Inicialmente, foi verificado o impacto da utilização do modelo de confiança por meio da rede social proposta na rede veicular, calculando o número médio de usuários considerados confiáveis, ou seja, amigos ou amigos dos amigos. Logo após, foi analisado o comportamento da rede veicular à medida que os usuários passam a participar e as mensagens serem autenticadas pelos outros usuários, considerando os aspectos da tolerância a interrupções. Os resultados são apresentados nos gráficos a seguir com 95% para o intervalo de confiança.
Os primeiros resultados dos dados coletados corresponderam à média de usuários confiáveis na rede veicular de acordo com o modelo de confiança proposto. O percentual de amigos que cada nó da rede veicular possui foi parametrizado entre 1% e 25% dos nós da rede.
Na Figura 6.2 observa-se que o percentual estipulado como número de amigos na simulação interfere diretamente na média de usuários confiáveis, que considera também os amigos dos amigos. O aumento no percentual de amigos incrementa o percentual de usuários confiáveis em aproximadamente 20 a 30% dos nós da rede, pois o maior número de amigos agrega outros usuários confiáveis. Com 25% de amigos na rede, quase todos os nós da rede são considerados usuários confiáveis. À medida que o número de nós da rede aumenta, há um incremento proporcional na média de usuários confiáveis.
Figura 6.2. Percentual médio de usuários confiáveis por cada nó da rede veicular.
Figura 6.3. Mensagens confiáveis em relação a recebidas por nós da rede.
A Figura 6.3 mostra o impacto da utilização dos graus de confiança como critério na seleção de mensagens recebidas por usuários da rede veicular DTN, visto que o percentual de mensagens confiáveis representa mais segurança na comunicação. Com apenas 1% de amigos na rede, a seleção de mensagens é restritiva e limita a utilização do modelo de confiança proposto. O percentual de mensagens confiáveis com 5% ou 10% de amigos foi considerado viável como superior a 50%, atingindo percentuais próximos ou superiores a 80% em relação às mensagens entregues nos cenários com 15% ou mais de amigos.
As mensagens recebidas por usuários da rede social foram analisadas para decidir sobre sua confiança, o que não representou restrição no cenário com 25% de amigos. O aumento do percentual de amigos de cada nó representou até 20% de acréscimo no percentual de mensagens confiáveis, ou seja, enviadas por amigos ou amigos de amigos.
Figura 6.4. Impacto da reputação e de amigos de amigos com 20% de amigos na rede.
Figura 6.5. Impacto da reputação e amigos de amigos na seleção de mensagens confiáveis. A Figura 6.4 mostra a análise com 20% de amigos dos percentuais de mensagens confiáveis com apenas mensagens de amigos, mensagens de amigos dos amigos ou reconhecidas por reputação. O impacto das mensagens recebidas de amigos de amigos é visto pelo aumento considerável no percentual de mensagens confiáveis, que representa variação entre 15% e 30% das mensagens confiáveis.
Estipulando-se 10% de amigos para cada nó da rede, na Figura 6.5 também foi analisado o impacto de utilizar a reputação e incluir também mensagens de amigos dos amigos na seleção de mensagens confiáveis. Incluir certificados de reputação é vantajoso, pois aumenta o percentual de mensagens confiáveis em cerca de 10%. Algum amigo de amigo pode atribuir reputação a um usuário que torna-se amigo por reputação, assim esse usuário será confiável para quem receber a propagação dessa reputação.
Figura 6.6. Impacto de intrusos e reputação negativa no modelo de confiança. A Figura 6.6 apresenta a simulação de uma situação extrema com número de reputações negativas superior às bonificações positivas, obtendo o percentual de mensagens ignoradas pelo modelo de confiança proposto. Percebe-se que a reputação negativa possibilita uma forma de desconsiderar mensagens de usuários da rede social que tiveram avaliações negativas em suas contribuições anteriores, com aproximadamente 20% a 30% das mensagens recebidas.
A validação da reputação de um usuário da rede social dentro dos limites aceitos para confiança resulta no percentual de mensagens ignoradas, o que permite restringir mensagens de usuários com reputação negativa mesmo que sejam amigos ou amigos de amigos. Um usuário ignora mensagens de um amigo que tenha reputação negativa em 5 (cinco) unidades ou um amigo de amigo com reputação menor que 2 (duas) unidades negativas, portanto não possuem grau de confiança. Definidos os valores iniciais como máximo para confiança em 10, os limites foram avaliados no grafo da rede social por valores de threshold: 5 a 10 para amigos e 5 a 7,5 para amigos de amigos.
