  header  forma t  a nd   ba ndwidth  ut iliza tion to de tec t  dist ributed  denial o f   serv ice  a tt a ck in  v ehi cula r  a d  ho c ne twork       Arun Si ng h K a ura v ,   K .   Srini v a s   D e p a r t me n t   o f   C o mp u t e r   S c i e n c e   a n d   En g i n e e r i n g ,   K o n e r u   La k s h ma i a h   E d u c a t i o n   F o u n d a t i o n ,   H y d e r a b a d ,   I n d i a       Art icle  I nfo     AB S T RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Sep   7 ,   2 0 2 3   R ev is ed   J u l 2 7 ,   2 0 2 4   Acc ep ted   Au g   6 ,   2 0 2 4       Ve h icu lar  a d   h o c   n e two rk   (VA NE T)  is  a   p r o m isin g   tec h n o l o g y   f o r   c o n tr o ll i n g   traffic  o n   ro a d s.  No wa d a y s,  h e a v y   traffic  is  a   m a jo r   issu e ,   a n d   th e   p re se n c e   o f  a tt a c k e rs  e x a c e rb a tes   th e   situ a ti o n .   T h e   m o st  im p o rtan t  c h a ll e n g e   i n   VA NET   is  it s  se c u rit y   fr o m   m a li c io u s  v e h icle s.  In   o r d e r  t o   d e fe n d   a g a in st   d istri b u te d   d e n ial  o f  se rv ice   DD o S   a t tac k s,  we   p ro p o se   a   c o m p re h e n siv e   v e rifi c a ti o n   h e a d e r  fo rm a t  b a n d wi d t h   d e tec ti o n   (CVH B)  in   VA NET.   T h e   b e h a v io r   o f  a   DD o S   a tt a c k   is  u n k n o wn   f o r  a ll   th e   o th e r  n o rm a l  n o d e s  in   n e two r k .   Th e   h e a d e r  fo rm a t  o f   p a c k e r  c o n tai n s  a ll   t h e   in f o rm a ti o n   o f  n o d e s  th a t   a r e   a c ti v e ly   p a rti c ip a ti n g   in   ro u ti n g .   T h e   a t tac k e r  in fe c ti o n   p ro b a b il it y   m e a su re d   b y     a n d     o r  ( >   0 . 9 ) .   If  b o th   t h e   p a ra m e ters   a re   h ig h   m e a n s  a tt a c k e r   p re se n c e   c o n firm  in   n e two rk .   Th e   CVH B  s c h e m e   c h e c k s  th e   p a c k e t  h e a d e r  fo rm a t  o f  th e   a tt a c k e r  n o d e ,   a n d   o n l y   th e   a tt a c k e r  is  o n e   o f  t h e   n o d e s  wh o se   se q u e n c e   n u m b e r  is  fre q u e n tl y   c h a n g i n g .   S o ,   CVH B  b l o c k s   th e   f lo o d in g   o f   u n wa n ted   p a c k e ts  th a t  c o n su m e   t h e   li m it e d   b a n d wid t h   o f  a   wire les s  li n k   a n d   id e n ti f y   p a c k e ts  th a t  c o n tain   n o   u se fu l  in f o rm a ti o n .   To   m e a su re   th e   p e rfo rm a n c e   o f  t h e   n e two r k ,   t h e   b a sic   p e rfo rm a n c e   m e tri c s  th a t  a re   u se d   a re   d ro p p i n g   p e rc e n tag e ,   p a c k e t  d e li v e ry   ra ti o   (P DR),  th r o u g h p u t  a n d   d e lay .   Th e   re su lt   o f  CVH B  is  sh o wi n g   i m p ro v e m e n t  a s  c o m p a re d   t o   m u lt il a y e r  d istri b u ted   se lf - o rg a n izin g   m a p s  ( M S OM)  i n   VA NET.   K ey w o r d s :   C o m p r eh en s iv e  v e r if icatio n   o f   h ea d er   f o r m at  an d   b a n d wid th   Dis tr ib u ted   d en ial  o f   s er v ice   R o u tin g   Secu r ity   Veh icu lar   ad   h o c  n etwo r k   T h is i s  a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Ar u n   Sin g h   Kau r av   Dep ar tm en t o f   C o m p u ter   Scie n ce   an d   E n g in ee r in g ,   K o n er u   L ak s h m aiah   E d u ca tio n   Fo u n d atio n   R o o m   n o .   F - 3 0 2 ,   Staf f   Qu ar te r s ,   Gu r u   Nan a k   I n s titu tio n s ,   H y d er ab a d ,   T elan g an a  5 0 1 5 0 6 ,   I n d ia   E m ail:  ar u n . s in g h @ k lh . e d u . in       1.   I NT RO D UCT I O N    Veh icu lar   ad   h o c  n etwo r k   ( V ANE T )   is   a  s o r t  o f   n etwo r k   in   wh ich   v eh icle  n o d es  co n n e ct  with   o n e  an o th er   i n   a  m u ltih o p   f ash i o n   o n   th e   r o ad   [ 1 ] .   VANE T   ap p licatio n s   ar e  m ajo r ly   class if ied   as  eith er   s af e  o r   u n s af e.   I n   n atu r e,   s af ety   ap p li ca tio n s   ar e  ex tr em ely   s ig n if ican t b ec au s e  th ey   ar e  d ir ec tly   tied   to   u s er s   an d   th eir   liv es.  T h ese  p r o g r am s   g i v e  war n in g - r elate d   in f o r m atio n   to   d r iv er s ,   s u ch   as  a  p o s t - cr ash   n o ti ce   o n   a  ce r tain   r o ad   [ 2 ] .   E ac h   v eh icle  on - b o ar d   u n i t  ( OB U)   is   lin k ed   to   a  s en s o r   n etwo r k   to   e x ch an g e  s p ee d ,   lo ca tio n   in f o r m atio n ,   an d   o th er   d ata,   an d   it  ca n   co m m u n icate   with   th e  OB U s   o f   o t h er   v eh icles  an d   n ea r b y   r o ad   s id e  u n its   ( R SU s )   [ 2 ] ,   [ 3 ] .   T h e  g r o win g   n ee d   f o r   th e   s er v ices  o f   b r o ad b an d   in - v e h icle  s er v ices  o f f er s   n ew  is s u es  f o r   t h e  d esig n   an d   im p lem en tatio n   o f   i n ter v eh icle   co m m u n icatio n s   in   v eh icu lar   ad - h o c  n etwo r k s .   Veh icle - to - v eh icle  ( V  to   V)   an d   v eh icle  to   R SU o r   in f r astru ctu r e  ( V  to   R SU   o r   I )   ar e  two   co m m u n icatio n   p a r ad ig m s   in   VANE T .   T h e  d ata  r ate  p lay s   an   im p o r tan t r o le  in   q u ic k   r esp o n s e  to   r eq u esto r   v eh icl e.   T h e  q u ick   r esp o n s e  m ea n s   tr ailin g   v eh icles a r e  av o id   t h e  u n n ec ess ar y   tr af f ic   jam m in g   o n   r o a d s   a n d   also   i m p r o v es   q u ality   o f   s er v ic e  ( Q o S)  o f   n etwo r k   [ 3 ] .  Veh icle - to - in f r astru ctu r e  co m m u n icatio n s   allo w  au to m o b ile s   to   co n n ec t  to   th e  I n te r n et  th r o u g h   a  r o ad s id e  b ase  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8         A   co mp r eh en s ive  ve r ifica tio n   o f th e  h ea d er fo r ma t a n d   b a n d w id th   u tili z a tio n   …   ( A r u n   S in g h   K a u r a v )   6539   s tatio n   ( B S).   I n ten s iv e  r esear c h   an d   test in g   h av e   b ee n   co n d u cted   to   d e v elo p   v eh icle - to - i n f r astru ctu r e  ( V  to   I )   tech n o lo g y   in   o r d e r   to   s u p p o r t  in - v eh icle  ap p licatio n s   lik e  r ea l - tim e  tr af f ic  an d   we ath er   u p d ates  [ 4 ] .  