I nd o ne s ia n J o urna l o f   E lect rica l En g ineering   a nd   Co m pu t er   Science   Vo l.   37 ,   No .   2 Feb r u ar y   20 25 ,   p p .   1 0 0 5 ~ 1 0 1 3   I SS N:  2 502 - 4 7 52 ,   DOI 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijee cs .v 3 7 . i 2 . pp 1 0 0 5 - 1 0 1 3           1005     J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij ee cs . ia esco r e. co m   A nov el secure  an d energy  awa re L O ADng   ro uting p ro toco l f o Io T: an a pplica tion to sm a rt  a g ricul ture       T o uh a m i Sa na 1, 2 B elg ha chi Mo ha m ed 1   1 D e p a r t me n t   o f   M a t h e m a t i c s   a n d   C o mp u t e r   S c i e n c e ,   F a c u l t y   o f   E x a c t   S c i e n c e s,  T a h r i   M o h a me d   U n i v e r s i t y ,   B e c h a r ,   A l g e r i a   2 La b o r a t o r y   o f   L TI T,   Ta h r i   M o h a me d   U n i v e r s i t y ,   B e c h a r ,   A l g e r i a       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   May   15 ,   2 0 2 4   R ev is ed   Sep   17 ,   2 0 2 4   Acc ep ted   Sep   29 ,   2 0 2 4       I n   t h e   b u r g e o n i n g   d o m a i n   o f   t h e   i n t e r n e t   o f   t h i n g s   ( I o T ) ,   e f f i c i e n t   a n d   s e c u r e   c o m m u n i c a t i o n   p r o t o c o l s   a r e   c r u c i a l   f o r   t h e   s e a m l e s s   o p e r a t i o n   o f   d i v e r s e   a p p l i c a t i o n s .   T h i s   p a p e r   p r o p o s e s   a   n o v e l   r o u t i n g   p r o t o c o l ,   t e r m e d   se c u r e   a n d   e n e r g y   a w a re   L O AD n g   ( S E A - L OA D n g ) ,   t a i l o r e d   f o r   I o T   d e p l o y m e n t s   i n   t h e   c o n t e x t   o f   s m a r t   a g r i c u l t u r e .   T h e   p r o t o c o l   i s   d e s i g n e d   t o   a d d r e s s   t h e   u n i q u e   c h a l l e n g e s   p o se d   b y   a g r i c u l t u r a l   e n v i r o n m e n t s ,   i n c l u d i n g   l i m i t e d   e n e r g y   r e s o u r c e s   a n d   t h e   n e e d   f o r   r o b u s t   s e c u r i t y   m e a s u re s .   T h e   p r o p o s e d   p r o t o c o l   l e v e r a g e s   L O A D n g ,   a   l i g h t w e i g h t   a n d   e f f i c i e n t   r o u t i n g   p r o t o c o l   s u i t a b l e   f o r   l o w - p o w e r   a n d   l o s s y   n e t w o r k s   c h a r a c te r i s t ic   o f   I o T   d e p l o y m e n t s .   T h r o u g h   i n n o v a t i v e   e n e r g y - a w a re   m e c h a n i s m s ,   i t   o p t i m i z e s   t h e   p o w e u s a g e   o f   I o d e v i c e s ,   t h u s   p r o l o n g i n g   t h e i r   o p e r a t i o n a l   l i f e s p a n   a n d   r e d u c i n g   m a i n t e n a n c e   o v e r h e a d .   M o r e o v e r ,   s t r i n g e n t   s e c u r i t y   m e a s u r e s   a r e   i n t e g ra t e d   i n t o   t h e   p r o t o c o l   t o   s a f e g u a r d   s e n s i t i v e   d a t a   t r a n sm i t t e d   w i t h i n   t h e   I o T   n e t w o r k .   T o   a s se s s   t h e   e f f ic a c y   o f   t h e   p r o p o s e d   p r o t o c o l ,   c o m p r e h e n s i v e   s i m u l a t i o n s   a r e   c a r r ie d   o u t   u s i n g   r e a l i s t i c   s m a r t   a g r i c u l t u r e   s c e n a r i o s .   T h e   r e s u l t s   d e m o n s t r a te  s i g n i f i c a n t   i m p r o v e m e n t s   i n   e n e r g y   e f f i c i e n c y   c o m p a r e d   t o   L O A D n g   p r o t o c o l ,   w h i l e   m a i n t a i n i n g   r o b u s t   s e c u r i t y   a g a i n s t   h e l l o   f l o o d   a t t a c k .   K ey w o r d s :   E n er g y   ef f icien cy   Hello   f lo o d   attac k   I n ter n et  o f   th in g s   L OADn g   r o u tin g   p r o to co Secu r ity   T h is i 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 :   T o u h am i San a   Dep ar tm en t o f   Ma th em atics a n d   C o m p u te r   Scien ce s ,   Facu lty   o f   E x ac t Scie n ce s   T ah r i M o h am e d   Un iv e r s ity   Ken ad s Stre et,   B ec h ar ,   Alg er ia    E m ail: to u h am i.san a@ u n iv - b e ch ar . d z       1.   I NT RO D UCT I O N   T h in ter n et  o f   t h in g s   ( I o T )   [ 1 ]   re f er s   to   a   s y s tem   o f   lin k e d   d e v ices  th at  g ath er   d ata ,   m an ip u late   ac tu ato r s ,   an d   m o n ito r   n etwo r k s .   T h r ap id   ex p an s io n   o f   th I o T   h as   ca taly ze d   in n o v at io n   ac r o s s   v ar io u s   d o m ain s ,   r an g in g   f r o m   h ea lt h ca r an d   tr a n s p o r tatio n   to   h o m es  cities  an d   f ac to r ies.   Am o n g   its   m y r iad   ap p licatio n s ,   s m ar t   ag r icu ltu r s tan d s   o u as  a   cr itical  d o m ain   wh er e   I o T   tec h n o lo g ies  ar e   r ev o l u tio n izin g   tr ad itio n al  f ar m in g   p r ac tices  [ 2 ]   as  s h o wn   in   Fig u r 1 .   B y   d ep lo y in g   s en s o r s   to   m an ag wate r   co n s u m p tio n ,   o p tim ize  p esti cid an d   f e r tili ze r   u s ag e,   an d   co llect  d ata  o n   s o il a n d   air   q u ality   th r o u g h   th u s o f   s o p h is ticated   alg o r ith m s   an d   m ac h in e   lear n in g   m eth o d s ,   co m p an ies  ar tr an s f o r m in g   ag r ic u ltu r i n to   a   d ata - d r iv en ,   p r ec is io n - o r ie n ted   in d u s tr y .   Sm ar ag r icu ltu r o f f er s   f ar m er s   s u ite  o f   t o o ls   to   ad d r ess   th m u ltifa ce ted   ch allen g es  th ey   f ac e ,   en ab lin g   r e m o te  m o n ito r in g   an d   m an a g em en o f   ag r icu ltu r al  p r o ce s s es.  W ith   I o T   d ev i ce s   in s talled   ac r o s s   f ar m lan d s ,   f ar m er s   ca n   s tay   c o n n ec ted   an d   m ak i n f o r m ed   d ec is io n s   f r o m   an y wh e r an d   at  an y   tim [ 3] ,   [ 4 ] .   T h is   co n n ec tiv ity   n o o n ly   e n h an ce s   o p e r atio n al  e f f ici en cy   b u t   also   h as  th e   p o ten tial  to   r ed u ce   p r o d u ctio n   co s ts   an d   in c r ea s p r o d u ctiv i ty   b y   p r o v id i n g   in s tan in s ig h ts   in to   s o il  c o n d itio n s ,   wate r   av ailab ilit y ,   an d   en v ir o n m en tal  p ar a m eter s   [ 5] ,   [ 6 ].   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 52   In d o n esian   J   E lec   E n g   &   C o m p   Sci Vo l.  3 7 ,   No .   2 Feb r u a r y   20 25 :   1 0 0 5 - 1 0 1 3   1006       Fig u r 1 I o T   in   s m ar t a g r icu lt u r e       Ho wev er ,   th b r o ad   i m p lem e n tatio n   o f   I o T   i n   s m ar f ar m in g   in tr o d u ce s   ch allen g es  r elate d   to   r o u tin g   an d   s ec u r d ata  tr an s m is s io n .   I o T   d ev ices  o f ten   h av r eso u r ce   co n s tr ain ts ,   in clu d in g   lim ited   co m p u tin g   p o wer ,   m em o r y ,   an d   en er g y   [ 7] - [ 9 ] .   T h u s ,   an y   s ec u r r o u tin g   m eth o d   n ee d s   t o   b b o t h   lig h tweig h a n d   ef f icien in   o r d er   to   ac co m m o d ate  th ese  co n s tr ain ts   [ 1 0] - [ 12 ] .   