基于协议分析的P2P流量检测技术

论文摘要

随着互联网的迅速普及和不断发展,P2P应用已逐渐成为网络的主流。越来越多的用户使用P2P来下载大量的文件,特别是那些视频和音频文件。有关调查表明,P2P业务已悄然占据了互联网业务总量的60﹪到80﹪。P2P业务的不断增加,造成了网络宽带的巨大消耗,严重降低了其他正常业务的性能,尤其是在企业内部,因此对P2P进行识别并加以控制就成为了关键问题。早期的P2P应用通常采用固定的端口号来传输数据,对于这些应用,通过端口号可以直接进行准确的识别。但是,随着P2P协议的发展,目前的P2P应用采取了多种的伪装手段来躲避检测,例如采用随机端口号、HTTP伪装和流量加密等手段。本文主要通过深度包检测技术利用P2P协议的签名特征串来实现P2P流量的检测。本文首先研究分析了各个时期P2P协议的不同特点,并以KaZaA协议为例研究了深度包检测技术。接着研究了一了些常见的P2P协议并给出了其协议的签名特征串,同时提出了构建P2P签名特征库的方法。本文所实现的系统采用离线检测的方法,通过分析Sniffer的抓包文件进行P2P流量的检测。在特征串匹配算法方面,本文对四种单模式字符串匹配算法（Brute-Force算法、KMP算法、Boyer-Moore算法和QS算法）进行了研究,并对各个算法的实际性能进行了比较。通过对纯文本字符串和网络实际数据流量的匹配实验,本文选取了QS算法来实现签名特征串的匹配。接着,本文提出了一种算法,用以自动地从P2P的数据流量中分析并找出可能存在的签名特征串。最后对本文的研究内容作了总结,并提出了进一步的研究方向。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 存在的问题
• 1.4 本文的主要工作
• 1.5 本文的组织结构
• 第二章 P2P 概述
• 2.1 P2P 定义
• 2.2 第一代集中式P2P
• 2.3 第二代分布式P2P
• 2.4 第三代混合式P2P
• 2.5 本章小结
• 第三章 深度包检测技术
• 3.1 概述
• 3.2 签名
• 3.3 常见 P2P 协议的签名
• 3.3.1 KaZaA
• 3.3.2 Gnutella2
• 3.3.3 BitTorrent
• 3.3.4 PPLive
• 3.4 签名特征库
• 3.5 系统实现
• 3.5.1 开发平台
• 3.5.2 系统界面
• 3.5.3 系统流程
• 3.5.4 实验结果
• 3.6 本章小结
• 第四章 Sniffer
• 4.1 Sniffer 简介
• 4.2 Sniffer 网络分析仪
• 4.3 抓包文件格式
• 4.3.1 文件头
• 4.3.2 数据帧头
• 4.4 本章小结
• 第五章 字符串模式匹配算法
• 5.1 概述
• 5.2 相关定义
• 5.3 Brute-Force 算法
• 5.4 KMP 算法
• 5.5 BM 算法
• 5.6 QS 算法
• 5.7 算法性能测试
• 5.7.1 测试环境
• 5.7.2 测试实验一
• 5.7.3 测试实验二
• 5.8 本章小结
• 第六章 签名特征串提取
• 6.1 基本思想
• 6.2 相关算法
• 6.2.1 算法描述
• 6.2.2 算法测试
• 6.2.3 算法改进
• 6.3 本章小结
• 第七章 总结与展望
• 7.1 本文的主要工作
• 7.2 进一步的工作
• 参考文献
• 发表论文和科研情况说明
• 致谢