Me an wh ile,   s ig n if ican t  r esear ch   h as  b ee n   d e v o ted   to   s h o r t - r an g e  r ad io - b ased   ( V   to   V)   co m m u n icatio n   tech n o lo g ies,  lik e  d ed icate d   s h o r t - r a n g e  co m m u n icatio n s   ( DSR C )   [ 5 ] ,   to   s u p p o r t  ac tiv e  s af ety   ap p licatio n s .   T h e  r o u tin g   p r o to co ls   p lay   a n   im p o r tan t   r o le   in   f o r war d in g   tr af f ic  in f o r m atio n   to   o th e r   v eh icles,  a n d   ea ch   r o u tin g   p r o to co l h as  its   o wn   r o u tin g   a p p r o ac h   [ 6 ] ,   [ 7 ] .   R o u t in g   p r o to co ls   ar e   v u ln er ab le   to   attac k s .   Secu r ity   is   an   im p o r tan t  c h allen g e   in   th e   n etwo r k   [ 8 ] .   T h e   p r esen ce   o f   an   attac k er   in   a   n etwo r k   is   v er y   h ar m f u l  to   all   co n n ec ted   n o d es  b ec au s e  th e  a ttack er ' s   p r esen ce   d ir ec tly   af f ec ts   r eso u r ce s   an d   d ata  p ac k ets  o r   f iles .   A  VANE T   is   a  s u b s et  o f   Mo b ile  Ad - h o c  n etwo r k   ( MA NE T ) ,   an d   th e  n at u r e  o f   a  d is tr ib u ted   d e n ial  of   s er v ice  ( DDo S)  n o d e   attac k   is   to   g en er ate   u n wa n ted   p ac k ets  in   t h e  n etwo r k   [ 9 ] .   T h e   b an d wid th   e x h au s tio n   p r o b ab ilit y   ( P b )   a n d   m em o r y   ex h a u s tio n   p r o b ab il ity   ( P m )   co n s u m p tio n   af f ec te d   b y   attac k er   f lo o d i n g .   T h e s e  two   f ac to r s   ar e   im p o r tan t   f o r   p r o p er   in co m in g   an d   o u t g o in g   o f   p ac k ets  b y   n o d es.  T h e   s en s o r   n etwo r k   n o d es  ar e  also   af f ec ted   b y   a n   attac k e r ' s   f lo o d in g   in   a  h ig h - s p ee d   n etwo r k   b ec au s e  f l o o d in g   is   m o r e   in   h ig h er   d ata   r ate  [ 1 0 ] ,   [ 1 1 ] .   T h e   v eh icle  to   v e h icle  an d   v eh icle  to   R SU o r   I n f r astru ctu r e  c o m m u n icatio n   is   m e n tio n ed   i n   Fig u r e  1 .   T h e   v eh icles   ca n   d ir ec tly   s en d   r eq u ests   o r   tr af f ic  in f o r m atio n   to   o th er   v eh i cles,  wh ich   ca n   th en   d ec id e  wh eth er   to   tak e  a  r o u te  d iv er s io n   o r   co n tin u e  o n   t h e  s a m e  p ath .   T h e  R SU  is   th e  s u p er io r   u n it  t o   co n tr o l  tr a f f ic  an d   d ir ec tly   o r   i n d ir ec tly   g iv e  in s tr u ctio n s   an d   r ec eiv e  t r af f ic  in f o r m atio n   t o   f o r war d   t o   th e  n e x t RS U  in   VANE T .             Fig u r e  1 .   V  to   R SU a n d   V  to   V  co m m u n icatio n   in   VANE T       T h e  attac k   m ay   ca u s e  d estru ct io n   an d   ex h au s tio n   o f   th e  n o d es'   an d   n etwo r k ' s   r eso u r ce s .   E v en tu ally ,   leg itima te  u s er s   will  b e   u n a b le  to   ac ce s s   th e   n etwo r k s .   DD OS  is   n o t  to ler ate d   in   th e   VANE T   b ec au s e  tim ely   an d   s ec u r e   d eliv er y   o f   life - c r itical  in f o r m atio n   is   r eq u ir ed .   I n   s u m m ar y ,   DDOS  ass au lts   ca n   b e  ca r r ied   b y   co m m u n icatio n   ch an n el  jam m in g ,   n etwo r k   o v er lo a d in g   a n d   p ac k et  lo s s   [ 9 ] ,   [ 1 0 ] .   T h e   r o u tin g   p r o ce s s   in   VANE T s   in v o lv es  all  p ar ticip atin g   n o d es.  B ec au s e  co n v en ti o n al  r o u tin g   p r o to co ls   ar e   d esig n ed   f o r   p r e d ef in ed   in f r astru ctu r e  n etwo r k s   an d   c an n o t  b e   u tili ze d   in   VANE T .   VANE T   p r o to co ls   wer e  cr ea t ed   to   m ee t  th e  n ee d   f o r   less   in f r astru ctu r e  in   n etwo r k .   R o u tin g   d ec is io n   n o r m ally   b ased   o n   th e  n u m b er   o f   n ea r b y   av ailab le  v eh icles   an d   r e p ly   b y   th e  v eh icles  th o s e  ar e  p ar ticip atin g   in   r o u tin g   [ 1 2 ] ,   [ 1 3 ] .   T h e  attac k e r   in jects  o r   d r o p s   u n wan ted   p ac k ets  in to   t h e  n etwo r k .   T h e   attac k er ' s   g o al  is   to   s im p ly   d iv er t  o r   co n tr o l  tr a f f ic  o n   r o ad s   b y   in ter f er in g   with   n o r m al  tr af f ic  in f o r m atio n   e x c h an g e  [ 1 4 ] ,   [ 1 5 ] .    T h is   ar ticle  is   d i v id ed   in to   s ev en   s ec tio n s .   L iter atu r e   s u r v ey   is   d escr ib e d   i n   s ec tio n   2 .   Sectio n   3   d escr ib es th e  p r o b lem   s tatem en t.  Sectio n   4   d escr ib es th e  s o lu tio n   an d   p r o p o s ed   m o d el  ag a in s t D Do S a ttack   to   s ec u r e  th e  n etwo r k .   Simu latio n   to o l  an d   s im u lati o n   p ar a m eter s   is   m en tio n ed   in   s ec tio n   5 .   Sectio n   6   d escr ib es  th e  r esu lts   an d   co m p ar is o n   an aly s is .   C o n clu s io n   with   f u tu r e  wo r k   is   m en tio n e d   s ec tio n   7.   T ab le  1   ( s ee   in   ap p e n d ix )   [ 1 6 ] – [ 2 1 ]   d is cu s s es  th e  liter a tu r e  s u r v e y   i.e .   co n tr ib u tio n s   o f   m an y   r esear ch er s   in   th e  f ield   o f   VA NE T   s ec u r ity   an d   also   d escr ib es  th e  p r ev io u s   wo r k ,   th eir   lim itatio n s ,   p er f o r m an ce   an d   s u g g esti o n s   o r   p o s s ib le  f u tu r e  en h an ce m e n t.  T h is   ea r li er   wo r k   p r o p o s es  a  n o v el  s ec u r ity   m ec h a n is m   f o r   VANE T .   T h e  r esear ch   g a p   also   m en tio n e d   in   c o n s id er ed   w o r k s .   T h is   ar ticle  f o cu s es  p r im a r ily   o n   d etec tin g   a n d   p r ev e n tin g   th e  d e n ial - of - s er v ice   attac k   ( Do S)  b y   v er if y in g   th e  h ea d er   f o r m at  a n d   b an d wid t h   u tili za tio n   an d   an aly zin g   th eir   im p ac t  o n   th e   b asis   o f   am o u n t  o f   d ata  r ec eiv e d   in   p er ce n tag e,   a v er ag e  d elay ,   an d   n u m b er   o f   Do S p ac k ets s p r ea d   in to   th e   n etwo r k .   T h e  p r esen ce   o f   DDOS  attac k er s   d ir ec tly   af f ec ts   th e  p er f o r m a n ce   o f   th e  n etwo r k .   