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IMS网络中（D）DoS威胁分析模型的研究与实现

作　者: 林志峰
导　师: 杨放春
学　校: 北京邮电大学
专　业: 计算机科学与技术
关键词: IP多媒体子系统 拒绝服务 洪泛 SIP
分类号: TN919.8
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 23次
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内容摘要


IP多媒体子系统(IMS, IP Multimedia Subsystem)是由工业组织3GPP于2002年3月在它的R5版本中提出的重要概念。IMS作为3G系统中核心网的重要组成部分,它由SIP协议提供的会话发起能力建立起端到端的会话,并获得所需要的服务质量。IMS为未来的多媒体数据业务提供了一个通用平台,它是向全IP网络演进的重要一步。然而IMS的引入将使原本封闭的电信网带入互联网时代,互联网中十分突出的安全问题也将成为电信运营商的头号大敌。这其中,一直作为互联网上危害最大之一的(D)DoS威胁将成为IMS中不可忽视的安全问题。北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室承担了“面向下一代电信网的安全测试评估技术及工具”的国家高技术研究发展计划(863计划)项目的研究。本论文的研究作为该项目中的重要组成部分,主要着眼于对(D)DoS威胁特征的提取,建立IMS网络中(D)DoS威胁分析模型并用威胁仿真的手段对目标IMS网络进行测试以发现其安全隐患,帮助及早制定IMS网络安全防范机制。威胁分析模型是对各种拒绝服务威胁行为建立一个完整的认识的前提和基础。本文建立了IMS网络中的(D)DoS威胁分析模型,并以此模型为理论基础推导总结出IMS网站中可能面临的(D)DoS威胁。基于对上述理论研究的验证,文章还给出了针对IMS网络的(D)DoS威胁仿真系统的设计和该系统在IMS Core环境下进行的仿真实验结果。利用该系统可以对现有IMS网络进行(D)DoS威胁仿真,有效的发现IMS网络存在的安全漏洞,为制定IMS安全防范机制提供参考。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-11
第一章 绪论  11-13
  1.1 研究背景  11
  1.2 研究目标  11-12
  1.3 论文组织  12-13
第二章 相关技术简介  13-24
  2.1 IMS简介  13-20
    2.1.1 IMS体系结构  14-16
    2.1.2 IMS安全  16-20
  2.2 拒绝服务威胁简介  20-24
    2.2.1 早期的拒绝服务威胁:安防漏洞  21
    2.2.2 现代的拒绝服务威胁:能力消耗/带宽耗用  21
    2.2.3 分布式拒绝服务威胁:DDoS  21-23
    2.2.4 分布式反射拒绝服务威胁:DRDoS  23-24
第三章 IMS(D)DoS威胁分析模型  24-42
  3.1 研究现状与不足  24-25
  3.2 AMS威胁分析模型  25-26
  3.3 单维度模型分析  26-31
    3.3.1 存活总量(Amount)  26-29
    3.3.2 形态(Modality)  29-30
    3.3.3 仿真度(Simulation)  30-31
  3.4 区域模型分析  31-38
    3.4.1 扫描踩点  32-33
    3.4.2 伪造分辨能力检测  33
    3.4.3 形态漏洞检测  33-34
    3.4.4 混合检测  34-35
    3.4.5 传统洪泛威胁  35-36
    3.4.6 逻辑洪泛威胁  36-37
    3.4.7 构形洪泛威胁  37-38
    3.4.8 混合洪泛威胁  38
  3.5 三维数据模型  38-39
  3.6 色谱分析模型  39-41
  3.7 AMS威胁分析模型的优势  41-42
第四章 IMS网络中的(D)DoS威胁分析  42-55
  4.1 SIP协议中的DoS威胁  42-47
    4.1.1 SIP协议洪泛  42-44
    4.1.2 畸形SIP协议包  44-46
    4.1.3 畸形SIP协议流程  46-47
  4.2 DNS带来的DoS威胁  47-48
  4.3 Present业务中的DoS威胁  48-49
  4.4 IM业务中的DoS威胁  49-51
  4.5 IMS中的DRDoS威胁  51-55
    4.5.1 SIP强制路由反射  52
    4.5.2 IM HTTP GET反射  52-53
    4.5.3 DNS查询反射  53-54
    4.5.4 Present服务反射  54-55
第五章 IMS(D)DoS威胁仿真系统的设计与实现  55-74
  5.1 系统架构概述  56
  5.2 客户端设计  56-58
    5.2.1 功能定义  56-57
    5.2.2 功能界面设计  57-58
    5.2.3 功能模块划分  58
  5.3 服务器端设计  58-62
    5.3.1 功能定义  58-59
    5.3.2 功能模块划分  59-61
    5.3.3 服务器端对外交互协议设计  61-62
  5.4 自定义交互协议  62-67
    5.4.1 协议格式  62-66
    5.4.2 信令流程  66-67
  5.5 威胁仿真测试  67-74
    5.5.1 一般测试流程  67-68
    5.5.2 测试环境  68
    5.5.3 RegisterFlood威胁仿真测试  68-74
第六章 结束语  74-75
附录 缩略语  75-76
参考文献  76-78
致谢  78-79
攻读硕士学位期间发表或录用的论文  79

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 通信 > 图像通信、多媒体通信
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