本發(fā)明涉及域間路由安全監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于加權(quán)相似度的域間路由系統(tǒng)安全狀態(tài)感知方法和裝置。

背景技術(shù)：

伴隨著互聯(lián)網(wǎng)安全形勢(shì)的日益嚴(yán)峻，以邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議(bordergatewayprotocol，簡(jiǎn)稱“bgp”)為通信機(jī)制、負(fù)責(zé)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)不同自治域間路由信息交換的域間路由系統(tǒng)面臨的安全問(wèn)題也越來(lái)越凸顯，其中，域間路由系統(tǒng)安全監(jiān)測(cè)方案由于不需要修改原有路由協(xié)議，不需要部署覆蓋全網(wǎng)的密鑰管理基礎(chǔ)設(shè)施，可以根據(jù)用戶需求增量式布置監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)成本低且可擴(kuò)展性強(qiáng)，并且在僅對(duì)少數(shù)bgp核心節(jié)點(diǎn)實(shí)施監(jiān)測(cè)的情況下，即可大幅提高域間路由系統(tǒng)整體的安全性，是目前較為有效且可行的域間路由系統(tǒng)安全解決方案。

現(xiàn)有的域間路由系統(tǒng)安全監(jiān)測(cè)方案大多是對(duì)已檢測(cè)出的異常路由數(shù)據(jù)集進(jìn)行融合處理，由此得到域間路由系統(tǒng)的安全狀態(tài)。顯然，這類方法的有效性高度依賴于異常路由集的完備性，而異常路由集的獲取本身就是域間路由系統(tǒng)安全監(jiān)測(cè)的難點(diǎn)，其完備性更是無(wú)法保證，進(jìn)而嚴(yán)重影響了此類方法所得結(jié)果的可靠性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有的域間路由系統(tǒng)安全監(jiān)測(cè)方案監(jiān)測(cè)結(jié)果可靠性不高的問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于加權(quán)相似度的域間路由系統(tǒng)安全狀態(tài)感知方法和裝置。所述技術(shù)方案如下：

一方面，本發(fā)明提供了一種基于加權(quán)相似度的域間路由系統(tǒng)安全狀態(tài)感知方法，所述方法包括：

獲取域間路由系統(tǒng)安全狀態(tài)特征的數(shù)據(jù)，所述域間路由系統(tǒng)的安全狀態(tài)特征包括：路由事件發(fā)生頻度、平均路徑長(zhǎng)度、以及路徑編輯距離；

生成所述域間路由系統(tǒng)安全狀態(tài)的標(biāo)準(zhǔn)特征集，所述標(biāo)準(zhǔn)特征集為正常運(yùn)行狀態(tài)下所述域間路由系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的安全狀態(tài)特征數(shù)據(jù)的集合；

生成所述域間路由系統(tǒng)安全狀態(tài)的實(shí)時(shí)特征集，所述實(shí)時(shí)特征集為所述域間路由系統(tǒng)的實(shí)時(shí)安全狀態(tài)特征數(shù)據(jù)的集合；

根據(jù)預(yù)設(shè)的規(guī)則，計(jì)算所述域間路由系統(tǒng)安全狀態(tài)的實(shí)時(shí)特征集與標(biāo)準(zhǔn)特征集之間的相似度；

根據(jù)計(jì)算出的相似度，計(jì)算所述域間路由系統(tǒng)安全狀態(tài)的實(shí)時(shí)特征集與標(biāo)準(zhǔn)特征集之間的特征偏差；

當(dāng)計(jì)算出的特征偏差小于預(yù)設(shè)閥值時(shí)，判斷所述域間路由系統(tǒng)運(yùn)行正常。

本發(fā)明上述的方法中，所述根據(jù)預(yù)設(shè)的規(guī)則，計(jì)算所述域間路由系統(tǒng)安全狀態(tài)的實(shí)時(shí)特征集與標(biāo)準(zhǔn)特征集之間的相似度，包括：

根據(jù)如下公式，計(jì)算所述域間路由系統(tǒng)安全狀態(tài)的實(shí)時(shí)特征集與標(biāo)準(zhǔn)特征集之間的相似度sim(i,s)：

