一种多接口路由器地理定位方法

在网络空间测绘中,如何将虚拟拓扑中设备节点定位到现实世界中地理位置是一个研究难点。以往IP地理定位工作多以IP地址为单位,缺少以路由器为单位的定位研究。本文利用同一台路由器上不同接口IP地址位置相同,相连的路由器间地理位置相近这两个事实,提出一种多接口路由器地理定位方法,包括接口选举方法、邻居选举方法、综合法,来定位路由器地理位置。实验结果表明,与相关数据集相比,在可定位路由器的覆盖率和定位准确率上都有明显提升。在覆盖率上,国家级达到99.84%,城市级达到96.00%,比相关数据集分别高出0.93%和36.48%;在IXP数据验证准确率上,国家级达到82.51%,城市级达到59.45%,比相关数据集分别高出9.91%和27.20%。     

网络空间测绘的概念及其技术体系的研究

对地理网络空间学进行研究,将地理测绘的理论、方法和技术手段运用于网络空间态势感知,已成为测绘与网络两个领域研究人员共同关注的热点问题。首先,分别阐述了地理空间和网络空间的概念,并在此基础上回顾总结了地理网络空间学的发展历程与研究现状,提出了网络空间测绘的概念;其次,阐述了网络空间测绘的研究范围、作用与地位,阐明了网络空间测绘的技术体系,并深入分析了其所涉及的关键技术;最后,重点开展了地理网络空间制图技术的研究,并给出了初步实验结果。研究表明:网络空间作为测绘学研究的新对象,为传统测绘学提供了新的思维和理论,网络空间测绘学对于丰富和革新测绘科学理论和技术具有重要意义;发展并运用传统测绘的理论方法和技术手段,有助于网络研究和管理人员更及时、准确地探测网络资源,精确感知网络态势。     

互联网拓扑测量技术与工程实践

互联网拓扑测量是网络空间测绘的重要手段之一,相关技术与平台已经日趋成熟。首先介绍当前互联网拓扑测量技术与平台;然后介绍一个基于虚拟专用服务器的拓扑测量系统VTopo;最后,给出一次地区互联网拓扑测量试验,结果表明VTopo独立发现大量拓扑信息,与CAIDA Ark数据集具有很大的互补性。     

从IP路径信息中推导AS边界

基于IP路径信息,从分析AS边界的一般模型入手,引入了AS边界序列的概念,提出了一系列AS边界判别规则,这些规则揭示了IP路径信息中所隐藏的AS边界划分规律.由此提出了一种基于规则的AS边界判别方法JBR(judging border by rules).实验结果表明,与基于别名解析的判别方法JBA(judging border by alias)相比,JBR具有较快的判别速度,在边界地址及边界链路的判断上都具有优势.     

基于PKI的网络边界安全监控方法

针对网络边界安全防御的需求和特点,提出一种基于PKI技术的网络边界安全监控方法。该方法结合基于PKI的身份认证机制、入侵检测技术与VPN技术,通过对网络流量和系统日志的关联分析,能够在实时发现入侵行为的同时,准确定位入侵来源并实时阻断攻击,相比通用的特征检测和异常检测方法具有更强的准确性和可用性。     

陌生网络边界防火墙规则配置方法研究

文章分析了防火墙工程部署中陌生网络边界问题的产生原因与危害,归纳了应对这一问题的3种传统方法。结合在大型网络中的工程实施经验,提出了解决陌生网络边界访问规则配置问题的“需求分析-日志挖掘”技术体系。基于调研案例分析和管理心理学,对体系中的需求分析法进行了具体设计;基于数据库技术和防火墙日志分析技术,对体系中的日志挖掘法进行了具体设计。使用市场主流防火墙产品,对文章提出的方法进行了测试与验证。     

边界路由器多播机制及其在MPLS网络中的应用

介绍了MPLS网络以及在MPLS网络中提供多播业务的难点，讨论并分析了一种MPLS环境下的边界路由器多播机制。边界路由器多播机制能有效地支持MPLS网络环境下的IP多播问题。     

