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针对内网主机扫描攻击的防火墙检测技术研究

针对内网主机扫描攻击的防火墙检测技术研究

作者：童心哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

近年来,网络在人们的生活中占据了非常重要的地位。防火墙相对于网络安全来说,是必不可少的角色,扫描攻击的检测也是防火墙的一个核心功能。随着网络扫描攻击方法越来越多样化,传统的端口扫描检测技术已经不能够满足要求,不能正确的并... 详细信息

近年来,网络在人们的生活中占据了非常重要的地位。防火墙相对于网络安全来说,是必不可少的角色,扫描攻击的检测也是防火墙的一个核心功能。随着网络扫描攻击方法越来越多样化,传统的端口扫描检测技术已经不能够满足要求,不能正确的并且高效的检测出端口扫描行为。因此,如何提高检测端口扫描行为的正确率,降低检测端口扫描行为的误检率,这就变得尤为重要。本文从基于数据包和基于流两个方面进行端口扫描检测算法的优化。第一方面,基于数据包进行端口扫描检测算法的优化。目前,基于数据包的算法比较典型的是TRW算法。TRW算法是针对整个网络中是否有扫描行为进行检测,对每个待检测主机的IP地址进行分析,但是并没有对端口的情况进行分析。所以,为了更好的分析发生扫描时的扫描源和受害主机的情况,本文在前人研究的基础上,提出了一个基于序列假设测试的扫描检测优化算法。基于此算法,主要研究了在IP地址和端口均考虑的情况下,该算法的检出率是否有提升以及误检率是否有降低。实验证明,在提升检测率的同时,误检率也降低了,因此更大程度地提升了优化算法的可用性。第二方面,基于流进行端口扫描检测算法的优化。目前,TAPS算法是基于流的各种算法当中性能最好的算法。有研究者应用此算法进行扫描行为的检测,结果发现在误检的主机当中,有大部分都是因为误将WEB服务器当作扫描主机。因此,本文提出了一种降低WEB服务器误检率的TAPS优化算法。主要结合了一种现有的WEB服务器检测方法。实验证明,先应用TAPS算法进行扫描行为的检测,再对检测出的IP地址进行WEB服务器的检测,确实可以筛选出WEB服务器,使得误检率降低了。

关键词：扫描攻击端口扫描检测假设检验可视化

SDN中基于扫描攻击检测的移动目标防御技术研究

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SDN中基于扫描攻击检测的移动目标防御技术研究

作者：吕星璇天津理工大学

学位级别：硕士

传统网络由于其静态,可预知的攻击面,很容易成为入侵者攻击的目标。网络管理员与入侵者的信息不对称也加大了防御难度。扫描攻击是攻击者入侵的首要步骤,因此对扫描流量的检测,分类以及针对性地制定后续移动目标防御（Moving Target Def... 详细信息

传统网络由于其静态,可预知的攻击面,很容易成为入侵者攻击的目标。网络管理员与入侵者的信息不对称也加大了防御难度。扫描攻击是攻击者入侵的首要步骤,因此对扫描流量的检测,分类以及针对性地制定后续移动目标防御（Moving Target Defense,MTD）策略显得极为重要。软件定义网络（Software Define Network,SDN）是一种新型网络架构。SDN控制器的集中控制和可编程性极大方便了管理员对网络设备的管理,转发策略的下发以及相关功能的扩展。MTD的目的是生成变化的攻击面以增大攻击者入侵难度,而SDN网络的相关特性大大方便了该过程的实施。因此,本文在SDN环境下,基于深度神经网络（Deep Neural Networks,DNN）模型对网络中扫描流量进行检测,根据不同检测结果,设计相应的MTD技术保护网络设备安全。本文主要工作如下:（1）提出了一种SDN环境下基于PCA-DNN的扫描攻击检测模型。利用SDN架构特点,基于流表项进行特征提取。设计了数据采集模块从Open Flow交换机中提取数据,预处理模块进行数据处理,以及PCA-DNN模块完成降维和分类的功能。此外,引入额外参数对Re LU激活函数进行改进。（2）提出了一种基于响应数据随机化的MTD机制,并结合SDN控制器的可编程性进行相关架构设计和开发。为了解决传统MTD技术缺乏对网络状态的感知能力,盲目地进行MTD机制的选取问题。在第三章检测结果的基础上,分析扫描攻击的相关原理,通过控制器和Open Flow针对性地对响应数据包关键字段进行跳变。增大攻击者对网络中存活主机和开放端口的检测难度,达到混淆攻击者,保护网络设备安全性的目的。（3）模拟实验仿真。使用Docker+OVS+Ryu搭建实验平台,Scapy生成数据流量,对本文设计进行实验并分析。实验结果表明扫描攻击检测模块对四种扫描流量的精确率和召回率均达到98%,改进的Re LU激活函数改善了模型训练过程中的神经元死亡问题。MTD功能模块增加了入侵者攻击难度,混淆其扫描结果。初步证明本文研究是有效的。

