互聯(lián)網(wǎng)域間路由監(jiān)測(cè)與異常分析技術(shù).pdf

1、隨著互聯(lián)網(wǎng)規(guī)模逐漸擴(kuò)大，域間路由安全問(wèn)題日益加劇。近年來(lái)國(guó)內(nèi)外已經(jīng)發(fā)生多起路由安全事件，對(duì)整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)也造成很大影響。BGP作為互聯(lián)網(wǎng)的核心路由協(xié)議，其本身卻缺乏有效的安全機(jī)制，這使得互聯(lián)網(wǎng)域間路由安全面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。
　　現(xiàn)階段對(duì)路由安全問(wèn)題的相關(guān)研究，主要包括路由安全協(xié)議拓展和域間路由監(jiān)測(cè)系統(tǒng)兩個(gè)方面。其中路由協(xié)議安全拓展目前難以得到有效部署，并且其實(shí)際應(yīng)用價(jià)值有待評(píng)估，相對(duì)而言，域間路由監(jiān)測(cè)系統(tǒng)則是現(xiàn)階段域間路由安全問(wèn)題的最有效

2、解決方法。本文在課題組原有RouSSeau路由監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，改進(jìn)了路由檢測(cè)知識(shí)庫(kù)的構(gòu)建方法，基于MOAS產(chǎn)生的來(lái)源設(shè)計(jì)了新的前綴異常檢測(cè)方法，基于路徑異常的多種類型完善了路徑異常檢測(cè)算法。本文的主要工作及創(chuàng)新點(diǎn)如下：
　　1.提出更有效的路由檢測(cè)知識(shí)庫(kù)設(shè)計(jì)及構(gòu)建方法。IP-AS-ISP知識(shí)庫(kù)信息作為域間路由監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的核心知識(shí)，其信息的準(zhǔn)確性直接影響到監(jiān)測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。由于在分配IP地址和AS號(hào)時(shí)注冊(cè)信息不完整，以及在實(shí)

3、際使用中存在復(fù)雜的商業(yè)關(guān)系，導(dǎo)致IP-AS-ISP之間關(guān)系的建立比較復(fù)雜。本文提出了一種基于空間一致性和時(shí)間穩(wěn)定性的IP-AS匹配算法，并根據(jù)互聯(lián)網(wǎng)AS的職能和規(guī)模對(duì)整個(gè)域間路由網(wǎng)絡(luò)的層次結(jié)構(gòu)進(jìn)行劃分，最后通過(guò)整合互聯(lián)網(wǎng)中的注冊(cè)信息、ISP提供的準(zhǔn)確信息以及分析路由表得到的實(shí)際信息，分別構(gòu)建了AS基本信息、IP-AS映射關(guān)系知識(shí)庫(kù)以及AS鄰居關(guān)系知識(shí)庫(kù)。
　　2.前綴異常的檢測(cè)及分析。前綴異常的檢測(cè)包括對(duì)路由表中的非法網(wǎng)絡(luò)前綴的檢

4、測(cè)以及多源AS（MOAS）現(xiàn)象的檢測(cè)。路由表中存在大量的MOAS現(xiàn)象，我們認(rèn)為由網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)或者 ISP的流量工程等原因產(chǎn)生不會(huì)影響網(wǎng)絡(luò)的可用性的 MOAS為合法 MOAS；由錯(cuò)誤配置及攻擊行為產(chǎn)生的 MOAS現(xiàn)象為非法 MOAS。非法MOAS混雜在大量的合法MOAS現(xiàn)象之中，難以被發(fā)現(xiàn)。本文對(duì)多種前綴異常現(xiàn)象進(jìn)行深入分析，提出了一種通過(guò)空間宣告關(guān)系來(lái)檢測(cè)MOAS異常的方法，并從MOAS現(xiàn)象產(chǎn)生的原因及其行為特征出發(fā)，將MOAS現(xiàn)象進(jìn)行合法

5、性分類以發(fā)現(xiàn)由攻擊行為產(chǎn)生的異常，最終減少其對(duì)網(wǎng)絡(luò)造成的危害。
　　3.路徑異常的檢測(cè)及分析。路徑異常主要分為兩大類，一類是明顯不應(yīng)該出現(xiàn)在路由表路徑中的異常，此類異常包括非法AS異常以及路由環(huán)路異常等；另一類則是由錯(cuò)誤配置或路徑劫持（中間人攻擊）而產(chǎn)生的路徑異常，包括路徑偽造、流量外泄等。無(wú)論是哪一類的路徑異常，都是互聯(lián)網(wǎng)中的安全隱患。本文在RouSSeau系統(tǒng)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)路徑異常檢測(cè)模塊，針對(duì)各種路徑異常分別設(shè)計(jì)了檢測(cè)算法，并