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DNS域名安全实时检测的研究
【摘要】：DNS (Domain Name System)作为Internet网络架构中一个关键的组成部分,承担着域名与IP解析的重要功能。如何确保DNS系统的安全性长期以来都是一个重要的课题。根据近年来的DNS安全事件统计,目前DNS系统所面临的最主要的安全性问题有两大类：一是DNS拒绝服务攻击；二是DNS域名欺骗攻击。针对主流的两类攻击,本课题从传统的OSI三层防护模式的基础上,更深入的从应用层面加以研究：创建了海量请求攻击监测防护模型、畸形报文及虚拟域名流量攻击监测防护模型、DNS缓存投毒监测防护模型以及域名劫持监测防护模型；并根据DNS业务类型特点,设计实现出了一套完善的DNS安全防护系统,在实际测试中取得了较好的测试效果。本课题的主要研究为：1.详尽的分析了DNS拒绝服务攻击与域名欺骗攻击的特性,针对此类型攻击的探索新的防御方法;2.根据DNS业务的流量特点,本课题采用前沿的深度包检测技术(DPI)对DNS请求报文进行全流量收集,并对可能包含的攻击行为进行实时的监测与分析;3.针对DNS海量拒绝服务攻击,采用基于多种维度的判别方式进行监测与分析,并创新性的利用多级限速矩阵的模式对攻击报文进行处理；4.创新式的采用基于路由跳数的方式对分布式的拒绝攻击进行有效的抑制；5.针对DNS域名欺骗型攻击,采用了前沿的DNSSec模块支持与新型的重点、热点域名库监测的方式,对热门的域名缓存投毒以及域名劫持等攻击进行了有效的防御。本课题所设计实现的系统在四川移动CMNET现网上进行了充分的测试。测试表明：在模拟多种攻击手段的情况下,系统均能做出有效的防御措施,对所检测的攻击流量进行拦截和恢复,有效的保证了DNS系统运行的有效性和可靠性,达到了良好的效果。该系统的部署与实现有着较高的社会与经济价值。同时,该系统基于旁路部署,无需改动现网DNS系统的网络架构,易于实现,具有较高的可推广性。采用的DPI采集模式,针对互联网流行的其他攻击类型有较强的拓展性,可充分的利用于其他领域的防护系统之上。
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