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网络蠕虫传播特性研究与仿真

作　者: 谢杰
导　师: 张明清
学　校: 解放军信息工程大学
专　业: 军事装备学
关键词: 网络蠕虫传播特性传播模型仿真器仿真
分类号: TP393.08
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

网络蠕虫所造成的巨大损失早已引起人们的重视,一个蠕虫带来的动辄数十亿的损失不亚于一场小规模局部战争,这就决定了蠕虫在信息对抗中将占有重要的位置。本文主要采用数学分析和仿真两种方法对蠕虫传播特性进行研究。首先,通过对蠕虫工作机制和功能结构的分析,建立了适合蠕虫参数化建模的简化功能结构模型,在此基础上,提出了蠕虫参数化建模的方法,并建立了实用性、扩展性较强的蠕虫参数化模型。其次,针对AAWP模型进行了扩展,建立了适用于本地优先扫描的AAWP模型,并利用数学推理方法讨论了本地优先扫描蠕虫的传播特性。同时,提出了一个能够根据网络特性变化,动态调整扫描参数的设计思路,并建立了理想的本地优先扫描传播模型,为该策略蠕虫的研究与设计提供了参考。再次,从仿真角度出发,探索使用仿真手段进行蠕虫研究的方法,并实现了一个粗粒度、大规模、高效率的蠕虫传播仿真器。该仿真器是一个离散事件仿真器,采用周期扫描法推进仿真时钟。依据蠕虫参数化模型,仿真器充分考虑了影响蠕虫传播的重要因素,并在系统设计时特别注重模块化和可扩展性。最后,验证了蠕虫传播仿真器的有效性,并利用它分析了网络参数和蠕虫参数对蠕虫传播特性的影响,得出了若干结论。

全文目录

摘要  7-8
Abstract  8-9
第一章综述  9-16
  1.1 研究背景  9-10
  1.2 蠕虫历史  10-11
  1.3 研究现状  11-14
    1.3.1 研究方法  11-13
    1.3.2 主要进展  13-14
  1.4 主要工作及结构安排  14-16
    1.4.1 主要工作  14
    1.4.2 结构安排  14-16
第二章蠕虫的分析  16-24
  2.1 蠕虫与病毒的区别  16-17
    2.1.1 病毒定义  16
    2.1.2 蠕虫定义  16-17
    2.1.3 蠕虫与病毒的区别  17
  2.2 蠕虫分类  17-18
  2.3 蠕虫特征  18-19
  2.4 蠕虫工作机制  19
  2.5 蠕虫功能结构  19-21
  2.6 蠕虫扫描策略  21-23
  2.7 本章小结  23-24
第三章蠕虫传播模型研究  24-36
  3.1 经典传播模型  24-28
    3.1.1 SEM模型  24-25
    3.1.2 KM模型  25-26
    3.1.3 SIS模型  26
    3.1.4 Two-factor模型  26-27
    3.1.5 AAWP模型  27-28
  3.2 AAWP模型扩展  28-32
    3.2.1 本地优先扫描策略  29-30
    3.2.2 漏洞主机分布情况  30
    3.2.3 本地优先扫描模型  30-31
    3.2.4 本地优先扫描蠕虫特性  31-32
  3.3 理想本地优先扫描模型  32-34
  3.4 传播模型的仿真  34
  3.5 本章小结  34-36
第四章蠕虫传播仿真器设计与实现  36-51
  4.1 仿真器设计  36-38
    4.1.1 设计原则  36
    4.1.2 仿真器结构  36-37
    4.1.3 模块设计  37-38
  4.2 网络模型生成  38-39
  4.3 离散事件仿真  39-41
    4.3.1 仿真引擎组成  40
    4.3.2 时钟推进方式  40-41
  4.4 蠕虫仿真程序  41-48
    4.4.1 蠕虫建模  41-43
    4.4.2 仿真流程图  43-45
    4.4.3 数据结构  45-46
    4.4.4 TCP和UDP蠕虫的实现  46-47
    4.4.5 存储空间的优化  47-48
  4.5 仿真运行  48-50
    4.5.1 仿真执行过程  48-49
    4.5.2 参数设置  49-50
    4.5.3 仿真输出  50
  4.6 本章小结  50-51
第五章实验结果分析  51-64
  5.1 实验环境  51
    5.1.1 硬件平台  51
    5.1.2 软件环境  51
  5.2 仿真器性能  51-53
    5.2.1 输入参数  51-52
    5.2.2 参数配置  52-53
  5.3 有效性测试  53-56
    5.3.1 CodeRed Iv2  53-54
    5.3.2 Sapphire/SQL Slammer  54-56
  5.4 网络参数对蠕虫传播的影响  56-58
    5.4.1 Internet模型  56-58
    5.4.2 漏洞主机数量  58
  5.5 蠕虫参数对蠕虫传播的影响  58-63
    5.5.1 蠕虫扫描策略  59-61
    5.5.2 蠕虫大小  61
    5.5.3 TCP超时时间及重传  61-62
    5.5.4 额外感染时间  62-63
  5.6 本章小结  63-64
第六章结束语  64-66
  6.1 工作总结  64-65
  6.2 进一步研究工作  65-66
附录  66-67
参考文献  67-70
作者简历攻读硕士期间的科研经历  70-71
致谢  71

网络蠕虫传播特性研究与仿真

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