源端网络防御DDoS攻击方法的研究

论文摘要

分布式拒绝服务(DDoS)攻击的前身是由拒绝服务(DoS)攻击进化而来的分布式版本。拒绝服务(DoS)攻击是一种利用合理的服务请求来占用过多的服务资源,致使服务超载,无法响应其它合法用户请求的网络攻击方式,通常由单一主机发起。而分布式拒绝服务攻击则是由位于Internet上不同域内的多个主机发起,每个主机采用单一DoS攻击方法的大规模攻击方式,在Internet日益普及的今天,呈现出越来越严重的危害性。 拒绝服务发:生的本质在于Internet上的各种资源都是有限的。作为Internet基础的TCP/IP协议很好地体现了“尽最大努力服务”和“端到端机制”原则,然而,当“端到端机制”中的一方不怀好意蓄意去攻击另一方时,“尽最大努力服务”只会加速拒绝服务的产生。因此,Internet的设计之初就存在拒绝服务的安全隐患。 与采用单一攻击者和被攻击者的Dos攻击不同,DDoS攻击采用三层攻击体制。分别是发起攻击的“攻击者”,发送攻击指令的“控制傀儡机”和直接参与攻击的“攻击傀儡机”。三层攻击体制中的攻击者是攻击的发起者,由它完成最初的扫描和入侵过程,俘获一定数量的傀儡机,这些俘获的傀儡机再被划分为控制傀儡机和攻击傀儡机,最终完成攻击过程。 DDoS的防御面临技术和社会方面的挑战。技术方面的挑战来源于DDoS攻击本身的复杂性,而社会方面的挑战则在于成功的防御需要牵涉到Internet各方面的利益。当前主要的防御方法分为自治式和分布式防御,其中自治式防御中的源端防御由于靠近攻击源,因而具有避免拥塞、间接损害较小、便于攻击回溯和应用复杂的检测方法等诸多优点,成为当今流行的防御方法。 本文提出一种DDoS自适应源端防御(DASEND)方法,通过设置在源端路由器上的自适应源端检测和响应系统,对通过源端路由器的流量从流和连接两个粒度来

论文目录

• 1 防御DDOS攻击的研究背景
• 1.1 DDoS攻击的历史及其危害
• 1.2 DoS和DDoS攻击过程
• 1.2.1 DoS攻击过程
• 1.2.2 DDoS攻击过程
• 1.3 防御DDoS攻击的研究现状
• 1.3.1 增强协议安全
• 1.3.2 设置防御系统
• 1.4 本文的出发点
• 1.5 小结
• 2 DDOS攻击
• 2.1 拒绝服务（DoS）攻击
• 2.2 分布式拒绝服务（DDoS）攻击
• 2.3 拒绝服务（DoS）现象发生的根源
• 2.4 DDoS攻击目的
• 2.5 DDoS攻击体系
• 2.6 常见的攻击类型
• 2.6.1 UDP洪水攻击
• 2.6.2 TCP SYN洪水攻击（开放端口）
• 2.6.3 ICMP洪水攻击
• 2.6.4 Smurf攻击
• 2.6.5 域名服务（DNS）反射攻击
• 2.7 常用的攻击工具
• 2.8 小结
• 3 DDOS的防御
• 3.1 防御DDoS攻击所面临的挑战
• 3.1.1 技术方面的挑战
• 3.1.2 社会方面的挑战
• 3.2 防御目的
• 3.3 防御方法
• 3.3.1 预防方法
• 3.3.2 存活方法
• 3.3.3 响应方法
• 3.4 防御节点
• 3.4.1 自治式防御
• 3.4.2 分布式防御
• 3.5 一般防御措施
• 3.6 小结
• 4.DDOS自适应源端网络防御（DASEND）方法
• 4.1 源端防御的特点
• 4.2 源端防御对攻击的检测和响应
• 4.2.1 攻击检测
• 4.2.2 攻击响应
• 4.3 DDoS自适应源端网络防御（DASEND）的设计思想
• 4.3.1 DASEND在DDoS攻击体系中的位置
• 4.3.2 DASEND的攻击检测
• 4.3.3 DASEND的攻击响应
• 4.4 DASEND的架构
• 4.4.1 观测分类模块
• 4.4.2 限流计算模块
• 4.4.3 流量监控模块
• 4.5 小结
• 5 DASEND的实现及评估
• 5.1 DASEND架构的实现
• 5.1.1 观测分类模块
• 5.1.2 限流计算模块
• 5.1.3 流量监控模块
• 5.2 DASEND的仿真试验配置
• 5.2.1 拓扑结构
• 5.2.2 环境参数
• 5.2.3 试验参数
• 5.3 DASEND的仿真试验结果及评估
• 5.3.1 节点流量完全攻击的仿真试验
• dec和f_c对指数衰减过程的影响'>5.3.2 试验参数f_dec和f_c对指数衰减过程的影响
• 5.3.3 流量恢复过程的仿真试验
• 5.3.4 节点流量混合攻击的仿真试验（不包含连接划分）
• 5.3.5 节点流量混合攻击的仿真试验（包含连接划分）
• 5.4 小结
• 6 总结
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文