IPv6环境下基于P2P的蠕虫传播和抑制策略研究

论文摘要

随着IPv6时代的到来,网络安全问题越来越引起关注。人们普遍认为IPv6协议的128bits的地址空间对网络蠕虫具有天然的抵抗能力。但是,事实并非如此,最近的相关研究表明,蠕虫仍然能以“聪明”的方式在IPv6网络中传播并且传播呈现新的特性。传统的蠕虫研究方法及抑制策略已不再完全使用。因此,研究新的蠕虫传播方式及抑制策略成为迫切需要。本文结合了IPv6网络的特点、P2P网络的特点和蠕虫传播的特性,提出一种能够在IPv6网络中借助P2P系统进行快速传播的新型蠕虫-—P2P-based蠕虫,该蠕虫采用两阶段攻击算法感染目标节点。依据该攻击算法和传染病学中分“种群”建模的思想,本文以将节点分类和分组的方式,采用基于离散时间的递归方法构建了蠕虫传播模型。此外,为了抑制该蠕虫的传播,本文还提出一种基于信任度的"Neighbor-Alert"抑制策略,该策略的主要思想是：P2P网络中被检测到的被感染节点会产生警报,并分享给所有邻居节点以使其他节点尽可能早的变成免疫状态,来达到抑制蠕虫传播的目的。为了防止虚假警报的传播,邻居节点之间需要根据信任度决定是否处理收到的警报,信任度的计算方法是借鉴P2P信任模型进行确定的。更近一步地,构建了蠕虫抑制模型来反映抑制策略对蠕虫传播的影响。最后,本文在理论分析的基础上,进行了仿真实验,结果证明该蠕虫能够在IPv6网络中快速传播。并且通过仿真结果和数值结果曲线的拟合,验证了蠕虫传播模型和抑制模型的正确性,以及抑制策略所能达到的良好的抑制效果,此外还分析了各种参数对蠕虫传播和抑制效果的影响。本文对IPv6环境下蠕虫的传播和抑制策略的研究,对于预测IPv6网络中蠕虫的传播规律和进行有效的预警具有重要意义。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究的背景及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 本文的主要内容及章节安排
• 第2章 蠕虫相关技术研究
• 2.1 IPv4蠕虫相关研究
• 2.1.1 IPv4蠕虫简介
• 2.1.2 IPv4蠕虫传播模型
• 2.1.3 影响蠕虫传播因素
• 2.2 IPv6蠕虫相关研究
• 2.2.1 IPv6地址结构
• 2.2.2 IPv6蠕虫扫描策略
• 2.2.3 几种现有IPv6蠕虫
• 2.3 P2P蠕虫相关研究
• 2.3.1 P2P蠕虫的定义
• 2.3.2 P2P蠕虫的分类
• 2.3.3 P2P蠕虫的特点
• 2.4 本章小结
• 第3章 IPv6环境下P2P-based蠕虫的设计
• 3.1 P2P-based蠕虫的攻击策略
• 3.1.1 P2P攻击算法
• 3.1.2 P2P攻击算法评价
• 3.1.3 组播攻击算法
• 3.1.4 组播攻击算法评价
• 3.2 P2P-based蠕虫的传播模型
• 3.2.1 传播模型假设
• 3.2.2 传播模型建立
• 3.3 传播模型分析
• 3.4 本章小结
• 第4章 P2P-based蠕虫抑制策略研究
• 4.1 基于信任度的“Neighbor-Alert”抑制策略
• 4.1.1 “Neighbor-Alert”抑制策略的提出
• 4.1.2 P2P-based蠕虫的自动检测
• 4.1.3 “Neighbor-Alert”抑制策略
• 4.1.4 信任度的确定
• 4.2 抑制模型的建立
• 4.2.1 节点状态变化
• 4.2.2 抑制模型方程
• 4.3 本章小结
• 第5章 仿真分析
• 5.1 P2P-based蠕虫传播模型仿真分析
• 5.1.1 蠕虫传播模型仿真程序
• 5.1.2 仿真结果分析
• 5.2 “Neighbor-Alert”抑制模型仿真分析
• 5.2.1 蠕虫抑制模型仿真程序
• 5.2.2 仿真结果分析
• 5.3 本章小结
• 第6章 总结与展望
• 6.1 本文工作总结
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士期间发表的论文及参加的项目