基于博弈论的边界网关协议路由邻居信任机制

发布时间：2020-04-25 18:58

【摘要】：随着互联网的规模逐渐庞大,网络安全事件的发生越来越频繁。BGP协议----边界网关协议的安全性也引起了高度关注。传统的BGP协议缺乏保证信息安全的机制,针对BGP协议的安全攻击已经屡次发生,因此BGP协议的安全性研究十分重要。虽然近些年各大公司及科研机构提出了许多解决方案,但是,这些安全方案在实际部署或使用效率上或多或少的存在欠缺。因此,研究如何有效地保证BGP协议的安全依然是信息安全领域的核心问题之一。BGP安全漏洞主要体现在如下两个方面:BGP系统中,当某个AS宣告时,没有一个有效的办法来证明Update消息中NLRI字段和AS_PATH属性中内容是否为真实消息;在BGP发言人与邻居BGP发言人进行通信时,无法保证更新消息的完整性、以及邻居身份的真实性。针对BGP邻居身份真实性问题,博弈论----一种基于事前的决策分析理论,能够很好解决该问题。因此,本文设计了一种基于博弈论的边界网关协议路由邻居信任机制。本文介绍BGP和博弈论的基础知识,以及BGP的安全问题,然后通过博弈论理论,建立了 BGP博弈模型,在该模型的基础上建立了一套“人性化”的惩罚机制,用来惩罚自私的AS路由节点,并激励节点选择友好的策略行为,以达到利益的最大化。最后提出了基于以上研究的BGP邻居建立机制,并给出了该机制的具体实施方法。综上所述,本文主要研究成果如下:(1)提出了一种基于博弈论和信誉的BGP邻居建立算法。(2)根据博弈模型和声誉效应,设计了人性化的惩罚机制,用来惩罚自私的AS节点,激励节点选择友好的策略行为。(3)设计了该机制的具体部署方案,并给出该机制建立邻居关系、维护邻居关系的具体实施方法。与现有的BGP安全方案相比,该机制不需要修改BGP路由原有的协议,不需要部署复杂的密钥管理设施,同时可以根据用户的需求增加或降低监测节点的数量,可以根据用户对安全的需求程度,自主设置安全等级。为BGP安全提供了强有力的支撑。
【图文】：

发言人,报文类型,报文头,报文格式

（１）报文类型逡逑ＢＧＰ有的报文类型共有４种，四种类型的ＢＧＰ报文对应着四种ＢＧＰ报文格式［２６］，逡逑但它们的报文头是相同的［２７］。首部一般由三个部分构成，其格式如图２－２所示。逡逑６逡逑

空闲状态,有限状态机,路由,属性

’输ＮＯＴＩＦＩＣＡＴＩＯＮ给邻居路由的发言人，邻居路由的发言人接收到该报文后，断开他？逡逑们之间的连接。ＮＯＴＩＦＩＣＡＴＩＯＮ报文格式如图２－６所示。逡逑差错码逡逑差错子码逡逑数据逡逑图邋２－６邋ＮＯＴＩＦＩＣＡＴＩＯＮ邋报文逡逑差错码：指明错误类型，占用１个字节。逡逑差错子码：详细说明错误信息，占用１个字节。逡逑数据：用于辅助发现错误的原因，具体内容由差错码和差错子码而定，字节长度可逡逑变。逦■逡逑２．１．４邋ＢＧＰ路由属性逡逑ＢＧＰ路由属性是一组描述ＢＧＰ前缀特性的参数，它对特定的路由进行了详细的描逡逑述，ＢＧＰ在进行路由选择和过滤时广泛使用了这些属性。ＢＧＰ常用的路由属性如表２－１逡逑所示。其中ＯＲＩＧＩＮ、ＡＳ＿ＰＡＴＨ、ＮＥＸＴ＿ＨＯＰ三种属性，为公认必须遵循属性，这三逡逑种属性必须出现在ＵＰＤＡＴＥ报文中，如果路由器在报文中，发现缺少其中某种属性，逡逑ＵＰＤＡＴＥ报文会出错
【学位授予单位】：广西大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TP393.08;O225

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