【摘 要】
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作为网络犯罪的主要来源,僵尸网络一直是网络安全研究的重点,而僵尸网络的命令-控制(commandand control,C&C)机制更是僵尸网络研究者的主要关注点.然而,在网络安全研究中鲜有对未来僵尸网络潜在形式的分析研究.基于某些公有区块链网络的匿名性和不可被关闭的特点,未来僵尸网络可能选择公有的区块链网络作为通信信道,而数字加密货币(以比特币为代表)是节点分布最分散、使用人群最广的区块链应用.
【机 构】
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四川大学 网络空间安全学院,四川 成都 610065 四川大学 电子信息学院,四川 成都 6100
【出 处】
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第十二届中国可信计算与信息安全学术会议
论文部分内容阅读
作为网络犯罪的主要来源,僵尸网络一直是网络安全研究的重点,而僵尸网络的命令-控制(commandand control,C&C)机制更是僵尸网络研究者的主要关注点.然而,在网络安全研究中鲜有对未来僵尸网络潜在形式的分析研究.基于某些公有区块链网络的匿名性和不可被关闭的特点,未来僵尸网络可能选择公有的区块链网络作为通信信道,而数字加密货币(以比特币为代表)是节点分布最分散、使用人群最广的区块链应用.为更好地应对将来可能出现的新型僵尸网络威胁,保障网络空间安全,本文提出D-BitBot,一种基于比特币网络的,双向通信的P2P 僵尸网络模型.该僵尸网络模型中的僵尸网络控制者(Botmaster)和僵尸程序(D-BitBot)之间利用合法的比特币交易在比特币P2P 网络中的广播进行通信.D-BitBot 通过数字签名校验从广播的交易中标识来自僵尸网络控制者(Botmaster)的交易.Botmaster 通过比特币主网向僵尸程序(D-BitBot)发布命令,D-BitBot 通过比特币测试网络向Botmaster 回传数据.为便于管理和降低成本,D-BitBot 分为两种：普通节点(Normal Bot)和感知节点(Sensor Bot).D-BitBot 通过Sensor Bot向Botmaster 发送通信数据.此外,本文提出的节点列表管理机制可以有效抵御女巫攻击(Sybil Attack),路由表投毒和DDoS 攻击.针对该模型,本文从三方面设计实验对其进行研究,包括网络的组建、网络连接度及僵尸网络鲁棒性测试.实验结果显示,在总节点数为20000 的条件下,D-BitBot 的上线率达到100％.在移除95％的Sensor Bot 之后,D-BitBot 的上线率仍达到90％.实验结果证明该模型具有良好的性能和鲁棒性,基于区块链网络的僵尸网络应引起安全研究人员的重视.本研究目的在于加强安全研究人员对僵尸网络潜在形式的重视,以及推动对应的防御技术的发展.
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