P2P蠕蟲的傳播建模及抑制策略研究.pdf

1、隨著互聯網的迅速發(fā)展，網絡蠕蟲對計算機系統(tǒng)安全和網絡安全的威脅日益嚴重。P2P蠕蟲是以P2P網絡為生存環(huán)境的新型網絡蠕蟲，能夠利用P2P網絡特性實現漏洞主機定位、自我復制和傳播。P2P節(jié)點中保存的鄰居節(jié)點信息，以及節(jié)點間具有的同構性、動態(tài)性等特點，使P2P蠕蟲比傳統(tǒng)網絡蠕蟲具有更準確的定位能力、更隱蔽的傳播方式和更強的傳播能力，因而影響范圍更大、危害程度更高。P2P蠕蟲的研究已經成為網絡安全研究領域的熱點課題，如何有效抑制P2P蠕蟲的傳

2、播成為非常迫切的問題。
　　通過分析蠕蟲自身傳播機制和實際網絡環(huán)境對蠕蟲傳播造成的影響，建立準確描述P2P蠕蟲傳播過程的數學模型，能夠深入揭示P2P蠕蟲傳播的客觀規(guī)律，從而提出有效的抑制策略。本文首先分析了P2P蠕蟲的攻擊行為，結合復雜網絡理論、流行病學等相關理論提出了P2P蠕蟲傳播的數學模型。在此基礎上，通過對P2P蠕蟲傳播模型的分析與研究，預測蠕蟲傳播趨勢，識別P2P蠕蟲傳播鏈中存在的薄弱環(huán)節(jié)，提出有效的防御策略，并通過理論分

3、析和仿真實驗對防御策略的有效性進行驗證。本文的研究成果可以很好地揭示P2P蠕蟲的傳播規(guī)律，為制定有效的P2P蠕蟲抑制策略，控制并最終徹底清除P2P蠕蟲提供理論依據，具有重要的理論價值和應用前景。本文圍繞不同種類的P2P蠕蟲在不同的網絡環(huán)境中的傳播建模和抑制策略展開了深入研究，具體內容如下。
　　結合復雜網絡、流行病學等相關理論，提出了一種主動式P2P蠕蟲傳播的數學模型，在模型中考慮了P2P網絡中節(jié)點的擾動性(Churn)等動態(tài)因素

4、對蠕蟲傳播的影響。通過對模型的理論分析，推導了主動式P2P蠕蟲不會流行的充分條件，獲得了P2P蠕蟲的清除閾值:基本再生數。通過仿真實驗驗證了主動式P2P蠕蟲傳播模型的有效性和基本再生數的正確性。通過研究不同參數對主動式P2P蠕蟲傳播的影響，提出了對主動式P2P蠕蟲的抑制策略，并給出了動態(tài)隔離DQP協議。在此基礎上，提出了主動式P2P蠕蟲的動態(tài)隔離數學模型:PWPDQ模型。在模型中引入了檢測、動態(tài)隔離和免疫策略的相關參數，推導了基本再生數

5、，并通過仿真實驗驗證了抑制策略的有效性。
　　深入分析了被動式P2P蠕蟲攻擊機制和感染方式，結合P2P網絡、平均場強和流行病學等相關理論，考慮用戶對文件的操作行為和P2P文件共享網絡的動態(tài)特性，分別建立了被動式P2P蠕蟲的靜態(tài)傳播模型和動態(tài)傳播模型，推導了基本再生數，通過仿真驗證了被動式P2P蠕蟲傳播數學模型的有效性和基本再生數的正確性。提出了一種基于脈沖控制的被動式P2P蠕蟲抑制策略，研究了免疫策略和蠕蟲文件刪除策略對被動式P2

6、P蠕蟲的抑制效果，并建立了相應的數學模型。通過仿真實驗驗證了脈沖抑制策略的有效性。
　　目前，針對IPv6網絡中P2P蠕蟲的研究較少，還沒有研究者建立相應的數學模型。本文分析了IPv6網絡中P2P蠕蟲的兩階段攻擊行為，并在此基礎上建立了IPv6網絡中P2P蠕蟲基于種群的離散傳播模型，并通過仿真實驗驗證了數學傳播模型的有效性。在此基礎上，提出了IPv6網絡中P2P蠕蟲的協同抑制策略，設計了協同抑制協議，并引入相關的動態(tài)參數建立數學模