针对SYN Flood型DDoS攻击的改进检测算法研究

论文摘要

随着Internet的日益普及,网络的安全性已经直接影响着Internet发展的前景。分布式拒绝服务攻击(DDoS,Distributed Denial of Service)是当今影响网络安全中比较重要的一个因素,给互联网络带来了不可估量的损失。研究如何有效的检测和防范DDoS攻击的方法成了网络攻击检测领域的一个十分重要的问题。目前人们对DDoS攻击进行的检测和防范研究工作已经进行了很多,但没有实质性的重大突破,DDoS的检测方法仍然是当前网络安全领域的重要前沿。因此,研究DDoS攻击具有重大的理论和现实意义。本文采用Red Hat Linux 9.0操作系统。Linux操作系统具有健壮、可靠、灵活等特点,并且它提供了完整的防火墙功能。此外,它包含了Netfilter防火墙功能,能以更好的机构重新构造并实现许多新功能,比如完整的动态NAT、基于MAC及用户的过滤,真正的基于状态的过滤,包速率限制等等。凭借自身很多优势,Linux非常适合当作开发检测DDoS攻击的服务器。本文首先介绍了DDoS攻击的定义、分类、SYN Flood型DDoS攻击的原理。然后剖析了几种典型的DDoS攻击检测算法,针对RST SYN Proxy算法的缺点进行了阐述,提出改进的RST SYN Proxy算法,并在实验室条件下,在Red Hat Linux9.0系统上,利用信息熵值的实时攻击检测方法,对系统进行简单的检测,最后作出总结。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 基本概念及研究背景
• 1.2 国内外当前研究现状
• 1.3 论文的主要研究内容与结构安排
• 第2章 DDoS攻击研究
• 2.1 DDoS攻击概述
• 2.2 DDoS攻击的分类
• 2.2.1 洪泛攻击
• 2.2.2 扩大攻击
• 2.2.3 分布式反射拒绝服务攻击（DRDoS）
• 2.2.4 协议攻击
• 2.2.5 畸形包攻击
• 2.3 DDoS攻击的工具
• 2.4 SYN Flood攻击原理
• 2.5 SYN Flood攻击防范技术
• 2.5.1 过滤网关防护
• 2.5.2 加固TCP/IP协议栈
• 2.6 分布式拒绝服务攻击的发展趋势
• 第3章 DDoS攻击的检测方法介绍
• 3.1 基于源的DDoS攻击的检测
• 3.2 基于抽样测量的高速网络实时异常检测
• 3.3 基于负载预测的分布式拒绝服务攻击检测
• 3.4 基于历史过滤的DDoS检测
• 3.5 基于信息熵的异常检测
• 3.6 基于流量统计的DDoS攻击检测
• 3.7 RST SYN Proxy算法
• 3.8 RST SYN Proxy改进算法
• 第4章 DDoS攻击检测系统总体设计
• 4.1 Linux安全防御系统架构研究
• 4.1.1 Linux操作系统支持性
• 4.1.2 Linux包捕获机制
• 4.1.3 Linux内核包过滤防火墙体系
• 4.1.4 Netfilter
• 4.1.5 Linux内核态与用户态通信机制
• 4.1.6 Netlink套接字
• 4.1.7 数据包的转发
• 4.2 模块的构建
• 4.2.1 检测模块
• 4.2.2 防御模块
• 4.2.3 内核模块
• 4.3 网桥方式进行数据包转发
• 4.4 攻击检测算法
• 4.5 RST SYN Proxy改进算法的实现
• 第5章 功能测试
• 5.1 实验环境
• 5.2 实验测试结果
• 第6章 总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 参考文献
• 攻读学位期间公开发表的论文
• 致谢
• 研究生履历