本文關鍵詞：內容中心網絡興趣包泛洪攻擊理論分析模型研究

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【摘要】：從工業(yè)時代到信息時代,技術力量推動著人類創(chuàng)造新世界。互聯(lián)網、云計算和大數(shù)據等現(xiàn)代信息技術,正以改變一切的力量在全球范圍內掀起一場影響人類所有層面的深刻變革。人們通過網絡之間的互聯(lián)互通實現(xiàn)了硬件資源間的共享,并可以在任意自己喜歡的地點和時間工作,但隨著大數(shù)據的到來以及當今社會內容的豐富,人們對各種數(shù)據的需求也變得越來越大,使得互聯(lián)網內容分發(fā)服務的需求與總數(shù)據流量呈現(xiàn)激增的趨勢。這樣的用戶需求決定了要改變網絡通信模型,TCP/IP網絡已經無法滿足大量數(shù)據內容的傳輸,因為面向主機的通信方式無法有效處理以內容為中心的用戶需求,不能實現(xiàn)高效的內容分發(fā),這就需要我們把通信模式從關注主機位置轉換到關注內容本身,內容中心網絡應運而生,并迅速成為最具有競爭力的未來互聯(lián)網架構。內容中心網絡把內容作為第一實體,信息的分發(fā)和獲取均依靠內容的名字獲取,不再攜帶用戶的位置或身份信息。在設計架構之初,設計者們就考慮到要把安全性嵌入協(xié)議棧當中,與傳統(tǒng)的IP網絡相比具有一定的優(yōu)勢,但是仍然會遭受某些攻擊的危害,比如興趣包泛洪攻擊。本文為了分析和量化興趣包泛洪攻擊對內容中心網絡的危害程度,利用節(jié)點工作機制和排隊論知識建立了一個理論分析模型,最后得到網絡興趣包拒絕概率的表達式,方便研究某個參數(shù)變化對拒絕概率的影響。本文首先介紹了內容中心網絡的研究意義,并引出研究興趣包泛洪攻擊的背景意義,指出了兩者的研究現(xiàn)狀,同時介紹了本文了主要研究工作和文章的結構安排。然后對內容中心網絡架構進行了詳細介紹,分別從架構模型、節(jié)點模型及其工作機制、部署與應用方面描述,其安全性則從內容消費者、中間節(jié)點和內容發(fā)布者三個角度分析,并對興趣包泛洪攻擊進行詳細分析。興趣包泛洪攻擊(IFA)是其中容易發(fā)動而且危害較大的一種威脅,為了能夠量化興趣包泛洪攻擊帶來的危害,本文利用節(jié)點的工作機制結合排隊論的知識建立單個節(jié)點的理論分析模型,之后擴展到小型拓撲結構中,從而得到一個網絡出現(xiàn)丟包的數(shù)學概率表達式。最后為了驗證理論分析模型的正確性,本文采用MATLAB仿真工具分析內容流行度與興趣包拒絕概率之間的關系以及請求速率、緩存大小和PIT條目的生存時間對拒絕服務概率的影響,并與針對虛假興趣包泛洪攻擊(IFA-F)模型進行對比,得出本文模型既能分析虛假興趣包泛洪攻擊,又能分析真實興趣包泛洪攻擊,使得分析模型具有更好的包容性。
【學位授予單位】：蘭州理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TP393.08

【參考文獻】

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本文編號：1301836