T h e   lig h tweig h o n - d em an d   ad   h o d is tan ce - v ec to r   r o u tin g   p r o t o co n e x g en e r atio n   ( L OADn g )   is   wid ely   ad o p ted   an d   ef f ec ti v r o u tin g   p r o to co l   s p ec if ically   d esig n ed   f o r   6 L o W PAN  n etwo r k s   [ 1 3 ] .   R ec en tly ,   n u m er o u s   s tu d ies  h av b ee n   co n d u cted   o n   co m m u n icatio n   s ec u r ity   [ 1 4 ]   a n d   en er g y   ef f icien cy   [ 1 5 ] ,   [ 1 6 ]   in   I o T   n e two r k s   s ep ar ately ,   ac h iev in g   b o th   s im u ltan eo u s ly   r em ai n s   ch allen g [ 17 ] - [ 19 d u to   th eir   i n v er s r elatio n s h i p   [ 2 0 ] ,   [ 21 ] .   R o b u s t secu r ity   m ec h an is m s   ty p ically   co n s u m s ig n if ican t e n er g y ,   wh ich   is   v alu ab le  r eso u r ce   f o r   m an y   I o T   n o d es .   I n   r esp o n s to   t h ese  ch allen g es,  th is   p ap er   p r o p o s es  n o v el  s ec u r an d   e n er g y - awa r e   L OADn g   ( SEA - L OADn g )   r o u tin g   p r o to co tailo r ed   s p ec if ically   f o r   I o T   n etwo r k s   d ep lo y e d   in   ag r icu ltu r al  s ettin g s .   SEA - L OADn g   aim s   to   s tr ik b alan ce   b etwe en   en er g y   c o n s er v atio n   an d   d ata  s ec u r ity ,   ad d r ess in g   th u n iq u e   r eq u ir em e n ts   o f   s m ar ag r icu ltu r e.   B y   in teg r atin g   ad ap tiv e   r o u tin g   m ec h a n is m s ,   SEA - L OADn g   o p tim izes  en er g y   u tili za tio n   wh ile  en s u r i n g   r eliab le  co m m u n icatio n   am o n g   I o T   d e v ices.   Fu r th er m o r e ,   SEA - L OADn g   in co r p o r ates  r o b u s s ec u r ity   f ea tu r es  to   p r o tect  s en s itiv a g r icu l tu r al  d ata  f r o m   h ello   f l o o d   attac k s ,   co m m o n   s ec u r ity   th r ea in   I o T   n etwo r k s .   B y   le v er ag in g   t h n u m b er   o f   R o u te   R E Qu ests   ( R R E Q s )   s en b y   n o d e,   th p r o to c o en h an ce s   th s ec u r ity   o f   d ata  tr an s m is s io n s   with in   th I o T   n etwo r k .   T h r em ain d er   o f   th p ap er   is   o r g an ized   as  f o llo ws:   Sectio n   2   p r o v i d es  liter atu r r ev iew.   Sectio n   3   g iv es a   b r ief   o v e r v iew  o f   th L OA Dn g   r o u tin g   p r o t o co l.  Se ctio n   4   ex am in es t h Hello   Flo o d   attac k .   Sectio n   5   d etails  th p r o p o s ed   ap p r o ac h ,   wh ile  s ec tio n   6   d is cu s s es  th r esu lts   an d   an aly s is .   Fin ally ,   s ec tio n   7   p r esen ts   th co n clu s io n .       2.   RE L AT E WO RK S   Hass eb   et  a l.   [ 22 ]   in tr o d u ce d   wir eless   s en s o r   n etwo r k   ( W SN)   th at  u tili ze s   I o T   te ch n o lo g y   f r am ewo r k   tailo r ed   f o r   s m ar ag r icu ltu r e .   T h is   f r am ewo r k   en co m p ass es  v ar io u s   d esig n   s tag es.  I n itially ,   f ar m in g   s en s o r s   co llect  p er ti n en d ata  an d   id e n tify   clu s ter   h ea d s   ( C H)   th r o u g h   d ec i s io n   f u n ctio n   with   m u ltip le  cr iter ia .   Fu r th er m o r e,   th f r am ewo r k   em p lo y s   s ig n al - to - n o is r atio   ( SNR )   is   u s ed   to   ev alu ate  s ig n al   q u ality   o n   tr an s m is s io n   ch a n n els,  en s u r in g   r eliab le  an d   ef f icien d ata  tr a n s f er .   Ad d itio n ally ,   s ec u r ity   m ea s u r es  ar p u in   p lace   to   p r o tect  d ata  s en f r o m   f ar m in g   s en s o r s   to   b ase  s tatio n s   ( B S),   in clu d in g   th u s o f   r ec u r r en ce   f r o m   lin ea r   c o n g r u en tial g en er ato r .   Ho s s ein za d eh   et  a l.   [ 14 ]   p r o p o s ed   s ec u r r o u tin g   ap p r o ac h   b ased   o n   clu s ter - tr ee   a r ch itectu r u tili zin g   th d r ag o n f ly   alg o r it h m   ( C T SR D)   f o r   I o T   n etwo r k s .   T h eir   s ch em e   in tr o d u ce s   lig h tweig h tr u s m ec h an is m   n am e d   weig h ted   tr u s ( W - T r u s t) ,   wh ich   o p er at es  in   d is tr ib u ted   m a n n er .   W - T r u s em p lo y s   a   p en alty   c o ef f icien t   to   d im in is h   th e   tr u s v alu e   ass o ciate d   with   m alicio u s   n o d es,  ef f ec ti v ely   is o latin g   th em   with in   th n etwo r k .   C o n v e r s ely ,   it  e n h an ce s   t h tr u s two r th in ess   o f   g en u i n I o T   d ev ic es  b y   e m p lo y i n g   a   r ewa r d   f ac to r .   Mo r eo v er ,   C T SR in co r p o r ates  clu s ter in g   p r o ce s s   b ased   o n   tr u s t   ter m ed   T - C lu s ter in g ,   wh er th e   clu s ter   h ea d   n o d es  ( C Hs)  ar ch o s en   f r o m   am o n g   tr u s two r th y   I o T   n o d es.   Su b s eq u en tly ,   C T SR Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:   2 5 0 2 - 4 7 52       A   n o ve l secu r a n d   en erg a w a r LOAD n g   r o u tin g   p r o to c o fo r   I o T:  a n   a p p lica tio n   …  ( To u h a mi  S a n a )   1007   estab lis h es  a   r o u tin g   tr ee ,   r ef e r r ed   to   as  DA - T r ee ,   b etwe en   C Hs  b a s ed   o n   th d r ag o n f ly   a lg o r ith m   ( DA) .   T o   ass es s   th ef f ec tiv en ess   o f   th r o u tin g   tr ee C T SR p r esen ts   an   in n o v ativ f itn ess   f u n ctio n .   DA - T r ee   is   cr ea ted   to   p r o v id e   s ec u r e ,   s tab le,   an d   o p tim al  r o u tin g   s etu p ,   with   t h g o al  o f   b alan cin g   e n er g y   co n s u m p tio n   an d   ex ten d in g   n et wo r k   life s p a n .   T h p e r f o r m an ce   o f   C T SR is   ev alu ated   ag ain s ex is tin g   m eth o d s ,   E E MSR   an d   E - B E E NI SH,  ac r o s s   v ar io u s   m etr ics in clu d in g   n etwo r k   l o n g ev ity ,   en er g y   u s e,   a n d   p ac k et  d eliv er y   r ate.   J ain   et  a l.   [ 15 ]   i n tr o d u ce s   r o u tin g   m o d el  s p ec if ically   tailo r ed   f o r   ag r icu ltu r al  d ata  in   I o T - b ased   W SN s ,   with   f o cu s   o n   en h a n cin g   en e r g y   an d   b an d wid t h   ef f icien cy .   T h is   m o d el  o p er at es  th r o u g h   clu s ter s   an d   em p h asizes  th s elec tio n   o f   CH   f o r   d ata  ag g r eg atio n .   n ew  m eth o d ,   th ch ao s   m ap p in g   an d   o p p o s itio n - ce n ter ed   lear n i n g   g r ass h o p p er   o p tim izatio n   alg o r ith m   ( C O2 GA) ,   is   u s ed   to   id en tify   th o p tim al  s et  o f   C Hs   f r o m   t h ag r ic u ltu r al  s en s o r   n o d es  ( SN) .   C lu s ter in g   is   th en   b ased   o n   th p r o x im ity   b etwe en   th s elec ted   C an d   SN.  Data   is   g ath er e d   b y   th clu s ter s   an d   s en to   th eir   r esp ec tiv C Hs,  wh er it  is   e n cr y p ted   u s in g   th e   ch ao s   k ey   g e n er ated   ad v a n ce d   en cr y p tio n   s tan d ar d   with   R iv est Sh am ir Ad lem an   ( C KAE S - R SA)   alg o r ith m .   T h en cr y p ted   I o T   d ata  is   th e n   r o u ted   to   BS   o r   s in k   n o d es  ( SN)   th r o u g h   a n   o p tim al  r o u ti n g   p ath .   