入侵容忍的分布式Web服务器模型研究

论文摘要

入侵容忍承认攻击的发生是不可避免的,并且系统无法完全依赖于防火墙、入侵检测系统等传统的安全技术进行防御保护和检测入侵。入侵容忍主要考虑的是在入侵存在的情况下系统的生存能力,所关注的是入侵造成的影响而不是入侵的原因。入侵容忍的宗旨就是如何在入侵发生的情况下,保证系统服务的连续性。它要求系统具有耐攻击的可操作性,当系统遭受攻击或入侵时,仍然能够连续地提供所期望的服务;即使系统的某些组件已经遭受了破坏,系统也能继续提供降级的服务。 本文提出了入侵容忍的分布式Web服务器模型ITDW。该模型将一般类型的Web服务(COTS组件建立起来的分布式Web服务)作为保护的目标,目的是模型中的某些组件在已经遭到了恶意入侵的情况下,系统能够通过入侵响应和入侵掩盖两种方法,保证合法用户的合理请求,提供正常的Web服务,并能及时对受损组件进行恢复和还原。本文详细介绍了其中的代理服务器模块、服务执行模块和安全管理模块,着重解析了代理服务器的状态转换和有效性检测、Web服务器如何处理负载平衡以及如何实现多个服务器的一致性响应。文章利用中间件技术,保证了异构服务器间的可靠通信,使系统能够负载平衡、服务能够协同一致,尽早排除了系统中的可疑成分,对于保证系统的可靠性、服务的连续性以及恢复受损组件起到了一定作用。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 前言
• 第一章 入侵容忍概述
• 1.1 研究背景
• 1.1.1 网络服务的安全现状
• 1.1.2 现有安全技术的不足
• 1.2 入侵容忍介绍
• 1.2.1 入侵容忍思想的提出
• 1.2.2 入侵容忍的基本假设
• 1.2.3 入侵容忍的特点
• 1.3 本文的工作
• 1.4 本章小结
• 第二章 入侵容忍的实现研究
• 2.1 系统安全失败的过程剖析
• 2.1.1 从系统本身的角度分析
• 2.1.2 从入侵的角度分析
• 2.1.3 阻止安全失败的方法
• 2.2 实现入侵容忍的方法
• 2.3 入侵容忍与传统容错的关系与区别
• 2.4 入侵容忍的研究现状
• 2.5 本章小结
• 第三章 入侵容忍的分布式 WEB服务器模型
• 3.1 概述
• 3.2 结构
• 3.3 信息流程
• 3.4 本章小结
• 第四章 ITDW代理服务器的设计
• 4.1 PIRANHA模式
• 4.2 状态转换
• 4.3 有效性检查
• 4.4 本章小结
• 第五章 ITDWWEB服务器的设计
• 5.1 负载平衡
• 5.1.1 负载平衡的过程
• 5.1.2 多负载平衡器间的通信
• 5.2 服务执行
• 5.2.1 集合成员一致性概况
• 5.2.2 协议中的相关定义
• 5.2.3 成员一致性的形成过程
• 5.2.4 集合成员一致性的形式化描述
• 5.3 本章小结
• 第六章 ITDW安全管理模块的设计
• 6.1 入侵检测
• 6.2 还原重构
• 6.3 审计控制
• 6.4 本章小结
• 第七章 结束语
• 7.1 本文工作的总结
• 7.2 本设计存在的不足及对今后工作的设想
• 参考文献
• 致谢
• 附1: 项目背景
• 附2: 在读期间发表的论文