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BitTorrent对等网络DDoS攻击研究

作　者: 周整茂
导　师: 秦志光
学　校: 电子科技大学
专　业: 信息安全
关键词: P2P网络 BT网络 DDoS攻击信誉机制
分类号: TP393.08
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 53次
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内容摘要

P2P(Peer-to-Peer)网络作为当前流行网络,网络规模日益增大。BitTorrent网络(简称BT网络)做为P2P网络的当前流行的文件共享网络,其网络规模在百万甚至千万级别。与之相关的安全问题也成为当前一大研究热点。DDoS(Distributed Denial of service)作为当前Internet网络安全的威胁,对BT网络安全产生巨大影响。目前针对BT网络DDoS攻击主要有:(1)大规模BT网络节点作为DDoS攻击的发起源,大量的BT网络节点向目标节点发起连接或者数据交互,造成目标节点的网络服务能力下降乃至瘫痪。(2)利用BT协议声明大量的BT网络虚假节点,造成正常BT网络组成部分性能降低。针对BT网络的DDoS攻击容易引发以下问题:(1)大量恶意连接的建立,导致网络分发性能下降。(2)大量节点作为攻击源,导致BT网络正常节点活跃性下降或者失效。(3)大规模攻击形成大量的连接或者数据交互,增加Internet网络负载,影响整个网络的服务性能。本文主要从传统的BT网络组成结构出发,提出可能存在的DDoS攻击形式,并进行仿真模拟,证明BT网络对DDoS攻击的脆弱性;根据不同的DDoS攻击给出相应的防御机制。本文主要工作及创新点如下:1.根据传统BT网络组成结构和BT协议消息交互过程,分析Tracker服务器和swarm节点的通信过程及通信特点,研究通信过程中可能存在的DDoS攻击,并提出可行的DDoS攻击算法。2.根据提出的攻击算法,通过提出有效的评价指标,评价网络性能并仿真该算法证明算法的有效性。结合提出的攻击方式,提出对BT网络的DDoS攻击仿真模拟,分析BT网络对该攻击的脆弱性。3.提出BT网络DDoS攻击的防御机制,证明该防御机制的有效性:针对提出的攻击方式以及攻击原理,提出相应的黑名单机制;根据攻击过程BT网络指标系数的变化,根据这些指标系数提出相关的信誉机制,分析BT网络在信誉机制下对DDoS攻击的防御性能。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章引言  9-15
  1.1 研究背景  9-10
  1.2 当前国内外研究现状  10-13
  1.3 本文主要工作内容与目标  13-14
  1.4 论文组织  14-15
第二章背景知识介绍  15-22
  2.1 P2P 网络  15-16
  2.2 BitTorrent 网络组成结构  16-18
    2.2.1 Tracker 服务器  16-17
    2.2.2 DHT 网络  17-18
  2.3 swarm 网络节点间通信  18-19
  2.4 BitTorrent 网络校验机制  19-20
  2.5 PeerSim 仿真平台  20
  2.6 传统DDoS 攻击  20-21
  2.7 本章小结  21-22
第三章 BitTorrent 网络DDoS 攻击  22-42
  3.1 Tracker 服务器  24-32
    3.1.1 Tracker 服务器工作机制  24-27
    3.1.2 开源Tracker 服务器算法分析  27-30
    3.1.3 Tracker 服务器注册算法  30-32
  3.2 BitTorrent 网络节点连接攻击  32-37
    3.2.1 BitTorrent 网络节点交互  33-34
    3.2.2 节点连接攻击算法  34-37
  3.3 Swarm 网络DDoS 攻击仿真  37-41
    3.3.1 PeerSim 仿真BitTorrent 模型  38-40
    3.3.2 PeerSim 仿真BitTorrent 网络DDoS 攻击  40-41
  3.4 本章小结  41-42
第四章 BitTorrent 网络DDoS 攻击仿真效果分析  42-59
  4.1 Tracker 服务器注册  42-49
    4.1.1 仿真实验说明  42-44
    4.1.2 仿真实验方法  44-45
    4.1.3 仿真实验效果分析  45-49
  4.2 BitTorrent 网络节点连接攻击  49-54
    4.2.1 实验说明  49-50
    4.2.2 实验方法  50-51
    4.2.3 效果分析  51-54
  4.3 Swarm 网络DDoS 攻击仿真  54-58
    4.3.1 PeerSim 参数配置  55
    4.3.2 相关指标  55
    4.3.3 效果分析  55-58
  4.4 本章小结  58-59
第五章 BitTorrent 网络DDoS 攻击防御机制  59-71
  5.1 Tracker 服务器防御机制  59-63
    5.1.1 Tracker 服务器黑名单机制  60-61
    5.1.2 Tracker 服务器信任度机制  61-63
  5.2 节点防御机制  63-68
    5.2.1 节点黑名单机制  63-64
    5.2.2 节点信誉机制  64-68
  5.3 信誉机制仿真  68-70
  5.4 本章小结  70-71
第六章总结  71-73
  6.1 本文的主要创新与贡献  71-72
  6.2 下一步研究方向  72-73
致谢  73-74
参考文献  74-78

BitTorrent对等网络DDoS攻击研究

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