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第1章 低速率拒绝服务攻击原理与模型1

1.1引言1

1.1.1背景1

1.1.2国内外研究概况2

1.1.3存在问题和发展趋势3

1.2 LDoS攻击原理4

1.2.1针对TCP拥塞控制机制的LDoS攻击5

1.2.2针对路由器主动队列管理机制的LDoS攻击14

1.3 LDoS与FDoS攻击的比较18

1.3.1攻击模型的比较18

1.3.2攻击流特性的比较20

1.3.3防火墙敏感度的比较24

1.4本章小结24

第2章 低速率拒绝服务攻击性能评估25

2.1 NS-2仿真环境下的LDoS攻击性能25

2.1.1对端系统攻击性能25

2.1.2针对链路攻击性能28

2.2真实网络环境下的LDoS攻击性能31

2.2.1针对Web服务的攻击性能测试31

2.2.2针对FTP服务的攻击性能测试36

2.3本章小结39

第3章 LDDoS攻击的时间同步和流量汇聚40

3.1 LDDoS攻击流量汇聚模型40

3.2互相关算法42

3.3基于互相关算法的LDDoS攻击流量的同步与汇聚43

3.3.1攻击脉冲在网络传输中的失真43

3.3.2 LDDoS攻击时间同步与流量汇聚方法44

3.4基于互相关算法的时间同步与流量汇聚攻击效果分析47

3.4.1基于互相关算法的时间同步与流量汇聚的仿真模型47

3.4.2对于脉冲幅度减半、攻击周期不变形式的LDDoS攻击48

3.4.3对于脉冲幅度不变、攻击周期加倍形式的LDDoS攻击52

3.5本章小结55

第4章 LDoS时频域特征及其检测方法56

4.1 LDoS攻击的时域特征56

4.1.1攻击包过程分析56

4.1.2攻击流量特征分析59

4.2 LDoS攻击的频域特征61

4.2.1幅度谱分析61

4.2.2功率谱分析63

4.3基于时频域的LDoS攻击检测方法65

4.3.1时间窗统计检测算法与流程66

4.3.2频谱检测算法与流程69

4.3.3时频域混合检测算法与流程69

4.4仿真实验与结果分析70

4.4.1实验测试环境71

4.4.2实验结果与分析72

4.5本章小结74

第5章 基于卡尔曼滤波的LDoS攻击检测方法75

5.1信号处理相关算法在检测LDoS方面的应用75

5.1.1 DTW方法在LDoS检测中的应用75

5.1.2小波分析在LDoS中的应用76

5.2基于小波变换的流量特征提取77

5.2.1小波分析原理与Mallat算法77

5.2.2提取波形趋势79

5.3基于卡尔曼滤波的LDoS攻击的检测方法80

5.3.1流量模型分析80

5.3.2卡尔曼滤波算法81

5.3.3一步预测与最优估计检测82

5.3.4假设检验84

5.4仿真实验与结果分析85

5.4.1实验环境与检测流程85

5.4.2实验结果与分析87

5.4.3检测体系的部署87

5.5本章小结88

第6章 基于Duffing振子的LDoS攻击检测方法89

6.1混沌理论89

6.2 Duffing振子检测微弱信号原理90

6.2.1 Duffing系统的基本原理90

6.2.2 Duffing系统的阈值确定92

6.3网络流量的时频域分析94

6.3.1正常TCP流量的时域分析94

6.3.2正常TCP流量的频域分析96

6.3.3混合流量的时频分析96

6.4基于Duffing振子检测LDoS攻击的核心算法97

6.4.1检测思路98

6.4.2 LDoS攻击检测模型的建立99

6.4.3 LDoS攻击参数的估计99

6.5实验和结果分析101

6.5.1仿真环境搭建101

6.5.2正常流仿真102

6.5.3异常流仿真104

6.5.4参数估计105

6.6本章小结106

第7章 基于小信号模型的LDoS攻击检测方法107

7.1 TCP和LDoS攻击流量分析107

7.1.1 TCP流量分析107

7.1.2 LDoS攻击流量分析108

7.2基于小信号检测理论的LDoS攻击检测110

7.2.1漏值多点数字平均原理110

7.2.2小信号检测理论112

7.2.3小信号理论检测LDoS攻击112

7.3实验和结果分析113

7.3.1正常流量的实验结果114

7.3.2不同攻击周期的实验结果115

7.3.3不同搜索间隔的实验结果116

7.4攻击与检测效果测试117

7.4.1实验环境117

7.4.2 LDoS攻击工具介绍118

7.4.3测试内容与结果119

7.4.4检测过程120

7.4.5实验结果与分析120

7.5本章小结122

第8章 基于信号互相关的LDoS攻击检测方法123

8.1循环卷积的互相关算法123

8.2基于循环卷积互相关的LDoS攻击检测126

8.3检测序列的构造129

8.3.1参数R的预估计129

8.3.2参数L的预估计129

8.3.3参数T的预估计132

8.4实验与结果分析134

8.4.1实验环境134

8.42结果与分析135

8.5本章小结142

第9章 基于数字滤波器的LDoS攻击过滤方法143

9.1数字信号处理相关概念介绍143

9.1.1离散傅里叶变换143

9.1.2快速傅里叶变换143

9.1.3功率谱估计144

9.1.4数字滤波器145

9.2基于频域分析的FIR数字滤波器的设计146

9.2.1频域分析与滤波原理146

9.2.2实验结果与分析147

9.3基于频谱分析的梳状滤波器的设计150

9.3.1频谱分析与滤波原理151

9.3.2基于梳状滤波器的LDoS仿真实验与结果分析156

9.4本章小结161

参考文献162