天地一體化網(wǎng)絡中深度包檢測應用開發(fā).pdf

1、天地一體化網(wǎng)絡具有結(jié)構復雜、鏈路質(zhì)量較差和網(wǎng)絡拓撲結(jié)構動態(tài)變化等特點，通常使用延遲容忍網(wǎng)絡(Delay Tolerant Network，DTN)協(xié)議實現(xiàn)互聯(lián)互通。天地一體化網(wǎng)絡是一種高度開放的無線網(wǎng)絡，要面對更多的安全隱患與挑戰(zhàn)。深度包檢測技術(Deep Packet Inspection，DPI)能夠利用網(wǎng)絡協(xié)議的高度規(guī)則性快速探測攻擊的存在，在網(wǎng)絡安全方面具有較高的實用性，但在天地一體化網(wǎng)絡中針對空間網(wǎng)絡協(xié)議還沒有成熟的應用研究。

2、由此，開展天地一體化網(wǎng)絡中深度包檢測的應用研究具有實際意義。
　　本文以實驗室承擔的國家863計劃課題“未來一體化標識網(wǎng)絡關鍵技術和示范”(NO.2015AA015702)為依托，基于課題組搭建的采用DTN架構的天地一體化網(wǎng)絡原型系統(tǒng)，設計并實現(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)絡環(huán)境中的應用效果驗證。
　　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

3、源平臺原有框架的基礎上完成了模塊拓展和適應性開發(fā)，系統(tǒng)主要包括預處理，協(xié)議檢測，規(guī)則分析和響應報警四大模塊。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)

4、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)絡中的應用效果，本文基于863課題組搭建的原型系統(tǒng)設計了地面惡意攻擊、空間惡意攻擊和惡意負載三種攻擊檢測實驗場景。驗證了本文設計的DTN協(xié)議深度包