P2P僵尸網(wǎng)絡(luò)及其反制方法的研究.pdf

1、僵尸網(wǎng)絡(luò)是互聯(lián)網(wǎng)上被僵尸主人控制的一群計算機，僵尸主人利用僵尸網(wǎng)絡(luò)進行各種攻擊或盜取機密信息。僵尸網(wǎng)絡(luò)通過病毒或惡意軟件傳播，對計算機有很高的控制能力，危害程度高于一般的計算機病毒，已經(jīng)成為了互聯(lián)網(wǎng)安全的重大威脅。傳統(tǒng)的僵尸網(wǎng)絡(luò)使用集中的命令控制(C&C)服務(wù)器，服務(wù)器是僵尸網(wǎng)絡(luò)中易受攻擊的部分，如果服務(wù)器被關(guān)閉，整個僵尸網(wǎng)絡(luò)將會失效。隨著P2P技術(shù)的成熟，僵尸主人將P2P技術(shù)應(yīng)用于僵尸網(wǎng)絡(luò)。P2P僵尸網(wǎng)絡(luò)的C&C不依賴于專門的服務(wù)器，

2、具有較高的安全性，隱蔽性，分布廣泛，規(guī)模比傳統(tǒng)的僵尸網(wǎng)絡(luò)更大。P2P僵尸網(wǎng)絡(luò)近年來發(fā)展迅速，成為了僵尸網(wǎng)絡(luò)中的主流，但針對P2P僵尸網(wǎng)絡(luò)的研究還比較少。
　　 P2P網(wǎng)絡(luò)在給互聯(lián)網(wǎng)帶來便利的同時，它的自身也存在著安全問題，例如對P2P網(wǎng)絡(luò)的濫用和對P2P網(wǎng)絡(luò)的攻擊。使用分布式哈希表(DHT)作為路由的結(jié)構(gòu)化P2P網(wǎng)絡(luò)容易受到針對DHT的攻擊。Kademlia是一種常見的P2P協(xié)議，廣泛應(yīng)用于資源共享，KAD網(wǎng)絡(luò)是Kademlia

3、代表性的應(yīng)用，大多數(shù)P2P網(wǎng)絡(luò)也是基于Kademlia的。大規(guī)模的P2P網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)和開源的P2P協(xié)議為P2P僵尸網(wǎng)絡(luò)提供了發(fā)展的機會。
　　 本文的前幾章介紹了僵尸網(wǎng)絡(luò)的概念，特點，歷史與研究現(xiàn)狀，詳細描述了P2P網(wǎng)絡(luò)中的Kademlia協(xié)議與P2P僵尸網(wǎng)絡(luò)的工作方式。結(jié)構(gòu)化的P2P僵尸網(wǎng)絡(luò)使用DHT作為C&C的通信方式，因此，可以將對DHT的攻擊方式應(yīng)用于破壞P2P僵尸網(wǎng)絡(luò)的C&C機制并對其進行打擊，本文在第五章把indexp

4、oisoning和sybil攻擊應(yīng)用于反制基于KAD的P2P僵尸網(wǎng)絡(luò)并進行理論分析與對比，并提出了一種利用KAD網(wǎng)絡(luò)隨機分配節(jié)點的特性，在公差區(qū)域內(nèi)加入sybil節(jié)點的改進方法。Index poisoning是指在節(jié)點的索引中加入偽造的記錄，sybil攻擊是在P2P網(wǎng)絡(luò)中加入可以返回錯誤信息的節(jié)點，對路由進行攻擊，這些節(jié)點稱為sybil節(jié)點。通過本文的分析和計算，index poisoning方法可以使用較低的成本干擾僵尸網(wǎng)絡(luò)的C&C機

5、制，攻擊的效果受到公差區(qū)域，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模大小和查詢步長的影響，其中查詢步長是指在Kademlia協(xié)議中經(jīng)過每次迭代的查詢，距離目標ID所接近的比特數(shù)的期望值。普通的sybil攻擊效率不如index poisoning攻擊，但由于index poisoning攻擊容易被僵尸主人防御而且需要定期維護，sybil攻擊將會在反制僵尸網(wǎng)絡(luò)中得到更多的應(yīng)用，它的攻擊效果取決于僵尸網(wǎng)絡(luò)的大小和查詢步長。本文提出的改進的sybil攻擊方法有目的的在某個鍵值

6、的公差區(qū)域內(nèi)加入sybil節(jié)點，因此如果使用與普通sybil攻擊相同數(shù)量的sybil節(jié)點，將會有更大的概率攔截到僵尸網(wǎng)絡(luò)的C&C，與index poisoning類似，影響這種改進方法的參數(shù)有公差區(qū)域，網(wǎng)絡(luò)大小和查詢步長。新節(jié)點加入KAD網(wǎng)絡(luò)時會隨機生成一個與現(xiàn)有節(jié)點不重復(fù)的ID，一個節(jié)點如果反復(fù)的加入和退出網(wǎng)絡(luò)，它就可以為自己選擇一個與目標ID接近的ID，因此這種改進的sybil攻擊方法是可行的。本文對改進后的方法進行了分析和計算，從