T h e  p r esen ce   o f   DDo S  af f ec ts   n o t  o n ly   a  s in g le  r eso u r ce ,   b u t  also   m u lti p le  r eso u r ce s   u s ed   i n   d ata  f o r w ar d in g   in   VANE T .   T h is   ty p e  o f   attac k   is   th e  m ajo r   r ea s o n   f o r   tr af f ic  co n g esti o n   o n   a  p ar ticu lar   r o u te.   T h is   r esear ch   aim s   to   p r o v id e  DDo S p r o tectio n   in   VANE T .   T h e  u n n ec ess ar y   c o n s u m p tio n   o f   b an d wid th   an d   b u f f e r   s p ac e  jam   t h e  co m m u n icatio n   i n   n etwo r k .   Veh icles  m o n ito r   an d   co n tr o l  th e  c o m p re h e n siv e   v e r if icatio n   o f   th e  h ea d er   f o r m at  an d   b an d wid th   u tili za tio n   fr o m   a   co n n ec ted   R SU,  wh ich   is   r esp o n s ib le  f o r   p r o v id in g   t r u s t   in f o r m atio n   o f   an y   v e h icle  to   o th er   v eh icles.    Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   14 ,   No .   6 ,  Dec em b e r   20 24 :   6 5 3 8 - 6 5 5 0   6540   T h e  p r esen ce   o f   a  DDo S  a tt a c k e r   d o in g   th e   f o llo win g :   −   Sin g le  o r   m u ltip le  attac k er s   ar e  in jectin g   u n wan te d   p ac k ets  i n   n etwo r k   t h at  u n n ec ess ar y   c o n s u m es  lim ited   b an d wid th   f o r   r o u tin g   ( > 0 . 9 ) .   I t  is   a  co m m o n   in f o r m atio n   f o r   all  v eh icles  th at  cr ea ts co n f u s io n   o n   th e   r o u te  an d   v eh icle  ca n n o t c o m m u n icate   with   o th er   b ec au s e  a lr ea d y   attac k er /s   ar e  c o m m u n icatin g .     −   T h e  n o d es  ar e  g ettin g   tr af f ic  i n f o r m atio n   f r o m   n ea r b y   v eh ic les  in   th e  r ig h t  way ,   b u t  b ec a u s e  o f   f lo o d i n g ,   th e  attac k er   is   af f ec tin g   v eh ic le  p r o ce s s in g   ca p ab ilit y   ea s il y   th at  m ea n s   ( = ℎ  ℎ                 ) .   −   Attack er   is   d ir ec tly   af f ec tin g   th e  r eq u est an d   r esp o n s e   m ec h an is m   o f   s en d er   v eh icles a n d   r ec eiv er   v eh icles  b y   ca p tu r in g   c o m m u n icatio n   r eso u r ce s .   −   Attack er   ass u m es th e  id en tity   o f   a  leg itima te  u s er .     So m e  co m p r o m is ed   OB Us o r   r o ad s id e  b ase  s y s tem s   ( R SB S)   co o r d i n ate  an   attac k   o n   th e   s y s tem .       2.   I DE N T I F I CA T I O N  O F   DI S T RI B U T E D  D E N I AL - OF - S E RVI CE   A T T ACK   I n   th is   ar ticle,   we  id en tify   a  d is tr ib u ted   d en ial - of - s er v ice  attac k   b y   ca lcu latin g   th e  b an d wid th ,   m em o r y ,   an d   n o d e   ex h a u s tio n   p r o b a b ilit y .   I f   t h e  to tal  e x h au s tio n   p r o b a b ilit y   ex ce ed s   0 . 5 ,   we  co n s id er   th e   n o d e   s u s p icio u s   an d   in itiate  th e  h ea d er   f o r m at  v e r if icatio n   m o d u l e.   I n   th is   m o d u le,   we  cr o s s - r ef er en ce   ea ch   p ac k e t  h ea d er   f o r m at  with   a  leg itima te  p r o to co l  h ea d er   f o r m at.   I f   we   en co u n ter   a  p ac k et  th at  d o es   not   m atch   an y   f ield s   o r   f ield   v alu es,  we  class if y   it  a s   an   attac k er   p ac k et.   As  a  r esu l t,  we  id en tify   th e  attac k er ' s   n o d e  u s in g   th e  p ac k et' s   id en tific atio n   in f o r m atio n .   Dis tr ib u ted   d en ial - of - s er v ice  attac k er s   ty p ically   g en er ate  h ig h   d a ta  r ates  to   co n s u m e  n etwo r k   r eso u r ce s ,   lead i n g   to   in cr ea s ed   u tili za tio n   o f   b an d w id th ,   m em o r y ,   an d   n o d es.  T h e r ef o r e,   we  co m p u te   th eir   lik elih o o d .   T h e   h ea d e r   v er if icatio n   p r o ce s s   p r o v id es   th e  d etails   ab o u t  th e   p ac k et,   s u c h   as  th e   s o u r ce   id ,   d esti n atio n   id ,   s eq u en ce   n u m b er ,   d ela y   tim e,   a n d   s o   o n .   T h is   in f o r m atio n   aid s   in   ca lcu l atin g   th e  in te r   f r a m e  s p ac e  ( I FS S).   I f   th e  I FS S  is   le s s   th an   av er ag e,   wh ich   en s u r e s   th at  n o d e  is   th e  attac k e r   n o d e,   an d   b y   u s in g   th e   b lo ck in g   m eth o d ,   we  s ec u r e  th e  co m p lete  n etwo r k   f r o m   a  d e n ial - of - s er v ice  attac k   A  VANE T   is   a  n etwo r k   o f   v eh icles  an d   R SUs   in   wh ich   v eh icles  ar e  co n tr o lled   b y   R SU  u n its   th at  p r o v id e   s er v ice  to   v eh icles  o n   th e  r o ad .   B ec au s e  o f   th e  in c r e asin g   n u m b er   o f   v e h icles  o n   t h e  r o a d ,   r o ad   s af ety   h as  b ec o m e  a  m ea s u r ab le  c h allen g e  with   th e  r ec en t  ad v an ce m en t  o f   tech n o lo g ical  g r o w th .   I n   th e  VANE T   ar ch itectu r e,   s o m e   tech n o lo g y   is   r eq u ir e d   to   m o n ito r   an d   p r o v id e  e f f icien t  p ath   in f o r m ati o n   ( s o f twar e - b ased   o p er atio n ) ,   wh ich   in cr ea s es  r o ad   s af ety   a n d   s ec u r ity .   T h e  p r o p o s ed   h ea d er   v er if icatio n   m e th o d   a p p lie s   to   t h e  R SU,  wh ich   v alid ates  th e  v eh icle  I D  an d   c o m p u tes  th e   s eq u en ce   n u m b er   f o r   ea c h   v eh icle  wis h in g   to   co m m u n icate   in   th e  n etwo r k .   I n f o r m atio n   ab o u t  th e  v eh icle' s   s eq u en ce   n u m b er   is   av ailab le  at  th e  in ter m ed iate  n o d e   o r   v e h icle.   T h e  m o d u le   e x p lain ed   b y   r o u te  estab lis h m e n t  p r o ce s s ,   DDo S  Attack   d ete ctio n   b y   h ea d er   an d   DDo S  p r ev en tio n   af ter   co n f ir m atio n .   T h e  f o llo win g   p r o ce d u r e  is   co n f ir m in g   th e  attac k er   p r esen ce   in   n etwo r k :   a.   B an d wid th   ex h au s tio n   p r o b ab i lity   ( )    I t  is   r ep r esen ted   as  a  q u eu in g   s y s tem   M/G/k   q u eu e  wh ich   i s   a  q u eu in g   m o d el  in   wh ich   a r r iv als  ar e   Ma r k o v ian   ( m o d u lated   b y   a  Po is s o n   p r o ce s s ) ,   s er v ice   tim es  h av e  a   g en e r al   d is tr ib u tio n   an d   th er e   ar e    s er v er s .   