关键词：软件定义网络扫描攻击深度神经网络移动目标防御响应数据随机化

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面向网络层的动态跳变技术研究进展

网络与信息安全学报 2021年第6期7卷 44-55页

作者：何威振陈福才牛杰谭晶磊霍树民程国振信息工程大学河南郑州450001 中国人民解放军61212部队北京100091

首先,介绍了网络层跳变技术的基本概念并给出了其所能抵御的安全威胁;接着,从传统网络和软件定义网络给出了网络层跳变技术的两种模型和通信方式;然后,从跳变属性、跳变的实现方式和跳变的触发方式3个方面对网络层跳变技术进行分类,并... 详细信息

首先,介绍了网络层跳变技术的基本概念并给出了其所能抵御的安全威胁;接着,从传统网络和软件定义网络给出了网络层跳变技术的两种模型和通信方式;然后,从跳变属性、跳变的实现方式和跳变的触发方式3个方面对网络层跳变技术进行分类,并给出网络层跳变的两种评估模型;最后,总结了网络层跳变技术目前仍然存在的问题,以及相应的发展方向。

关键词：移动目标防御网络层动态跳变软件定义网络 IP跳变扫描攻击

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一种对抗网络侦察的自适应欺骗防御机制

计算机科学 2020年第12期47卷 304-310页

作者：赵金龙张国敏邢长友宋丽华宗祎本中国人民解放军陆军工程大学指挥控制工程学院南京210007 中国人民解放军61789部队上海200000

静态配置的网络主机信息在面对攻击者侦察时易于暴露,进而带来了严重的安全隐患。主机地址跳变及部署虚假节点等欺骗方法能够扰乱攻击者对网络的认知,增加其网络侦察的难度。但如何高效地利用这些手段来对抗攻击者的侦察行为仍存在诸多... 详细信息

静态配置的网络主机信息在面对攻击者侦察时易于暴露,进而带来了严重的安全隐患。主机地址跳变及部署虚假节点等欺骗方法能够扰乱攻击者对网络的认知,增加其网络侦察的难度。但如何高效地利用这些手段来对抗攻击者的侦察行为仍存在诸多困难。为此,在对攻防双方行为进行建模描述的基础上,提出了一种高效的自适应欺骗防御机制(Self-adaptive Deception Method,SADM)来应对网络侦察。SADM结合网络侦察过程中攻防双方多阶段持续对抗的特点,以资源约束下防御方的综合收益最大化为目标进行建模,并在此基础上通过启发式方法进行自适应防御决策,以快速应对攻击者的多样化扫描行为。仿真实验结果表明,SADM能够有效延缓攻击者的探测速度,在保证防护效果的同时降低部署欺骗场景的代价。

关键词：网络侦察欺骗防御扫描攻击软件定义网络

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浅议高校图书馆WEB安全机制和防范措施

中国教育信息化（高教职教） 2007年第5S期 54-57页

作者：王继克湖北省江汉大学图书馆

本文以江汉大学图书馆WEB网站系统的安全建设为实例,深入细致地分析了各层面的安全问题以及如何应对的安全策略,旨在提供一个较系统、较科学的分析和解决WEB安全问题的思路,为目前高校图书馆的WEB安全建设提供一些参考。