无线传感器网络拓扑边界辨识算法

在无线传感器网络（ WSNs）中,网络的拓扑特征对于设计网络应用和网络优化具有十分重要的意义。在拓扑特征中又以拓扑边界最为基础,不仅边界本身具有直接的利用价值,而且 WSNs瓶颈辨识、WSNs近凸分块等算法都需要以获取边界信息为前提。提出了一种不依赖地理信息的分布式算法,通过借鉴自然现象热传导的规律和等温线只在边界中断的固有特点,在WSNs这一人工系统中模拟热传导过程,最终成功地辨识了WSNs的边界。     

一种改进的边界节点检测算法

无线传感器网络边界节点的检测是传感器应用的一个基础问题。针对降低通信量、提高边界节点检测的准确性两个方面考虑,设计一种改进的边界节点检测算法(AIBNDA),该算法采用竞争方法选取领导节点,利用空洞的大小计算纬度线的条数;当网络中空洞的个数比较多时,构造多个环分别包围网络中的空洞;采用环上节点动态替换方法,把环转换为网络的边界。实验验证了该算法在识别准确率、降低通信量等方面的有效性。     

基于网络节点聚类的目标IP城市级定位方法

现有经典的基于网络拓扑启发式聚类的目标IP城市级定位方法(HC-Based定位方法)通过网络结构的集群划分对网络IP节点进行聚类,定位结果误差较大,为此提出了一种基于网络节点聚类的IP定位方法(简记为NNC方法).该方法首先利用同一个网络社区往往位于同一个城域网的规律,考虑模块度能够可靠衡量网络社区结构强度的特点,基于模块度最优化进行网络拓扑聚类,得到模块度最高的网络社区划分结果;然后,基于IP地理位置数据库投票规则确定网络社区所处位置;最后,根据目标IP所处的网络社区,确定其所处的城市.基于中国河南、山东、陕西、广东、浙江5个省的15 000个互联网IP节点的实验结果表明：NNC方法与HC-Based定位方法相比,能够明显提升对目标IP的城市级定位的准确率和召回率,并降低地标错误对定位结果的影响.     

域名系统测量研究综述

域名系统(domain name system,DNS)测量研究是深入理解DNS的重要研究方式.从组件、结构、流量、安全4个方面对近30年(1992–2019)的DNS测量研究工作梳理出18个主题.首先,介绍组件测量,组件有解析器和权威服务器两种,解析器测量包括公共解析器、开放解析器、解析器缓存、解析器选择策略4个主题...     

IP定位技术研究

IP定位技术通过目标主机的IP地址定位其实际物理地址,被广泛应用于定向广告、在线安全监测、网络攻击溯源等位置相关服务,近年来实体空间资源大量接入网络空间,IP定位受到越来越广泛的关注。本文介绍了IP定位的基本概念和应用场景;根据不同应用场景分析了IP设备的特性;在设备特性基础上,对独立于设备和依赖于设备的两类定位算法进行了介绍和分析;针对不同类型的定位技术,介绍了IP定位中的攻击与防御技术;最后对IP定位技术和防御技术分别进行了综合评估,讨论了未来的发展方向。     

网络空间资源测绘:概念与技术

网络空间资源测绘是对各类网络空间资源及其属性进行探测、融合分析和绘制。本文给出网络空间资源测绘概念和技术体系,主要包括：网络空间资源测绘的相关概念,网络空间测绘对象的分类体系和属性框架;提出网络空间资源测绘的技术体系模型,并从协同探测、融合分析和全息绘制三个层次探讨网络空间资源测绘的关键技术;以网络资产评估、服务测绘两个应用场景为例,对网络空间资源测绘技术体系的应用进行详细阐述。旨在为网络空间资源测绘理论和技术的研究和发展奠定基础。     

