命名数据网络中IFA的检测与防御研究

发布时间：2017-06-03 19:04

  本文关键词：命名数据网络中IFA的检测与防御研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：近年来,许多学者都开始致力于下一代互联网中新型网络架构的研究。命名数据网络就是在这样一种背景下诞生的新型的网络架构。其核心意义在于构建了一种以内容为导向的数据驱动模型,而这也迎合了未来互联网发展的趋势。或许命名数据网络将会在未来取代现有的基于TCP/IP的网络架构。同时,作为一种新型的网络架构,命名数据网络的安全性也受到了广泛的关注。尽管目前存在于TCP/IP架构下的网络攻击形式大多对于命名数据网络是无效的,但是命名数据网络并不能抵御一种类似现有的类DDoS攻击——兴趣包泛洪攻击。这种攻击形式可以充分的利用命名数据网络转发机制中的安全漏洞,发出大量的恶意攻击包,造成网络资源消耗殆尽,致使网络瘫痪。考虑到这种新兴的攻击模式的危害性,本文做出了如下工作：首先,着重介绍了命名数据网络的网络架构,通过对命名数据网络的架构特点进行分析,对网络的攻击机制做出假设,并对攻击造成的网络影响做出分析与归纳。提出兴趣包泛洪攻击的特征分析,并针对现有的命名数据网络架构的漏洞对现有的集中防御机制做出评价。并对现有的几种防御机制做出比较,分析并评价各自的优缺点。其次,提出对命名数据网络的兴趣包的一种改进方案,在数据包发送时记录来源路由的接口编号,在网络遭受攻击时可以快速的找出攻击源的所在。在次,利用网络受到泛洪攻击时所表现出的具体特点,选择并构建出可以很好地反映出网络情况的三个评价指标。结合这三个评价指标对网络造成实际影响的程度,做出权重分析。并利用改进的模糊综合评价法对网络进行是否遭受攻击的判定。提出了基于接口限速的防御方案用于应对IFA。并在限速中加入了判定条件,以防对正常用户的网络使用造成影响。最后,采用大型的网络拓扑对本文提出的检测防御机制进行仿真,使用PIT的占用率与兴趣包的未回复率作为评价指标,验证该方案的可行性与先进性。本文包含图26幅,表11个,参考文献50篇。
【关键词】：命名数据网络 模糊综合评价法 权重分析 网络安全
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP393.08
【目录】：

• 致谢5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-10
• 1 引言10-14
• 1.1 选题背景和研究意义10-11
• 1.2 国内外研究现状11-12
• 1.3 论文主要工作12-13
• 1.4 论文组织结构13-14
• 2 NDN网络架构与IFA模式概述14-27
• 2.1 NDN网络架构14-23
• 2.1.1 NDN网络数据包的特性15-16
• 2.1.2 NDN网络的命名规则16-17
• 2.1.3 NDN网络的节点特性17-19
• 2.1.4 NDN网络中的转发逻辑19-22
• 2.1.5 NDN网络的特性分析22-23
• 2.2 兴趣包泛洪攻击23-26
• 2.2.1 传统IP网络中的DDoS攻击在NDN中的影响23-24
• 2.2.2 NDN网络中的类DDoS攻击24-26
• 2.2.3 NDN网络中的泛洪攻击的特点26
• 2.3 本章小结26-27
• 3 现有NDN中IFA的防御方案及分析27-39
• 3.1 ALEXANDER方案27-28
• 3.2 ALBERTO方案28-30
• 3.3 WANGKAI方案30-33
• 3.4 DINGKUN方案33-36
• 3.5 几种防御方案的分析与比较36-38
• 3.6 本章小结38-39
• 4 防御方案研究39-61
• 4.1 评价指标与评语集的选择与构建39-41
• 4.1.1 评价指标的选择与构建39-41
• 4.1.2 评语集的选择与构建41
• 4.2 IFA攻击分析模型的构建41-46
• 4.2.1 网络拓扑结构的选取41-43
• 4.2.2 危害分析模型的构建43-46
• 4.3 评价指标隶属度的确定46-51
• 4.3.1 PIT占用率的隶属函数46-48
• 4.3.2 兴趣包未回复率的隶属函数48-50
• 4.3.3 兴趣包来源接口比率的隶属函数50-51
• 4.4 权重矩阵的建立51-54
• 4.4.1 利用熵权法确定权重52-53
• 4.4.2 利用变异系数法确定权重53-54
• 4.4.3 改进型的组合权重54
• 4.5 针对接口的防御方案54-56
• 4.5.1 接口限速机制55-56
• 4.5.2 节点联动机制56
• 4.6 防御方案的工作流程56-59
• 4.7 本章小结59-61
• 5 仿真结果分析61-68
• 5.1 仿真平台61
• 5.2 防御方案评价指标61-62
• 5.3 仿真效果实现62-66
• 5.4 与传统防御方案的对比66
• 5.5 本章小结66-68
• 6 总结与展望68-70
• 6.1 本文主要工作总结68-69
• 6.2 未来工作展望69-70
• 参考文献70-73
• 作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果73-75
• 学位论文数据集75

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