关键词：防火墙用户验证安全扫描器分布式拒绝服务攻击扫描攻击

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数字水印在车牌照检测中的应用

微计算机信息 2008年第18期24卷 42-44页

作者：施化吉唐慧李星毅赵明江苏大学计算机科学与通信工程学院北京交通大学电子信息工程学院北京100044

机动车已成为市民出行的主要交通工具之一,假牌套牌运算为机动车的有效管理保驾护航。然而交通运算中假牌套牌运算数据量大,即使仅考虑一个城市的次干道级别的所有道路1.5小内的车辆套牌假牌运算都会因数据量过大难以满足工程需要,假牌... 详细信息

机动车已成为市民出行的主要交通工具之一,假牌套牌运算为机动车的有效管理保驾护航。然而交通运算中假牌套牌运算数据量大,即使仅考虑一个城市的次干道级别的所有道路1.5小内的车辆套牌假牌运算都会因数据量过大难以满足工程需要,假牌套牌处于无管制状态。笔者提出用图像水印实现交通运算中套牌假牌的运算,这将大大提高交通运算的效率。利用图像经打印照相后其能量分布不会改变的特性,在DCT域嵌入水印信息,实现实物车牌的版权保护。给出了具体实现步骤,通过仿真实验证明该方法的可行性。

关键词：套牌运算假牌运算图像水印扫描攻击照相攻击喷漆攻击

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AES密码电路安全扫描设计

AES密码电路安全扫描设计

作者：鱼鲧西安电子科技大学

学位级别：硕士

随着集成电路可测性技术的发展,扫描链作为集成电路测试中最成功的技术之一,极大的提高了测试工程师对芯片的可控制性和可观测性。然而,意图以非破坏手段窃取芯片内部关键数据的攻击者,同样可以利用扫描链的可控性和可观察性来访问芯片... 详细信息

随着集成电路可测性技术的发展,扫描链作为集成电路测试中最成功的技术之一,极大的提高了测试工程师对芯片的可控制性和可观测性。然而,意图以非破坏手段窃取芯片内部关键数据的攻击者,同样可以利用扫描链的可控性和可观察性来访问芯片内部状态,进而窃取加密芯片中的密钥等关键数据信息。为了解决密码芯片可测性与安全性之间的矛盾,国内外专家提出了许多安全扫描设计的方案。其中,部分扫描机制已经被运用于安全扫描设计中,即在对芯片进行扫描设计时,将芯片中含有密钥的寄存器从扫描链去除,以确保攻击者即便利用扫描链访问芯片内部状态,也无法从中直接窃取密钥。部分扫描机制虽然力图保证测试的安全性,但通常是以显著降低测试覆盖率为代价的。本文基于部分扫描提出了一种改进的安全扫描方案,在提高扫描安全性的同时,使得扫描覆盖率损失较小,具有提高安全和保障覆盖率的综合优势。本文的设计方案首先将含有敏感信息的寄存器从扫描链剔除,并将其组成一条新的隐藏扫描链,其次,通过设计一个有限状态机(FSM)来实现对隐藏扫描链SI的加密保护,该FSM比传统的FSM具有更高的随机性和安全性。还设计了一个安全片上比较电路来实现对隐藏扫描链的输出混淆,该结构主要由测试向量压缩模块、锁存链模块和响应比较模块三部分组成,测试向量压缩模块实现对隐藏扫描链的测试响应进行压缩,锁存链模块实现对黄金特征值的存储,响应比较模块将特征值进行比对并输出测试结果。为了更少的对隐藏扫描链赋值,本文提出了安全扫描链的测试向量生成策略,包括隐藏测试向量图构建、测试向量的重新排序和测试向量的重用等技术,这样,既可以减少测试成本,也可进一步加强隐藏扫描链的安全性。为了验证所提出方法的安全性和可行性,本文用C语言实现了安全新型有限状态机(FSM)的设计,并以AES密码电路为目标电路,实现安全扫描设计,之后对带有安全扫描结构的电路和普通扫描的电路分别进行逻辑综合和测试向量生成,最后使用Perl语言对测试向量进行排序处理,将其应用到带有安全扫描设计的电路进行测试,以实现与传统扫描一样的可测试性。实验分析表明,本文提出的安全扫描设计的硬件开销占AES(Advanced Encryption Standard)密码电路的1.12%,并且提供了和全扫描相同的测试覆盖率,减少了测试时间,不需要重新生成测试向量,是密码芯片的可测性与安全性之间一个综合性能较好的折衷方案。

