本文選題：軟件定義網(wǎng)絡(luò)安全 + 分布式拒絕服務(wù)攻擊　； 參考：《深圳大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：軟件定義網(wǎng)絡(luò)(SDN,Software Defined Networking)將傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡(luò)的路由控制和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)進(jìn)行分離,從而實(shí)現(xiàn)集中控制,分布轉(zhuǎn)發(fā),通過(guò)提供軟件可編程的方式簡(jiǎn)化了網(wǎng)絡(luò)的管理和配置,但也因此擴(kuò)大了網(wǎng)絡(luò)受到的分布式拒絕服務(wù)攻擊(DDoS)的攻擊面,攻擊者可以針對(duì)SDN網(wǎng)絡(luò)任何一層發(fā)起DDoS攻擊。SDN的基礎(chǔ)設(shè)施層(數(shù)據(jù)平面)、控制層(控制平面)、應(yīng)用層三層是相互協(xié)作共同完成網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)。安全的木桶短板原理決定了SDN網(wǎng)絡(luò)中最薄弱的層次將成為攻擊的目標(biāo)且SDN任何一個(gè)功能層不可用將導(dǎo)致整個(gè)SDN網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)問(wèn)題,因而本文將研究SDN網(wǎng)絡(luò)中不同層受到DDoS攻擊的特點(diǎn)及其對(duì)應(yīng)的防范策略。首先,對(duì)國(guó)內(nèi)外SDN技術(shù)及發(fā)展、傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)和SDN網(wǎng)絡(luò)中DDoS攻擊及防御研究現(xiàn)狀進(jìn)行總結(jié)。特別地,按照SDN本身各層DDoS攻擊特征,對(duì)SDN網(wǎng)絡(luò)中DDoS攻擊及防御方法相關(guān)研究進(jìn)行分類(lèi)和總結(jié)。然后,對(duì)于SDN控制平面上,考慮到針對(duì)SDN控制平面的DDoS攻擊可能致使SDN網(wǎng)絡(luò)面臨單點(diǎn)失效的危機(jī),多種DDoS攻擊及其預(yù)防策略的提出都是針對(duì)該平面的。為了達(dá)到迅速擊垮SDN控制器,該類(lèi)DDoS攻擊具有發(fā)起時(shí)間短、攻擊流量大等特點(diǎn)。針對(duì)該層上DDoS攻擊問(wèn)題,論文研究可能的多種DDoS攻擊方法、提出了一種“基于模糊綜合評(píng)判決策模型的DDoS攻擊檢測(cè)算法”和應(yīng)對(duì)該類(lèi)DDoS攻擊的一種控制器流請(qǐng)求調(diào)度策略“MSlot算法”。理論分析和模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了針對(duì)SDN控制平面的DDoS攻擊方法的可行性;針對(duì)不同DDoS攻擊,檢測(cè)算法相比現(xiàn)有算法更具通用性和準(zhǔn)確性;當(dāng)SDN網(wǎng)絡(luò)在DDoS攻擊下,控制器流請(qǐng)求調(diào)度策略“MSlot算法”相比現(xiàn)有算法對(duì)網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)更加高效。最后,對(duì)于SDN數(shù)據(jù)平面上,通過(guò)與SDN各層DDoS攻擊的對(duì)比,闡明了數(shù)據(jù)平面發(fā)起的隱蔽DDoS攻擊具有低速、隱蔽、持久性等特點(diǎn),因而難以被檢測(cè)。論文提出了一種隱蔽DDoS攻擊算法即“快填充隱蔽流DDoS攻擊”和針對(duì)該類(lèi)DDoS攻擊的SDN數(shù)據(jù)平面隱蔽流DDoS攻擊的檢測(cè)算法。理論分析和模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了攻擊算法相比現(xiàn)有攻擊算法更加快速且有效;檢測(cè)算法相比現(xiàn)有算法避免了SDN安全通道額外的通信開(kāi)銷(xiāo),因而更加高效。
[Abstract]:SDN Software defined networking (SDN) separates routing control from data forwarding in traditional IP networks, which enables centralized control and distributed forwarding, and simplifies network management and configuration by providing software programming. But it also expands the scope of distributed denial of Service (DDoS) attacks on the network. Attackers can launch DDoS attacks against any layer of SDN. SDN infrastructure layer (data plane), control layer (control plane), application layer three layers of cooperation to complete the network packet forwarding. The principle of secure bucket short board determines that the weakest layer in SDN network will be the target of attack, and the non-availability of any function layer of SDN will cause problems in the whole SDN network. Therefore, this paper will study the characteristics of DDoS attacks on different layers of SDN networks and the corresponding defense strategies. Firstly, the research status of DDoS attack and defense in traditional networks and SDN networks is summarized. In particular, according to the characteristics of DDoS attacks in each layer of SDN, the research on DDoS attacks and defense methods in SDN networks is classified and summarized. Then, for SDN control plane, considering that DDoS attack against SDN control plane may lead to the crisis of single point failure of SDN network, many DDoS attacks and their preventive strategies are proposed against SDN control plane. In order to break down the SDN controller quickly, the DDoS attack has the characteristics of short initiation time and large attack traffic. Aiming at the DDoS attack problem on this layer, this paper studies several possible DDoS attack methods. A DDoS attack detection algorithm based on fuzzy comprehensive decision model and a controller flow request scheduling strategy "MSlot algorithm" for DDoS attacks are proposed. The theoretical analysis and simulation results prove the feasibility of the DDoS attack method for SDN control plane, and the detection algorithm is more universal and accurate than the existing algorithms for different DDoS attacks. When SDN network is under DDoS attack, The controller flow request scheduling strategy "MSlot algorithm" is more efficient than the existing algorithms to protect the network. Finally, for the SDN data plane, by comparing with the DDoS attacks in each layer of SDN, it is clarified that the hidden DDoS attacks launched by the data plane have the characteristics of low speed, concealment and persistence, so it is difficult to detect them. In this paper, a covert DDoS attack algorithm is proposed, that is, "fast padding covert stream DDoS attack" and an SDN data plane hidden stream DDoS attack detection algorithm for this kind of DDoS attack. Theoretical analysis and simulation results show that the attack algorithm is faster and more effective than the existing attack algorithm, and the detection algorithm avoids the additional communication overhead of SDN security channel, so it is more efficient.
【學(xué)位授予單位】：深圳大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：TP393.0

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