非結(jié)構(gòu)去中心化的P2P網(wǎng)絡(luò)DDoS攻擊的防御研究.pdf

1、DDoS攻擊在快速發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)中，已經(jīng)成為了網(wǎng)絡(luò)安全主要威脅。近年來發(fā)展起來的基于應(yīng)用層的P2P網(wǎng)絡(luò)，已經(jīng)成為DDoS攻擊者發(fā)動(dòng)新的DDoS攻擊的首選引擎。由于結(jié)構(gòu)化和中心化的P2P網(wǎng)絡(luò)在提供服務(wù)中，不能夠提供很好的負(fù)載均衡，而且會(huì)使得提供資源索引服務(wù)的主機(jī)更容易受到DDoS的攻擊，所以P2P網(wǎng)絡(luò)開始轉(zhuǎn)向非中心化和非結(jié)構(gòu)化。在非結(jié)構(gòu)去中心化的P2P網(wǎng)絡(luò)中，攻擊者通過篡改應(yīng)用層P2P協(xié)議的洪泛消息完成DDoS攻擊，這對(duì)開源P2P軟件是一種致

2、命的打擊，這種手段比修改網(wǎng)絡(luò)層的數(shù)據(jù)包更加容易，而且產(chǎn)生的攻擊效果更大。
　　 論文主要針對(duì)非結(jié)構(gòu)去中心化的P2P網(wǎng)絡(luò)被惡意結(jié)點(diǎn)利用而產(chǎn)生的DDoS攻擊作為研究?jī)?nèi)容。通過分析傳統(tǒng)的DDoS攻擊和最新的DDoS攻擊原理，并對(duì)前人在此領(lǐng)域做出的成果進(jìn)行評(píng)估分析，在此基礎(chǔ)上在非結(jié)構(gòu)去中心化的P2P網(wǎng)絡(luò)中構(gòu)建一個(gè)基于洪泛的DDoS攻擊模型。然后根據(jù)洪泛攻擊模型的特點(diǎn)，進(jìn)一步給出一種針對(duì)非結(jié)構(gòu)去中心化的P2P網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生的DDoS攻擊的防御模

3、型，即利用人工免疫的思想，在每個(gè)P2P結(jié)點(diǎn)中構(gòu)建獨(dú)立人工免疫系統(tǒng)，通過利用免疫系統(tǒng)中抗體與抗原的天然親和力的關(guān)系以及抗體不斷的進(jìn)化的特點(diǎn)，計(jì)算出從惡意結(jié)點(diǎn)返回的資源請(qǐng)求結(jié)果狀態(tài)序列與檢測(cè)器中的相應(yīng)結(jié)點(diǎn)的請(qǐng)求結(jié)果狀態(tài)序列特征之間的親和力，并按照一定的閾值對(duì)檢測(cè)器進(jìn)行進(jìn)化，以此來發(fā)現(xiàn)非結(jié)構(gòu)去中心化P2P網(wǎng)絡(luò)中的惡意結(jié)點(diǎn)，從而從源頭上阻止DDoS攻擊的發(fā)生。
　　 在給出防御非結(jié)構(gòu)去中心化的P2P網(wǎng)絡(luò)中惡意結(jié)點(diǎn)的人工免疫系統(tǒng)后，論文主

4、要涉及到免疫系統(tǒng)中的檢測(cè)器生成算法，檢測(cè)器進(jìn)化算法和親和力的計(jì)算。論文給出了利用Euclidean距離和基于二進(jìn)制匹配的海明距離匹配算法的兩種親和力計(jì)算模型，以及一致性交叉原則進(jìn)行變異的檢測(cè)器進(jìn)化模型，并在NS2仿真平臺(tái)上進(jìn)行仿真模擬。最后通過實(shí)驗(yàn)對(duì)比和分析，在加入人工面免疫系統(tǒng)的情況下，非結(jié)構(gòu)去中心化的P2P網(wǎng)絡(luò)中的結(jié)點(diǎn)在抵抗惡意結(jié)點(diǎn)發(fā)起的DDoS攻擊效果明顯優(yōu)于不加入人工免疫的系統(tǒng)的情況。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該方法能夠有效地降低非結(jié)構(gòu)去中心化