军训网数据中心信息服务系统的可生存性研究

论文摘要

可生存性是指网络信息系统在遭受攻击、故障或意外事帮的情况下仍能保证关键服务的连续性和可用性,是当前安全技术领域研究的热点。军训网数据中心信息服务系统为多种军事应用提供数据共享服务,提高其可生存性对保证基于军训网的军事应用系统安全可靠运行尤为重要。论文从保证数据共享服务的连续性和可用性角度,通过引入服务漂移技术,探讨如何提高军训网数据中心信息服务系统可生存性的问题。首先研究了可生存性理论与技术,明确了基于服务漂移的可生存性增强技术的研究思路;然后对服务漂移实现机制及其安全性进行了分析,针对TCP连接迁移技术自身安全机制所存在的缺陷,引入基于可信第三方权威认证机构CA的认证机制,对其进行改进,并分析了该方案防止中间人攻击的有效性;详细分析了黄遵国博士所提出的主动漂移模型,并针对该模型在漂移过程中存在攻击者发出恶意的迁移请求等问题,通过引入安全的组通信机制,从而提出了一种基于安全组通信机制的服务漂移模型SGCSMM,经过安全性分析证明了该模型能够有效地保证服务的安全漂移。其次,在服务漂移机制安全性改进和SGCSMM模型建立的基础上,通过对军训网数据中心信息服务系统的需求分析,融合抗攻击机制、识别机制和响应恢复机制等三种可生存性增强机制,给出了一种基于服务漂移的可生存服务框架,确保系统遭受攻击或发生故障时所提供的数据共享服务的连续性和可用性,从而提高了系统的可尘存能力。最后,重点研究了框架中的核心部分——服务漂移模块,提出基于“时间片+事件”的触发机制,优化了服务漂移策略;利用被动复制与消息日志相结合的保存方法设计了一种服务恢复方案,并通过实验验证了方案的可行性和有效性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景与意义
• 1.2 研究现状
• 1.3 本文的研究内容
• 1.4 论文的组织结构
• 第二章 可生存性理论与技术
• 2.1 可生存性的内涵
• 2.1.1 可生存性定义
• 2.1.2 可生存性与安全性的关系
• 2.1.3 可生存性与容错性的关系
• 2.1.4 可生存性与可靠性的关系
• 2.1.5 可生存性与可信性的关系
• 2.2 可生存系统的体系结构与设计方法
• 2.2.1 可生存系统的体系结构
• 2.2.2 可生存系统的设计方法
• 2.3 可生存性分析与评估
• 2.4 可生存性设计中可采用的关键技术
• 2.5 可生存性增强技术方案
• 2.5.1 基于3R的可生存性增强技术方案
• 2.5.2 基于异构网络的可生存性增强技术方案
• 2.5.3 基于服务漂移的可生存性增强技术方案
• 2.5.4 基于 P2P的可生存性增强技术方案
• 2.6 本章小结
• 第三章 服务漂移机制的安全性改进
• 3.1 服务漂移技术分析
• 3.2 TCP连接迁移技术安全机制的改进
• 3.2.1 TCP连接迁移技术概述
• 3.2.2 安全机制的改进
• 3.2.3 改进方案的安全性分析
• 3.3 基于安全组通信机制的服务漂移模型的设计
• 3.3.1 一种典型的服务漂移模型及其存在的问题
• 3.3.2 安全组通信技术
• 3.3.3 基于安全组通信机制的服务漂移模型 SGCSMM的设计
• 3.3.4 模型的安全性分析
• 3.4 本章小结
• 第四章 军训网服务系统的可生存服务框架设计
• 4.1 军训网服务系统的需求分析
• 4.1.1 面临的主要威胁
• 4.1.2 可生存性需求
• 4.2 设计思路
• 4.3 基于服务漂移的可生存服务框架的总体设计
• 4.3.1 防御层
• 4.3.2 识别评估层
• 4.3.3 漂移恢复层
• 4.4 该框架的工作流程
• 4.5 该框架的可生存能力分析
• 4.6 本章小结
• 第五章 服务漂移方案的设计
• 5.1 设计背景与目标
• 5.2 服务漂移策略的优化设计
• 5.2.1 迁移触发机制的改进
• 5.2.2 服务器竞争机制
• 5.2.3 一种自适应服务漂移策略的设计
• 5.3 服务恢复方案的设计
• 5.3.1 设计原则
• 5.3.2 服务的保存
• 5.3.3 服务的恢复
• 5.4 服务恢复方案的测试与分析
• 5.4.1 测试实验环境
• 5.4.2 测试目的
• 5.4.3 测试用例与结果分析
• 5.5 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 论文工作总结
• 6.2 研究工作展望
• 参考文献
• 作者简历 攻读硕士学位期间完成的主要工作
• 致谢