I t is g iv en   b y   ( 1 ) :     =   ! ∑ ! = 0 , =     ( 1 )     wh er e,   L   is   c h an n els  u s ed   f o r   co m m u n icatio n   an d   u s ed   th es e  ch an n els  s im u ltan eo u s ly   b u t   th e  ( 1 )   is   o n ly   ac cu r ate  f o r   L =1 ,     is   th e  in f lu x   s p ee d ,   it  also   d e f in es  th e  DDo S  attac k   m étier   an d   is   th e  s er v ice  r ate  o f   th e  s y s tem .   b.   T h e  m em o r y   ex h au s tio n   p r o b a b ilit y   ( )   I t is r ep r esen ted   as a   q u eu in g   s y s tem   M/M /N/N  g iv en   b y   ( 2 ) .     =   ! ∑ ! = 0 , =   .   ( 2 )     wh er e   S   is   th e  v o lu m e  o f   d ata   th at  ca n   b e  k ep t  in   th e  b u f f er ,    is   th e  av er ag e  s er v ice  tim e  an d     is   th e   ar r iv al  s p ee d ,   wh ic h   is   b ased   o n     an d     as  ( 3 ) .     =   . ( 1 − ) .   ( 3 )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8         A   co mp r eh en s ive  ve r ifica tio n   o f th e  h ea d er fo r ma t a n d   b a n d w id th   u tili z a tio n   …   ( A r u n   S in g h   K a u r a v )   6541   wh er e   q   r e p r esen ts   th e  av er ag e   p ac k ets  co u n t  in   o n e  s ess io n   an d     r ep r esen ts   th e  n u m b er   o f   p ac k ets  r eq u ir ed   estab lis h   th e  s ess io n   in   n etwo r k   in   p r esen ce   o f   attac k e r .   c.   T h e  n o d e  ex h a u s tio n   p r o b ab ili ty   ( )   I t  is   r ep r esen ted   as  a n   M/M /1   q u eu in g   s y s tem .   I n   th is ,   th e  a r r i v als  f o llo w  a  Po is s o n   p r o ce s s ,   th e  s er v ice   tim es a r e  d is tr ib u ted   ex p o n en t ially   an d   o n e  th er e  e x is ts   o n e  s er v er .   I t is g i v en   b y   ( 4 ) .     =   { 1 , ≥ 1      ≥ , < 1      <   ( 4 )     wh er e   th e  av e r ag e  tim e   is   L,   a   lig h t  weig h t  p r o ce s s   s p en d s   i n   th e  s y s tem ,     is   th e  tim e  f o r   wh ich   th e  u s er   is   r ea d y   f o r   a  s er v ice,     is   th e  r ate  o f   s er v ice  an d     is   th e  ar r iv al  s p ee d ,   wh ich   is   co n tin g en t o n     an d     g iv en   b y   ( 5 ) .     =   . ( 1 −   ) +     ( 5 )     wh er e     r ep r esen ts   th e  av er ag e   r eq u est ar r iv al  s p ee d   f o r   s er v i ce .   T h e  to tal  s u cc ess   p o s s ib ilit y   o f   DDo S  attac k   h as  to   co n s id er   th e  f ac t  th at  all  th e  n o d es  in v o lv ed   in   th e  m o d el   h av e  an   i n f lu en ce   b etwe en   ea c h   o th er .   So ,   th e   to tal  p r o b ab ilit y   ( )   o f   ef f icac io u s   attac k   is   r ep r esen ted   b y   ( 6 ) .     = 1 −   ̅ ̅ ̅ . ̅ ̅ ̅ ̅ . ̅   ( 6 )     2 . 1 .     P ro ce s s   o f   ro ute   esta bli s hm ent   T h er e  ar e  two   ty p es  o f   d ev ices  o r   n o d es  in   a  v eh icu lar   ad   h o c  n etwo r k :  OB U  an d   R S U.   OB U   is   eq u ip p e d   with   a  v eh icle,   an d   R SU  is   tr ea ted   as  th e  ce n tr al  co o r d in ato r   o f   v eh icu lar   co m m u n i ca tio n .   Usi n g   R SU   co o r d in atio n ,   v e h icles  co m m u n icate   with   o n e  an o th e r   an d   s h ar e  tr af f ic  in f o r m atio n ,   s af ety   in f o r m atio n ,   en ter tain m en t  in f o r m atio n ,   an d   s ec u r ity   in f o r m atio n   o v e r   a   s in g le  h o p   o r   m u ltip le  h o p s .   T h e  r o u te  p ac k et  ar r iv es  at  th e  R S U  v ia  d ir ec t   o r   m u lti - hop - b ased   r o u tin g   f r o m   th e  s o u r ce   v eh icle,   wh ic h   is   r esp o n s ib le  f o r   b r o ad ca s tin g   th e  r o u te  p ac k et  t o   o th er   co n n ec ted   R SU  as  wel l   as  it s   o wn   zo n e  to   f in d   th e  r ec eiv er   n o d es.  W h en   a  r ec eiv er   n o d e   is   f o u n d   in   t h e  n etwo r k ,   it  cr ea tes  th e  r e v er s e  p ath   to   s en d   th e  ac k n o wle d g m en t  b ac k   to   th e  s o u r ce   v eh icle  ( u s e  ( 1 )   a n d   ( 2 )   f o r   b a n d wid th   c o n s u m p tio n   a n d   m em o r y   c o n s u m p tio n ) .   Af t er   g ettin g   th e  r o u te   ac k n o wled g m en t  s o u r ce ,   s tar t sen d in g   t h e  d ata  to   th e   r ec eiv e r   n o d e.   T h e   r o a d s id e  u n it  s y s tem   wo u ld   m ai n tain   v eh icle  m o v e m en t a n d   r o u te  i n f o r m atio n   o f   all   co n n ec te d   v e h icles in   th e  n etw o r k .     2 . 2 .   H ea der  f o r m a t   v er if ica t io n   DDo S  d etec tio n   is   a   m o r e   c r itical  task   b ec au s e  th e   v e h icle  ap p ea r s   g en u i n e  b u t  g ai n s   n etwo r k   r eso u r ce s   b y   f lo o d i n g   th e  n et wo r k   with   h ig h ly   u n wan ted   m ess ag es.  I n   co m p r e h en s iv e  v er if icatio n   h ea d er   f o r m at  b a n d wid th   d etec tio n   ( C VHB)   p r o p o s ed   attac k   d etec tio n   s y s tem ,   we  u s e  th e  co n ce p t  o f   s eq u en ce   n u m b er   v er if icatio n   an d   th e  in ter   f r a m e  s p ac e  o f   s am e  s eq u en ce   n u m b er   t o   r ea ch   th e  n e x t  co n n ec ted   v eh icle  th at   r ec eiv es th e  u n wan ted   m ess ag e  f r o m   th e   attac k er .   T h e   attac k er   u s es a n y   o f   th e   s lid in g   win d o w’ s   tech n iq u es t o  s en d   f r am es  in to   n etwo r k   n o d es.  As s u m e  it  u s es   g o   b ac k - N   in   = 2   tr ail,   s o   th e  s en d er   g en er a tes  s eq u en ce   n u m b er   2 k   ( wh o s e  r an g e   is   0   t o   3   o u t  o f   4   s eq u e n ce   n u m b er s ,   ) ,   an d   t h e  f r a m e  with in   t h e  s e n d er ' s   win d o w  is   − 1 ,   wh ich   m ea n s   ( 4 - 1 = 3   f r am es  in   th e  s en d er ' s   win d o w) ,   wh ile  th e  o th er   s id e  r ec eiv er   co n ta in s   o n ly   o n e  win d o w,   wh ich   is   r eq u ir ed   b y   th e  s en d er   n o d e.   T h e  s eq u e n ce   is   m en tio n ed   in   Fig u r e  2.   I n   th e  p r o p o s ed   s ch em e  we  d escr ib ed   th e  f u n ctio n al  b eh av io r   o f   th e  p r o p o s ed   h ea d er   v er if icatio n   m eth o d   to   p r ev e n t  th e   n etwo r k   f r o m   DDo S   attac k .   