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3G网络的发展和应用普及,丰富了移动通信服务的内容,给用户带来了诸多便利。越来越多的信息由3G网络承载,随之也带来网络安全方面许多新的问题。近期信令攻击引起了产业界和学术界的重视,这是一种利用3G网络信令平面漏洞的新型拒绝服务攻击。它的基本特征是：低速率、小流量的攻击流、易实现对多目标的攻击、并且危害很大,严重时可造成整个城市的3G网络瘫痪。针对信令攻击,目前还没有有效的检测和防御手段。这主要是因为传统的拒绝服务攻击都具有高速率,大流量的特征,因此入侵检测系统传统上主要根据这个特征设计并实现攻击检测。这使得低速率、小流量的信令攻击包可轻易地混入正常的数据包中,绕过传统的入侵检测系统。本文首先介绍3G网络的架构和特点,分析了目前威胁3G网络的主要安全隐患,着重分析了DoS攻击对3G网络危害的严重性；接着给出了信令攻击的模型,并在仿真环境下进行模拟攻击以观测其危害性；然后给出一种CUSUM算法的改进方案：基于时间差统计的信令攻击检测方法,给出检测方法的数学描述,基于开源入侵检测系统Snort,以插件形式在Snort中实现了检测方法；在仿真环境中进行实验验证,观测其防御效果,并提出优化其性能的改进方案。最后,设计并实现了检测系统与防火墙联动的解决方案,使得系统具有阻断信令攻击的能力。本文的主要工作包括：1.针对3G网络低速信令攻击,给出一种基于CUSUM算法的改进方案：时间差统计检测法。2.基于开源的入侵检测系统snort实现了上述检测方法,由于很多商用入侵检测系统是基于snort实现的,本文的实现可以直接应用于这些系统,改善其检测性能。3.在仿真环境下实验,进行性能评估。上述检测方法可以在信令攻击产生很大的危害之前,就被成功检测出来,表明提出的检测方法达到了预期效果。4.在实验中,通过对多次检测的结果进行分析比较,为时间差统计检测法的参数选择提供了一定的参考标准。5.实现集成了检测信令攻击插件的Snort系统与IpTables防火墙的联动,将Snort检测到的恶意IP地址提交给防火墙,让防火墙动态建立相应的过滤规则,使得整个系统具有防御信令攻击的能力。