内容中心网络兴趣包泛洪攻击理论分析模型研究

发布时间：2017-12-17 22:29

  本文关键词：内容中心网络兴趣包泛洪攻击理论分析模型研究

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【摘要】：从工业时代到信息时代,技术力量推动着人类创造新世界。互联网、云计算和大数据等现代信息技术,正以改变一切的力量在全球范围内掀起一场影响人类所有层面的深刻变革。人们通过网络之间的互联互通实现了硬件资源间的共享,并可以在任意自己喜欢的地点和时间工作,但随着大数据的到来以及当今社会内容的丰富,人们对各种数据的需求也变得越来越大,使得互联网内容分发服务的需求与总数据流量呈现激增的趋势。这样的用户需求决定了要改变网络通信模型,TCP/IP网络已经无法满足大量数据内容的传输,因为面向主机的通信方式无法有效处理以内容为中心的用户需求,不能实现高效的内容分发,这就需要我们把通信模式从关注主机位置转换到关注内容本身,内容中心网络应运而生,并迅速成为最具有竞争力的未来互联网架构。内容中心网络把内容作为第一实体,信息的分发和获取均依靠内容的名字获取,不再携带用户的位置或身份信息。在设计架构之初,设计者们就考虑到要把安全性嵌入协议栈当中,与传统的IP网络相比具有一定的优势,但是仍然会遭受某些攻击的危害,比如兴趣包泛洪攻击。本文为了分析和量化兴趣包泛洪攻击对内容中心网络的危害程度,利用节点工作机制和排队论知识建立了一个理论分析模型,最后得到网络兴趣包拒绝概率的表达式,方便研究某个参数变化对拒绝概率的影响。本文首先介绍了内容中心网络的研究意义,并引出研究兴趣包泛洪攻击的背景意义,指出了两者的研究现状,同时介绍了本文了主要研究工作和文章的结构安排。然后对内容中心网络架构进行了详细介绍,分别从架构模型、节点模型及其工作机制、部署与应用方面描述,其安全性则从内容消费者、中间节点和内容发布者三个角度分析,并对兴趣包泛洪攻击进行详细分析。兴趣包泛洪攻击(IFA)是其中容易发动而且危害较大的一种威胁,为了能够量化兴趣包泛洪攻击带来的危害,本文利用节点的工作机制结合排队论的知识建立单个节点的理论分析模型,之后扩展到小型拓扑结构中,从而得到一个网络出现丢包的数学概率表达式。最后为了验证理论分析模型的正确性,本文采用MATLAB仿真工具分析内容流行度与兴趣包拒绝概率之间的关系以及请求速率、缓存大小和PIT条目的生存时间对拒绝服务概率的影响,并与针对虚假兴趣包泛洪攻击(IFA-F)模型进行对比,得出本文模型既能分析虚假兴趣包泛洪攻击,又能分析真实兴趣包泛洪攻击,使得分析模型具有更好的包容性。
【学位授予单位】：兰州理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP393.08

【参考文献】

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本文编号：1301836