T h e   p ap e r   als o   p r o p o s es  an   o p tim al  r o u t s elec tio n   ( OR S)  s tr ateg y   u s in g   d ee p   lear n in g   ( DL )   ap p r o ac h ,   s p ec if ically   a   cr o s s o v er   an d   m u tatio n - b as ed   o p tim al   Mu lti - L ay er   Per ce p tr o n s   ( C M - OM L P),   wh ich   ev alu ates  th e   ef f ec tiv en ess   o f   th h id d en   lay er   co n ce r n in g   e n er g y ,   b a n d wi d th ,   tr u s t,  d ela y ,   an d   co n g esti o n   lev els.   San k ar   et   a l.   [ 1 6 ]   in tr o d u ce d   th en er g y - awa r g r id - b ased   d ata  ag g r eg atio n   s ch em e   in   r o u tin g   ( E GDAS - R PL)   p r o to co was  in tr o d u ce d   f o r   I o T   n etwo r k s   with   th g o al  o f   ex ten d in g   n e two r k   life s p an .   T h e   p r o to co c o n s is ts   o f   th r ee   m ain   p r o ce s s es:  f o r m in g   g r id s ,   s elec tin g   g r id   h ea d s   ( GH) ,   an d   ch o o s in g   GH  p ar en ts .   I n itially ,   E GDAS - R P L   d iv id es  th n etwo r k   in to   eq u ally   s ized   g r id s   with in   s q u ar to p o lo g y .   I th en   u s es  p r o b a b ilis tic  ap p r o ac h   t o   s elec th GH  n o d f o r   ea c h   g r id .   L astl y ,   it  ap p lies   th ex p ec ted   tr an s m is s io n   co u n t ( E T X )   m etr ic  to   id e n tify   th o p tim al  GH  p ar e n t f o r   d at tr an s m is s io n .       3.   L O ADNG   O VE R VI E W   T h L OADn g   p r o to co l,   also   k n o wn   as  L ig h tweig h t   o n - d em an d   a d   h o c   d is tan ce   v ec t o r   r o u tin g   p r o to co l - n ex g e n er atio n ,   is   r ea ctiv r o u tin g   p r o to co d esig n ed   f o r   W SNs .   I r ep r es en ts   s tr ea m lin ed   v er s io n   o f   th e   ad   h o o n - d e m an d   r o u tin g   p r o to c o AODV ,   wh ich   was   in itially   cr ea te d   f o r   u s in   d ev ices   b ased   o n   I E E E   8 0 2 . 1 5 . 4   in   6 L o W PANs   an d   L L Ns   [ 23 ] .   L OADn g   ca n   s er v as  eith er   a   lay er   3   r o u te - o v er   r o u tin g   p r o to c o o r   as  lay e r   2   m esh - u n d er   p r o to c o l.  C o n s eq u en tly ,   th e   alg o r ith m   o f   L O ADn g   s tan d s   o u f o r   its   s tr aig h tf o r war d n ess   an d   m in im al  s to r ag o f   d ata  r eq u ir e m en ts .   T h er ef o r e ,   it  is   co n s id e r ed   an   ex ce llen an d   ap p r o p r iate  s o lu tio n   f o r   a d v an ce d   m eter in g   in f r astru ct u r ( A MI )   m esh   n e two r k s   [ 24] ,   [ 25 ] .   As  it   was  in itially   cr af ted   f o r   W SNs   an d   lo w   p o wer   an d   lo s s y   n etwo r k s   ( L L N s ) ,   ad ju s tm en ts   ar e   n ec ess ar y   to   alig n   with   th ei r   p ar ticu lar   r eq u ir em en ts   an d   co n s tr ain ts .   L OADn g   s p ec if ies f o u r   ca teg o r ies o f   p ac k ets   [ 26 ]:     R o u te  r eq u est  ( R R E Q) I n itiated   b y   r o u ter ,   k n o wn   as  th < o r ig in ato r > ,   wh en   th er is   an   av ailab le  d ata   p ac k et  f o r   d esti n atio n ,   b u n o   v alid   r o u te  h as  b ee n   estab lis h ed .   T h R R E in clu d es  th p ar ticu la r   d esti n atio n   ad d r ess .       R o u te  r ep ly   ( R R E P):  C r ea te d   b y   r o u ter   af ter   r ec eiv i n g   an d   h a n d lin g   R R E Q,   in teg r atin g   th e   d esti n atio n   ad d r ess   in to   its   r o u tin g   tab le.     R o u te  r ep ly   ac k n o wled g em en ( R R E P - A C K) Pro d u ce d   b y   L OADn g   r o u ter   u p o n   r ec ei v in g   R R E P,  I n f o r m in g   th e   ad jace n t sen d e r   o f   th R R E P th at  it h as  b ee n   e f f ec tiv ely   r ec eiv e d .     R o u te  er r o r   ( R E R R ) : Pr o d u ce d   b y   r o u te r   wh en   it  d etec ts   b r o k e n   r o u te  to   th d esti n atio n .   L OADn g   in co r p o r ates  th f u n d am en tal  f ea tu r es  o f   AODV ,   s u ch   as  g en er atin g   an d   s en d in g   R R E Q   p ac k ets,  as sh o wn   in   Fig u r e   2 ,   to   estab lis h   p ath   to   s p ec if i d esti n atio n .           Fig u r 2 .   T h o p er atio n   o f   L O ADn g   an d   its   u tili za tio n   o f   co n tr o l m ess ag es     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 52   In d o n esian   J   E lec   E n g   &   C o m p   Sci Vo l.  3 7 ,   No .   2 Feb r u a r y   20 25 :   1 0 0 5 - 1 0 1 3   1008   Up o n   r ec ei v in g   th is   m ess ag e,   o n ly   th e   d esig n ated   n o d ( te r m in ato r )   is   a b le  to   r esp o n d   wi th   R R E P as  s h o wn   in   Fig u r 2 .   T h R R E P   is   th en   s en s eq u en tial ly   th r o u g h   ea ch   h o p   to   r ea c h   th s o u r ce .   W h en   in ter m ed iate  n o d es  g et  th e   R R E P,  th ey   s en d   an   R R E P - AC to   th n eig h b o r in g   n o d e   th at  p r o v id ed   th R R E P,   co n f ir m in g   t h b id ir ec tio n al   n atu r o f   t h lin k .   I f   a   b r o k e n   r o u te  is   d etec ted ,   an   er r o r   m e s s ag m ay   b s en t   b ac k   to   th e   d ata  p ac k et' s   s o u r ce .   Un lik AODV ,   L OAD n g   r estricts  in ter m ed iate  n o d es  f r o m   g e n er atin g   RR E P s ,   wh ich   h elp s   r ed u ce   th s ize  o f   co n tr o l m ess ag es an   im p o r ta n t c o n s id er atio n   in   L L Ns .   I n   L OADn g ,   s eq u en ce   n u m b er s   ar n o r eq u ir ed   i n   m ess ag es  s en to   r eq u esti n g   r o u ter s .   Fu r th er m o r e ,   L OADn g   d o es  a way   with   Gr atu ito u s   R R E P.  I n s tead ,   if   an   i n ter m ed iate  n o d h as  a   v alid   r o u te   to   th d esti n atio n ,   it  s en d s   u n icast  R R E to   th s o u r ce   an d   n o tifie s   th d esti n atio n   th r o u g h   t h is   m ess ag e.   T h is   ap p r o ac h   r ed u ce s   m ess ag s ize,   wh ich   is   in   lin with   th lo w - p o wer   a n d   m e m o r y   co n s tr ain ts   o f   L L Ns .   I n   co n tr ast,  n o d es  em p lo y in g   th L OADn g   p r o to co d o es  n o k ee p   p r ec u r s o r   lis w ith   th I ad d r ess es  o f   n eig h b o r in g   n o d es  ex p ec ted   to   b th e   n ex t   h o p   to war d   ea ch   d esti n atio n ,   as  s ee n   in   th AODV   p r o to co l.  I n s tead ,   th ey   co n ce n tr ate  s o lely   o n   d eter m in in g   t h n ex h o p   f o r   s en d in g   th c u r r en p ac k et  to   its   d esti n atio n .   Ad d itio n ally ,   u n l ik AODV ,   L OADn g   co n tr o m ess ag es  ca n   in co r p o r ate  T y p e - L en g th - Valu e   ( T L V)   elem en ts ,   wh ich   allo f o r   th e x p an s io n   o f   p r o to c o l f u n ctio n alities .       4.   H E L L O   F L O O AT T ACK   I n   a   HE L L f lo o d   attac k ,   an   ad v e r s a r ial  n o d ta k es  ad v a n tag o f   its   h ig h   tr an s m is s io n   p o wer   t o   s en d ,   r ec o r d ,   o r   r ep ea t H E L L m ess ag es,  cr ea tin g   f alse im p r ess io n   o f   b ein g   n eig h b o r   to   m u ltip le  n o d es in   th n etwo r k .   T h is   lead s   to   s ig n if ican co n f u s io n   in   n etwo r k   r o u tin g .   