其中，i均為所述實(shí)時(shí)特征集，iij為所述實(shí)時(shí)特征集i中第j次獲取第i個(gè)安全狀態(tài)特征的值，

s均為所述標(biāo)準(zhǔn)特征集，sij為標(biāo)準(zhǔn)特征集s中第j次獲取第i個(gè)安全狀態(tài)特征的值，j為范圍為1至m的正整數(shù)，m為大于1的正整數(shù)，

wi表示第i個(gè)安全狀態(tài)特征對(duì)應(yīng)的權(quán)值，第1個(gè)安全狀態(tài)特征為路由事件發(fā)生頻度，第2個(gè)安全狀態(tài)特征為平均路徑長(zhǎng)度，第3個(gè)安全狀態(tài)特征為路徑編輯距離。

本發(fā)明上述的方法中，初始時(shí)，w1＝0.4，w2＝0.3，w3＝0.3；

如果近期發(fā)生的異常主要為跨平面攻擊，則通過(guò)如下方式調(diào)整權(quán)值：w1``＝w1`+δ，w2``＝w2`-δ/2，w3``＝w3`-δ/2；

如果近期發(fā)生的異常主要為基于無(wú)效信息的路由攻擊，則通過(guò)如下方式調(diào)整權(quán)值：w1``＝w1`-δ，w2``＝w2`+δ/2，w3``＝w3`+δ/2；

其中，w1`、w2`、w3`為調(diào)整前采用的權(quán)值，w1``、w2``、w3``為調(diào)整后被 采用的權(quán)值，δ的范圍為0至0.4。

本發(fā)明上述的方法中，所述根據(jù)計(jì)算出的相似度，計(jì)算實(shí)所述域間路由系統(tǒng)安全狀態(tài)的實(shí)時(shí)特征集與標(biāo)準(zhǔn)特征集之間的特征偏差，包括：

根據(jù)如下公式，計(jì)算所述特征偏差dev(i,s)：

dev(i,s)＝1-sim(i,s)。

本發(fā)明上述的方法中，所述方法還包括：

如果判斷所述域間路由系統(tǒng)的正常運(yùn)行，則將所述實(shí)時(shí)特征集與所述標(biāo)準(zhǔn)特征集進(jìn)行加權(quán)平均處理，得到新的標(biāo)準(zhǔn)特征集。

另一方面，本發(fā)明提供了一種基于加權(quán)相似度的域間路由系統(tǒng)安全狀態(tài)感知裝置，所述裝置包括：

獲取模塊，用于獲取域間路由系統(tǒng)安全狀態(tài)特征的數(shù)據(jù)，所述域間路由系統(tǒng)的安全狀態(tài)特征包括：路由事件發(fā)生頻度、平均路徑長(zhǎng)度、以及路徑編輯距離；

生成模塊，用于生成所述域間路由系統(tǒng)安全狀態(tài)的標(biāo)準(zhǔn)特征集，所述標(biāo)準(zhǔn)特征集為正常運(yùn)行狀態(tài)下所述域間路由系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的安全狀態(tài)特征數(shù)據(jù)的集合；

所述生成模塊，還用于生成所述域間路由系統(tǒng)安全狀態(tài)的實(shí)時(shí)特征集，所述實(shí)時(shí)特征集為所述域間路由系統(tǒng)的實(shí)時(shí)安全狀態(tài)特征數(shù)據(jù)的集合；

計(jì)算模塊，用于根據(jù)預(yù)設(shè)的規(guī)則，計(jì)算所述域間路由系統(tǒng)安全狀態(tài)的實(shí)時(shí)特征集與標(biāo)準(zhǔn)特征集之間的相似度；

所述計(jì)算模塊，還用于根據(jù)計(jì)算出的相似度，計(jì)算所述域間路由系統(tǒng)安全狀態(tài)的實(shí)時(shí)特征集與標(biāo)準(zhǔn)特征集之間的特征偏差；

