服务迁移漫游在减轻拒绝服务攻击中的应用

论文摘要

网络应用的普及使人们的工作生活越来越离不开网络。CRM、ERP、办公自动化软件极大的提高了人们工作的效率；通过网络可以找到各种工作、学习资料；上网交电话费，交友娱乐。但是，在网络上有很多攻击行为在发生，自从计算机以网络方式被连接开始，网络安全就成为一个重大问题。网络安全中，拒绝服务攻击(Denial of Service)以其危害巨大，难以防御等特点成为黑客经常采用的攻击手段。本文深入分析了DoS攻击利用TCP／IP协议缺陷进行攻击的机理以及已有的DoS攻击防御和减轻的相关技术。借鉴TCP迁移技术，提出服务器主动漫游技术以减轻DoS攻击的安全通讯方案。本文完成了主动服务漫游应用框架总体设计，其核心思想是服务器主动迁移漫游，引起服务器从一个物理联结点迁移到另一个物理联结点来实现减轻DoS攻击引起的损害。通过基于TCP／IP协议的网络编程接口socket实现了保证网络安全通信的服务漫游系统。具体的实现过程是：服务器池中的服务器在任一时刻只有一个服务器是活动的，活动服务器的位置每隔一定时间间隔周期性迁移到服务器池中的其他服务器上，其IP地址或者端口号随之改变，而服务器的连接状态信息被储存在客户机中，在服务器迁移漫游时，老服务器主动冲掉其服务状态信息，任何连到老服务器上的客户被认为是非法的而被防火墙过滤掉。只有合法用户能跟上不断改变位置的活动服务器，从而达到减轻DoS攻击的目的。经实验室局域网试运行，该方案在减轻DoS攻击方面，既可以有效的降低客户的响应延迟，又不占用过多服务器资源。验证了服务器主动漫游以减轻DoS攻击的思想合理、可行。另外，本方案服务迁移的主动性使得攻击者难以猜到什么时候、什么地方服务器会漫游。因此，即使遭受到DoS攻击服务也会迅速恢复，从而确保了高速高质量的服务。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 本课题提出的背景
• 1.2 DoS机理
• 1.3 DoS防御技术的研究现状
• 1.3.1 资源耗尽攻击的防御技术
• 1.3.2 流量攻击的防御技术
• 1.3.3 快速追踪技术
• 1.3.4 TCP迁移技术
• 1.4 本课题研究的主要内容
• 1.4.1 主动服务迁移漫游思想的提出
• 1.4.2 本课题迁移漫游思想的实现方法
• 2 TCP迁移技术的介绍与研究
• 3 基于主动服务漫游在减轻拒绝服务攻击中的应用框架
• 3.1 服务器漫游系统的总体设计
• 3.2 服务器漫游
• 4 服务漫游系统的设计与实现
• 4.1 服务器漫游系统的总体设计
• 4.2 SOCKET概述
• 4.3 套接字
• 4.4 客户机/服务器模型
• 4.5 网络系统的编程接口Socket的实现原理
• 4.6 Socket程序的设计与实现
• 4.6.1 基于TCP/IP协议的Socket的设计
• 4.6.2 自定义Socket结构类型
• 4.6.3 相关程序设计实现
• 5 实验验证
• 5.1 实验环境
• 5.2 实验方法
• 5.3 实验数据
• 5.4 结果分析
• 6 结论
• 参考文献
• 附录A 部分程序代码
• 致谢