僵尸网络及其反制方法的分析

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1、摘要摘要僵尸网络是互联网上被僵尸主人控制的一群计算机，僵尸主人利用僵尸网络进行各种攻击或盗取机密信息。僵尸网络通过病毒或恶意软件传播，对计算机有很高的控制能力，危害程度高于一般的计算机病毒，已经成为了互联网安全的重大威胁。传统的僵尸网络使用集中的命令控制(C&C)服务器，服务器是僵尸网络中易受攻击的部分，如果服务器被关闭，整个僵尸网络将会失效。随着P2P技术的成熟，僵尸主人将P2P技术应用于僵尸网络。P2P僵尸网络的C&C不依赖于专门的服务器，具有较高的安全性，隐蔽性，分布广泛，规模比传统的僵尸网络更大。P2P僵尸网络近年来发展迅速，成为了僵尸网络中的主流，但针对P2P僵尸网络

2、的研究还比较少。P2P网络在给互联网带来便利的同时，它的自身也存在着安全问题，例如对P2P网络的滥用和对P2P网络的攻击。使用分布式哈希表(DHT)作为路由的结构化P2P网络容易受到针对DHT的攻击。Kademlia是一种常见的P2P协议，广泛应用于资源共享，KAD网络是Kademlia代表性的应用，大多数P2P网络也是基于Kademlia的。大规模的P2P网络的出现和开源的P2P协议为P2P僵尸网络提供了发展的机会。本文的前几章介绍了僵尸网络的概念，特点，历史与研究现状，详细描述了P2P网络中的Kademlia协议与P2P僵尸网络的工作方式。结构化的P2P僵尸网络使用DHT作

3、为C&C的通信方式，因此，可以将对DHT的攻击方式应用于破坏P2P僵尸网络的C&C机制并对其进行打击，本文在第五章把indexpoisoning和sybil攻击应用于反制基于KAD的P2P僵尸网络并进行理论分析与对比，并提出了一种利用KAD网络随机分配节点的特性，在公差区域内加入sybil节点的改进方法。Indexpoisoning是指在节点的索引中加入伪造的记录，sybil攻击是在P2P网络中加入可以返回错误信息的节点，对路由进行攻击，这些节点称为。sybil节点。通过本文的分析和计算，indexpoisoning方法可以使用较低的成本干扰僵尸网络的C&C机制，攻击的效果受到

4、公差区域，网络规模大小和查询步长的影响，其中查询步长是指在Kademlia协议中经过每次迭代的查询，距离目标ID所接近的比特数的期望值。普通的sybil攻击效率不如index摘要poisoning攻击，但由于indexpoisoning攻击容易被僵尸主人防御而且需要定期维护，sybil攻击将会在反制僵尸网络中得到更多的应用，它的攻击效果取决于僵尸网络的大小和查询步长。本文提出的改进的sybil攻击方法有目的的在某个键值的公差区域内加入sybil节点，因此如果使用与普通sybil攻击相同数量的sybil节点，将会有更大的概率拦截到僵尸网络的C&C，与indexpoisoning类

5、似，影响这种改进方法的参数有公差区域，网络大小和查询步长。新节点加入KAD网络时会随机生成一个与现有节点不重复的ID，一个节点如果反复的加入和退出网络，它就可以为自己选择一个与目标m接近的ID，因此这种改进‘的sybil攻击方法是可行的。本文对改进后的方法进行了分析和计算，从结果中可以看出，它在效率上远高于普通的sybil攻击，接近indexpoisoning，与普通的sybil攻击一样可以广泛应用，而且在僵尸网络规模增大后，与前两种方法相比也能保持更好的效果。关键词：僵尸网络P2PKademlia反制Sybil攻击llAbstractAbstractBotnetisagrou

6、pofcompromisedcomputerscontrolledbyallattackernamedbotmasterwhoCallmakeuseofthosecomputerstoinitiateattacksorstealconfidentialinformation．Botnetsspreadbyvirusesandmalwares．Theyhavegoodcontrollingablityoverthecompromisedcomputersandsuchnetworksareagrowingthreattothewholeintemet．Traditionalbot

7、netsUSecentralizedC&C(Command&Contr01)serverswhicharecrucialtobotnets．nebotnetwillbedisabledOIlCetheserversaletumedoff．AsP2Ptechniquesoccurred，botmastersapplyP2Pprotocoli11t0botnets．P2PbotnetsdonotrelyOrlspecialC&Cservers，sotheyhavebettersecurityan