T h e  o b je ctiv es  o f   r esear c h   ar e   to   av o i d   f lo o d in g   u n wan te d   p ac k ets  to   co n s u m e  lim ited   b an d wid th   o f   wir eless   lin k   an d   id en tifie d   p ac k ets  co n tain   n o   u s ef u l   in f o r m atio n .   T h e  attac k er   s ets  th e  b r o ad ca s t  ad d r ess   a s   th e  r ec eiv er   v eh icle  d u r in g   th e  r o u te  d ec is io n   p r o ce s s ,   s o   m o s t   v eh icles th at  r ec eiv e  th e  r o u te  m ess ag e  ar e  tr ea ted   as r ec eiv er   v eh icles,  an d   th e  in ten d ed   r e ce iv er   v eh icle  d o es   n o t  u n d er s tan d   attac k er   b eh av i o r   an d   is   tr ea ted   as  a  g en u in e  s en d er   n o d e.   Du r in g   d ata  tr an s m is s io n ,   th e  s en d er   s tar ts   f lo o d in g   th e  u n wan ted   p ac k et  u s in g   an y   o f   th e  s lid in g   win d o w  tech n i q u es,  wh ic h   ar e   r ec eiv ed   b y   th e   all - b r o ad ca s t  r ec eiv e r   n o d e.   W h e n   th e  C VHB  alg o r ith m   d etec ts   th at  th e  s eq u en ce   n u m b e r   is   f r eq u e n tly   r ep ea ted   an d   th e   s en d er   n o d e  is   th e   s am e,   it  ca lcu lates  th e  i n ter   f r am e  s p ac e  o f   th e   s am e  s eq u en ce   n u m b er   b y   t h e  attac k e r   ( _ ) ,   an d   if   we  g et   _ ≤   ( Av er ag e  ( _ ) / 2 )   ( in ter   f r am e  s p ac e  o f   th e  s am e  s eq u en ce   n u m b e r   b y   a  g e n u in e  n o d e ) ,   it  m ea n s   t h e  s en d er   n o d e  is   s u s p icio u s   as  a  DDo S  attac k .   I t  in d icate s   th a t  th e  s o u r ce   v e h icle  is   a  d en ial - of - s er v ice  attac k er ,   an d   th e  r ec eiv er   is   also   a  d en ia l - of - s er v ice  attac k er .   T h e  r ec ei v er   o f   th e  attac k er ' s   p ac k et  also   in itiates   f lo o d in g   an d   s im ilar   p r o ce s s es  th r o u g h o u th   th e  n etwo r k ,   ca u s in g   t h e  o v er all  n etwo r k   f u n ctio n in g   d is tu r b e d   b y   th e  D Do S   attac k er .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   14 ,   No .   6 ,  Dec em b e r   20 24 :   6 5 3 8 - 6 5 5 0   6542   T h er e  is   a  la r g e  f lo o d   o f   u n wa n ted   d ata   in to   t h e  n etwo r k   d u r i n g   d is tr ib u te d   d e n ial  o f   s er v ic e.   Fig u r e  3   d ep icts   an   o r a n g e - c o lo r ed   f iel d ,   in d icatin g   th at  it  is   a  h ig h ly   v u ln er a b le  f ield   th at   h as  b ee n   m o d if ied   b y   a   Do S  attac k er .   T h e  attac k er   f ir s t  cr e ates  th e  win d o w  b ased   o n   KT H  an d   s en d s   th e  f r am e  q u ic k ly   ( in ter   f r am e  s p ac e   is   v er y   lo w) ,   s ettin g   UR G,   PS H  f lag   as   1   ( f r am e   is   h i g h er   p r io r ity   th a n   o th er   f r am es   an d   PS H  1   m ea n s   f r am e   s en t  im m ed iately   with o u t  waitin g ) ,   an d   FIN   as  0   ( m ea n in g   th at  af ter   th at  o th er   f r am e  is   co n tin u ed ,   it  d o es  n o t   f in is h ) .   I n   th e   o p tio n al  f ield ,   f r am e  s eg m e n t  s ize  will  ch an g e  d y n am ically ,   tim estam p   is   ( ∞)   ( w h ich   m ea n s   r o u n d   tr ip   tim e   ca n n o t  b e   ca lc u lated ) ,   a n d   p ac k et   ty p e   is   u n k n o wn .   On   t h e  b asis   o f   t h ese  f ie ld s ,   we  will  b e   s u r e   th e  m ess ag e  is   a  DDo S   attac k   an d   d etec t  th e  attac k er   n o d e.   W h ile  th e  p ac k et  r ea ch es  th e   n etwo r k   lay er ,   th e   attac k er   s ets  th e  d esti n atio n   I P   as  a  b r o a d ca s t  ad d r ess   ( 2 5 5 . 2 5 5 . 2 5 5 . 2 5 5 )   f o r   r ec eiv in g   b y   a ll  n o d es  an d   s p r ea d s   a  d is tr ib u ted   d e n ial  o f   s er v ice  attac k   in t o   th e  n etwo r k .           Fig u r e   2 .   I n ter   f r am e  s p ac e  o f   s am e  s eq u en ce   n u m b er   b y   atta ck er       >   0 . 9   in   T s   S o u r c e   P o r t   D e st i n a t i o n   P o r t     S e q u e n c e   N u mb e r   ( F r e q u e n t l y   G e n e r a t e )   A c k n o w l e d g e me n t   N u m b e r     H e a d e r   l e n g t h     (4   b i t s)   R e ser v e d   b i t s (6   b i t s)   U   R   G   ( 1 )   A   C   K   P   S   H   ( 1 )   R   S   T   F   I   N   ( 0 )   S   Y   S   W i n d o w   S i z e   C h e c k su m   U r g e n t   P o i n t e r   O p t i o n s   (0 - 4 0 B y t e s)   ( M a x i mu m  S e g men t   S i z e ,   Ti me s t a mp   ( ∞) ,   W i n d o w   si z e   e x t e n si o n ,   P a d d i n g )   D a t a   ( O p t i o n a l )     Fig u r e  3 .   DDo S  attac k   tim e  d a ta  h ea d er   f ield         2 . 3 .   DDo S  a t t a c k   prev ent io n   R SU  d eter m in es  wh eth er   th e  v eh icle  in   th e  n etwo r k   is   an   at tack er   o r   n o t;  f o r   a  DDo S  attac k er ,   if   th e   m is b eh av in g   n o d e' s   n o d e  I D  an d   h ea d er   co n tain   u n wan ted   in f o r m atio n ,   b lo ck   th e  n o d e  f r o m   f u tu r e   co m m u n icatio n .   R SU a ls o   s ets   th eir   h ea d er   in f o r m atio n   an d   s eq u en ce   n u m b er ,   as we ll a s   b r o ad ca s ts   th e  b lo c k   in f o r m atio n   to   o th e r   v e h icles  in   th e  n etwo r k ,   s o   n o   m o r e  co m m u n icatio n   ca n   tak e  p lac e  f r o m   th e   attac k er   v eh icle  s p o o f in g   th e   n etwo r k .   R SU s   als o   b r o a d ca s t  b lo c k in g   in f o r m atio n   to   o th e r   c o n n ec ted   R SUs   f o r   co m p lete   n etwo r k   s ec u r ity   p u r p o s es.  T h e  p r o p o s ed   C VHB  wo u ld   p r o v id e  s ec u r e   an d   s af e  c o m m u n ic atio n   to   all  v e h icles  in   th e  n etwo r k ,   as  well  as  m o r e  d ep en d ab le  d ata  co m m u n icatio n   b etwe en   v eh icles  o r   R SU s .   Fin ally ,   R S U   d eter m in es  wh eth er   th e  v eh icl e  in   th e   n etwo r k   is   an   attac k e r   o r   n o t;  f o r   a   DDo S  attac k er ,   if   th e  m is b eh a v in g   n o d e' s   n o d e  I D  an d   h ea d er   co n tain   u n wan ted   in f o r m atio n ,   b lo ck   th e  n o d e  f r o m   f u tu r e  co m m u n icatio n .   