A Figura 6.7 mostra a variação do atraso médio das mensagens entregues na rede veicular DTN com o modelo de confiança e sem a utilização do mesmo. A comparação da utilização do modelo de confiança com um cenário em que todos os nós da rede são confiáveis não apresentou variação significativa no atraso das mensagens. Ao possuir mais amigos e consequentemente mais usuários confiáveis, as mensagens alcançam o nó mais rápido por meio de outros caminhos no grafo da rede social. O número de caminhos possíveis no modelo de confiança proposto cresce também devido ao maior número de amigos dos amigos, assim a média de atraso diminui com maior percentual de amigos.
Figura 6.7. Média de atraso na entrega das mensagens.
Analisando os resultados, inicialmente verificou-se o impacto da variação do número de amigos na rede veicular com percentual estipulado e usuários adicionando outros usuários como amigos. O número de amigos interfere diretamente na seleção de mensagens confiáveis, que considera envio de amigos ou amigos de amigos. Quanto maior o número de amigos que um usuário da rede possuir, maior a possibilidade de que uma mensagem recebida por ele seja reconhecida como confiável.
Quando um usuário adiciona um novo amigo, ele recebe as chaves públicas dos amigos desse amigo que se tornam também usuários confiáveis, que serão capazes de trocar mensagens confiáveis. O aumento no número de amigos provoca um aumento igual ou maior no número de usuários confiáveis. Portanto, a inclusão de amigos dos amigos na seleção de mensagens aumenta o percentual de mensagens consideradas confiáveis.
No grafo da rede social proposta, há caminhos para comunicação confiável entre amigos e amigos de amigos. A reputação também representa um novo caminho, pois algum amigo de amigo pode atribuir um bônus de reputação para o certificado de um usuário e propagar à sua rede social que ele também é considerado confiável, tornando-se amigo por reputação. Os bônus de reputação recompensam informações úteis dos usuários, que dessa forma obtém outro caminho no grafo da rede social.
O número de caminhos do nó para recebimento de mensagens confiáveis cresce também com a obtenção de mais bônus de reputação. Assim, a inclusão da reputação como critério na seleção de mensagens foi considerada vantajosa, pois representou aumento no percentual de mensagens confiáveis e ainda valida se os usuários estão agindo em benefício da rede social.
Tabela 6.2. Métricas e resultados sumarizados da avaliação.
Métricas Resultados sumarizados Média de usuários confiáveis 40% dos usuários com 5% de amigos
50% a 100% dos usuários acima de 5% de amigos Mensagens confiáveis 35% das mensagens recebidas com 1% de amigos
50% a 100% das mensagens entre 5% e 25% de amigos Impacto da reputação Aumento de 10% a 15% das mensagens confiáveis Impacto de amigos de amigos Aumento de 15% a 25% das mensagens confiáveis Intrusos e reputação negativa 20 a 30% de mensagens ignoradas
Média de atraso da entrega Aproximadamente igual com todos os nós confiáveis Overhead de mensagens 10% das mensagens recebidas
O maior número de usuários confiáveis representa mais caminhos possíveis no grafo da rede social para a entrega de mensagens confiáveis. Portanto, o atraso das mensagens entregues considerando aspectos da rede veicular DTN diminui à medida que torna-se maior o número de amigos e consequentemente amigos de amigos, bem como os bônus de reputação também auxiliam na entrega de mensagens confiáveis. O modelo de confiança apresentou overhead de aproximadamente 10% das mensagens recebidas na simulação, o que representa um baixo impacto para estabelecer confiança entre os usuários.
A Tabela 6.2 apresenta as métricas e resultados sumarizados da avaliação realizada. Foi possível verificar nas simulações que a utilização da rede social resulta em vantagens independente do número de nós da rede veicular, pois representa maior segurança para os usuários em relação à confiança e legitimidade da rede. O número de mensagens entregues diminui, pois se restringe aos usuários confiáveis. Como inicialmente não existiam chaves para autenticação das mensagens, a certificação proposta pelo modelo de confiança representa uma alternativa ao gerenciamento de chaves baseando-se em uma rede social.