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基于概率包标记的入侵追踪技术研究

作　者: 奚洋
导　师: 夏洪山
学　校: 南京航空航天大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 网络安全拒绝服务攻击入侵追踪概率包标记包过滤
分类号: TP393.08
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 8次
引　用: 1次
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内容摘要

随着网络技术与和互联网应用的发展,网络安全问题显得越来越重要。拒绝服务攻击由于其实现容易、追踪困难、后果严重等而成为最难解决的网络安全问题之一。IP追踪技术是应对拒绝服务攻击的重要手段之一。本文重点研究IP追踪技术中的概率包标记算法,并在追踪的基础上,研究入侵防御技术。本文在分析当前互联网安全现状的基础上,首先研究了拒绝服务攻击的攻击机制、方法以及防御技术,着重对以概率包标记的方式的追踪攻击来源算法进行了深入的研究,分析了各自的优缺点,并针对动态概率包标记进行了改进,给出了改进的动态概率包标记算法ADPPM。该算法利用标记域中的距离域(distance)选择标记概率,既可使得其重构攻击路径时所需的数据包数量接近理想值,又可以有效抵抗攻击者伪造TTL域和距离域带来的影响。同时,该算法将标记分为节点标记和边标记的三片路径信息存储于IP报头的服务类型域和标识域,既充分挖掘了IP报头空间,又能不需要网络拓扑图就可重构攻击路径。通过使用流行的网络模拟软件NS2对标记方案进行了模拟对比,验证了此算法的优越性。针对现有的IP追踪技术仅聚焦于追踪攻击源,而几乎没有考虑在攻击发生时削弱攻击影响的情况,本文在深入研究Windows平台下基于NDIS中间层驱动的封包截取、过滤技术和基于IP追踪的智能包过滤技术的基础上,设计了基于ADPPM的入侵防御系统,该防御系统借助ADPPM方案获得攻击包信息,在边界路由和受害者端过滤攻击包。在NS2模拟平台上对该防御系统的过滤性能进行了测试,实验结果表明,对于攻击数据包的过滤比例可达85%以上,从而可以提高合法流量的整体吞吐量。并且该系统充分考虑到一旦边界路由器失效,可在受害者处使用中间层驱动阻断攻击,保证系统的安全。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-10
第一章绪论  10-14
  1.1 研究背景及意义  10-11
  1.2 研究现状  11-13
  1.3 研究内容及章节安排  13-14
第二章拒绝服务攻击及其对策研究  14-27
  2.1 DoS/DDoS 攻击策略分析  14-17
  2.2 拒绝服务攻击防御技术研究  17-19
  2.3 IP 追踪技术研究  19-26
    2.3.1 追踪技术的基础及条件  19-21
    2.3.2 入侵追踪技术分类  21-25
    2.3.3 几种追踪技术分析比较  25-26
  2.4 本章小结  26-27
第三章改进型概率包标记算法  27-45
  3.1 包标记算法的性能指标  27-29
  3.2 概率包标记策略  29-33
    3.2.1 基本包标记  29-31
    3.2.2 高级包标记  31-33
  3.3 动态概率包标记  33-35
  3.4 改进型动态概率包标记 ADPPM  35-39
    3.4.1 标记概率选择  35-37
    3.4.2 标记算法  37-39
  3.5 实验及效果评估  39-44
    3.5.1 网络模拟环境  39-41
    3.5.2 实验结果及性能分析  41-44
  3.6 本章小结  44-45
第四章基于ADPPM 的入侵防御系统设计  45-65
  4.1 基于 NDIS 中间层驱动的网络封包截获与过滤  45-57
    4.1.1 Windows 网络封包截获  45-49
    4.1.2 NDIS 中间层驱动  49-54
    4.1.3 中间层封包截获与过滤实现  54-57
  4.2 基于 IP 追踪的智能包过滤  57-59
    4.2.1 系统模型  57-58
    4.2.2 过滤方案  58-59
  4.3 基于 ADPPM 的入侵防御系统  59-64
    4.3.1 系统模型设计  60-62
    4.3.2 基于ADPPM 的双重包过滤方案  62-63
    4.3.3 模拟实验及性能分析  63-64
  4.4 本章小结  64-65
第五章总结与展望  65-67
参考文献  67-71
致谢  71-72
在学期间的研究成果及发表的学术论文  72

基于概率包标记的入侵追踪技术研究

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