R SU  also   s ets  th eir   h ea d er   in f o r m at io n   an d   s eq u en ce   n u m b er ,   as  well  as  b r o ad ca s ts   th e  b lo ck   i n f o r m atio n   to   o t h er   v eh icles  in   th e   n etwo r k ,   s o   n o   m o r e  co m m u n icatio n   ca n   t ak e  p lace   f r o m   th e  attac k e r   v eh icle  s p o o f in g   th e   n etwo r k .   R SUs   also   b r o ad ca s t  b lo ck in g   in f o r m atio n   to   o th er   co n n ec ted   R SUs   f o r   co m p lete  n etwo r k   s ec u r ity   p u r p o s es.  T h e  p r o p o s ed   C VH B   wo u ld   p r o v id e  s ec u r e  an d   s af e  co m m u n icatio n   to   all  v eh icles  in   th e  n etwo r k ,   as we ll a s   m o r e  d ep en d a b le  d a ta  co m m u n icatio n   b etwe en   v e h icles o r   R SUs .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8         A   co mp r eh en s ive  ve r ifica tio n   o f th e  h ea d er fo r ma t a n d   b a n d w id th   u tili z a tio n   …   ( A r u n   S in g h   K a u r a v )   6543   3.   M E T H O D   3 . 1 .     Co m prehens iv e  v er if ica t io n o f   t he  hea der  f o r m a t   a nd   ba nd width  utiliza t io n  ( CVH B )   a rc hite ct ure    I n   Fig u r e  4 ,   we  ex p lain   t h e  wo r k in g   a r ch itectu r e  o f   C VHB,  wh ich   s tar ts   f r o m   s tep   1   to   d ev elo p   th e   v eh icu lar   ad   h o c  n etwo r k .   I n   th is   s tep ,   th e  s o u r ce   n o d e  in it iates  th e  ca ll  r o u tin g   p r o t o co l   f o r   s ea r ch in g   th e  r ec eiv er   n o d e.   I n   s tep   2 ,   s elec t   th e  r o u tin g   p r o to c o l  as  a d   h o c  o n   th e  d em a n d   d is tan ce   v ec t o r   ( AODV ) ,   wh ich   p r o v id es  th e  s h o r test   p ath   to   th e  r ec eiv er   n o d e.   Step   3   r ep r e s en ts   th e  u s e  o f   th e  Flo y d - W a r s h all  alg o r ith m   to   d eter m in e  th e   s h o r test   p ath   t h r o u g h   th e  r o u te  b r o ad ca s tin g   m eth o d .   Du r in g   r o u te   b r o a d c asti n g ,   th e r e  is   a  ch an c e  to   g et  s o m e  m alicio u s   n o d es  t h at  ca n   s tar t  a  d en ial - of - s er v ic e  attac k ,   ca p tu r e  t h e  id en tity   o f   th e  r ec eiv er   n o d e,   g en er ate  a  h ig h   s eq u en ce   n u m b er ,   an d   f lo o d   th e  attac k   p ac k e t  in to   th e  n etwo r k .   I n   s tep   6 ,   w e  ex ec u te  th e  C VHB  s ec u r i ty   tech n iq u e ,   wh ich   ta k es  th e  in f o r m atio n   o f   all  in ter m ed iate  n o d es  an d   ca lcu la tes  th e  b an d wid t h   u tili za tio n ,   d elay ,   an d   PDR .   I n   s tep   7 ,   we  g o   b ac k   t o   s tep   6   to   d eter m in e   wh eth er   th e   n o d e  is   an   attac k e r   o r   n o t.   I f   th e  to tal  p r o b ab ilit y   ex ce ed s   9 0 %,  p r o ce ed   to   s tep   8   f o r   p ac k et  h ea d er   f o r m at  c h ec k in g .   I n   th is   s tep ,   if   we   r ec eiv e  UGG  =  1 ,   PS H  =  1 ,   an d   Fin   =  0 ,   we  id en tify   th e  p ac k et  as  an   attac k er   n o d e  an d   b lo c k   it;  o th er wis e,   we   tr ea t it  as g en u in e  an d   f o r war d   it to   th e  r ec eiv er   n o d e,   r e p r esen ted   in   s tep   1 1   o f   th e  b lo c k   d iag r am .             Fig u r e  4 .   C VHB s ec u r ity   s y s tem   f o r   VANE T   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   14 ,   No .   6 ,  Dec em b e r   20 24 :   6 5 3 8 - 6 5 5 0   6544   Fin ally ,   g et  th e  r ec eiv er ,   an d   o u r   n etwo r k   is   id en tifie d   as  a  s ec u r e  n etwo r k .   At  th e  en d ,   s im u lato r   - 2  g en er ates  th e  o u tp u t  f ile,   wh ic h   is   p ass ed   in to   s tep   1 2   f o r   d a ta  p r o ce s s in g .   Her e,   we  u s e  th e  awk   s cr ip t  to   g et   th e  o u tp u t  p ar am eter s ,   wh ich   ar e  r ep r esen ted   f r o m   s tep   1 3   to   s tep   1 6 .   T h e  an aly s is   o u t p u t  in clu d es  attac k   d etec tio n   ac cu r ac y ,   d elay ,   p er ce n tag e  o f   d ata  r ec eiv ed ,   a n d   o v er h ea d .   T h e  o v er all  C VHB  p r o p o s ed   s y s tem   p r o v id es r eliab le  a n d   s ec u r e   c o m m u n icatio n   ag ain s t th e  DD o S a ttack .     3 . 2 .   Sim ula t io n  t o o l a nd   s im ula t i o n pa ra m et er s   T h e  s im u latio n   p ar am eter s   c o n s id er ed   f o r   s im u latio n   ar e   lis ted   in   T ab le   2 .   I n   VANE T ,   n o d es  ar e   v eh icles,  an d   v e h icles  in   t h e  n etwo r k   m o v e   with   r a n d o m   v elo cities.  T h e  NS - 2   s im u lato r   is   u s ed   f o r   cr ea te   th e   d if f er en t  s ce n a r io   in   VANE T   [ 2 7 ] .   T h e  m o v em e n t  o f   v eh icl es  is   d ep en d en t  o n   th e  t r af f ic  o n   th e  r o ad s   an d   th e   tr af f ic  s tatu s   in f o r m atio n   f o r w ar d ed   b y   th e  lead i n g   an d   n eig h b o r in g   v e h icles.       T ab le  2 .   Simu latio n   p ar am eter   f o r   d e p lo y m en t  o f   VANE T   P a r a me t e r s   C o n f i g u r a t i o n   V a l u e   N e t w o r k   s i mu l a t o r   NS - 2 . 3 1   R o u t i n g   p r o t o c o l s   D D o S - A O D V ,   M S O M ,   C V H B   A r e a   o f   si m u l a t i o n   1 0 0 0 * 1 0 0 0   m   V e h i c l e   s p e e d   ma x i m u m   v e l o c i t y   [ m / s]   R a n d o m   N e t w o r k   t y p e   V A N ET   A t t a c k   t y p e   DDOS   S e c u r i t y   t e c h n i q u e   C V H B   N u mb e r   o f   v e h i c l e s   1 0 0   P h y s i c a l   me d i u m   W i r e l e ss,   8 0 2 . 1 1   Ti me   f o r   s i m u l a t i o n   ( S e c )   5 5 0   S e c   M e d i a   a c c e ss c o n t r o l   ( M A C )   l a y e r   8 0 2 . 1 1   M o d e l   o f   a n t e n n a   O mn i   a n t e n n a   Ty p e   o f   t r a f f i c   C B R ,   F TP   P r o p a g a t i o n   r a d i o   mo d e l   Tw o   r a y   g r o u n d       3 . 3 .     Sim ula t io n  ex perim ent a l set up   I n   th e   ex p er im en tal  s etu p   d e m o n s tr atio n ,   f ir s t  ex p lain   th e   tr a f f ic  s ce n ar io   o f   v e h icles  m en ti o n ed   in   s   Fig u r es  5   an d   6 .   I n   Fig u r e  5   ( s h o win g   n etwo r k   an im ato r   win d o w  o f   NS - 2 )   v eh icles   ar e  s en s in g   to   f o r   co n n ec tio n   estab lis h m en t  o r   tr an s f er   tr af f ic  s tatu s   r eq u est  p ac k ets   in   n etwo r k   to   lead in g   v eh icles.  