基于良性蠕蟲的網(wǎng)絡(luò)蠕蟲主動遏制技術(shù)研究.pdf

1、近年來新蠕蟲層出不窮，危害越來越大，其造成的危害程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過傳統(tǒng)的病毒。已有的防病毒技術(shù)對蠕蟲并不適用，而對蠕蟲的專門研究相對滯后。已有的Internet蠕蟲研究都集中在對某個特定蠕蟲的行為描述、組成結(jié)構(gòu)、傳播策略和清除方法上。在蠕蟲的防御方面，尤其是主動防御方面的研究相對缺乏。
　　網(wǎng)絡(luò)蠕蟲之所以難于控制主要是由于Internet本質(zhì)上是一個開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，缺乏中心控制能力以及其開放性的特征導(dǎo)致存在大量網(wǎng)管層面上的

2、不可控節(jié)點(diǎn)。這些不可控節(jié)點(diǎn)往往缺乏相應(yīng)的安全防護(hù)措施或長期無人管理，一旦感染蠕蟲，蠕蟲就會長期滯留在被感染節(jié)點(diǎn)中，并作為攻擊源對Internet始終構(gòu)成威脅。現(xiàn)有的基于主機(jī)的防護(hù)技術(shù)對這些感染蠕蟲的不可控節(jié)點(diǎn)無能為力，而隔離技術(shù)只能縮小這些節(jié)點(diǎn)的危害范圍，無法徹底清除節(jié)點(diǎn)中的蠕蟲。因此如何管理、維護(hù)那些無序、不可控的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)是控制惡性蠕蟲擴(kuò)散、有效降低蠕蟲疫情的關(guān)鍵。本文針對這種情況對蠕蟲的主動防御技術(shù)進(jìn)行了深入的研究。
　　首先

3、給出良性蠕蟲的定義、功能結(jié)構(gòu)以及工作機(jī)制。研究了良性蠕蟲集中式對抗模型CCM、基于主動擴(kuò)散策略的對抗模型ASCM和基于監(jiān)測驅(qū)動傳播策略的對抗模型IGCM，CCM模型適合于小規(guī)模網(wǎng)絡(luò)管理，而使用ASCM主動遏制方法可以控制惡性蠕蟲擴(kuò)散范圍，使用IGCM主動遏制方法可以清除網(wǎng)絡(luò)中滯留的蠕蟲。研究了蠕蟲對抗的數(shù)學(xué)模型，繪制出不同參數(shù)條件下蠕蟲對抗過程中疫情的曲線變化，并分析了在對抗過程中各參數(shù)間的相互作用關(guān)系，主要包括良性蠕蟲釋放點(diǎn)對蠕蟲疫情

4、擴(kuò)散范圍的影響，良性蠕蟲擴(kuò)散速度對整個對抗過程的影響等。這對于基于主動擴(kuò)散的良性蠕蟲主動對抗惡性蠕蟲具有一定的指導(dǎo)意義。
　　其次，研究基于ASCM模型的良性蠕蟲主動擴(kuò)散算法。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)分級的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，良性蠕蟲采用分級傳播主動擴(kuò)散策略NTS2。該策略將網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湟越尤雽訛榕R界點(diǎn)抽象成兩級或多級，研究了在接入點(diǎn)內(nèi)部不可控節(jié)點(diǎn)之間的ET擴(kuò)散算法，同時研究了ET擴(kuò)散策略穩(wěn)定性的增強(qiáng)方法。蠕蟲對抗模擬試驗(yàn)中，采用NTS2擴(kuò)散策略的良性蠕蟲對網(wǎng)

5、絡(luò)造成的流量負(fù)載輕、傳播速度快，進(jìn)一步驗(yàn)證了使用良性蠕蟲主動對抗策略的有效性。這種策略可以用于蠕蟲爆發(fā)初期，來達(dá)到控制蠕蟲疫情爆發(fā)范圍。
　　再次，研究了基于IGCM模型的良性蠕蟲監(jiān)測驅(qū)動擴(kuò)散算法。結(jié)合對蠕蟲行為的分析，改進(jìn)了網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)報(bào)文的還原方法，提高了網(wǎng)絡(luò)報(bào)文獲取能力和檢測效率；研究了網(wǎng)絡(luò)蠕蟲行為檢測算法，采用基于應(yīng)用層協(xié)議還原的網(wǎng)絡(luò)蠕蟲行為識別技術(shù)，提高了數(shù)據(jù)分析和挖掘能力；研究良性蠕蟲投送策略，采用強(qiáng)特權(quán)攻擊技術(shù)，提高了良

6、性蠕蟲的行為安全和攻擊能力。這種策略用于蠕蟲爆發(fā)后期，來達(dá)到防止疫情往復(fù)爆發(fā)的目的。
　　最后針對大流量、大規(guī)模以及多管理域的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，提出并實(shí)現(xiàn)了一個分布式的網(wǎng)絡(luò)蠕蟲監(jiān)測與控制系統(tǒng)WDCS。通過綜合原始信號的耦合技術(shù)（捕包技術(shù)和流重組技術(shù)）、匯聚均衡技術(shù)以及高效的數(shù)據(jù)流引擎，有效地解決了在多線路、大帶寬骨干網(wǎng)線路上進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)安全分析的處理性能問題。并且該體系結(jié)構(gòu)具有很好的層次，具有高可伸縮性和適應(yīng)性，可以適應(yīng)從低速接入網(wǎng)到高速骨干