论文部分内容阅读
软件定义网络(Software Defined Network)作为一种全新的网络架构得到业界和研究人员充分的关注和研究。从数据转发面设备的设计研发到转发面与控制面的南向接口标准化的推进与完善,再到控制器中软件模块北向接口和网络应用功能的开发演进都表明软件定义网络在未来有广阔的前景。伴随着SDN的快速发展,SDN安全方面的问题越来越受到研究人员的重视,特别是如何在SDN中实现对网络数据转发面安全态势的有效检测和评估。但现有的安全研究方案很少有对SDN网络的安全态势做出量化评估。本文提出一种SDN网络安全态势评估方案,方案充分利用SDN全局、集中控制的优势,在控制器上对整个网络的安全状况进行实时监测。方案主体分为异常检测模块和网络安全态势评估模块。异常检测模块针对三类典型网络攻击的特点抽取出要在SDN中进行检测的具体特征。安全态势评估模块则根据得到的统计数据利用贝叶斯理论进行安全态势评估,并且根据不同攻击的威胁程度基于层次分析法分配不同的拟合权值。实验表明异常检测模块能快速监测到三类攻击导致的网络异常,该网安全态势评估模块能对不同威胁程度的攻击做出准确、敏捷的度量。系统简洁、灵活,以较少的资源实现对SDN网络安全状况的监测和评估。具体地将本文做了以下几点工作:1.本文出一个开放的SDN网络安全态势评估框架。框架具有开放性和可扩展性,网络开发和维护人员可以根据各自特定的需求对安全框架进行扩展,同时评估模块所得的评估结果可以被其它上层应用所使用。2.设计了对SDN网络进行安全态势评估所必须的异常检测模块。方案结合软件定义网络面临的典型威胁,给出了需要监测的具体特征以及识别方法。同时在控制器中利用SVM分类算法识别是否存在攻击,给出各类攻击的预判。3.充分利用SDN拥有全局网络视图和集中控制的特性,给出了SDN网络安全态势的感知方法。控制器对网络信息进行快速直接的收集、整理后以贝叶斯理论对信息进行量化,然后利用历史窗口机制得出各类攻击的信任值并由此给出网络在三类典型攻击下的网络安全态势。