网络异常检测与攻击隔离技术

论文摘要

Internet的迅速发展带来巨大方便的同时也导致了越来越多的入侵行为的发生。其中以DDoS攻击和蠕虫为代表的大量消耗网络带宽的异常行为危害越来越大。由于蠕虫和DDoS攻击等大规模资源消耗型攻击具有全局性、突发性、破坏力大等特点,常规的信息安全保障措施往往作用有限,因此,研究大规模大流量网络环境下的网络异常检测与攻击隔离技术具有重要意义。本文首先提出基于相似度统计的异常检测算法,该算法统计流量排名前N位的IP或端口,通过对连续两次采样时间段数据比较相似度的方法发现流量发生突变的IP或端口。模拟DDoS攻击实验证明了基于相似度统计的异常检测算法是有效的。在发现网络异常后,进行异常特征提取,以支持基于特征监测的攻击源的定位。为实现对于DDoS/蠕虫攻击的有效遏制,本文研究了基于动态路由扩散的攻击隔离技术,在网络出现流量异常后,通过动态路由交换协议扩散隔离的路由信息,实现针对攻击源的的快速隔离最后,为了验证异常检测和攻击隔离方法的有效性,我们设计并实现了针对大规模大流量网络环境的异常检测与攻击隔离系统。整个系统能够及时发现网络异常情况,并定位攻击源,而后利用OSPF路由扩散,完成对攻击源的隔离。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 拒绝服务攻击和蠕虫
• 1.2.1 拒绝服务攻击
• 1.2.2 蠕虫
• 1.3 研究现状
• 1.3.1 网络入侵检测技术研究现状
• 1.3.2 攻击隔离技术研究现状
• 1.4 本文研究的主要内容
• 第二章 基于相似度统计的异常检测算法
• 2.1 网络流量的统计特性
• 2.2 基于相似度统计的异常检测算法
• 2.3 异常特征的提取
• 2.4 本章小结
• 第三章 基于动态路由扩散的攻击隔离技术
• 3.1 动态路由协议
• 3.2 基于路由扩散的隔离技术
• 3.3 动态路由协议的选取和配置
• 3.4 相关技术比较
• 3.5 本章小结
• 第四章 网络异常检测与攻击隔离系统的设计与实现
• 4.1 系统框架结构
• 4.2 高性能网络数据捕获平台
• 4.3 异常检测引擎
• 4.4 综合分析引擎
• 4.5 攻击隔离引擎
• 4.5.1 控制中心端设计
• 4.5.2 路由器端设计
• 4.6 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