DNS隧道是当前主流的危害网络安全的手段之一。由于大部分防火墙不会对DNS流量进行过滤,园区网网关在用户未登录状态下不会对DNS流量进行拦截,因此DNS隧道极易被攻击者利用来窃取数据。现有的技术大多通过解析DNS数据包并提取DNS流量、载荷等特征来进行DNS隧道检测,针对DNS服务器日志的研究却极少,并且当前检测方法的精度仍有进一步提升的空间。为解决上述问题,本课题提出一种基于缓存命中率的DNS隧道检测方法,并基于该检测方法研究并实现了基于缓存命中率的DNS隧道检测系统。具体研究内容如下:1)提出一种基于缓存命中率的DNS隧道检测方法。使用DNS服务器的日志为数据源,通过修改DNS服务器代码将缓存命中情况在DNS服务器日志中进行体现,从而挖掘出域名的缓存命中率这一特征,实验测试表明该特征在正常流量日志与隧道日志下的区别明显。本算法将该特征与以往研究中使用过的其他特征相结合,以七维向量表示日志,使用随机森林算法,构建DNS隧道检测模型,并在不同的分类算法下进行了对比试验,证明加入缓存命中率后检测精度有所提高。2)基于上述检测方法,设计并实现了一种基于缓存命中率的DNS隧道检测系统。系统包括系统配置、数据处理、隧道检测和系统应用四大模块,在实现检测算法的同时,还实现了 DNS服务器可视化配置、数据展示和系统告警等功能,全面保障网络安全。实验结果表明,此系统可以有效的检测出当前网络环境下的DNS隧道流量,并及时进行告警通知,为网络管理员进行网络安全管理提供了有效保障。