syn网络风暴攻击动态防御系统的研究与实现

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1、华中科技大学硕士学位论文SYN网络风暴攻击动态防御系统的研究与实现姓名：谢碧波申请学位级别：硕士专业：计算机系统结构指导教师：周敬利20081106华中科技大学硕士学位论文摘要目前针对SYN网络风暴攻击这一分布式拒绝服务（DDoS，DistributedDenial-Of-Service）攻击进行防御的各类系统大多采用静态防御技术，无论是否遭受攻击，防御系统一直都处于开启状态，这样静态防御设置势必在系统未遭受攻击时引入不必要的服务延时，缺乏针对攻击的动态响应能力。通过分析比较三种典型的SYN网络风暴攻击检测技术，选取了其中一种基于TCPSYN-FIN对行为的内在统计特征进行攻

2、击检测的技术，并在此技术上构建了相应的SYN网络风暴攻击检测模块。攻击检测模块的引入变被动防御为动态防御，从而有效提升了整个网络服务系统的服务性能。基于TCPSYN-FIN对行为的内在统计特征进行攻击检测的技术SynFinDiff与另外两种典型的攻击检测技术SynRate、PCF相比，具有运行效率高，占用系统资源较少的优点，但是在一定的网络干扰之下，则会呈现出相对较长的报警解除时间。通过在系统内部构建虚拟网络，对访问数据流进行预过滤，则可以有效减轻其他数据对该检测技术的干扰，进而降低攻击检测模块的误报率，缩短攻击停止后的报警解除时间。最后，在一个小型Emulab网络环境下进行

3、的系统测试表明，本系统具备较好的攻击动态响应特性，与常规架构的静态防御系统相比较，拥有更好的整体运行效率。关键词：分布式拒绝服务攻击，同步数据包网络风暴攻击，同步数据包代理，入侵检测系统I华中科技大学硕士学位论文AbstractNowadays,SYNfloodingattackistherepresentationofDDoS(DistributedDenial-Of-Service)attack.Mostofthesystemswhichprotectagainstthiskindofattackturnonthedefensemechanismnomattertheat

4、tackisunderwayornot.IntheabsenceofSYNfloodingattacks,alltheoverheadsintroducedbythedefensemechanismbecomesuperfluous.WiththePF(PacketFilter)subsystemonopenBSD4.3andaSYNFlooddetectionmechanismnamedwithSynFinDiffwhichisbasedontheprotocolbehaviorofTCPSYN–FIN(RST)pairs,thepaperproposesaprotecti

5、ngsystemforSYNfloodingattackswithdynamicresponsestrategy.Themoduleofattackdetectionwhichisresponsibleformonitoringthenetworkprovidesareal-timedetectionofattacksfromtheexteriornetwork,andautomaticallystartstheSYNproxyofPFsubsystemonceanattackisfound;ontheotherhand,ifthereisnoattackbeingdetec

6、ted,theSYNproxysubsystemwillbeshutdownautomaticallytoimporvetheresponsetime.ComparedwiththeothertwotypicalSYNfloodingattackdetectionalgorithmSynRateandPCF,SynFinDiffhasgooddetectionspeed，betteroperatingefficiencyandneedslesssystemresources,butitwilltakeaverylongtimetoreturntoanon-alertstate

7、whenitdealswithundesirednetworkpackets.ThepaperproposesawaytosolvethiskindofproblembycreatingavirtualnetworkintheopenBSDsystemandpre-filteringtheincomingdata.Atlast,thesystemistestedonasmallEmulabnetworktodefendtheSYNfloodingattack.Theresultshowsoutithas