I n   Fig u r e  6   v eh icles  s tar t  th e  m o v em e n t  with   v ar iab le  s p ee d s   an d   co n tin u o u s ly   f o r war d   o r   ac ce p t  th e  tr af f ic  in f o r m ati o n .   Fig u r e  7   s h o ws  th e  d em o n s tr atio n   o f   co d e  r u n   o n   NS - 2   u s in g   C y g win   o n   win d o ws.   T h e  attac k er ’ s   r o le   is   to   f lo o d   b u l k   o f   in f o r m atio n ,   b u t  p r o p o s ed   s ec u r ity   s ch em e  s ec u r es  co m m u n icatio n   b y   ap p ly i n g   C VHB  s ch em e  in   VANE T .   Fo r   r u n   t h e  co d e   u s e  co m m a n d   “ n s   C V HB . tcl ”  an d   f o r   ch an g e  in   th e  in ter n al  m o d u le  r u n   co m m an d s   “ ma ke   clea n ”  f o r   clea r   j u n k   f iles   th en   r u n   “ .   /co n fig u r e ”,   f o r   p atch   l o ca lizatio n   d is tr ib u tio n   an d   r u n   “ ma ke ”  co m m an d   f o r   ad d   m o d u le  with   all  ex ter n al  m o d u les o r   f o r   cr ea te  o b ject   f ile  o f   cv h b . cc   f iles .           Fig u r e  5 .   Veh icles a r e  s en s in g   f o r   s en d i n g   tr af f ic  s tatu s   r eq u ests   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8         A   co mp r eh en s ive  ve r ifica tio n   o f th e  h ea d er fo r ma t a n d   b a n d w id th   u tili z a tio n   …   ( A r u n   S in g h   K a u r a v )   6545       Fig u r e  6 .   Veh icles  m o v em en t  an d   tr af f ic  i n f o r m atio n   s h ar in g           Fig u r e  7 .   C VHB ex ec u tio n   en v ir o n m e n t  in   NS - 2 . 3 1       4.   RE SU L T S AN D  D I SCU SS I O N    E x is tin g   r esear ch   an al y ze s   th e   im p ac t o f   D o S a ttack s   u s in g   t h e  s u p er v is ed   a n d   u n s u p er v is ed   lear n in g   co n ce p t  ( MSOM ) ,   b u t  it  f ails   to   ac cu r ately   id en tif y   th e  f lo o d in g   attac k er   n o d e  o r   th e  p e r ce n tag e  o f   th e  attac k .   I n   o u r   p r o p o s ed   C VHB  ap p r o ac h ,   we  ac cu r ately   id e n tify   th e  attac k er   n o d e ,   th eir   b e h av io r ,   th e  tim e  o f   attac k ,   an d   th e   p e r ce n tag e   o f   th e   attac k .   Ad d itio n ally ,   we  en s u r e  co m p lete  s ec u r ity   th r o u g h   th e   u s e  o f   a  n o d e   b l o ck in g   m ec h an is m ,   r esu ltin g   in   an   im p r o v e d   o u tc o m e  f o r   v e h icu lar   co m m u n icatio n .   T h e  p er f o r m an ce   ev al u atio n   o f   p u r e  AODV ,   th e  p r ev io u s   MSOM ,   an d   th e  p r o p o s ed   C VHB  s h o ws   th at  th e  C VH B   is   f ar   b etter   co m p ar ed   to   ex is tin g   s ch em e  ( M SOM)   in   VANE T .   T h e  attac k er   o n ly   tr ies  to   r eser v e  co m m u n icatio n   r eso u r ce s   lik e  b an d wid th .   T h e  C VSB   n o t  o n ly   d e tects  an d   p r ev e n ts   DDo S  attac k s   in   th e  n etwo r k   b u t a ls o   im p r o v es r o u tin g   p er f o r m an ce .       4 . 1 .   T hro ug hp ut  perf o rm a nce  a n a ly s is   I n   VANE T ,   t h e  n o d es  o r   v eh i cles  ar e  co n tin u o u s ly   r ec eiv in g   tr af f ic   in f o r m atio n   f r o m   o th er   v eh icles   an d   tak e  t h e  d ec is io n   to   f o llo w  th e  s am e  r o u te   o r   m o v e  i n   a n o th er   d ir ec tio n   t o   av o i d   u n n e ce s s ar y   d elay s   in   th e   n etwo r k .   T h e  th r o u g h p u t  is   2 2 %  at  5 0 0   s ec o n d s .   T h e  MSOM   tech n iq u e  is   ab le  to   b lo ck   th e  attac k er ,   b u t  p er f o r m an ce   im p r o v em e n t  is   th e  m ajo r   ch allen g e.   T h at   i s   wh y   th r o u g h p u t  is   o n ly   4 0 %  at  5 0 0   s ec o n d s .   T h e   p r o p o s ed   C VHB  ap p r o ac h ' s   p er f o r m an ce   is   b etter   th an   t h e  MSOM ,   an d   C VHB  g iv es  a  b etter   ap p r o ac h   to   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   14 ,   No .   6 ,  Dec em b e r   20 24 :   6 5 3 8 - 6 5 5 0   6546   h an d lin g   r o u tin g   p er f o r m an ce   as  well  a s   attac k er   ex is ten ce   in   th e  n etwo r k .   I ts   ef f ec t  ca n   b e  s ee n   in   p er f o r m an ce   at  5 5 % a t 5 0 0   m s   m en tio n e d   i n   Fig u r e  5   an d   d elay   an al y s is   m en tio n ed   i n   Fig u r e  8.     4 . 2 .   Av er a g e  end t o   end dela y   a n a ly s is   Dela y s   in   th e  n etwo r k   ca n   o cc u r   f o r   a  v ar iety   o f   r ea s o n s .   So m etim es  th e  s en d er   is   s lo w,   an d   th e   r ec eiv er   is   f ast,  h ea v y   tr af f ic  o n   a  co m m o n   r o u te,   co llis io n s ,   an d   attac k er   p r esen ce   ar e  th e  m ain   r ea s o n   b y   t h at  d elay   o cc u r s   in   n etwo r k .   T h e   av er ag e  en d   to   e n d   d elay   o f   MSOM   is   ab o u t  3 0   m s .   T h e  p r o p o s ed   ap p r o ac h   f o cu s es n o t o n ly   o n   p r ev en tin g   DDOS  attac k er s ,   b u t a ls o   o n   tr af f ic  s tatu s   p ac k et  r o u tin g ,   wh ich   is   th e  p r im a r y   co n ce r n   h er e.   As  a  r esu lt,  th e  p r o p o s ed   a p p r o ac h   r e d u ce s   f lo o d i n g   b ec au s e  th e   d elay   is   o n ly   2 5   m s   ( t h e   m ax im u m   d elay   co n s id er ed   f o r   all  ap p r o ac h es)  m en tio n ed   in   Fig u r e  9.               Fig u r e  8 .   T h r o u g h p u t a n aly s is   Fig u r e  9 .   Dela y   a n aly s is       4 . 3 .   P DR  perf o rm a nce  a na ly s is   T h e  n u m b e r   o f   p ac k ets  s en t  a n d   r ec eiv ed   in   th e  f o r m   o f   a  p er ce n tag e  is   ev alu ated   b y   p ac k et  d eliv er y   r atio   ( PDR )   m etr ics.  PDR   m ea s u r es  th e  p er ce n tag e  o f   tr af f ic  s tatu s   p ac k ets  tr an s m itted   b y   s en d e r   v e h icles   v er s u s   p ac k ets  ac ce p ted   b y   th e   r ec eiv er .   I n   th is   g r a p h ,   th e  PD R   is   le s s   th an   5 0 %  in   th e  p r ese n ce   o f   an   attac k er ,   an d   o n ly   a   f ew  p ac k ets  r ea c h   t h eir   d esti n atio n .   