关键词：密码芯片安全扫描扫描攻击可测性设计

WINDOWS环境下的网络入侵检测模型与实现

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WINDOWS环境下的网络入侵检测模型与实现

作者：袁华强广东工业大学

学位级别：硕士

当今,网络安全问题日趋严峻,传统的防火墙防护技术已经不能满足人们在计算机系统安全方面的需要,而入侵检测系统—IDS(Intrusion Detection System)随着近年来的不断发展,在网络安全防护方面正体现出越来越重要的作用,它是一种积极主动... 详细信息

当今,网络安全问题日趋严峻,传统的防火墙防护技术已经不能满足人们在计算机系统安全方面的需要,而入侵检测系统—IDS(Intrusion Detection System)随着近年来的不断发展,在网络安全防护方面正体现出越来越重要的作用,它是一种积极主动的安全防护技术,可以监视计算机系统或网络上的用户活动,发现可能存在的入侵行为,它是网络安全系统的一个重要组成部分,是防火墙的延续。当越来越多的公司将其核心业务向互联网转移的时候,网络入侵检测系统将在企业级信息安全中发挥其关键作用。本文首先对现今网络安全问题进行了分析,讨论了现行的网络安全防护技术,然后对入侵检测系统作了一个整体的介绍,包括介绍入侵检测系统的历史、发展情况,以及入侵检测系统的分类、常见的入侵攻击方法、常见的入侵检测方法、入侵检测系统的标准化工作、入侵检测系统在网络上的部署,还有入侵检测系统的现状与不足,同时讨论了入侵检测系统未来的发展趋势。接着讨论了一个基于网络的入侵检测模型,该模型参考了CIDF规范,分为事件产生器、入侵分析器、入侵特征数据库、入侵响应和远程管理五个部分。基于此,设计并实现了一个入侵检测模型系统NetDetection,该模型系统的事件产生器使用了WINXP DDK的WINPCAP模块进行网络封包截获,通过符号链接的方式读取网络数据包,根据特定的协议对数据包进行分析和解码。然后根据用户设定的IP地址和特定端口对可疑数据包进行过滤,将截获的数据包内容显示出来并把情况记录在日志文件中,过滤后的数据包再进一步通过事件分析模块进行扫描攻击检测,同时将数据包内容显示在捕获图形窗口中,检测时通过从数据库中提取攻击特征并进行对比,从而发现扫描攻击行为,将攻击情况通过图形用户界面向管理员报告,并将攻击情况记入日志文件中。该系统对常见的TCP、UDP、ICMP扫描攻击行为进行检测。最后使用该模型系统进行了攻击检测实验,通过实验,发现该系统能检测出几种常见的扫描攻击行为。

关键词：入侵检测系统事件产生器事件分析器响应单元扫描攻击网络

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回溯分析追查网络卡顿

网络安全和信息化 2017年第12期 137-138页

作者：李新华任矾

笔者单位自搬迁以来,网络有时会出现卡顿,症状下午尤其明显。具体表现是,访问网站出现卡慢现象,但卡顿时间并不长,最多持续两分钟。利用网络回溯分析系统,追查出了办公网络卡顿的原因所在。

关键词：数据包回溯分析链路流量扫描攻击防火墙