蠕虫在P2P网络中的传播研究

P2P蠕虫是利用P2P机制进行传播的恶意代码。通过P2P节点的共享列表,蠕虫很容易获得攻击目标的信息,所以其爆发时传播速度很快,这种大量的快速传播导致的直接后果是网络阻塞。该文分析蠕虫在P2P网络中的传播原理,在经典病毒传播模型基础上提出了考虑带宽及治愈响应起始时间因素的蠕虫传播模型,从带宽饱和与阻塞两个方面分析带宽对蠕虫传播的影响,在此基础上分析了蠕虫的防御措施。通过模拟实验,该模型能够较真实地描述蠕虫大规模爆发时引起带宽拥塞的情况。     

基于良性蠕虫对抗P2P蠕虫的策略研究

随着P2P软件的推广与普及, P2P蠕虫已成为P2P网络安全的主要威胁之一,P2P蠕虫基于hit-list攻击邻居节点,具有隐蔽性好、攻击性强等特点。基于混合型良性蠕虫概念设计出自动优先趋进优质节点(APTHQN)的对抗策略,合理利用优质节点的拓扑优势,有效适应了P2P网络的动态性。实验仿真结果表明,采用此策略的良性蠕虫在保持较少的网络资源消耗同时,高效地抑制了P2P蠕虫的传播。     

基于P2P的新型良性蠕虫传播策略

提出一种采用P2P的良性蠕虫传播策略,建立了数学模型,在理论上分析各项参数对其传播情况的影响,并使用SSFNET网络仿真工具对传播模型进行了仿真。仿真结果证明,P2P良性蠕虫可以有效地在授权网络中抑制恶意蠕虫的传播,P2P覆盖的平均度数越高,初始投放数量越多,投放时间越早,P2P良性蠕虫传播就越快。P2P良性蠕虫继承了P2P覆盖网络的特点,使其传播的稳定性、可控性更好,并具有更低的消耗。     

基于形式化逻辑矩阵的结构化P2P蠕虫对抗模型

良性蠕虫对抗恶性蠕虫是结构化P2P环境下应对蠕虫攻击的有效手段之一,但是已有模型对对抗环境下蠕虫传播过程的描述过于复杂。针对这个问题,提出一种简单的结构化P2P蠕虫对抗模型。该模型利用逻辑矩阵对结构化P2P网络中恶性蠕虫与良性蠕虫的对抗传播过程进行形式化描述,借助模型可以快速地推导出对抗环境下影响恶性P2P蠕虫传播效率的关键因素。此外考虑到P2P节点搅动特征对蠕虫传播的重大影响,将节点变化率引入到模型中,以提高模型的准确性。实验表明,借助形式化逻辑矩阵能有效地降低对抗环境下蠕虫传播模型的复杂度,快速地发现制约蠕虫传播的关键因素,为后续的蠕虫防御提供指导。     

动态环境下的主动蠕虫攻击分析

鉴于当前很少有传播模型充分考虑到P2P节点动态特征对主动蠕虫攻击的影响, 提出两个动态环境下的主动蠕虫传播模型。分析了主动蠕虫两种常见的攻击方式, 给出了相应攻击背景下的节点状态转换过程, 在综合考虑P2P节点动态特征的基础上提出了两种主动蠕虫传播模型, 并对所提出的模型进行了数值分析, 探讨动态环境下影响主动蠕虫传播速度的关键因素。实验结果表明, 通过提高P2P节点的离线率和免疫力可以有效地抑制主动蠕虫对P2P网络的攻击。     

P2P蠕虫遏制方法的研究与建模

传统的蠕虫遏制方法无法及时地遏制P2P蠕虫。针对该问题,提出一种基于P2P良性蠕虫的快速遏制方法。P2P良性蠕虫利用P2P软件漏洞进行自动传播,能够清除恶性蠕虫并修补软件漏洞,从而彻底阻断恶性蠕虫的传播渠道。对该遏制方法进行数学建模,给出相应的离散差分数学模型。仿真实验验证,该方法遏制效果好且对网络资源消耗少。     

被动型P2P蠕虫后期传播分析

复杂多变的网络环境使传统的蠕虫传播模型不能真实地反映被动型P2P蠕虫后期传播规律。针对该问题,通过建立蠕虫传播模型和仿真实验分析,揭示被动型P2P蠕虫后期传播的主要特征。结果表明,不修补漏洞的P2P节点数量和恢复系统后P2P节点及时修补漏洞的概率都与被动型P2P蠕虫传播有紧密的联系,在安全意识较低的网络环境中被动型P2P蠕虫可以持续传播。     

结构化对等网中的P2P蠕虫传播模型研究

基于结构化对等网路由表构造方法,抽象出描述P2P节点空间结构特征的命题并加以证明,将命题结论引入蠕虫传播规律的推导过程,使其转化成新问题并加以解决.建立了P2P蠕虫在三种典型结构化对等网中的传播模型,给出刻画P2P蠕虫传播能力的函数,并揭示了覆盖网拓扑对蠕虫传播的负面影响.所有模型都通过了仿真实验的验证.     

