一种快速且安全的概率标记追溯技术

现有的包标记技术,如概率包标记方法(PPM)、基于TTL的包标记方法(TPM)和动态概率包标记方法(DPPM),不能快速重构攻击路径和防御攻击者伪造标记。该文提出了自适应概率标记方法(APMS)。数据包在进入网络时,其TTL值在第1跳路由器被修改为统一值,中继路由器能够推断出接收的数据包在网络中已传送的跳数,并自适应地以跳数的倒数为概率,标记该数据包。APMS方法中,受害者平均接收最少的攻击包即可重构攻击路径,并可完全消除攻击者伪造标记所带来的影响。NS2模拟实验证明:使用APMS方法,受害者收集齐重构攻击路径所需标记耗费的时间比其他方法要少20%以上,并且攻击者伪造的标记不能到达受害者,从而不会对受害者重构攻击路径产生影响。     

面向拒绝服务攻击的多标签IP返回追踪新方法

针对网络安全中拒绝服务攻击难以防御的特点,提出面向拒绝服务攻击的多标签IP返回追踪方法(iTrace-DPPM),用以识别基于互联网控制报文协议(ICMP)的直接和反射式拒绝服务攻击的真实源地址.该方法首先结合ICMP数据段大小及最大传输单元阀值,计算单一ICMP数据报文可携带的路由标记数,再根据数据包的幸存时间推断路由器与攻击源头的距离,将路由器的标记概率设定为距离的倒数,并针对每个标记域独立地执行概率标记算法,最后受害目标根据接收的标记信息,实现转发路径的重构及源头识别.与已有的动态概率包标记方法相比,iTrace-DPPM方法具有路径重构所需数据包少、支持部分部署及无额外负载的优点.NS2环境下的模拟实验结果证实,路径重构所需的攻击包数降为DPPM方法的路由标记数的倒数.     

一种改进的分片包标记IP追踪方案

针对Savage等人提出的分片包标记方案(fragment marking scheme,FMS)存在的不足,提出一种改进的分片包标记方案(IFMS),该方案通过扩大标记空间和采用动态标记概率的方法,减少了重构攻击路径所需的数据包数,降低了计算开销,同时采用40位Hash作为误差校验,显著降低了路径重构的误差率.理论分...     

基于包标记的DDoS攻击源追踪方案研究

依据FMS标记思想,结合密码学的数字签名方法,设计了自适应hash签名标记方案AHSM。该方案是在包经过的路由器处,路由器按一个变化的概率对包进行hash签名。采用hash签名,签名速度快、误报率低、重构开销小,实现了IP地址的防篡改和发送者的不可否认,能有效地防止路由器假冒。采用变化的概率,可以减少受害者重构攻击路径时所需的数据包数,提高了追踪速度。     

基于StackSF的DDoS攻击和IP欺骗新型防御机制

针对互联网上的主机正面临着IP欺骗和大规模分布式拒绝服务(DDoS)攻击威胁,提出一种新的防御机制——StackSF.该机制不同于以往的方法,它是通过数据包标记和临界过滤器分析每个数据包的信息内容,过滤掉攻击数据包并检测出遭受欺骗的源IP地址.同时,还可以防御各种方式的IP欺骗的攻击.     

IP追踪中攻击路径重构问题的随机模型

建立了IP追踪中攻击路径重构问题的理想模型和扩展模型.基于概率包标记方法,将攻击路径的重构过程表述为一个收敛的随机过程,推导出收敛时间与路径长度、标记概率之间的数学定量关系,得出达到最小收敛时间需要满足的数学条件.实验结果表明,该模型理论值与实验结果一致,为深入研究概率包标记方法提供了理论依据.     

IP追踪中的包标记算法

针对基本包标记算法效率低的问题,提出了一种改进算法.通过优化传统的路径信息编码方式,对其标记过程和重构过程作了相应的修改,使受害者可以更快地重构出攻击路径.仿真实验结果表明:该算法能够有效地减少组合次数,提高追踪效率,并且大大降低了误报率.在实际的拒绝服务攻击中能够使受害者更快更准确地追踪到攻击者,从而减少损失.     

