本文選題：命名數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)　切入點(diǎn)：內(nèi)容污染　出處：《江蘇大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：命名數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)(Named Data Networking,NDN)作為一種革命式的未來(lái)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)思路,通過(guò)提供泛在式網(wǎng)內(nèi)存儲(chǔ),改變了網(wǎng)絡(luò)的通信模式。與傳統(tǒng)TCP/IP網(wǎng)絡(luò)相比,NDN在內(nèi)容分發(fā)方面有著明顯的先進(jìn)性和優(yōu)勢(shì),其主要特點(diǎn)集中體現(xiàn)在多樣靈活的路由策略選擇和基于數(shù)據(jù)本身的安全機(jī)制上,而由此帶來(lái)諸多的理念和實(shí)踐上的好處。但是,NDN也面臨著若干新的安全問(wèn)題,其中一類重要安全威脅即為內(nèi)容污染攻擊。內(nèi)容污染攻擊通過(guò)劫持源服務(wù)器,使網(wǎng)內(nèi)充斥著虛假內(nèi)容,嚴(yán)重制約著網(wǎng)絡(luò)性能。針對(duì)這一問(wèn)題,本文圍繞內(nèi)容污染的防御方法開(kāi)展研究工作,通過(guò)分析NDN節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)內(nèi)容污染攻擊的成因,深入探索有效的防御機(jī)制,并從理論角度進(jìn)行防御機(jī)制性能評(píng)估。本文研究工作的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)是:(1)針對(duì)存在虛假內(nèi)容的非安全NDN網(wǎng)絡(luò),提出節(jié)點(diǎn)接口可靠性的概念,利用節(jié)點(diǎn)接口對(duì)接收數(shù)據(jù)包的校驗(yàn)成功概率來(lái)評(píng)估該接口的可靠性,進(jìn)而提出了一種基于節(jié)點(diǎn)接口可靠性的概率轉(zhuǎn)發(fā)策略(PFSIR),根據(jù)節(jié)點(diǎn)接口的可靠性來(lái)設(shè)置興趣包在該接口的轉(zhuǎn)發(fā)概率,將請(qǐng)求興趣包大概率轉(zhuǎn)發(fā)到可靠性高的內(nèi)容源。在此基礎(chǔ)上,對(duì)PFSIR下的網(wǎng)絡(luò)性能進(jìn)行了理論分析,并與等概率隨機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)策略進(jìn)行對(duì)比。數(shù)值結(jié)果表明,當(dāng)接入請(qǐng)求流量在一定范圍內(nèi),本策略對(duì)內(nèi)容源污染有較好的防御效果,與等概率隨機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)策略相比,優(yōu)勢(shì)較為明顯。(2)考慮到PFSIR策略雖然可以通過(guò)轉(zhuǎn)發(fā)策略,將請(qǐng)求流量大概率轉(zhuǎn)發(fā)到可靠性高的內(nèi)容源,實(shí)現(xiàn)非安全NDN環(huán)境下網(wǎng)絡(luò)性能的提升。但是,隨著網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容源污染程度加深,當(dāng)大多數(shù)內(nèi)容源均出現(xiàn)污染時(shí),單純從路由機(jī)制角度,難以對(duì)抗網(wǎng)內(nèi)虛假內(nèi)容泛濫,PFSIR策略不能維持網(wǎng)絡(luò)的正常工作,還是需要有效的校驗(yàn)機(jī)制配合才能抑制內(nèi)容污染。針對(duì)這一問(wèn)題,論文進(jìn)一步提出了一種基于節(jié)點(diǎn)可信度的概率校驗(yàn)策略(PVSRC),對(duì)NDN節(jié)點(diǎn)接收數(shù)據(jù)流的真實(shí)性加以評(píng)估,以此作為節(jié)點(diǎn)可信度設(shè)置校驗(yàn)概率,在保證了節(jié)點(diǎn)緩存真實(shí)內(nèi)容比例的同時(shí),降低節(jié)點(diǎn)的無(wú)效校驗(yàn)開(kāi)銷,提高了校驗(yàn)機(jī)制的可行性。數(shù)值計(jì)算結(jié)果表明,相比于命中校驗(yàn)機(jī)制,PVSRC能更有效抑制網(wǎng)內(nèi)內(nèi)容污染攻擊,綜合性能較優(yōu)。
[Abstract]:As a revolutionary way of future network design, named Data Network (NDN) has changed the communication mode of the network by providing universal storage in the network. Compared with the traditional TCP/IP network, it has obvious advantages and advantages in content distribution. The main features of NDN are mainly reflected in the flexible routing policy choice and the security mechanism based on data itself, which brings many benefits in concept and practice. However, NDN also faces some new security problems. One of the most important security threats is the content pollution attack, which makes the network full of false content by hijacking the source server, which seriously restricts the performance of the network. In this paper, the defense methods of content pollution are studied, and the effective defense mechanism is explored by analyzing the causes of content pollution attacks on NDN nodes. The main innovation of this paper is the concept of node interface reliability for insecure NDN networks with false content. The reliability of the node interface is evaluated by using the success probability of the node interface to verify the received data packet. Then a probabilistic forwarding strategy based on the reliability of node interface is proposed. According to the reliability of the node interface, the probability of forwarding interest packets in the interface is set, and the large probability of requesting interest packets is forwarded to the content source with high reliability. The network performance under PFSIR is analyzed theoretically and compared with the equal probability random forwarding strategy. The numerical results show that when the access request traffic is within a certain range, the strategy has a good defense effect against the content source pollution. Compared with the equal probability random forwarding strategy, the advantage of the PFSIR strategy is obvious. (2) considering that the PFSIR strategy can transmit the high probability of request traffic to the content source with high reliability through the forwarding strategy, it can improve the network performance in the non-secure NDN environment. With the deepening of network content source pollution, when most of the content sources are polluted, it is difficult to resist the proliferation of false content in the network simply from the point of view of routing mechanism. PFSIR strategy can not maintain the normal work of the network. In order to restrain the content pollution, an effective verification mechanism is needed. In this paper, a probabilistic verification strategy based on the reliability of the node is proposed to evaluate the authenticity of the data stream received by the NDN node. As a result of setting the check probability of the node credibility, it not only guarantees the proportion of the real content of the node cache, but also reduces the invalid check cost of the node, and improves the feasibility of the verification mechanism. The numerical results show that, Compared with the hit check mechanism PVSRC is more effective to suppress the content pollution attack in the network and the comprehensive performance is better.
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TP393.02

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本文編號(hào)：1565409