域名系统作为互联网中重要的基础设施,对互联网正常运行有着至关重要的作用。根区作为一切域名解析活动的根本依据,是域名系统中最为重要的数据。当前的域名系统缺少对根区变更安全的监测机制,存在根区被恶意改写的风险。此外,域名系统还缺少应急处理机制,当出现域名数据被恶意改写的情况时无法对受害域名进行及时保护。为解决以上问题,本文研究了域名系统根区监测技术和应急处置技术。本文研究域名系统根区监测技术,针对根区篡改风险,以实现低误报率下根区篡改的全面检测为目标,提出了一种基于根区变更模式的根区监测方法。该方法通过采集多源根区作为监测基础,以根区变更行为为主要依据,建立了基于规则的根区变更模型,对根区变更进行安全监测。根区变更模型所使用的规则包含顶级域消失规则、顶级域权威服务器名称改变规则、顶级域权威服务器IP地址改变规则,较为全面地覆盖了根区中顶级域域名数据篡改的可能情况,经历史数据验证该模型能够保证足够低的误报率。本文研究应急处置技术,针对不可信场景下的域名解析问题,以实现高并发环境下的递归侧域名保全为目标,提出了递归侧应急处置方案。该方案包含三种应急处置方法:基于应答劫持的域名保全方法、基于缓存重载的域名保全方法和基于查询策略配置的域名保全方法。基于应答劫持的域名保全方法通过拦截真实应答并使用正确域名数据构造伪应答包的方式实现域名保全;基于缓存重载的域名保全方法通过将正确的域名数据载入缓存以绕过原域名解析流程实现域名保全;基于查询策略配置的域名保全技术旨在为域名系统软件增加应急处置功能。基于以上技术,构建了根区监测与应急处置系统,包含两个子系统:根区监测子系统和应急处置子系统。实验表明,根区监测子系统实现了渐进式的根区篡改监测,在保证10次内渐进式的根区篡改防范能力下一个顶级域的篡改误报率约为0.02%。应急处置子系统实现了高并发环境下的递归侧域名保全。基于应答劫持的递归侧域名保全方法至少能够支持10万QPS的任意域名保全,基于缓存重载的递归侧域名保全方法可提供高并发环境下千万级别数量的特定域名保全,两种方法均能提升原域名解析速度,且能够满足大多数用户的需求。