虚拟蜜罐在网络安全中的应用研究

论文摘要

近几年,随着互联网技术的发展,网络给人们提供了越来越多的服务,但各种网络的攻击手段以及病毒的产生和传播速度也加快了,这给网络安全带来了巨大的挑战。现有的一些常用网络安全技术,如防火墙技术、入侵检测技术都是一些被动防御措施,都是基于己知的事实和攻击模式,它们往往滞后于网络攻击行为,处于被动的位置。本文研究了一种新的主动型的网络安全技术—蜜罐技术。蜜罐技术可以弥补传统网络安全技术在对抗和捕获未知攻击上的不足,它是一种网络诱骗技术,通过真实或模拟的网络和服务来吸引攻击。基于在网络中部署大量物理蜜罐需花费的时间和费用比较多的缺点,本文重点研究了虚拟蜜罐框架honeyd,它具有能在一台物理主机上同时模拟出成千上万虚拟蜜罐的优点。本文研究了honeyd的逻辑框架结构,并对其关键技术指纹匹配技术、虚拟蜜罐网络技术进行了深入分析。本文着重设计和实现了一个虚拟陷阱网络系统。该系统用honeyd来模拟大量虚拟蜜罐,通过编写和调用脚本来模拟网络服务。并使用了模拟操作系统网络栈,模拟动态路由拓扑结构的技术。通过防火墙IPTables对该系统进行严格监控,以防止黑客以其作为跳板去攻击其它主机。将该系统放入校园网中进行了测试,验证了该系统可以成功诱骗攻击者,转移攻击流量。针对蜜罐日志的重要性及honeyd的日志功能缺陷,设计了一种日志转移备份的新方案。该方案在系统中增加了一台Linux日志服务器,并通过对honeyd代码及Linux下syslog配置的修改来实现日志数据的转移备份。本文还分析和研究了严重影响网络安全的蠕虫病毒,根据其传播模型SIR模型和honeyd的特点,提出了一种用honeyd搭建虚拟蜜罐系统来捕获蠕虫副本、转移攻击流量,反攻已感染主机的方案,以此来减轻蠕虫对局域网的破坏。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 选题的背景及意义
• 1.2 网络安全的现状
• 1.2.1 网络攻击技术
• 1.2.2 现有的网络安全技术
• 1.3 一种新的网络安全技术
• 1.3.1 传统的网络安全技术的缺点
• 1.3.2 一种新的网络安全技术—蜜罐
• 1.4 论文的研究内容
• 1.4.1 论文的主要工作
• 1.4.2 论文的内容安排
• 1.5 本章小结
• 第2章 蜜罐技术综述
• 2.1 蜜罐的概念
• 2.1.1 蜜罐的定义
• 2.1.2 honeypot 的分类
• 2.2 国内外研究现状
• 2.2.1 国内蜜罐技术研究现状
• 2.2.2 国外研究现状
• 2.3 现有蜜罐产品介绍
• 2.4 HONEYPOT 中的主要技术分析
• 2.4.1 网络欺骗技术
• 2.4.2 数据捕获
• 2.4.3 数据分析
• 2.4.4 数据控制
• 2.5 蜜罐技术的优缺点
• 2.5.1 蜜罐的优点
• 2.5.2 蜜罐的缺点
• 2.6 本章小结
• 第3章 蜜罐HONEYD 的分析与研究
• 3.1 HONEYD 简介
• 3.1.1 Honeyd 的优点
• 3.1.2 Honeyd 运行时要用到的库
• 3.2 HONEYD 的数据收集过程
• 3.3 HONEYD 的逻辑框架结构
• 3.4 HONEYD 的关键技术分析
• 3.4.1 指纹匹配技术
• 3.4.2 虚拟蜜罐网络技术
• 3.5 HONEYD 在网络安全中的典型应用
• 3.5.1 产生入侵检测
• 3.5.2 网络诱骗
• 3.5.3 垃圾邮件过滤
• 3.6 本章小结
• 第4章 虚拟蜜罐在网络安全中的应用研究
• 4.1 虚拟蜜罐的部署位置分析
• 4.2 虚拟蜜罐在网络安全中的作用
• 4.2.1 阻止和转移攻击
• 4.2.2 检测攻击
• 4.3 虚拟蜜罐的配置分析
• 4.4 虚拟陷阱网络系统的设计与测试
• 4.4.1 设计思想
• 4.4.2 IPTables
• 4.4.3 建立honeyd 配置文件
• 4.4.4 路由拓扑模拟
• 4.4.5 对虚拟陷阱网络系统进行测试
• 4.5 对虚拟蜜罐系统的改进
• 4.5.1 虚拟蜜罐日志功能的缺陷
• 4.5.2 Honeyd 日志转移方案的设计
• 4.6 本章小结
• 第5章 基于虚拟蜜罐的蠕虫对抗实验研究
• 5.1 蠕虫简介
• 5.1.1 蠕虫技术分析
• 5.1.2 常用的蠕虫对抗方法
• 5.1.3 蠕虫的传播模型分析
• 5.2 用 HONEYD 对抗蠕虫的原理与过程
• 5.2.1 方案原理
• 5.2.2 方案实现过程
• 5.3 模拟实验
• 5.4 用虚拟蜜罐对抗蠕虫的优势与不足
• 5.5 本章小结
• 总结与展望
• 1.总结
• 2.展望
• 参考文献
• 附录A（攻读硕士学位期间所发表的学术论文目录）
• 附录B（攻读硕士学位期间所参与的项目）
• 致谢