T h e  p r ev io u s   MSOM   s ch em e  g av e   an   8 0 %  s u cc ess   r ate,   b u t  th e   C VH B   s ch em e  g av e  a  9 7 %  s u cc ess   r ate.   T h e  m ea n in g   o f   "9 7 %  r ec eiv in g "  is   m in im u m   lo s s   an d   s m o o th   m o v em en t  o f   v eh icles  in   th e  n etwo r k .   B ec au s e  th e  attac k er   is   n o t  ac tiv e  in   th e  n etwo r k ,   h is   p r esen ce   is   n o t   af f ec tin g   th e  p er f o r m an ce   o f   n etwo r k   m en tio n ed   in   Fig u r e  1 0 .       4 . 4 .     P a ck et   dro p per ce nta g e  a na l y s is   T h e  p er f o r m an ce   o f   th e  DDo S   attac k er ,   MSOM ,   an d   C VI B   ar e  ev alu ated ,   an d   it  h as  b ee n   f o u n d   th at  th e  p r o p o s ed   s ch em e  g iv es  b etter   r esu lts   m en tio n ed   in   Fig u r e  1 1 .   T h e  d r o p p i n g   p er ce n tag e  is   o n ly   5 %  u p   to   5 0 0   s ec o n d s   o f   s im u latio n   tim e.   T h e   d r o p p i n g   p er ce n ta g e   in   th e  p r esen ce   o f   attac k er s   is   3 8 %,  an d   th e  p r ev i o u s   MSOM   s ch em e  b lo ck ed   th e  attac k er   p er ce n tag e,   b u t  th e  d r o p p in g   p e r ce n tag e  is   o n ly   2 5 %.  T h e  p r o p o s ed   tech n iq u e  s h o ws an   i m p r o v em en t in   p er f o r m a n ce   th at  is   1 5 % b etter   th an   MSOM   an d   3 2 % b etter   th an   DDo S.     4 . 5 .     SDN  co ntr o ller  utiliza t io n a na ly s is   T h e  s o f twar e - d efin ed   n etwo r k in g   ( SDN)   co n tr o ller   is   r esp o n s ib le  f o r   tr af f ic  co n tr o l  in   th e  p r esen ce   o f   attac k er s   in   th e   n etwo r k .   T h e   n o r m al  SDN  n etwo r k   is   th e   ce n tr alize d   co n tr o ller   f o r   v eh i cle  m o v em e n t  an d   tr af f ic  in f o r m atio n   g e n er ated   b y   n o r m al  v eh icles  an d   attac k er   v eh icles.  T h e  p r esen ce   o f   t h e  attac k er   m ea n s   t h at   th e  n etwo r k   will  b e  in u n d ated   with   u n s o licited   d ata.   T h e  M SOM  u tili za tio n   is   m in im al,   b u t  th e  p e r f o r m an ce   o f   th e   n etwo r k   is   s atis f ac to r y .   T h e  p r o p o s ed   C VHB  p er f o r m an ce   im p r o v es  t h e  u tili za tio n   o f   SDN  an d   p r o v id es   m o r e  th an   s atis f ac to r y   p er f o r m an ce   m en tio n ed   in   Fig u r e  1 2 .     4 . 6 .   DDo S pa ck et s   f lo o din g   a na l y s is   T h e  p r esen ce   o f   a  DDo S  attac k er   n o t  o n ly   f l o o d s   n etwo r k s   with   u n wan ted   p ac k ets,  b u t  it  also   h as  an   im p ac t  o n   r eso u r ce   p e r f o r m a n ce .   I f   th e  r eso u r ce   r e q u ir em en ts   ar e  n o t  f u lf illed   b y   th e  R SU  o r   SD N,   it  wi ll   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8         A   co mp r eh en s ive  ve r ifica tio n   o f th e  h ea d er fo r ma t a n d   b a n d w id th   u tili z a tio n   …   ( A r u n   S in g h   K a u r a v )   6547   d ir ec tly   af f ec t  t h e  d eliv er y   o f   tr af f ic  in f o r m atio n   an d   v eh i cle  co n tr o l  o n   r o ad s .   T h e  f lo o d in g   o f   p ac k ets  is   m ea s u r ed   in   th o u s an d s ,   n o t h u n d r ed s ,   an d   will e v en tu ally   b e  m ea s u r ed   in   lack s   m e n tio n ed   i n   th e  Fig u r e  1 3 .               Fig u r e  1 0 .   PDR   an aly s is   Fig u r e  1 1 .   Dr o p   p er ce n ta g e  an aly s is               Fig u r e  1 2 .   SDN  co n tr o ller   a n a ly s is   Fig u r e  1 3 .   DDo S p ac k ets f lo o d in g   ca p t u r e       5.   CO NCLU SI O N   T h e  v eh icles  o n   th e  r o ad   co n t in u o u s ly   ex ch a n g e  tr af f ic  in f o r m atio n   in   VANE T .   No wad ay s ,   tr af f ic   m o n ito r in g   a n d   c o n tr o l  o n   r o a d s   is   d if f icu lt   b ec au s e  h ig h   v eh icle  d en s ities   af f ec t  v e h icle  p e r f o r m an ce ,   in c r ea s e  u n n ec ess ar y   r o ad   d elay s ,   an d   in v ite  th e   p o s s ib ilit y   o f   tr af f i c  jam s .   A  V ANE T   is   ca p ab le   o f   co n t r o llin g   an d   m an ag in g   tr af f ic,   b u t  s o m e   is s u es,  s u ch   as  t h e  d etec tio n   o f   tr af f ic   in f o r m atio n   lo s s   d u e  to   th e   p r esen ce   o f   attac k er s ,   d o   n o t  h a v e  im m e d iate  s o lu tio n s .   T h e  p r o p o s ed   C VHB  ap p r o ac h   f o c u s es  o n   th e  h ea d e r   f o r m at  ch an g in g   d u r i n g   th e  co m m u n i ca tio n   o f   th e  attac k er   v eh icle  with   n o r m al  v eh icles.  T h e  s eq u en ce   n u m b er   f ield   in   th e  h ea d er   ch an g es  f r e q u en t ly ,   an d   th e   r est  o f   th e   f ield s '   s ta tu s   is   also   n o t  n o r m al.   T h e   r es u lts   s h o w  th at  th e r e   is   an   in cr e m en t  in   p ac k et  lo s s   an d   r o u tin g   lo a d   in   th e   n etwo r k   s ig n if ican tly   if   th e  DDo S  att ac k er   is   p r esen t.  T h e   n etwo r k   is   p r o tecte d   b y   th e  p r o p o s ed   C VHB  tech n iq u e  th r o u g h   a  s elf - o r g an ized ,   f u lly   d is tr ib u ted ,   an d   lo ca lized   p r o ce d u r e.   T h e   C VHB  ap p r o a ch   s h o ws  a   3   m s   less   d elay   as   co m p ar ed   with   t h e  MSO M  ap p r o ac h .   Utilizatio n :  T h e  attac k er   h as  in f ec ted   5 0 %  o f   th e  n etwo r k   p er f o r m an ce ,   b u t  it  is   al s o   af f ec ted   b y   th e  r em ain in g   p er f o r m an ce .   I n   th e  p r esen ce   o f   attac k er s ,   th e  C VHB   s ec u r ity   s ch em e  o u tp er f o r m ed   th e  MSOM   ap p r o a ch   in   VANE T ,   with   a  1 7 %  im p r o v e m en t.   T h e  d r o p   p er ce n tag e  is   o n ly   3 %  af te r   d etec tio n   an d   p r e v en tio n .   T h e  DDOS  attac k er   b eh av io r   is   co m m o n   f o r   all  co n n ec ted   v e h icles.  Du e  to   th e   c h an g e  in   th e  h ea d er   f o r m at,   u s er s   f r eq u en tly   ca ll   th e  C VHB  to   r eso lv e  th at  p r o b lem .   So ,   in   th e  f u tu r e,   it  p r o p o s es  a  f u zz y   tech n iq u e  to   d et ec t  th e  attac k er .   W e  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.