T h is   attac k   ex p lo i t s   p r o to co ls   th at  u s b r o ad ca s Hello   m ess ag es  to   an n o u n ce   th eir   p r esen ce   as  s h o wn   in   Fig u r e   3 .   B y   u s in g   tr an s m is s io n   r an g g r ea ter   th an   o th er   n o d es,  th attac k er   ca n   f lo o d   lar g ar e o f   th n etwo r k   with   m u ltip le  Hello   m ess ag e s   [ 27 ] .   As  r esu lt,  o th e r   n o d e s   er r o n eo u s ly   p er ce i v th at tack er   as  n eig h b o r in g   n o d e .   C o n s eq u en tly ,   all  n o d es r esp o n d   to   t h ese  er r o n e o u s   m ess ag es,  d r ain in g   t h eir   e n er g y   a n d   ca u s in g   n etwo r k   co n f u s io n .   I n   th e   L OADn g   p r o to co l,   th er is   v u ln e r ab ilit y   wh e r a n   a d v er s ar ial  n o d e   ca n   ex p l o it  th n etwo r k   b y   s en d in g   an   ex ce s s iv n u m b er   o f   R R E Q   m ess ag es  with in   a   s h o r t   tim p e r io d .   T h ese   R R E Q s   ar tar g eted   to war d s   d esti n atio n   n o d th at  ca n n o b r ea c h ed   d u to   a n   u n av ailab le  a d d r ess .   Sin ce   th d esti n atio n   n o d e   ca n n o b r ea ch ed ,   th e   R R E m ess ag es  co n tin u e   to   p r o p ag a te  th r o u g h o u t h n etwo r k   wit h o u e v er   r ec eiv in g   R R E P   m es s ag [ 28 ].   T h is   f lo o d   o f   R R E m ess ag es  o v er wh elm s   th e   n etwo r k   an d   h as  d et r im en tal  ef f ec ts ,   p ar t icu lar ly   o n   th n o d es'   b atter y   life .   As  th e   n o d es  co n tin u o u s ly   p r o ce s s   an d   f o r war d   th ese  u n n ec ess ar y   R R E m ess ag es,  th eir   en e r g y   r e s o u r ce s   ar e   r ap id ly   d ep leted .   T h is   b atte r y   d ep letio n   s ig n if ican tly   i m p ac ts   th o v er all  f u n ctio n in g   an d   ef f icien cy   o f   th n etwo r k   [ 28 ].   B y   ex p l o itin g   th is   v u ln er ab ilit y   in   th L OADn g   p r o to co l,  a   m alicio u s   n o d ca n   d is tu r b   th r eg u lar   f u n ctio n in g   o f   t h n etw o r k ,   d r ain   th e   b atter ies  o f   n o d es,  an d   p o ten tially   ca u s n etwo r k   in s tab ilit y   o r   f ailu r e .           Fig u r 3 .   Hello   f l o o d   attac k       5.   P RO P O SE M E T H O D   Ma n y   r esear ch er s   h av u tili ze d   I o T   tech n o l o g y   ac r o s s   v ar io u s   f ield s   to   m o n ito r   en v ir o n m en tal  d ata.   I o T   h as  b ee n   cr u cial  in   o b s er v in g   an d   m an ag i n g   ag r icu ltu r al   lan d ,   in clu d in g   c r o p s ,   clim ate ,   an d   wate r   u s ag e.   Ho wev er ,   ag r icu ltu r s till   f ac es  ch allen g es  s u ch   as  en er g y   ef f icien cy ,   d ata  r o u tin g ,   an d   s ec u r ity   b ec au s o f   th r estricte d   b atter y   life   o f   s e n s o r s   an d   th o p en   tr an s m is s io n   m ed iu m .   L OADn g   [ 1 3 ]   is   r o u tin g   p r o to co th at  f ac ilit ates  d ata  tr an s f er   b etwe en   n o d es  an d   r e p r esen ts   a   s ig n if ican ad v an ce m en in   I o T   r o u tin g .   Kn o wn   f o r   its   lig h tweig h d esig n   a n d   s u itab ilit y   f o r   r eso u r ce - 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I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:   2 5 0 2 - 4 7 52       A   n o ve l secu r a n d   en erg a w a r LOAD n g   r o u tin g   p r o to c o fo r   I o T:  a n   a p p lica tio n   …  ( To u h a mi  S a n a )   1009   co n s tr ain ed   en v ir o n m en ts ,   L OADn g   h as  b e en   r ec o g n ized   as  an   ef f ec tiv s o lu tio n   f o r   I o T   n etwo r k   r o u tin g .   Ho wev er ,   L OADn g   is   v u ln er a b le  to   s ev er al  attac k s ,   i n clu d in g   th e   Hello   f lo o d   attac k ,   wh er m alicio u s   n o d e   ca n   d is r u p th n etwo r k   b y   s en d in g   an   ex ce s s iv n u m b er   o f   R R E Q   m e s s ag es  in   a   s h o r tim e.   T h is   f lo o d   o f   R R E m es s ag es c an   o v er wh e lm   th n etwo r k ,   esp ec ially   im p ac tin g   th b atter y   life   o f   th n o d es.   T h p u r s u it  o f   e n h an ce d   s ec u r ity   h as  d r iv en   r esear c h er s   to   ex p lo r n ew  m et h o d o lo g ies.  T o   ad d r ess   th is ,   we  d e v elo p ed   SEA - LO A Dn g ,   a   Secu r e   an d   E n er g y   Awa r v er s io n   o f   L OADn g ,   to   p r o tect  ag r icu ltu r al   d ata  f r o m   Hello   f lo o d   attac k s .   W in tr o d u ce   s ec u r ity   m ea s u r es  s p ec if ically   d esig n ed   t o   co u n ter   th ese  attac k s   in   th ag r icu ltu r al  s ec to r .   T h is   p ap er   p r o p o s es  d etec tio n   s o lu tio n   b as ed   o n   th n u m b e r   o f   R R E m ess ag e s   tr an s m itted   b y   n o d e.   I n   L OADn g ,   wh en   n o d wa n ts   to   s en d   d ata  to   an o th er   n o d e,   it sen d s   R R E m e s s ag e.   n o d ca n   s en d   u p   to   th r ee   co n s ec u tiv e   Hello   m ess ag es  to   c h ec k   if   lin k   is   f au lty .   I n   s u ch   ca s es,  th n o d e   is   n o t   co n s id er ed   an   attac k er it  s im p ly   wan ts   to   v er if y   th lin k   s tatu s .   T h er ef o r e,   we  ass u m th at  n o d ca n   tr an s m it  m ax im u m   o f   th r ee   R R E m es s ag es  with in   s p ec if ic  tim in ter v al.   I f   n o d e   e x ce ed s   th is   lim it,  it  will  b clas s if ied   as   an   attac k er   in   o u r   s c en ar io .   Alg o r ith m   1   in   th p ap er   p r esen ts   th p s eu d o co d f o r   th attac k   d etec tio n   p r o ce s s .     Alg o r ith m   1 .   I d e n tific atio n   o f   Hello   Flo o d   Attack   Inputs: RREQ_number   Output: Attack Determination (yes or no)   For each node that receives RREQ message do        If (RREQ_number > 3) then            The request is discarded        Else            The request is accepted        End If   End For       6.   RE SU L T S AN D I SCU SS I O N   T h is   r esear ch   ce n ter s   o n   im p lem en tin g   a n d   e v alu atin g   o u r   s u g g ested   ap p r o ac h   u s in g   th C o o ja  s im u lato r ,   wh ich   is   b u ilt  o n   t h C o n tik OS  tailo r ed   f o r   I o T   s en s o r   n o d es.   I n   o u r   s im u la tio n s ,   we  u tili ze   th e   Z 1   m o te  as  b o th   s er v er   an d   clien n o d es.  T h e   s im u latio n s   ar co n d u cte d   f o r   d u r atio n   o f   1 5   m in u tes,  an d   we  em p lo y   th e   u n it  d is k   g r a p h   m ed iu m   ( UDGM )   m o d el  to   r ep l icate   d is tan ce - b ased   s ig n al  lo s s   in   th r ad io   m ed iu m .   T o   en s u r e   co n s is ten cy ,   we   m an u ally   p o s itio n   5 ,   1 0 ,   1 5 ,   2 0 ,   2 5 ,   an d   3 0   n o d es.   T h d e p lo y m e n o f   L OADn g   is   im p lem en ted   th r o u g h   th C o n ti k r im e   s tack .   T h e   p ar am eter s   u s ed   f o r   t h s im u latio n s   ar e   o u tlin ed   in   T a b le  1   f o r   r ef er en ce .   