面向云计算的DDoS攻击检测技术研究

摘要

随着科学技术的迅猛发展和深度应用，云计算正在不断改变和影响着人们的生活方式。其包含并行计算、效用计算、虚拟化、分布式计算及负载均衡与热备份等常规网络技术，云计算改变了传统IT产业的架构和运行方式，实现了更加迅速、智能、低成本地对物理世界进行管理和控制。然而，随着云计算技术的发展与完善，云计算的使用成本和使用门槛已逐步降低，越来越多的分布式拒绝服务攻击的攻击源迁移到了云环境中，这给整个云网络空间安全带来严重威胁，消耗大量云计算资源的同时，影响云租户的正常使用。如何高效检测云内DDoS攻击成为当下亟待解决的问题。本文通过对云计算环境下的DDoS攻击检测方法进行研究，针对传统的DDoS攻击在云环境下的特征提出基于信息熵、机器学习与词袋模型的检测方法。本文主要研究成果如下： （1）针对云内多种攻击程度并存的 DDoS攻击较难检测的问题，同时考虑云环境的开销问题，本文提出一种基于信息熵与朴素贝叶斯的云内DDoS攻击检测方法。该方法通过计算云内相关代理节点的虚拟机流量熵，结合朴素贝叶斯分类方法对疑似攻击流进行检测。设计实验对比其他机器学习分类算法和传统信息熵检测方法的效果，验证了本文提出的检测方法对检测云内不同攻击强度的DDoS攻击有良好的性能。 （2）针对传统的基于信息熵的 DDoS攻击检测方法中存在阈值难以确定的问题，本文提出了一种基于K-means与词袋模型的云内DDoS攻击检测方法。该方法利用词袋模型结合机器学习中的聚类思想，利用关键点直方图识别DDoS攻击流量。实验结果表明，该方法具有识别率高，训练时间短的优点，为复杂云计算环境下高效检测DDoS攻击提供了一种思路。 综上所述，本文主要研究了云计算环境下的DDoS攻击检测技术，通过信息熵、机器学习、词袋模型来检测云内DDoS攻击，一定程度上保障了云环境的安全与云租户的正常使用。

目录

声明

第一章 绪论

1.1研究背景

1.2国内外研究现状

1.3论文主要内容

1.4论文组织结构

第二章 DDoS攻击及相关知识

2.1 DDoS攻击原理

2.2 DDoS攻击流程

2.3 DDoS攻击分类

2.4 DDoS攻击常用攻击工具

2.5 DDoS攻击检测与防御手段

2.6本章小结

第三章 云计算及其安全防护机制

3.1云计算

3.2云计算安全

3.3云内DDoS攻击

3.4本章小结

第四章 基于信息熵与朴素贝叶斯的DDoS攻击检测方法

4.1引言

4.2相关工作

4.3基于信息熵与朴素贝叶斯的DDoS攻击检测方法设计

4.4实验设计

4.5实验结果与分析

4.6本章小结

第五章 基于K-means与词袋模型的DDoS攻击检测方法

5.1引言

5.2相关工作

5.3基于K-means与词袋模型的DDoS攻击检测方法设计

5.4实验设计与分析

5.5本章小结

第六章 总结与展望

6.1总结

6.2展望

参考文献

发表论文和科研情况说明

致谢