MLAR：面向IP定位的大规模网络别名解析

为准确高效地对接口 IP 进行别名解析,支撑 IP 定位,提出一种大规模网络别名解析算法（MLAR）。基于别名IP与非别名IP的时延、路径、Whois等的统计差异,设计过滤规则,在解析前排除大量不可能存在别名关系的 IP,提高解析的效率;将别名解析转化为分类,构建时延相似度、路径相似度等四维新颖的特征,用于过滤后可能的别名IP和非别名IP的分类。基于CAIDA百万级样本的实验表明,相比 RadarGun、MIDAR、TreeNET,正确率提高 15.8%、4.8%、5.7%,耗时最多降低 77.8%、65.3%、55.2%;在应用于 IP 定位时,SLG、LENCR、PoPG 这 3 种典型定位方法的失败率降低 65.5%、64.1%、58.1%。     

网络拓扑自动发现算法的研究

在不断发展的网络中,网络拓扑结构是很难确定的,而这些信息对网络管理却是至关重要的;传统的拓扑发现算法大多是基于SNMP的,但是SNMP协议并不是通用的,有的主机可能不支持此协议;为了完整而准确地确定网络的拓扑结构,提出了几个探索性的算法,可以发现Internet骨干的拓扑结构和局域网内部的拓扑.     

一种无源被动室内区域定位方法的研究

室内区域定位在医疗养老、智慧大楼等领域有着广泛的应用.室内区域定位中最突出的问题是无线电信道效应的动态和不可预测性(如多径传播、信道衰落等)对接收信号强度(received signal strength, RSS)的干扰影响.为了降低无线电的干扰,提出了一种新的基于注意力机制的CNN-BiLSTM的室内区域定位模型,该模型通过捕获粗细粒度特征与定位区域的对应关系来减弱RSS序列对信道变化的依赖.首先,利用卷积神经网络(convolutional neural network, CNN)学习捕捉RSS序列的特征来抽取区域中心点的细粒度特征.然后,利用双向长短时记忆(bidirectional long short-term memory, BiLSTM)网络的存储记忆特性,学习当前与过去RSS序列中隐含区域范围的粗粒度特征.最后,利用注意力机制,通过融合粗细粒度特征,建立RSS序列特征与区域位置的映射关系,获取区域位置信息.真实室内环境下区域定位的实验结果表明,与目前定位效果最好的网格区域综合概率定位模型相比,提出的方法在降低计算复杂度的同时提高了区域定位的准确度和对环境的适应能力.     

启发式局域网拓扑探测算法的研究

由于SNMP协议的安全性和兼容性存在缺陷，导致基于SNMP的网络拓扑探测技术在复杂网络环境中存在较大局限性．在研究启发式子网猜测、IP地址猜测和路由器别名探测技术的基础上，提出了基于ICMP的启发式局域网拓扑探测算法，并对算法复杂性进行了分析和性能测试．分析和测试结果表明，该算法采用的启发策略可以有效降低算法的网络开销，提高网络拓扑探测的准确性和完整性，对于不同规模的局域网具有较强的适应性．     

域间IP欺骗防御服务增强机制

IP地址真实性验证成为构建可信网络的基础,基于源-目的标识(密钥)的自治域级IP欺骗过滤和基于源标识(公钥)的端系统级IP认证均采用了端-端方式试图解决IP欺骗.端-端认证方式实现简单,但却忽略了IP欺骗报文对中间网络的泛洪攻击,防御效果差.提出面向IP欺骗防御联盟成员的域间IP欺骗防御服务增强机制——ESP(enhanced spoofing prevention).ESP引入开放的路由器协同机制,提供了源-目的路径中ESP节点信息通告和协同标记的框架.基于源标识IP欺骗防御,ESP融入了路径标识,不仅减小了源标识冲突概率,而且混合型标识支持了ESP节点根据报文标识提前过滤IP欺骗报文.基于BGP(border gateway protocol),提出前缀p-安全节点的概念和检测理论,有效控制了源标识传播范围,减小了ESP节点的标记和过滤开销.ESP继承了基于标识的防御机制的可部分部署性,能够很好地支持动态路由和非对称路由.应用Routeview提供的RIB(routing information base)进行评估,ESP增强了IP欺骗防御服务的能力,而且能够提前过滤IP欺骗报文.