T o   ev alu ate  th ef f ec tiv en es s   o f   o u r   p r o p o s ed   m eth o d ,   we  h av f o cu s ed   o n   th r ee   k ey   m etr ics:   R ec eiv ed   p ac k ets,  ex p ec te d   tr an s m is s io n   co u n ( E T X) ,   an d   E n er g y   co n s u m p tio n .   T h ese  m etr ics  h av b ee n   s elec ted   to   ass es s   an d   an aly ze   th p er f o r m an ce   o f   o u r   m et h o d .       T ab le  1 .   Simu latio n   p ar am eter s   P a r a me t e r s   V a l u e   O p e r a t i n g   sy st e m   C o n t i k i   3 . 0   S i mu l a t o r   C o o j a   R a d i o   m o d e l   U D G M :   D i s t a n c e   l o ss   M o t e   t y p e   Z1   m o t e   N o d e s Nu mb e r   5 , 1 0 , 1 5 , 2 0 , 2 5 , 3 0   C o u c h e   M a c   C S M A   C o u c h e   R D C   C o n t i k i m a c   C h a n n e l   c h e c k   r a t e   8   H z   N e t w o r k   s t a c k   R i m e   S i mu l a t i o n   t i me   1 5   mi n u t e s       6 . 1 .     Rec eiv ed  pa c k et s     R ec eiv ed   p ac k ets  r ep r esen th q u an tity   o f   d ata  p ac k ets  th at  h av b ee n   s u cc ess f u lly   r ec ei v ed   with in   co m m u n icatio n   s y s tem   o r   n etwo r k .   T h is   m etr ic   ev alu ates  th ef f icien cy   an d   r eliab ilit y   o f   d ata  tr an s m is s io n   an d   r ec ep tio n .   T h co u n t   o f   r ec eiv ed   p ac k ets  o f f er s   v alu ab le  in f o r m atio n   r eg a r d in g   th e   p er f o r m an ce   o f   th e   co m m u n icatio n   p r o ce s s .   B y   ex am in in g   th r ec ei v ed   p ac k et s ,   it  b ec o m es  p o s s ib le  to   as s e s s   th r eliab ilit y   o f   th tr an s m is s io n   lin k ,   d etec an y   in s tan ce s   o f   p ac k et  l o s s   o r   in ter f er en ce ,   a n d   ev alu ate  th o v er all   ef f ec tiv en ess   o f   th s y s tem .   B ased   o n   th r esu lts   s h o wn   in   Fig u r 4 ,   it c an   b o b s er v ed   th at  th SEA - L OADn g   p r o to co l   s u r p ass es   L OADn g   in   te r m s   o f   r ec eiv ed   p ac k ets  in   all  test ed   s ce n ar io s .   T h is   co m p ar is o n   in d ic ates  th at  th SEA - Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 52   In d o n esian   J   E lec   E n g   &   C o m p   Sci Vo l.  3 7 ,   No .   2 Feb r u a r y   20 25 :   1 0 0 5 - 1 0 1 3   1010   L OADn g   p r o to co e x h ib its   s u p er io r   e f f icien cy   an d   r eliab ilit y   in   r ec eiv in g   d ata  p ac k ets  wh en   co m p ar ed   to   th e   L OADn g   p r o to co l.   T h e   en h an ce d   p er f o r m a n ce   o f   th e   SEA - L OAD n g   p r o to c o in   r ec eiv in g   p ac k ets   u n d er s co r es its   p o ten tial in   im p r o v in g   th o v er all  ef f ec tiv en ess   o f   th co m m u n icatio n   s y s tem   o r   n etwo r k .           Fig u r 4 .   C o m p a r is o n   o f   n u m b er   o f   r ec eiv ed   p a ck ets       6 . 2 .     ETX   E T r ef er s   t o   th e   ex p ec ted   n u m b er   o f   tr an s m itted   p ac k ets  r eq u ir ed   f o r   s u cc ess f u r ec ep ti o n ,   with   f o cu s   o n   s ee k in g   h i g h er   q u ality   lin k s   o v e r   a   s p ec if ic  ti m ef r am e.   Ho wev er ,   r ely in g   s o lely   o n   E T is   in s u f f icien f o r   ass ess in g   n et wo r k   c o n d itio n s .   T h er e f o r e,   it  b ec o m es  n ec ess ar y   to   i n c o r p o r ate   a d d itio n al  m etr ics to   m o n ito r   t h d y n am i n atu r o f   b o th   lin k   a n d   n o d s itu atio n s .   E T is   co m p u ted   f o llo win g   to   ( 1 ) :        =   1   /   (       )   ( 1 )     w h er DF stan d s   f o r   f o r war d   d ata  d eliv er y   a n d   DR   s tan d s   f o r   r ev e r s d ata  d eliv er y .   Fig u r 5   p r esen ts   co m p ar is o n   o f   E T v alu es.  T h f in d i n g s   d em o n s tr ate  th at  th SEA - L OADn g   p r o to co l   o u t p er f o r m s   L OADn g   in   ter m s   o f   ex p ec te d   tr an s m is s io n s   ( E T X)   ac r o s s   all  test ed   s ce n ar io s .   T h is   in d icate s   th at  th SEA - L OADn g   p r o to co e x h ib its   m o r e   ef f i cien an d   r el iab le   p ac k et  tr a n s m is s io n   b eh av io r   in   co m p ar is o n   t o   L OADn g .   T h es r esu lts   s u g g est  th at  th SEA - L OADn g   p r o to co o f f er s   a d v an tag es  in   ter m s   o f   p ac k et  tr an s m is s io n   r eliab ilit y   an d   r eso u r ce   u tili za tio n   o v er   t h L OADn g   p r o to co l.           Fig u r 5 .   E T c o m p a r is o n       6 . 3 .     E nerg y   c o ns um ptio   T h ( 2 )   r ep r esen ts   th ca lcu lat io n   f o r   en er g y   co n s u m p tio n              =    ( )        +    ( )        ( 2 )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:   2 5 0 2 - 4 7 52       A   n o ve l secu r a n d   en erg a w a r LOAD n g   r o u tin g   p r o to c o fo r   I o T:  a n   a p p lica tio n   …  ( To u h a mi  S a n a )   1011   wh er T x   r ep r esen ts   th en e r g y   c o n s u m ed   d u r in g   tr an s m is s io n   an d   R x   r ep r esen ts   th e   en er g y   c o n s u m e d   d u r in g   r ec ep tio n .   Pk t( S)  r ef e r s   to   th n u m b e r   o f   p ac k ets  s en t,  an d   Pk t( R )   d e n o tes  th n u m b er   o f   p ac k ets  r ec eiv ed .   T h r esu lts   d ep icted   i n   Fig u r 6   clea r ly   i n d icate   th at  th e   SEA - L OADn g   p r o to c o co n s u m es  less   en er g y   th an   L OADn g   ac r o s s   a ll  s ce n ar io s .   T h is   f in d in g   h ig h lig h ts   th s u p er io r   en er g y   ef f i cien cy   o f   th SEA - L OADn g   p r o to c o in   ter m s   o f   en er g y   co n s u m p tio n   wh en   co m p ar e d   to   th L OADn g   p r o to co l.   T h SEA - L OADn g   p r o to c o l' s   ab ilit y   to   m in im ize  en er g y   co n s u m p tio n   s h o wca s es  its   p o ten tial  to   en h an ce   t h e   s u s tain ab ilit y   an d   lo n g e v ity   o f   I o T   s y s tem s ,   m ak in g   it a n   id e al  ch o ice  f o r   en er g y - c o n s tr ain ed   en v ir o n m en ts .   T h is   s tu d y   s tan d s   o u as  m o r ef f icien th an   o th er s   b ec au s it  ad d r ess es  b o th   s ec u r ity   a n d   en er g y   ef f icien cy   s im u ltan eo u s ly ,   wh er ea s   o th er   ap p r o ac h e s   ty p ica lly   f o cu s   o n   eith er   s ec u r ity   o r   en er g y   ef f icien cy   in d iv id u ally .   Mo r eo v er ,   th r esu lt s   p r esen ted   in   Fig u r es  4   to   6   d em o n s tr ate  th at  SEA - L OADn g   o u tp er f o r m s   L OADn g   in   ter m s   o f   r ec ei v ed   p ac k ets,  ETX ,   a n d   e n er g y   co n s u m p tio n .   T h ese  f in d in g s   h i g h lig h th e   s u p er io r   ef f icien cy ,   r eliab ilit y ,   a n d   e n er g y   c o n s er v atio n   o f   t h SEA - L OADn g   p r o to c o l.  I ts   ab ilit y   to   en h a n ce   co m m u n icatio n   r eliab ilit y   an d   o p tim ize  r eso u r ce   u s ag m ak es  it  v alu ab le  p r o to co f o r   I o T - b ased   s m ar ag r icu ltu r s y s tem s ,   u ltima tel y   co n tr ib u tin g   to   m o r e   ef f ec tiv e,   s u s tain ab le,   an d   ef f icien t f ar m in g   p r ac tices.   