發(fā)布時間：2018-10-18 08:54

【摘要】：天地一體化網(wǎng)絡(luò)具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、鏈路質(zhì)量較差和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)動態(tài)變化等特點,通常使用延遲容忍網(wǎng)絡(luò)(Delay Tolerant Network,DTN)協(xié)議實現(xiàn)互聯(lián)互通。天地一體化網(wǎng)絡(luò)是一種高度開放的無線網(wǎng)絡(luò),要面對更多的安全隱患與挑戰(zhàn)。深度包檢測技術(shù)(Deep Packet Inspection,DPI)能夠利用網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的高度規(guī)則性快速探測攻擊的存在,在網(wǎng)絡(luò)安全方面具有較高的實用性,但在天地一體化網(wǎng)絡(luò)中針對空間網(wǎng)絡(luò)協(xié)議還沒有成熟的應(yīng)用研究。由此,開展天地一體化網(wǎng)絡(luò)中深度包檢測的應(yīng)用研究具有實際意義。本文以實驗室承擔(dān)的國家863計劃課題“未來一體化標(biāo)識網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)和示范”(NO.2015AA015702)為依托,基于課題組搭建的采用DTN架構(gòu)的天地一體化網(wǎng)絡(luò)原型系統(tǒng),設(shè)計并實現(xiàn)了基于nDPI的DTN協(xié)議深度包檢測系統(tǒng),完成了DTN協(xié)議深度包檢測系統(tǒng)在天地一體化網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的應(yīng)用效果驗證。本文基于nDPI開源平臺實現(xiàn)了 DTN協(xié)議深度包檢測系統(tǒng)的開發(fā),在開源平臺原有框架的基礎(chǔ)上完成了模塊拓展和適應(yīng)性開發(fā),系統(tǒng)主要包括預(yù)處理,協(xié)議檢測,規(guī)則分析和響應(yīng)報警四大模塊。其中,協(xié)議檢測模塊作為核心模塊,針對DTN增加了匯聚層和包裹層的檢測過程,匯聚層檢測實現(xiàn)了 TCP匯聚層協(xié)議(TCP Convergence-Layer Protocol,TCPCL)和 Licklider 傳輸協(xié)議(Licklider Transmission Protocol,LTP)的消息識別和狀態(tài)檢測功能,包裹層檢測實現(xiàn)了包裹協(xié)議(Bundle Protocol)的解析和有效載荷檢測的功能。消息識別與狀態(tài)檢測功能模塊的聯(lián)動能夠?qū)崿F(xiàn)對DTN匯聚層協(xié)議異常交互的有效識別,從而檢測出惡意流量,Bundle協(xié)議解析和有效載荷檢測能夠?qū)崿F(xiàn)對惡意和敏感載荷的檢測。為驗證本文實現(xiàn)的DTN協(xié)議深度包檢測系統(tǒng)在天地一體化網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用效果,本文基于863課題組搭建的原型系統(tǒng)設(shè)計了地面惡意攻擊、空間惡意攻擊和惡意負(fù)載三種攻擊檢測實驗場景。驗證了本文設(shè)計的DTN協(xié)議深度包檢測系統(tǒng)在天地一體化網(wǎng)絡(luò)中能夠?qū)崿F(xiàn)對端口掃描攻擊、拒絕服務(wù)攻擊、DDoS攻擊、蠕蟲病毒惡意載荷以及敏感詞載荷的有效檢測。
[Abstract]:Due to its complex structure, poor link quality and dynamic change of network topology, the integrated network of heaven and earth is usually interlinked by delay tolerant network (Delay Tolerant Network,DTN) protocol. The integrated network of heaven and earth is a highly open wireless network, which has to face more security risks and challenges. The depth packet detection (Deep Packet Inspection,DPI) technology can use the high rule of network protocol to detect the existence of attack quickly, and has high practicability in the aspect of network security. However, there is no mature application research on the space network protocol in the world integrated network. Therefore, it is of practical significance to study the application of depth packet detection in the world integrated network. Based on the national 863 project "key Technology and demonstration of Future Integrated Identification Network" (NO.2015AA015702), this paper is based on the prototype system of the integrated network of heaven and earth based on the DTN architecture, which is built by the research group. The DTN protocol depth packet detection system based on nDPI is designed and implemented, and the application effect of the DTN protocol depth packet detection system in the integrated network environment of heaven and earth is verified. This paper realizes the development of DTN protocol depth package detection system based on nDPI open source platform. Based on the original framework of open source platform, the module extension and adaptive development are completed. The system mainly includes preprocessing, protocol detection. Rule analysis and response alarm four modules. As the core module, the protocol detection module adds the detection process of the convergence layer and the package layer to the DTN. The convergence layer detection realizes the message recognition and status detection functions of the TCP convergence layer protocol (TCP Convergence-Layer Protocol,TCPCL) and the Licklider transport protocol (Licklider Transmission Protocol,LTP. The package layer detection realizes the parse of package protocol (Bundle Protocol) and the function of payload detection. The linkage of message recognition and state detection module can effectively identify the abnormal interaction of DTN convergence layer protocol, and detect malicious traffic. Bundle protocol parsing and payload detection can realize the detection of malicious and sensitive load. In order to verify the application effect of the DTN protocol depth packet detection system in the integrated network of heaven and earth, this paper designs a malicious attack on the ground based on the prototype system built by the 863 research group. Space malicious attack and malicious load attack detection of three experimental scenarios. It is verified that the DTN protocol depth packet detection system designed in this paper can effectively detect port scan attack, denial of service attack, DDoS attack, malicious load of worm and load of sensitive words in the integrated network of heaven and earth.
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TN927

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本文編號：2278627