改进的压缩边分段采样算法

针对Savage等人的压缩边采样算法,提出一种改进的压缩边采样算法,该算法利用IP包头与分段相关的字段作为重载字段,增加了边信息存储所需要的空间,降低了重构过程的计算复杂度,并采用64位Hash作为误差效验以显著降低多个攻击者同时存在时重构路径的虚警率,而且通过对重构过程的算法优化进一步降低了计算复杂度.对重构路径所需要的包数、计算量和重构路径的虚警率进行比较,结果证明,改进算法远远超过原算法.将原算法重构路径所需要的计算量(所需要计算的Hash次数)从m8降低到3m2(其中m为在相同距离的攻击源个数)以下.在同时有20个攻击者时,原算法虚警率已经高达0.99,使其不可用.而改进算法在同时有1 000个攻击者的情况下的虚警概率仍然近似为0.因此改进的压缩边采样算法能够很好地应用到大规模DDoS攻击源追踪中.

复合包标记IP追踪算法研究

在压缩边分段采样算法研究改进基础上,分析攻击路径距离、路由器节点流量统计对标记概率的影响,提出一种复合包标记方法。该方法可以优化算法收敛性,降低运算复杂度和重构路径的差错率,使受害者在最短时间内推测出主要攻击路径,能够很好地应用于多个分布式拒绝服务攻击的攻击源追踪中。

一种新的IP追踪的分片标记方法

拒绝服务攻击(DoS)是难以解决的网络安全问题。IP追踪技术是确定DoS攻击源的有效方法。针对用于IP追踪的压缩边分片采样算法(CEFS)存在的不足,提出了新分片标记算法(NFMS),该算法通过扩大标记空间和采用自适应概率的方法,减少了重构路径所需数据包数,并通过给分片加标注,减少了重构路径的计算量和误报率,并且将点分片(路由器分片)、边分片(该路由器分片与同偏移值的下游相邻路由器分片的异或值)分开存放,可验证重构路径时所得攻击路径中节点的正确性。分析和仿真结果表明NFMS算法的性能较优。

重叠哈希分片的概率包标记方法

针对压缩边分片采样算法复杂度和重构路径误报率过高的问题,提出一种改进的压缩边分片采样概率包标记方法,即重叠哈希分片(OHF)的概率包标记方法。该方法在不增加包标记位的前提下,通过构造相邻的IP哈希分片之间的4位哈希关系,降低重构算法复杂度,同时改善边采样误报率。在NS2环境下的仿真实验表明了OHF方法的有效性。

基于矩阵边采样的IP追踪

针对Savage概率包标记压缩边分片采样算法存在的不足,提出改进的压缩分片采样方法,即基于矩阵边采样的IP追踪方法 (IP traceback with matrix edge sampling,MES).通过1个二维单位矩阵对相邻路由进行边采样,降低重构算法复杂度;引入8 bit的多路径检验,降低重构路径误报率;采用自适应概率对数据包标记,使重构路径所需数据包数量减少.理论分析和在NS2环境下的实验仿真表明,MES方法的性能在上述3方面都有较大改善.

分布式DoS攻击及其反向追踪系统的实现

本文首先简要描述了分布式拒绝服务的原理和体系结构 ,接着重点探索了改进的反向路由追踪边采样算法。最后详细给出了在该算法下的反向路由追踪系统的实现过程。