基于暗網(wǎng)的早期檢測(cè)技術(shù)在專用網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用

摘要：為了早期檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)蠕蟲(chóng)，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一個(gè)基于暗網(wǎng)的可視化蠕蟲(chóng)早期檢測(cè)系統(tǒng)，并在某專用網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行了對(duì)比實(shí)驗(yàn)。結(jié)果顯示，該系統(tǒng)在專用網(wǎng)絡(luò)中比傳統(tǒng)入侵檢測(cè)系統(tǒng)能更早發(fā)現(xiàn)蠕蟲(chóng)等網(wǎng)絡(luò)攻擊，且時(shí)間提前量十分可觀，說(shuō)明基于暗網(wǎng)的早期檢測(cè)技術(shù)在專用網(wǎng)絡(luò)中有良好的應(yīng)用前景。
關(guān)鍵詞：暗網(wǎng)；蠕蟲(chóng)；早期檢測(cè)；專用網(wǎng)絡(luò)；可視化

暗網(wǎng)檢測(cè)技術(shù)通過(guò)分析流向網(wǎng)絡(luò)中未用IP地址段的數(shù)據(jù)來(lái)檢測(cè)蠕蟲(chóng)、黑客掃描、DoS攻擊等網(wǎng)絡(luò)攻擊行為，具有很高的準(zhǔn)確性。銀行、鐵路、軍隊(duì)等同國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)隔離的專用網(wǎng)絡(luò)中存在大量未用IP地址段，應(yīng)用暗網(wǎng)檢測(cè)技術(shù)具有先天優(yōu)勢(shì)。本文實(shí)現(xiàn)了一個(gè)基于暗網(wǎng)的可視化蠕蟲(chóng)檢測(cè)系統(tǒng)，并應(yīng)用于專用網(wǎng)絡(luò)。

1 暗網(wǎng)的概念和相關(guān)研究
網(wǎng)絡(luò)中的未用IP地址段被稱作暗網(wǎng)(darknet)、黑洞網(wǎng)絡(luò)(black hole)等，其中不應(yīng)該有合法流量，而蠕蟲(chóng)、黑客、DoS攻擊和錯(cuò)誤配置等會(huì)產(chǎn)生流向暗網(wǎng)的流量，因此從中可以發(fā)現(xiàn)攻擊。在暗網(wǎng)研究方面，主要有Network Telescope項(xiàng)目組和Internet．Motion Sensor項(xiàng)目組等。文獻(xiàn)介紹了不同的暗網(wǎng)檢測(cè)系統(tǒng)并進(jìn)行分析，但這些研究都是在因特網(wǎng)中進(jìn)行的且大部分采用仿真方法。

2 可視化檢測(cè)系統(tǒng)
2．1 主要思想
系統(tǒng)采用了一種可視化檢測(cè)方法。首先提取IP數(shù)據(jù)包中的三個(gè)首部字段：源IP地址(用Is表示)，目的IP地址(用Id來(lái)表示)，目的端口號(hào)(用Pd來(lái)表示)。建立分別以這三個(gè)值為特征維度的三維直角坐標(biāo)系，然后將每一個(gè)IP數(shù)據(jù)包按照三個(gè)首部字段在該三維坐標(biāo)系中描繪一個(gè)點(diǎn)，如圖1所示。從圖中可以發(fā)現(xiàn)一些明顯、有規(guī)律的圖形。這些特征圖形表示端口掃描(portscan)、主機(jī)掃描(hostscan)和拒絕服務(wù)(DoS)等各種攻擊。根據(jù)這個(gè)特點(diǎn)將網(wǎng)絡(luò)攻擊從全部數(shù)據(jù)流中區(qū)分出來(lái)，進(jìn)而在三維坐標(biāo)系中將其表現(xiàn)出來(lái)，達(dá)到直觀的可視化效果。