T h en h an ce d   p er f o r m an ce   o f   SEA - L OADn g   in   ter m s   o f   r ec eiv ed   p ac k ets,  E T X,   an d   en er g y   co n s u m p tio n   h as si g n if ican t i m p licatio n s   f o r   s m ar t a g r icu lt u r e:   a)   R ea l - tim m o n ito r in g I m p r o v ed   p ac k et  r ec e p tio n   an d   lo wer   E T v al u es  en a b le  s en s o r s   a n d   ac tu at o r s   to   r eliab ly   co m m u n icate   r ea l - ti m d ata  ab o u s o il  m o is tu r e,   wea th er   co n d itio n s ,   p est  p r es en ce ,   an d   o th er   cr itical  p ar am eter s .   T h is   r eliab ilit y   allo ws f ar m er s   to   r esp o n d   q u ick ly   t o   ch an g in g   c o n d itio n s .   b)   R eso u r ce   o p tim izatio n E f f icien co m m u n icatio n   p r o to c o ls   r ed u ce   th e   n ee d   f o r   r etr an s m is s io n s ,   co n s er v in g   b atter y   life   a n d   b a n d wid th .   T h is   is   esp ec ially   im p o r tan in   r em o te  o r   lar g a g r i cu ltu r al  f ield s   wh er p o wer   s o u r ce s   ar lim it ed ,   an d   f r eq u en t m ain te n an ce   is   n o t f ea s ib le.   c)   Data - d r iv en   d ec is io n s W ith   m o r r elia b le  d ata,   ag r icu ltu r a p r ac tices  ca n   b ec o m e   m o r d ata - d r iv en .   T h is   ca n   lead   to   o p tim ized   wate r   u s ag e,   p r ec is ap p licatio n   o f   f er tili ze r s   an d   p esti cid es,  an d   o v er all  b etter   cr o p   m an a g em en s tr ateg ies.  E n h an ce d   d ec is io n - m ak in g   im p r o v es  y ield s   an d   r ed u ce s   en v ir o n m e n tal   im p ac t.   d)   Su s tain ab ilit y   an d   lo n g ev ity T h SEA - L OADn g   p r o to c o l' s   s u p er io r   en er g y   ef f icien cy   m ak es  it  an   id ea l   ch o ice  f o r   en er g y - co n s tr ain e d   en v ir o n m en ts .   B y   m in im iz in g   en er g y   co n s u m p tio n ,   th e   p r o to c o h elp s   ex ten d   t h o p er atio n al   life   o f   I o T   d e v ices,  r ed u cin g   th e   n ee d   f o r   f r eq u e n m ain te n a n ce   o r   b atter y   r ep lace m en ts .   T h is   s u s tain ab ilit y   is   cr u cial  f o r   th e   lo n g - ter m   v iab ilit y   o f   I o T   d e p lo y m e n ts   in   ag r icu ltu r e.   Ou r   s tu d y   s u g g e s ts   th at  s ec u r r o u tin g   p r o t o co is   n o ass o ciate d   with   p o o r   p e r f o r m an c in   en er g y   ef f icien cy .   T h p r o p o s ed   m et h o d   b e n ef its   f r o m   b o th   s ec u r an d   en er g y - ef f icie n r o u tin g   co m p ar ed   to   o th er   s tu d ies th at  f o cu s   o n   eith e r   s ec u r ity   o r   en er g y   ef f icien c y   in d i v id u ally ,   as sh o wn   i n   T ab le  2 .           Fig u r 6 .   E n er g y   co n s u m p tio n   co m p ar is o n       T ab le  2 .   C o m p a r is o n   with   o th er   m eth o d s   W o r k   S e c u r i t y   En e r g y   e f f i c i e n c y   [ 7 ]   S t u d i e d   N o t   s t u d i e d   [ 8 ]   N o t   s t u d i e d   S t u d i e d   [ 9 ]   N o t   s t u d i e d   S t u d i e d   P r o p o se d   m e t h o d   S t u d i e d   S t u d i e d   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 52   In d o n esian   J   E lec   E n g   &   C o m p   Sci Vo l.  3 7 ,   No .   2 Feb r u a r y   20 25 :   1 0 0 5 - 1 0 1 3   1012   T h p r o p o s ed   m eth o d   d is tin g u is h es  its elf   b y   i n teg r atin g   b o th   s ec u r ity   an d   en e r g y   ef f ic ien cy .   B y   co m b in in g   th ese  two   asp ec ts ,   it  p r o v id es  m o r b alan ce d   an d   co m p r eh en s iv s o lu tio n ,   ad d r ess in g   th d u a l   ch allen g es  o f   s ec u r in g   I o T   n etwo r k s   wh ile  o p tim izin g   e n er g y   co n s u m p tio n .   T h is   d u al  f o cu s   m ak es  th p r o p o s ed   m eth o d   p ar ticu lar l y   well - s u ited   f o r   ap p licatio n s   in   s m ar ag r icu lt u r e,   wh e r b o th   s ec u r an d   ef f icien t o p er ati o n s   ar ess en tial.   Ho wev er ,   f u r th er   an d   in - d ep th   s tu d ies  ar n ec ess ar y   to   co n f i r m   its   p er f o r m a n ce ,   esp ec ially   in   r eg ar d   to   p o te n tial  attac k s   s u ch   as  d en ial  o f   s er v ice   ( Do S)   o r   S y b il  attac k s .   Fu t u r s tu d ies  m ay   ex p lo r e   SEA - L OADn g ' s   p er f o r m an ce   u n d e r   d if f er en en v ir o n m en tal  co n d itio n s ,   with   f ea s ib le  way s   o f   p r o d u cin g   s ca lab le,   en er g y - ef f icien t,  an d   s ec u r e   co m m u n icatio n   p r o to c o ls .   R ec en o b s er v atio n s   s u g g est  th at  th in cr ea s ed   r esil ien ce   o f   SEA - L OADn g   is   d ir ec tly   c o r r elate d   with   its   ad ap tiv en er g y   co n s u m p tio n   m o d el.   Ou r   f in d in g s   p r o v id e   co n cl u s iv ev id e n ce   th at  th is   p h en o m en o n   is   ass o cia ted   with   p r o to co d esig n   c h an g es,  n o d u to   elev ated   n u m b er s   o f   n etwo r k   r etr an s m is s io n s .       7.   CO NCLU SI O AND  P E RS P E CT I VE S   SEA - L OADn g   h as  d e m o n s tr ated   its   p o ten tial   to   r ev o lu ti o n ize  I o T - b ased   s m ar a g r ic u ltu r b y   p r o v id i n g   s ec u r e ,   ef f icien t,   an d   en er g y - awa r e   r o u tin g   p r o to co l.  I ts   s u cc ess f u im p lem e n tatio n   ca n   lead   to   m o r s u s tain ab le   an d   p r o d u ctiv f ar m i n g   p r ac tices,  c o n tr ib u tin g   to   th e   o v er all  a d v an ce m en o f   a g r icu ltu r a l   tech n o lo g y .   Fu tu r r esear ch   a n d   d ev el o p m en ef f o r ts   will  co n tin u to   r e f in an d   ex p a n d   th ca p ab ilit ies  o f   SEA - L OADn g ,   en s u r in g   its   r elev an ce   an d   ef f ec tiv en ess   in   th ev o lv in g   lan d s ca p o f   I o T   a p p licatio n s .   Ad d itio n ally ,   ef f o r ts   will b d i r ec ted   to war d s   f in d in g   s o lu tio n s   to   o th er   p o ten tial a ttack s   in   s m ar t a g r icu ltu r e.       ACK NO WL E D G E M E NT   T h au th o r s   ar g r ate f u to   e v er y o n w h o   p r o v id e d   th em   with   th eir   ex p e r tis e,   in clu d in g   p r o f ess o r s ,   d o cto r al  s tu d e n ts ,   an d   r esear c h   lab o r ato r ies o f   T ah r i M o h a m ed   Un iv er s ity ,   B ec h ar .       RE F E R E NC E   [ 1 ]   S .   Li ,   L.   D .   X u ,   a n d   S .   Zh a o ,   T h e   i n t e r n e t   o f   t h i n g s   :   a   su r v e y ,     I n f o rm a t i o n   S y st e m s   Fr o n t i e rs ,   v o l .   1 7 ,   n o .   2 ,   p p .   2 4 3 - 2 5 9 ,   2 0 1 5 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s1 0 7 9 6 - 0 1 4 - 9 4 9 2 - 7 .   [ 2 ]   T.   A .   K h o a ,   M .   M .   M a n ,   T .   Y .   N g u y e n ,   V .   N g u y e n ,   a n d   N .   H .   N a m,   S mar t   a g r i c u l t u r e   u s i n g   I o m u l t i - s e n s o r s:   A   n o v e l   w a t e r i n g   man a g e me n t   sy s t e m,”   J o u r n a l   o f   S e n s o a n d   Ac t u a t o N e t w o rk s ,   v o l .   