基于元数据的DNS异常检测系统设计与实现

发布时间：2020-11-01 17:53

　　 域名系统(DNS),在互联网上映射域名和IP地址的分布式数据库,是各种信息系统协调与合作的“中枢神经”。鉴于历史原因造成了DNS的复杂性和脆弱性,如果DNS瘫痪将会造成非常严重的后果。面对网络中各种异常的DNS行为,通过分析DNS通信数据,可以获得大量的正常或异常活动信息,继而检测恶意行为并控制恶意活动。恶意活动控制的关键在于检测速度和准确性,然而目前异常检测的方法如NetFlow/sFlow报文采样方式,DDoS/Port Scan异常流量发现,分析方式太粗,会丢失较多信息,造成检测结果的缺失;如数据包检测(DPI),是基于已知签名的识别方式,这对于加密流量的检测作用有限。所以,利用元数据(MetaData)的检测方式是介于两者之间的,这将会是进行异常情况检测的有效途径。同时,DNS元数据相较于原始采集数据,会大大减少对于CPU和内存等系统资源的占用,减小对网络传输设备的影响。本论文以元数据为驱动,重点过滤异常状态和现象,并以此为索引,回溯聚类、逆向溯源、关联分析、发现疑似、协同联动。总结前人有关DNS数据异常行为检测的方法,提出了基于DNS元数据的异常检测系统。系统基于大数据kafka+storm集群进行数据处理,提取全流量的DNS元数据作为网络安全分析中重要的资产。系统设计中结合了威胁情报库,主要职能模块为数据预处理模块、统计分析模块和异常检测模块。系统“预处理+分析+检测”的多层次的方式比较全面的分析了数据,以递进和补充的方式实现异常行为的检测。
【学位单位】：中北大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TP393.08
【部分图文】：

中北大学学位论文别 作用 不佳表现3) 被引向恶意网站S处理非权威性域和记录的查询1) 互联网无效，严重退化2) 数据泄露3) 被引向恶意网站理通信的原理，路由器的路径是通过 IP 地址转发的。当访问DNS 服务器将该主机名解析为 IP 地址。工作原理如图 2.1 所访问域名 www.baidu.com 为例。

DNS查询和响应的一般格式（1）首部中包括标识字段、标志、问题数、资源记录数、授权资源记录数和额外

图 2.3 DNS 查询报文中查询部分的格式，是由一个或几个标识符构成的序列。用首字的字节长度，域名末尾标识符的字节数为 0。查图 2.4 域名 smdfgh.uxz.dma.com 的表示行的服务类型 Type，通常为 A，即 IP 地址查询中的响应部分响应部分包括回答字段、授权字段和额外信息字
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本文编号：2865885