【摘要】：互聯(lián)網(wǎng)給社會(huì)發(fā)展和人們生活帶來(lái)便利的同時(shí),其安全形勢(shì)不容樂(lè)觀,各種網(wǎng)絡(luò)安全事件已經(jīng)嚴(yán)重威脅互聯(lián)網(wǎng)的安全及其可用性。網(wǎng)絡(luò)安全事件的頻發(fā),使得研究人員迫切需要能夠快速構(gòu)建出類(lèi)似的實(shí)驗(yàn)環(huán)境,進(jìn)行針對(duì)性的分析和研究,盡早找到有效的控制或應(yīng)對(duì)事件的方法和措施,縮短研究過(guò)程與實(shí)際問(wèn)題發(fā)展的時(shí)間延遲,降低事件造成的影響和危害。由于安全事件演變過(guò)程動(dòng)態(tài)變化的特性以及安全事件的規(guī)模和危害等因素影響,無(wú)法在現(xiàn)實(shí)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中還原事件生命周期內(nèi)的行為和活動(dòng),故而需要構(gòu)建還原度高、類(lèi)型豐富的仿真實(shí)驗(yàn)環(huán)境,復(fù)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)安全事件行為或活動(dòng),為研究人員開(kāi)展科學(xué)研究工作提供技術(shù)支撐和實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景。本文針對(duì)大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)安全事件仿真平臺(tái)中網(wǎng)絡(luò)模擬路由策略低效、仿真網(wǎng)絡(luò)劃分方法適用性不強(qiáng)、平臺(tái)資源配置方法實(shí)用性低以及仿真場(chǎng)景形式化描述缺乏、場(chǎng)景網(wǎng)絡(luò)環(huán)境還原度不高等方面的問(wèn)題,展開(kāi)研究工作,提出了相關(guān)的解決方法,實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)安全事件仿真平臺(tái),利用仿真平臺(tái)構(gòu)建實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景,將其應(yīng)用于典型研究案例,檢驗(yàn)了場(chǎng)景的可用性。論文主要工作和貢獻(xiàn)包括:首先,針對(duì)大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)安全事件仿真平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)模擬環(huán)境中路由策略資源消耗大、查詢(xún)效率低,影響模擬網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湟?guī)模和實(shí)驗(yàn)效率的問(wèn)題,提出了基于改進(jìn)地址編碼的層次化模擬網(wǎng)絡(luò)路由策略。通過(guò)改進(jìn)模擬網(wǎng)絡(luò)IP地址分層機(jī)制的方式,有效擴(kuò)大拓?fù)湟?guī)模,提高了報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)效率;實(shí)現(xiàn)了基于改進(jìn)地址編碼的層次路由策略,大幅降低路由信息的資源消耗,提高查詢(xún)效率,提升了仿真場(chǎng)景網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湟?guī)模和實(shí)驗(yàn)運(yùn)行效率。其次,針對(duì)大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)安全事件仿真平臺(tái)中網(wǎng)絡(luò)劃分方法適用性不強(qiáng)的問(wèn)題,提出了基于社區(qū)發(fā)現(xiàn)算法的大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)劃分方法。利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)具備復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)性質(zhì)的特點(diǎn),通過(guò)“樹(shù)形”區(qū)域預(yù)處理,降低網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湟?guī)模;采用基于節(jié)點(diǎn)相似度加權(quán)的社區(qū)發(fā)現(xiàn)louvain方法,完成仿真網(wǎng)絡(luò)初步劃分;經(jīng)過(guò)子網(wǎng)重劃與合并,達(dá)到仿真網(wǎng)絡(luò)子網(wǎng)劃分最少,降低子網(wǎng)間遠(yuǎn)程鏈路數(shù)量的目標(biāo),從而實(shí)現(xiàn)了仿真網(wǎng)絡(luò)劃分,使之滿(mǎn)足大規(guī)模仿真網(wǎng)絡(luò)劃分的需求,提升了虛擬資源利用效率。再次,針對(duì)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)安全事件仿真平臺(tái)資源分配和調(diào)度方法過(guò)于簡(jiǎn)略,對(duì)資源的使用效率考慮不充分,或模型復(fù)雜,屬性參數(shù)在實(shí)際操作中獲取較難,實(shí)用性較低的問(wèn)題,提出了基于離散粒子群的仿真場(chǎng)景資源配置方法。采用在實(shí)際應(yīng)用中影響主機(jī)負(fù)載的關(guān)鍵屬性CPU和內(nèi)存占用率,作為負(fù)載參數(shù)刻畫(huà)主機(jī)負(fù)載,分配物理資源時(shí),估算加載虛擬機(jī)后的宿主機(jī)負(fù)載變化,在提升資源利用率的前提下,快速形成資源配置方案,發(fā)揮物理設(shè)備的最大服務(wù)能力,兼顧了資源使用效率和方法實(shí)用性的均衡性。最后,在上述研究基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)安全事件仿真平臺(tái),并且通過(guò)對(duì)典型網(wǎng)絡(luò)安全事件案例的研究,建立虛實(shí)結(jié)合的IRC僵尸網(wǎng)絡(luò)頻道檢測(cè)仿真實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景,開(kāi)展科學(xué)研究實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明仿真場(chǎng)景可用,具備實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TP393.08
【圖文】：

b) 節(jié)點(diǎn)創(chuàng)建時(shí)間增長(zhǎng)比例 c) 節(jié)點(diǎn)創(chuàng)建時(shí)間對(duì)比b) the time growth ratio of creating nodes c) time comparison of creating nodes圖 2-3 節(jié)點(diǎn)創(chuàng)建測(cè)試結(jié)果Fig.2-3 the test results of creating nodes圖 2-4a 中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涔?jié)點(diǎn)低于 5000 時(shí)，在使用 flat 和- 26 -

圖 3-3 “樹(shù)形”區(qū)域預(yù)處理Fig3-3 tree community preprocessing真網(wǎng)絡(luò)的“樹(shù)形”區(qū)域預(yù)處理，由于預(yù)處理后用該節(jié)點(diǎn)進(jìn)行社區(qū)發(fā)現(xiàn)進(jìn)程時(shí)，因此該節(jié)點(diǎn)應(yīng)就是“樹(shù)形”結(jié)構(gòu)內(nèi)原有節(jié)點(diǎn)的權(quán)值和，即：WT=∑ w

第 5 章 大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)安全事件仿真平臺(tái)構(gòu)建虛擬網(wǎng)卡，虛實(shí)通信接口監(jiān)測(cè)絡(luò)數(shù)據(jù)報(bào)文轉(zhuǎn)換為 NS-3 模擬網(wǎng)系統(tǒng)的網(wǎng)卡上，然后 NS-3 模路由，把數(shù)據(jù)報(bào)文發(fā)送到 NS網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)時(shí)，這個(gè)過(guò)程正好NS-3 模擬系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)之間的互聯(lián)以構(gòu)建虛實(shí)結(jié)合的實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)環(huán)TapBridgeNS-3

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本文編號(hào)：2769078