IP追踪技术在数据链路层的扩展研究

论文摘要

随着网络技术和网络应用的发展,网络安全问题显得越来越重要。拒绝服务(DoS)攻击由于发动容易、难于防御和追踪,成为当前网络中最常见也最具威胁的一种攻击方式,给网络带来了极大的危害。因此,研究拒绝服务攻击及其对策极为重要,如何快速、有效的确定攻击源,并及时采取相应防御措施,成为拒绝服务攻击防御研究中最具挑战性也是最关键课题之一。本文介绍了拒绝服务攻击的攻击机制、方法及其对策,研究了当前IP追踪方案现状以及主要的几种数据包标记追踪方案,通过分析IP追踪方案在数据链路层的扩展技术,提出了数据包标记IP追踪技术在数据链路层的扩展,以期在IP追踪技术追踪到边界路由器后,在数据链路层中追踪到攻击主机。本文研究并提出了数据帧标签结构,防止攻击者对数据帧的MAC地址的修改和伪造,达到较高的安全性和抗干扰性;在不破坏现有以太网的协议标准和转发性能前提下,通过对标记算法的合理设计,达到了较好的追踪效果;此外,本文还对提出方案中的数据存储结构进行了改进,较好提高了追踪方案效率。通过对追踪方案的性能进行实验对比,结果表明本文提出的数据链路层方案是切实有效的。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 拒绝服务攻击概述
• 1.2 IP追踪问题概述
• 1.3 研究内容
• 1.4 全文章节安排
• 第二章 拒绝服务攻击追踪技术研究现状
• 2.1 拒绝服务攻击的追踪问题
• 2.2 追踪技术分类
• 2.3 拒绝服务攻击追踪技术简介
• 2.2.1 入口过滤
• 2.2.2 链路测试
• 2.2.3 日志记录
• 2.2.4 ICMP追踪
• 2.2.5 覆盖网络
• 2.4 IP数据包标记技术
• 2.5 IP追踪技术在数据链路层的扩展
• 2.5.1 SPIE体系结构研究
• 2.5.2 源路径隔离引擎IP追踪技术在数据链路层的扩展
• 2.6 本章小结
• 第三章 数据包标记IP追踪技术在数据链路层的扩展
• 3.1 数据包标记IP追踪技术
• 3.1.1 数据包标记IP追踪技术的发展
• 3.1.2 基本包标记方法
• 3.1.3 高级数据包标记方案
• 3.1.4 改进的高级数据包标记方案
• 3.1.5 带认证的数据报标记方案
• 3.1.6 代数方法
• 3.2 数据链路层追踪
• 3.2.1 以太网研究
• 3.2.2 追踪标签
• 3.2.3 数据帧标记器
• 3.2.4 标签收集分析器
• 3.2.5 TFT操作算法
• 3.2.6 TACH操作过程
• 3.3 实验模拟与仿真
• 3.3.1 仿真工具简介
• 3.3.2 实验环境
• 3.3.3 实验方案
• 3.3.4 实验结果及性能分析
• 3.4 本章小结
• 第四章 TRACK追踪方法的改进
• 4.1 IP数据包摘要
• 4.1.1 IPv4协议头分析
• 4.1.2 Bloom Filter原理及容错率分析
• 4.2 TACH数据结构改进
• 4.2.1 Hash函数
• 4.2.2 改进结果
• 4.2.2 实验结果及性能分析
• 4.4 本章小结
• 第五章 结束语
• 5.1 本文总结
• 5.2 下一步工作
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间的主要研究成果
• 发表论文
• 参加科研项目