基于追踪部署的着色包标记算法的研究 *

基于追踪部署的相关理论和着色包标记算法,针对当前危害很大的分布式拒绝服务攻击,提出一种基于追踪部署的IP回溯算法。该算法是以贪心算法为基础,利用K-剪枝算法在网络拓扑图中找出一些关键的路由器,利用这些路由器也就是只让tracers对过往的数据包按照着色包标记算法进行标记,这样不但减少了重构路径所需的数据包数,降低了路径误报率,提高了追踪到攻击者的速度,而且大大减轻了路由器标记的负担,从而能够迅速准确地找到攻击源。     

基于追踪部署的着色包标记算法的研究 *

基于追踪部署的相关理论和着色包标记算法 ,针对当前危害很大的分布式拒绝服务攻击 ,提出一种基于追踪部署的 IP回溯算法。该算法是以贪心算法为基础 ,利用 K-剪枝算法在网络拓扑图中找出一些关键的路由器 ,利用这些路由器也就是只让 tracers对过往的数据包按照着色包标记算法进行标记 ,这样不但减少了重构路径所需的数据包数 ,降低了路径误报率 ,提高了追踪到攻击者的速度 ,而且大大减轻了路由器标记的负担 ,从而能够迅速准确地找到攻击源。     

基于追踪部署的动态概率包标记算法的研究

基于追踪部署的相关理论和动态概率包标记算法,针对当前危害甚大的分布式拒绝服务攻击,提出一种基于追踪部署的IP回溯算法。该算法是以贪心算法为基础利用K-剪枝算法在网络拓扑图中找出一些关键的路由器,利用这些路由器也就是只让tracers对过往的数据包按照动态概率包标记算法进行标记,这样大大减少了重构路径所需的数据包数,提高了追踪到攻击者的速度,而且大大减轻了路由器标记的负担,从而能够迅速而准确的找到攻击源。     

基于信任关系的路由器接口标记IP追踪方案

防御拒绝服务（DDS）攻击是目前最难解决的网络安全问题之一。概率包标记（PPM）是一种比较有效且实用的解决方法。提出一种新的基于信任关系的路由器接口标记IP追踪方案（TRIM）,为不同的路由器设置不同的信任因子,划分信任域。根据信任因子确定标记概率,路由器使用接口ID对数据包进行概率标记,有效地减少重构路径时的收敛时间以及计算开销,提高路径重构的效率。在边界路由器不诚实的情况下,能够快速准确的追踪到信任域的边界。     

一种新的IP追踪的分片标记方法

拒绝服务攻击（DoS）是难以解决的网络安全问题。IP追踪技术是确定DoS攻击源的有效方法。针对用于IP追踪的压缩边分片采样算法（CEFS）存在的不足,提出了新分片标记算法（NFMS）,该算法通过扩大标记空间和采用自适应概率的方法,减少了重构路径所需数据包数,并通过给分片加标注,减少了重构路径的计算量和误报率,并且将点分片（路由器分片）、边分片（该路由器分片与同偏移值的下游相邻路由器分片的异或值）分开存放,可验证重构路径时所得攻击路径中节点的正确性。分析和仿真结果表明NFMS算法的性能较优。     

一种动-静态结合的概率包标记IP追踪方案

大多数概率包标记IP追踪方案因为固定标记概率而存在最弱链问题,从而导致重构路径的弱收敛性,动态概率包标记虽然在这些方面有所改善,但仍有路由器的负担过重和存储空间要求过高的问题。可以用一种动-静态结合的概率包标记方案来解决上述问题,通过分析表明该方案在收敛时间和最弱链问题上优于静态概率包标记,而在存储空间和路由器负担上优于动态概率包标记。     

基于可变概率的快速IP包追踪方案

为了改进概率包标记方案的性能,提出两个能追踪大规模拒绝服务攻击可变概率包标记方案。采用可变概率标记,可识别和排除攻击者虚假标记信息。通过在路由器中记录IP地址发送状态,对包分片进行有序发送,降低了受害者重构路径时所需接收包的数量。     

基于IP地址重拼接的DDOS攻击源追踪算法

为了提高对分布式拒绝服务(DDoS)攻击源反向追踪的效率和准确度,提出了一个新算法.此算法不同于AMS(Advanced Marking Schemes)算法,是利用IP地址拼接技术,重定义IP数据包头部分字段,利用一种新的路由器地址编码格式,使得一个数据包携带更多路由地址信息,提高重构路径的效率,大幅降低误报率.相对于AMS算法,新算法明显提高了IP反向追踪的性能,降低了误报率.     

通过自适应随机数据包标记实现实时IP回溯

随机数据包标记(PPM)是对拒绝服务攻击进行IP回溯的一种实用而有效的方法.提供了一种自适应的PPM算法:一个路由器按一个与路过的数据包已传输距离自适应的概率标记该数据包,从而被攻击者可以以最短的收敛时间重构一个攻击路径.通过一个新的称为标注片段编码的IP重载方案,实现了实时的重构,从而能同时回溯数千条路径.与以前的PPM方案相比,收敛时间减少了50%,同时大大减少了重构计算量和伪证性.     

