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真实源地址DDoS攻击防御研究

作　者: 朱洪潮
导　师: 康松林
学　校: 中南大学
专　业: 信息与通信工程
关键词: 分布式拒绝服务攻击信誉值缓存队列溢出管理可控滑动提取窗口
分类号: TP393.08
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 5次
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内容摘要

DDoS攻击是一种简单而有效的计算机网络攻击,也是当今互联网安全的主要威胁之一,由DDoS攻击引起的网络安全事件层出不穷。广大科研人员对其进行了很多研究以求检测防御的方法,但与研究策略的开展同步的是,它的攻击方法和工具也在不断更新升级。传统的DDoS攻击主要发生在网络层和传输层,它通常是利用了TCP/IP协议的漏洞或者某些软件系统缺陷发起的攻击,而最近几年出现了一种新型的DDoS攻击,它主要以各种高层应用为攻击目标,即主要发生在应用层,因此我们称其为基于应用层的DDoS攻击,这种新型攻击破坏性更大,也更难被检测和防御。本文对传统的DDOS攻击技术做了深入分析,同时对具有代表性的检测防御技术做了详细阐述和总结。在真实源地址的应用层DDoS攻击中,本文基于信誉值防御协同模型,提出了一种改进方案。该方案以遭受DDoS攻击时服务器表现出的内存占用率高、CPU使用率高或带宽拥塞等普遍特征为监测对象,通过把服务器下行网络数据包依IP地址对应存入缓存队列并用滑动窗口提取,实现访问数据流从串行到并行转化,利用缓存溢出管理机制适时阻断攻击流量。结合仿真测试对提出的改进模型和原模型进行了比较,结果表明,改进模型能有效弥补原模型在检测防御中的不足。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
第一章绪论  8-16
  1.1 研究背景与意义  8-11
  1.2 国内外DDoS防御研究现状  11-14
    1.2.1 IDS(入侵检测系统)和防火墙协作  11
    1.2.2 代理方式  11-12
    1.2.3 基于路由器协作的防御  12
    1.2.4 基于伪造IP地址检测的防御  12-13
    1.2.5 层次化防御  13-14
  1.3 论文主要工作  14-15
  1.4 论文的内容及组织结构  15-16
第二章 DDoS攻击分析  16-28
  2.1 DDoS攻击概念  16-17
  2.2 DDoS攻击产生的原因  17-18
  2.3 DDoS攻击实现的过程  18-20
  2.4 DDoS攻击的分类  20-28
    2.4.1 按时间发展阶段分类  20
    2.4.2 按数据包源地址的真实性分类  20-21
    2.4.3 按攻击的属性分类  21
    2.4.4 当前几种典型的DDoS攻击方式介绍  21-28
第三章 DDoS攻击防御策略  28-36
  3.1 传统的DDoS防御方法  28-33
    3.1.1 边界过滤  28-29
    3.1.2 丢弃策略  29
    3.1.3 SYN Cookie、SYN Cache和TCP Proxy  29-32
    3.1.4 流量控制  32
    3.1.5 路径回溯  32
    3.1.6 行为分析与信誉值策略  32-33
  3.2 体系防御策略  33-36
    3.2.1 DDoS防御体系结构  33-35
    3.2.2 对体系防御策略的小结  35-36
第四章基于信誉值的缓存队列管理防御模型  36-46
  4.1 设计思想  36
  4.2 需要解决的问题  36-37
  4.3 体系结构  37-44
    4.3.1 数据包分拣模块  39-41
    4.3.2 队列及溢出管理模块  41-42
    4.3.3 可控滑动提取窗口  42-43
    4.3.4 服务器压力感应模块  43-44
  4.4 关键技术  44-45
    4.4.1 缓存队列  44
    4.4.2 数据提取  44-45
    4.4.3 溢出管理  45
  4.5 改进模型的系统开销分析  45-46
第五章仿真测试与结果分析  46-54
  5.1 OPNET仿真平台简介  46-47
  5.2 平台搭建  47-49
  5.3 仿真实验与结果分析  49-52
    5.3.1 信誉值防御协同模型的单独测试  49
    5.3.2 改进后的防御模型测试  49-52
  5.4 实验结论  52-54
第六章总结与展望  54-55
  6.1 工作总结  54
  6.2 论文的不足之处  54
  6.3 下一步工作  54-55
参考文献  55-60
致谢  60

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