8 ,   n o .   3 ,   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / j sa n 8 0 3 0 0 4 5 .   [ 3 ]   M .   N a r e sh ,   a n d   P .   M u n a sw a m y ,   S mart  a g r i c u l t u r e   s y s t e u s i n g   I o t e c h n o l o g y ,   I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   Re c e n t   T e c h n o l o g y   a n d   En g i n e e ri n g ,   v o l .   7 ,   n o .   5 ,   p p .   9 8 1 0 2 ,   2 0 1 9 .   [ 4 ]   B.   B .   S i n h a ,   a n d   R .   D h a n a l a k s h m i ,   R e c e n t   a d v a n c e me n t a n d   c h a l l e n g e s   o f   i n t e r n e t   o f   t h i n g i n   smar t   a g r i c u l t u r e :   A   s u r v e y ,   Fu t u r e   G e n e r a t i o n   C o m p u t e S y s t e m s ,   v o l .   1 2 6 ,   p p .   1 6 9 1 8 4 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . f u t u r e . 2 0 2 1 . 0 8 . 0 0 6 .   [ 5 ]   A .   Jai n   a n d   A .   K u mar,  S mar t   a g r i c u l t u r e   m o n i t o r i n g   sy s t e u s i n g   I o T,   I n t e rn a t i o n a l   J o u r n a l   f o Re s e a r c h   i n   Ap p l i e d   S c i e n c e   a n d   En g i n e e ri n g   T e c h n o l o g y ,   v o l .   8 ,   n o .   7 ,   p p .   3 6 6 - 3 7 2 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 2 2 2 1 4 / i j r a se t . 2 0 2 0 . 7 0 6 0 .   [ 6 ]   S .   R a t n a p a r k h i ,   S .   K h a n ,   C .   A r y a ,   S .   K h a p r e ,   P .   S i n g h ,   M .   D i w a k a r ,   a n d   A .   S h a n k a r ,   S m a r t   a g r i c u l t u r e   s e n s o r i n   I o T:   A   r e v i e w ,   M a t e ri a l s   T o d a y ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . ma t p r . 2 0 2 0 . 1 1 . 1 3 8 .   [ 7 ]   V .   H a ssi j a ,   V .   C h a m o l a ,   V .   S a x e n a ,   D .   Ja i n ,   P .   G o y a l ,   a n d   B .   S i k d a r ,   A   su r v e y   o n   I o sec u r i t y :   A p p l i c a t i o n   a r e a s,  sec u r i t y   t h r e a t s ,   a n d   s o l u t i o n   a r c h i t e c t u r e s,   I E EE  A c c e ss ,   v o l .   7 ,   p p .   8 2 7 2 1 8 2 7 4 3 ,   2 0 1 9 .     [ 8 ]   S .   P a l ,   a n d   Z .   Ja d i d i ,   A n a l y si o f   s e c u r i t y   i ss u e a n d   c o u n t e r m e a s u r e f o r   t h e   i n d u s t r i a l   i n t e r n e t   o f   t h i n g s,”   Ap p l i e d   S c i e n c e s   v o l .   1 1 ,   n o .   2 0 ,   p p .   9 3 9 3 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / a p p 1 1 2 0 9 3 9 3 .   [ 9 ]   F.   A .   A l a b a ,   M .   O t h ma n ,   I .   A.   T .   H a sh e m,  a n d   F .   A l o t a i b i ,   I n t e r n e t   o f   t h i n g sec u r i t y :   a   s u r v e y ,   J o u rn a l   o f   N e t w o rk   a n d   C o m p u t e r   A p p l i c a t i o n s ,   v o l .   8 8 ,   p p .   1 0 2 8 ,   2 0 1 7 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . j n c a . 2 0 1 7 . 0 4 . 0 0 2 .   [ 1 0 ]   P .   S i n g h ,   M .   K h a r i ,   a n d   S .   V i m a l ,   E ESS M T :   A n   e n e r g y   e f f i c i e n t   h y b r i d   s c h e me  f o r   sec u r i n g   mo b i l e   a d   h o c   n e t w o r k u s i n g   I o T,   Wi re l e ss   Pe r so n a l   C o m m u n i c a t i o n s ,   v o l .   1 2 6 ,   n o .   3 ,   p p .   2 1 4 9 2 1 7 3 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s1 1 2 7 7 - 0 2 1 - 0 8 7 6 4 - x .   [ 1 1 ]   S .   A r o r a ,   I .   B a t r a ,   A .   M a l i k ,   A .   K .   L u h a c h ,   W .   S .   A l n u m a y ,   a n d   P .   C h a t t e r j e e ,   S e e d :   S e c u r e   a n d   e n e r g y   e f f i c i e n t   d a t a - c o l l e c t i o n   met h o d   f o r   I o n e t w o r k ,   M u l t i m e d i a   T o o l a n d   A p p l i c a t i o n s ,   v o l .   8 2 ,   n o .   2 ,   p p .   1 1 5 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s1 1 0 4 2 - 0 2 2 - 1 3 6 1 4 - 4 .   [ 1 2 ]   N .   M o u ss a ,   E.   N u r e l l a r i ,   a n d   A .   E.   B .   E.   A l a o u i ,   A   n o v e l   e n e r g y - e f f i c i e n t   a n d   r e l i a b l e   A C O - b a s e d   r o u t i n g   p r o t o c o l   f o r   W S N - e n a b l e d   f o r e st   f i r e d e t e c t i o n ,   J o u rn a l   o f   Am b i e n t   I n t e l l i g e n c e   a n d   H u m a n i z e d   C o m p u t i n g ,   v o l .   1 4 ,   n o .   1 ,   p p .   1 - 1 7 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 1 2 6 5 2 - 0 2 2 - 0 3 7 2 7 - x .   [ 1 3 ]   A .   V e r d i e r e ,   Y .   I g a r a s h i ,   T .   L y s,   C .   La v e n u ,   J.   Y i ,   U .   H e r b e r g ,   H .   S a t o h ,   A .   N i k t a sh ,   T .   C l a u s e n ,   a n d   J .   D e a n ,   Th e   l i g h t w e i g h t   on - d e m a n d   a d   h o c   d i st a n c e - v e c t o r   r o u t i n g   p r o t o c o l - n e x t   g e n e r a t i o n   ( l o a d n g ) ,   C o m p u t e r   N e t w o r k s ,   v o l .   1 2 6 ,   p p .   1 2 5 - 1 4 0 ,   2 0 1 6 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / J . C O M N ET . 2 0 1 7 . 0 6 . 0 2 5 .   [ 1 4 ]   M .   H o sse i n z a d e h ,   J.  T a n v e e r ,   A.   M .   R a h ma n i ,   E.   Y o u sef p o o r ,   M.   S .   Y o u s e f p o o r ,   F .   K h a n ,   a n d   A .   H a i d e r ,   A   c l u s t e r - t r e e - b a se d   sec u r e   r o u t i n g   p r o t o c o l   u s i n g   d r a g o n f l y   a l g o r i t h ( D A )   i n   t h e   i n t e r n e t   o f   t h i n g ( I o T)   f o r   smar t   a g r i c u l t u r e ,”  M a t h e m a t i c s   v o l .   1 1 ,   n o .   1 ,   p p .   8 0 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / ma t h 1 1 0 1 0 0 8 0 .   [ 1 5 ]   J.   K .   Ja i n ,   D .   C h a u h a n ,   a n d   P .   J a i n ,   A n   e n e r g y   e f f i c i e n t   a n d   b a n d w i d t h   a w a r e   o p t i ma l   r o u t i n g   f o r   I o i n   a g r i c u l t u r e ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 2 1 2 0 3 / r s . 3 . r s - 4 2 9 1 4 8 / v 1 .   [ 1 6 ]   S.   S a n k a r ,   P .   S r i n i v a s a n ,   A . K .   L u h a c h ,   R .   S o m u l a ,   a n d   N .   C h i l a m k u r t i ,   En e r g y - a w a r e   g r i d - b a se d   d a t a   a g g r e g a t i o n   sc h e m e   i n   r o u t i n g   p r o t o c o l   f o r   a g r i c u l t u r a l   i n t e r n e t   o f   t h i n g s,”   S u st a i n a b l e   C o m p u t i n g   I n f o rm a t i c a n d   S y st e m s ,   v o l .   2 8 ,   p p .   1 0 0 4 2 2 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . s u sc o m . 2 0 2 0 . 1 0 0 4 2 2 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:   2 5 0 2 - 4 7 52       A   n o ve l secu r a n d   en erg a w a r LOAD n g   r o u tin g   p r o to c o fo r   I o T:  a n   a p p lica tio n   …  ( To u h a mi  S a n a )   1013   [ 1 7 ]   M.   S .   Y o u s e f p o o r ,   E.   Y o u sef p o o r ,   H .   B a r a t i ,   A .   B a r a t i ,   A .   M o v a g h a r ,   a n d   M .   H o ss e i n z a d e h ,   S e c u r e   d a t a   a g g r e g a t i o n   m e t h o d s   a n d   c o u n t e r m e a s u r e a g a i n st   v a r i o u s   a t t a c k i n   w i r e l e ss  s e n so r   n e t w o r k s:   A   c o m p r e h e n s i v e   r e v i e w ,   J o u r n a l   o f   N e t w o rk   a n d   C o m p u t e r   A p p l i c a t i o n s ,   v o l .   