基于流分类的iTrace技术

通过对ICMP反向追踪技术的研究，提出了一种基于流分类的ICMP反向追踪方案。该方案依据目的位的值将接收流分成目的流和正常流，然后根据网络流量情况，分别对它们使用不同的概率执行ICMP反向追踪。相关分析表明，此方法在路由器的设置被篡改的情况下能获得完整的攻击路径；另外，本方法能更快地重构攻击路径。     

一种无日志的快速DDoS攻击路径追踪算法

分布式拒绝服务攻击是目前Internet面临的主要威胁之一.攻击路径追踪技术能够在源地址欺骗的情况下追踪攻击来源,在DDoS攻击的防御中起到非常关键的作用.在各种追踪技术中随机包标记法具有较明显的优势,然而由于较低的标记信息利用率,追踪速度仍然不够快.为了提高追踪速度提出一种无日志的快速攻击路径追踪算法.该算法利用少量路由器存储空间和带内信息传输方式提高标记信息利用率,不仅大大提高了追踪速度,而且避免占用额外的网络带宽.     

Flexible Deterministic Packet Marking: An IP Traceback System to Find the Real Source of Attacks

IP traceback is the enabling technology to control Internet crime. In this paper we present a novel and practical IP traceback system called Flexible Deterministic Packet Marking (FDPM) which provides a defense system with the ability to find out the real sources of attacking packets that traverse through the network. While a number of other traceback schemes exist, FDPM provides innovative features to trace the source of IP packets and can obtain better tracing capability than others. In particular, FDPM adopts a flexible mark length strategy to make it compatible to different network environments; it also adaptively changes its marking rate according to the load of the participating router by a flexible flow-based marking scheme. Evaluations on both simulation and real system implementation demonstrate that FDPM requires a moderately small number of packets to complete the traceback process; add little additional load to routers and can trace a large number of sources in one traceback process with low false positive rates. The built-in overload prevention mechanism makes this system capable of achieving a satisfactory traceback result even when the router is heavily loaded. It has been used to not only trace DDoS attacking packets but also enhance filtering attacking traffic.     

基于节点随机采样的AS级IP追踪

建立了PPM算法的通用数学模型,提出了一种新的基于节点采样的IP追踪方案。该方案采用新的标记信息编码机制,解决了传统包标记方案中由于地址分片带来的组合爆炸和误报率高的问题,标记过程以AS路径代替传统的IP路径,使用最优标记策略,使得路径重构过程具有更低的计算复杂性和更短的收敛时间。仿真分析表明,此方案具有应对大规模DDOS攻击源追踪的有效性和实时性。     

非强制性包标记算法

防御分布式拒绝服务(DDoS)攻击是目前最难处理的网络安全问题之一。在众多解决方法中,包标记方法受到了广泛的重视。在这类标记方案中,路径中的路由器根据一定策略标记过往的数据包,从而受害者可以在短时间内对攻击路径进行重构,实现对攻击者的IP回溯。论文提出了一种新的包标记方法,非强制性包标记算法。可以有效地降低重构时间和误报率,减少了网络和路由器标记数据包的负担。     

Tabu marking scheme to speedup IP traceback

The IP traceback is an important mechanism in defending against distributed denial-of-service (DDoS) attacks. In this paper, we propose a probabilistic packet marking (PPM) scheme, Tabu Marking Scheme (TMS), to speedup IP traceback. The key idea of “tabu mark” is that, a router still marks packets probabilistically, but regards a packet marked by an upstream router as a tabu and does not mark it again. We study the impact of the traffic aggregation on the convergence behavior of PPM schemes. Furthermore we derive a new analytical result on the partial coupon collection problem, which is a powerful tool applicable for computing the mean convergence time of any PPM scheme. Our study shows that the idea of “tabu mark” not only helps a PPM scheme that allows overwriting to reduce the convergence time under a DDoS attack, but also ensures the authentication of the routers’ markings.     

A practical and robust inter-domain marking scheme for IP traceback

A practical and robust inter-domain marking scheme for IP traceback is proposed. We first identify six drawbacks of Probabilistic Packet Marking (PPM), and then contrive a synergic scheme to address all of them. To relieve the victim from the daunting computational overhead, we derive the optimal marking probability with respect to the number of packets required for path reconstruction, and explore two different approaches to enhance PPM. In so doing, computational burden and spoofed marking inscribed by the attacker are thwarted. Next, we study the issue of bogus marking incurred by subverted routers. By coupling the marking and routing information, a downstream router can examine the correctness of the marking provided by upstream routers, thus eliminating the spurious marking embedded by subverted routers. Our coarse-grained marking tactic (marking at the AS level rather than hop-by-hop) brings two additional benefits: our scheme can effectively suppress false positives, and partial deployment of our scheme may achieve the similar effect as global deployment in the power-law Internet. Finally, we evaluate and analyze the performance of our proposal on empirical Internet measurement data. Results show that as many as 90.67% of marked packets required for path reconstruction may be reduced on average while false positives are greatly suppressed and robustness is significantly enhanced.     

防御DDoS攻击的包标记联合部署方案

提出了一种新的结合确定包标记和路径标识的方案,其在源边界路由器以概率形式选择执行确定性包标记或路径标识。该方案以下游网络拥塞程度和路径追溯结果为依据,动态调整数据包标记操作,并在受害主机处根据不同的标记策略采取不同的防御措施。基于大规模权威因特网拓扑数据集的仿真实验表明,该方案防御效果较好,能有效减轻受害主机遭受DDoS攻击的影响。