一种基于概率包标记的PPM算法改进方案

针对如何提高包标记的标记信息量和路径重构的效率与准确度的问题,对PPM算法进行了改进。将路由信息标记到IP报头的选项字段,以提高包标记的信息量。同时增加一个TTL1字段和填充系数α,分别用于记录从第一个开始标记数据包的路由器到达受害者的路径长和识别标记包的真伪。实验结果表明,改进的包标记算法,重构路径时所需的标记包大大减少,能有效识别标记包的真伪,提高路径重构的效率和准确度。     

基于主动防御模型的IP反向追踪方法

提出了一种基于主动防御模型的IP反向追踪方法,该方法以安全域为单位,利用hash函数序列的相关性和概率标记信息,通过主覆盖路由器的协同工作,实现了对攻击源的快速定位;在可供使用的标记位有限的情况下,提出了在标记时对摘要信息进行拆分、在反向追踪时利用异或运算实现对摘要信息拼装的方法,从而有效地减少“碰撞”的产生,保证了对大范围DDoS攻击的准确定位,分析结果表明：本方法大大缩短了标记路径,减少了重组攻击路径所需攻击报文数量。     

基于验证包标记策略实现DDoS攻击源追踪

包标记方案作为追踪DoS(DDoS)攻击源的最有前景的技术,有了很多的实现方法,但都有着一些大大小小的缺陷。文中提出了一种新的技术方案,在概率包标记方案自身的安全性能方面有了很大的改进。     

使用ns2模拟与改进PPM算法

根据推测路径需要的数据包数量、 推测复杂性和误报率等参数, 对不同的随机包标记（PPM）算法进行了评价. 通过扩充ns2、 确定攻击拓扑和攻击流量建立一个模拟测试环境, 实际模拟并对比分析了各种PPM算法, 可测试大规模DDoS攻击下各种PPM算法反向追踪的执行效果. 根据模拟过程和结果, 提出PPM的改进方向, 从而有效提高了反向追踪的实时性.     

A dynamic probabilistic marking approach with multi-tag for tracing ICMP-based DoS attacks

This paper presents a dynamic probabilistic marking algorithm with multiple routing address tags, which allows the victim to traceback the origin of ICMP (Internet Control Message Protocol)-based direct and reflective DoS attacks. The proposed approach makes full use of scalable data space of ICMP packet to achieve multiple information tags. The difference between this proposal and previous proposals lies in two points. First, the number of packets needed by the victim to reconstruct the attack path is greatly reduced because of three key mechanisms: multi-tag, uniform leftover probability, and tag location choice based on the module of accommodated tag numbers within a packet. Second, the true origin of both direct and reflective ICMP-based DoS attacks can be traced.     

应用于移动节点行为检测的基于PPM中继路径构造

在无线接入网环境下,移动节点采用AODV路由协议,提出一种基于PPM(Probabilistic packet marking)的中继路径构造方法。移动节点以一定概率标记它中继的包,无线接入点收集被标记的包,1个专门服务器根据一定数量的被标记的包头中所含信息,依据一定算法构造中继路径。该方法的关键是一旦前1个节点标记了包,随后若干节点将针对被标记的包增添自身标记信息,以加快构造算法的收敛速度。研究结果表明:不同标记概率和标记次数对收敛包数和收敛时间有影响,当标记概率为0.2以及标记次数为4时可获得较好的仿真结果;与利用DSR(Dynamic source routing)的源路由信息来获得中继路径的方法相比,本文方法的IP包头开销明显降低。     

Discovering Attack Path Oriented-IP Traceback

The technique of IP traceback may effectively block DOS (Denial Of Service) and meet the requirement of the computer forensic, but its accuracy depends upon that condition that each node in the Internet must support IP packet marking or detected agents. So far, this requirement is not satisfied. On the basis of traditional traeeroute, this paper investigates the efficiency of diseovering path methods from aspects of the size and order of detecting packets, and the length of paths. It points out that the size of padding in probed packets has a slight effect on discovering latency, and the latency with the method of bulk sending-receiving is much smaller than one with the traditional tracemute. Moreover, the loss rate of packets with the technique of TTL (Time To Live) which increases monotonously is less than that with the technique of TTL which decreases monotonously. Lastly,OS (Operating System) passive fingerprint is used as heuristic to predict the length of the discovered path so as to reduce disturbance in network traffic.     

船体装配线划线优化遗传算法研究

船体装配线划线作业是与船体零件数控切割作业同时进行的,是现代造船模式中的一个重要环节.分析归纳了装配线划线作业的特点,以划线顺序和划线方向为参数,划线空走路径最短为目标,采用多参数混合编码法,建立了划线优化的遗传算法优化数学模型.对划线顺序和划线方向采用不同的遗传策略进行进化.提出的随机变异算子维持了种群的多样性,精英子自进化策略加快了种群进化过程.运用"贪心策略"初始化种群,提高了种群的适应度.仿真证明该模型是可行的,实际应用表明可有效减少划线空走路径,提高船厂生产效率.     

端到端最小包时延可测性的排队分析与仿真

以排队分析和网络仿真为手段定量分析了在不同路径长度和流量负载条件下的最小时延可测性,发现约50个探测包即可有很大概率测量到有10跳长路径的最小时延.通过回归分析,建立了反映探测包数量与路径长度关系的线性方程.在互联网的实际测量验证了该方法是有效的.