Обнаружение низкоактивных распределенных атак типа "отказ в обслуживании" в компьютерных сетях

• Автор: Щерба, Мария Витальевна
• Шифр специальности: 05.13.19
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Омск
• Количество страниц: 124 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА I. АНАЛИЗ И КЛАССИФИКАЦИЯ РАСПРЕДЕЛЕННЫХ АТАК ТИПА «ОТКАЗ В ОБСЛУЖИВАНИИ» В КОМПЬЮТЕРНЫХ СЕТЯХ И
МЕТОДОВ ИХ ОБНАРУЖЕНИЯ
1.1 Распределенные атаки типа «отказ в обслуживании»
1.2 Классификация атак типа «отказ в обслуживании»
1.2.1 Атаки на ресурсы системы
1.2.2 Атаки на заполнение пропускной способности каналов
1.2.3 Атаки на отказ в обслуживании прикладного уровня
1.3 Распределенные атаки типа «отказ в обслуживании»
1.4 Применение моделей сетей массового обслуживания для обнаружения атак типа «отказ в обслуживании»
1.5 Выводы
ГЛАВА II. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ОЦЕНКИ ВЕРОЯТНОСТИ ПОТЕРЬ ЗАЯВОК В СЕТЯХ МАССОВОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ
2.1 Параметры модели сети массового обслуживания
2.2 Определение интенсивностей потоков заявок в СеМО с бесконечными очередями
2.3 Итерационная процедура аппроксимации СеМО с конечными очередями СеМО Джексона
2.4 Методика построения цепи Маркова на основе характеристик СеМО
2.5 Выводы
ГЛАВА III. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РАЗРАБОТАННОЙ МЕТОДИКИ
3.1 Программно-аналитический комплекс для имитационного моделирования и расчета характеристик СеМО

3.2 Имитационное моделирование СеМО с потерями заявок
3.3 Программно-аналитический комплекс обнаружения низкоактивных атак типа «отказ в обслуживании» на основе разработанной методики
3.4 Экспериментальные исследования разработанного программно-
1 ЛО
аналитического комплекса
_С1Э
3.5 Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ

ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы
Интенсивное развитие информационных технологий и электронных информационных ресурсов, а также мировых и национальных компьютерных сетей, повлекло за собой устойчивый рост числа компьютерных преступлений по всему миру. Несмотря на различные оценки рынка компьютерных преступлений, никто сегодня не сможет назвать точную цифру суммарных потерь. Одной из основных тенденций последних лет в сфере компьютерных преступлений является рост количества и сложности атак на доступность информации (ресурсов автоматизированной системы), как один из трех основных критериев (наряду с конфиденциальностью и целостностью) информационной безопасности объекта. Данные атаки образуют класс атак типа «отказ в обслуживании» (DoS-атаки). В этот класс попадают атаки на компьютерную систему, цель которых - довести систему до такого состояния, в котором её легитимные пользователи не смогут получить доступ к предоставляемым системой ресурсам (серверам, сервисам), либо этот доступ будет затруднён. Если атака выполняется одновременно с большого числа компьютеров, имеет место DDoS-атака (Distributed Denial of Service, распределённая атака типа «отказ в обслуживании»). За последние несколько лет количество таких атак выросло многократно и на сегодня данный класс атак имеет максимальную долю от общего числа атак. Так, в 2010 году была зафиксирована DDoS-атака с мощностью потока более 100 Гбит/сек., которая является самой мощной атакой за все время наблюдений. А в 2011 году оыл поставлен абсолютный рекорд по суммарному объему DDoS-трафика, который превысил трафик за все вместе взятые года предыдущих исследований [12, 40].
В целях минимизации последствий DDoS-атак, их обнаружение и классификация является крайне важной и вместе с тем сложной задачей.

7Г0+Л1+Л2+---Лт ~ 71Ч +Я0 — + Л0~ + --- + Л0 — ~1,

ГЛ Л Л2 лт 1 + —+ — + + — 2 ,.т

М Ц-

2=о“7

= 1,
В знаменателе выражения стоит сумма геометрической прогрессии, откуда получаем:

К V).

ц Лк ц
-£~; ж]<=Лг)
Xя ик . Лт
;к = 1 ..т.
(2.6)

Условие применимости формул (2.6) и существования стационарного распределения можно сформулировать следующим образом:
А<1.

Т.е. интенсивность обработки заявок должна быть выше, чем интенсивность поступления. Формулы (2.6) являются частным случаем второго распределения Эрланга [1]. Если же т = оо (т.е. очередь заявок в узле не имеет ограничения по длине), то формулы (2.6) задают геометрическое стационарное распределение

с параметром
л я* я
Яо > пк~по к ~ к
Ц /иК /Г
(2.7)
Рассмотрим теперь вид потока заявок, успешно обработанных в узле (и покидающих узел). Пусть далее задана вероятность р0 того, что очередь пуста.