1 9 0 ,   p p .   1 0 3 1 1 8 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . j n c a . 2 0 2 1 . 1 0 3 1 1 8 .   [ 1 8 ]   E.   Y o u sef p o o r ,   H .   B a r a t i ,   a n d   A .   B a r a t i ,   A   h i e r a r c h i c a l   se c u r e   d a t a   a g g r e g a t i o n   me t h o d   u s i n g   t h e   d r a g o n f l y   a l g o r i t h m i n   w i r e l e s s   sen s o r   n e t w o r k s,   Pe e r - to - Pe e N e t w o r k i n g   a n d   A p p l i c a t i o n s ,   v o l .   1 4 ,   n o .   4 ,   p p .   1 9 1 7 1 9 4 2 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 1 2 0 8 3 - 0 2 1 - 0 1 1 1 6 - 3 .   [ 1 9 ]   H .   Je o n g ,   S .   W .   L e e ,   M .   H .   M a l i k ,   E .   Y o u s e f p o o r ,   M .   S .   Y o u s e f p o o r ,   O .   H .   A h m e d ,   M .   H o s sei n z a d e h ,   a n d   A .   M o sa v i ,   S e c A O D V :   A   se c u r e   h e a l t h c a r e   r o u t i n g   s c h e me   b a se d   o n   h y b r i d   c r y p t o g r a p h y   i n   w i r e l e ss   b o d y   se n s o r   n e t w o r k s ,   Fro n t i e rs   in   Me d i c i n e ,   v o l .   9 ,   p p .   8 2 9 0 5 5 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 3 3 8 9 / f me d . 2 0 2 2 . 8 2 9 0 5 5 .   [ 2 0 ]   A .   A h me d ,   S .   A b d u l l a h ,   M .   B u k h s h ,   I .   A h ma d ,   a n d   Z.   M u s h t a q ,   A n   e n e r g y - e f f i c i e n t   d a t a   a g g r e g a t i o n   me c h a n i sm   f o r   I o T   sec u r e d   b y   b l o c k c h a i n ,   I EE A c c e s s ,   v o l .   1 0 ,   n o .   3 ,   p p .   1 1 4 0 4 1 1 4 1 9 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A C C ESS . 2 0 2 2 . 3 1 4 6 2 9 5 .   [ 2 1 ]   S.   M .   H u sse i n ,   J.   A .   L .   R a m o s,   a n d   A .   M .   A s h i r ,   A   s e c u r e   a n d   e f f i c i e n t   me t h o d   t o   p r o t e c t   c o mm u n i c a t i o n a n d   e n e r g y   c o n su m p t i o n   i n   I o w i r e l e ss s e n s o r   n e t w o r k s ,   E l e c t r o n i c s ,   v o l .   1 1 ,   n o .   1 7 ,   p p .   2 7 2 1 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / e l e c t r o n i c s 1 1 1 7 2 7 2 1 .   [ 2 2 ]   K .   H a s e e b ,   I .   U .   D i n ,   A .   A l m o g r e n ,   a n d   N .   I sl a m,   A n   e n e r g y   e f f i c i e n t   a n d   se c u r e   I o T - b a se d   W S N   f r a mew o r k :   a n   a p p l i c a t i o n   t o   smar t   a g r i c u l t u r e ,   S e n s o rs ,   v o l .   2 0 ,   n o .   7 ,   p p .   2 0 8 1 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / s2 0 0 7 2 0 8 1 .   [ 2 3 ]   C .   P e r k i n s,   E.   B e l d i n g - R o y e r ,   a n d   S .   D a s ,   A d   h o c   o n - d e ma n d   d i st a n c e   v e c t o r   (AODV r o u t i n g ,   e x p e r i me n t a l ,   R FC   E d i t o r U S A ,   2 0 0 3 .   [ 2 4 ]   D .   W a n g ,   Z.   T a o ,   J.   Z h a n g ,   a n d   A .   A b o u z e i d ,   R P L   b a se d   r o u t i n g   f o r   a d v a n c e d   me t e r i n g   i n f r a st r u c t u r e   i n   s mart   g r i d ,   I EEE   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   C o m m u n i c a t i o n s (I C C ) ,   p p .   1 - 6 ,   2 0 1 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C C W . 2 0 1 0 . 5 5 0 3 9 2 4 .   [ 2 5 ]   J .   Tr i p a t h i ,   J.  O l i v e i r a ,   a n d   J .   P   V a sseu r ,   R F C   6 6 8 7 ,   P e r f o r ma n c e   e v a l u a t i o n   o f   r o u t i n g   p r o t o c o l   f o r   l o w   p o w e r   a n d   l o ss y   n e t w o r k s (RPL) ,   RFC   E d i t o r ,   2 0 1 0 ,   d o i :   1 0 . 1 7 4 8 7 / R F C 6 6 8 7 .   [ 2 6 ]   S .   El y e n g u i ,   R .   B o u h o u c h i ,   a n d   T.   Ez z e d i n e ,   LO A D n g   r o u t i n g   p r o t o c o l   e v a l u a t i o n   f o r   b i d i r e c t i o n a l   d a t a   f l o w   i n   a m i   m e sh   n e t w o r k s,”   I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   Em e r g i n g   T e c h n o l o g y   a n d   A d v a n c e d   En g i n e e r i n g ,   v o l .   5 ,   p p .   3 7 - 4 3 ,   2 0 1 5 ,   d o i :   1 0 . 4 8 5 5 0 / a r X i v . 1 5 0 6 . 0 6 3 5 7 .   [ 2 7 ]   S .   C h o u b e y ,   A .   C h o u b e y ,   M .   A b h i l a sh ,   a n d   K .   K .   M e h t a ,   D e f e n se  m e c h a n i sms   a g a i n s t   h e l l o   f l o o d   a t t a c k   i n   w i r e l e ss  se n s o r   n e t w o r k ,   C S   J o u r n a l ,   v o l .   3 ,   p p .   1 - 6 ,   2 0 1 0 .   [ 2 8 ]   G .   G l i ss a ,   a n d   A .   M e d d e b ,   A   se c u r i t y   a n a l y s i o f   LO A D n g   r o u t i n g   p r o t o c o l ,   I EEE / AC S   1 4 t h   I n t e rn a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   C o m p u t e r   S y st e m a n d   A p p l i c a t i o n s ,   p p .   1 0 7 0 - 1 0 7 4 ,   2 0 1 7 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A I C C S A . 2 0 1 7 . 1 4 5 .       B I O G RAP H I E S O F   AUTH O RS        Mrs .   To u h a m S a n a           s h e   is  a   P h . D .   stu d e n i n   Co m p u ter  S c ien c e ,   sp e c ializin g   i n   Ne two rk a n d   Distri b u te d   S y ste m s,  a Tah ri   M o h a m m e d   Un i v e rsity   (UTM B)   i n   Al g e ria.  S h e   e a rn e d   h e M a ste r’s  d e g re e   i n   Co m p u ter  S c ien c e ,   with   a   f o c u o n   A d v a n c e d   I n fo rm a ti o n   S y ste m s,  fro m   th e   sa m e   u n i v e rsity   i n   2 0 1 8 .   He re se a rc h   in tere sts  a re   c e n tere d   a ro u n d   I o T   se c u rit y .   S h e   c a n   b e   re a c h e d   v ia e m a il   a t:   to u h a m i. sa n a @u n i v - b e c h a r. d z .         Mr.  Be lg h a c h i   Mo h a m e d           h e   is  a   d isti n g u ish e d   P ro fe ss o Re se a rc h e a ffil iate d   with   Ta h ri  M o h a m e d   U n iv e rsit y   o Be c h a r   in   Alg e ria.  He   h o ld s   a   p r o m in e n t   p o siti o n   a a   m e m b e o t h e   " Ad - h o c   Ne tw o rk s"  re se a rc h   tea m   with in   th e   S TI (S y ste m a n d   In f o rm a ti o n   a n d   Co m m u n ica ti o n   Tec h n o lo g i e s)  Lab o ra to ry   a A b o u - Be k B e lk a id   Tl e m c e n   Un iv e rsit y .   Wi th   a   p r o fo u n d   k n o wle d g e   a n d   e x p e rien c e   i n   v a rio u s   d o m a in s,   h is  e x p e rti se   sp a n s   a c ro ss   wire les s se n so n e two rk (W S N),   in tern e o th i n g (I o T ),   in tern e o v e h icle (Io V),  f l y i n g   Ad - h o c   Ne two r k (F AN ET s),   a n d   a rti ficia in telli g e n c e   (AI).   Dr.  Be lg h a c h M o h a m e d ' c o n tri b u ti o n h a v e   sig n ifi c a n tl y   imp a c ted   th e se   field s,  fu rth e r   a d v a n c in g   th e   re a lms   o f   c o n n e c ti v it y ,   c o m m u n ica ti o n ,   a n d   i n telli g e n sy ste m s.  He   c a n   b e   c o n tac ted   a e m a il b e lg h a c h i . m o h a m e d @u n iv - b e c h a r. d z .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.