P2P网络中沉默型蠕虫传播建模与分析

蠕虫给Internet带来巨大威胁,给作为Internet覆盖网的P2P网络带来的威胁更大,这主要是由P2P网络本身的特点决定的(就是这些特点为用户带来巨大方便).考虑到威胁P2P网络的3种蠕虫中沉默型蠕虫传播模型还没有被提出(其他2种分别为被动型蠕虫和主动型蠕虫)和沉默型蠕虫的巨大危害性,提出了沉默型蠕虫的传播模型和免疫模型,并基于该模型推导出了沉默型蠕虫不会流行的条件.为了考查各个P2P参数对蠕虫传播的影响和从实践上验证推导出的蠕虫不会流行的条件,使用Matlab进行了大量仿真实验.实验表明,理论推导出的蠕虫不会流行的条件是正确的;实验还进一步表明,蠕虫的流行程度是由流行指数来决定的,这为提出蠕虫控制策略提供了依据.通过对决定流行指数的几个参数的分析表明,在发现蠕虫时迅速降低下载率是补丁发布前控制蠕虫最有效的办法.     

结构化P2P网络中主动型蠕虫研究现状与展望

首先探讨了结构化P2P网络中主动型蠕虫的发展历程、概念与特点,进而从传播模型、检测、防御3个方面综述了主动型P2P蠕虫的研究现状,最后对主动型P2P蠕虫研究未来的发展进行了展望。     

Modeling and analysis of passive worm propagation in the P2P file-sharing network

A number of worms, named P2P (peer-to-peer) passive worms, have recently surfaced, which propagate in P2P file-sharing networks and have posed heavy threats to these networks. In contrast to the majority of Internet worms, it is by exploiting users’ legitimate activities instead of vulnerabilities of networks in which P2P passive worms propagate. This feature evidently slows down their propagation, which results in them not attracting an adequate amount of attention in literature. Meanwhile, this feature visibly increases the difficulty of detecting them, which makes it very possible for them to become epidemic. In this paper, we propose an analytical model for P2P passive worm propagation by adopting epidemiological approaches so as to identify their behaviors and predict the tendency of their propagation accurately. Compared with a few existing models, dynamic characteristics of P2P networks are taken into account. Based on this proposed model, the sufficient condition for the global stability of the worm free equilibrium is derived by applying epidemiological theories. Large scale simulation experiments have validated both the proposed model and the condition.     

对等网络蠕虫建模与分析

对等网络蠕虫是威胁对等网络乃至Internet安全的一个重要问题。针对蠕虫扩散过程和对等网络拓扑的特点,构造了对等网络蠕虫传播模型;以Gnutella网络为研究实例,获取其拓扑快照数据,用以模拟蠕虫在Gnutella网络中的传播过程,从而验证模型的有效性,衡量对等网络蠕虫对P2P网络的危害。     

P2P系统中非扫描型蠕虫研究

数以百万计的网络用户使用P2P网络来共享文件。但在P2P网络中,蠕虫则感染了大量的漏洞主机,并对信息设施和终端系统带来巨大的破坏。该文分析了P2P体系结构内在的风险,阐明了P2P蠕虫所带来的威胁,并且列举了威胁P2P网络的3种非扫描类型的螭虫:被动式蠕虫,反应式蠕虫和主动式蠕虫。鉴于这种情况,该文提出了一种能够减轻P2P蠕虫威胁的对策。     

基于良性益虫的对等网络蠕虫防御技术

对等网络蠕虫利用对等网络的固有特征(如本地路由表、应用层路由等),不仅复制快,而且提供了更好的隐蔽性和传播性,因而其危害大,防御困难。从分析互联网蠕虫及其传播机制入手,对对等网络上的蠕虫(即P2P蠕虫)及其特殊性进行了综合分析。在此基础之上,提出了基于良性益虫的被动激活主动传播防御策略(PAIFDP),并对该策略的技术原理和响应防御系统的功能模块等进行了详细设计。以Peersim仿真平台为基础,对各种不同网络参数下的防御效果和资源消耗情况进行了实验分析。结果表明,基于良性益虫的P2P蠕虫防御技术具有收敛时间快、网络资源消耗少、适应性强等特点。     

FPM: Four-factors Propagation Model for passive P2P worms

At present, P2P worm poses a serious threat to the Internet infrastructure and common users since it spreads extremely fast and is hard to be detected in early stage. In this paper, we propose a Four-factors Propagation Model (FPM) for passive P2P worms. There are two major contributions of this paper. Firstly, we take four critical factors—address hiding, configuration diversity, online/offline behaviors and download duration into consideration. As far as we know, the first two factors have not been considered in existing models yet. Secondly, we explicitly derive the differential equations of our FPM. Then worm behaviors in steady state are researched in depth by numerical methods. The following simulations give two suggestions for worm quarantining. On one hand, worms can be slowed down by increasing the proportion of hosts with internal addresses. One the other, breaking the configuration monocultures of hosts is an efficient way to contain worms.     

基于生物免疫原理的网络蠕虫免疫模型

提出一种新的网络蠕虫传播模型,并基于生物免疫原理提出了成熟良性蠕虫、记忆良性蠕虫和疫苗良性蠕虫新概念,建立了新的主机状态转移关系,运用系统动力学理论和方法,建立了一种新的网络蠕虫免疫模型,它能够从定性和定量两方面分析和预测网络蠕虫免疫过程,并能够深入刻画恶性蠕虫和良性蠕虫交互过程中的网络特性,为动态防治网络蠕虫提供了新的理论依据。模拟实验结果表明,引入的三种良性蠕虫是动态防御恶性网络蠕虫传播的重要因素。