處理模塊，用于當(dāng)計(jì)算出的特征偏差小于預(yù)設(shè)閥值時(shí)，判斷所述域間路由系統(tǒng)運(yùn)行正常。

本發(fā)明上述的裝置中，所述計(jì)算模塊，還用于根據(jù)如下公式，計(jì)算所述域間路由系統(tǒng)安全狀態(tài)的實(shí)時(shí)特征集與標(biāo)準(zhǔn)特征集之間的相似度sim(i,s)：

其中，i均為所述實(shí)時(shí)特征集，iij為所述實(shí)時(shí)特征集i中第 j次獲取第i個(gè)安全狀態(tài)特征的值，

s均為所述標(biāo)準(zhǔn)特征集，sij為標(biāo)準(zhǔn)特征集s中第j次獲取第i個(gè)安全狀態(tài)特征的值，j為范圍為1至m的正整數(shù)，m為大于1的正整數(shù)，

wi表示第i個(gè)安全狀態(tài)特征對(duì)應(yīng)的權(quán)值，第1個(gè)安全狀態(tài)特征為路由事件發(fā)生頻度，第2個(gè)安全狀態(tài)特征為平均路徑長(zhǎng)度，第3個(gè)安全狀態(tài)特征為路徑編輯距離。

本發(fā)明上述的裝置中，初始時(shí)，w1＝0.4，w2＝0.3，w3＝0.3；

如果近期發(fā)生的異常主要為跨平面攻擊，則通過(guò)如下方式調(diào)整權(quán)值：w1``＝w1`+δ，w2``＝w2`-δ/2，w3``＝w3`-δ/2；

如果近期發(fā)生的異常主要為基于無(wú)效信息的路由攻擊，則通過(guò)如下方式調(diào)整權(quán)值：w1``＝w1`-δ，w2``＝w2`+δ/2，w3``＝w3`+δ/2；

其中，w1`、w2`、w3`為調(diào)整前采用的權(quán)值，w1``、w2``、w3``為調(diào)整后被采用的權(quán)值，δ的范圍為0至0.4。

本發(fā)明上述的裝置中，所述計(jì)算模塊還用于根據(jù)如下公式，計(jì)算所述特征偏差dev(i,s)：

dev(i,s)＝1-sim(i,s)。

本發(fā)明上述的裝置中，所述處理模塊，還用于當(dāng)判斷所述域間路由系統(tǒng)的正常運(yùn)行時(shí)，將所述實(shí)時(shí)特征集與所述標(biāo)準(zhǔn)特征集進(jìn)行加權(quán)平均處理，得到新的標(biāo)準(zhǔn)特征集。

本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案帶來(lái)的有益效果是：

通過(guò)獲取域間路由系統(tǒng)安全狀態(tài)特征的數(shù)據(jù)，該域間路由系統(tǒng)的安全狀態(tài)特征包括：路由事件發(fā)生頻度、平均路徑長(zhǎng)度、以及路徑編輯距離，上述安全狀態(tài)特征既可以通過(guò)自行部署的監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)獲取，也可以從routeviews等公共項(xiàng)目得到，大大降低了數(shù)據(jù)獲取的難度，同時(shí)也克服了對(duì)異常路由集的完備性的依賴，而且該方法通過(guò)根據(jù)預(yù)設(shè)的規(guī)則，計(jì)算域間路由系統(tǒng)安全狀態(tài)的實(shí)時(shí)特征集與標(biāo)準(zhǔn)特征集之間的相似度，然后，根據(jù)計(jì)算出的相似度，計(jì)算域間路由系統(tǒng)安全狀態(tài)的實(shí)時(shí)特征集與標(biāo)準(zhǔn)特征集之間的特征偏差，該特征偏差可以用于供管理員判斷域間路由系統(tǒng)的安全狀態(tài)，這樣能對(duì)域間路由系統(tǒng)的安全狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)判斷，實(shí)時(shí)性強(qiáng)，且判斷結(jié)果準(zhǔn)確性高。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種基于加權(quán)相似度的域間路由系統(tǒng)安全狀態(tài)感知方法流程圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種基于加權(quán)相似度的域間路由系統(tǒng)安全狀態(tài)感知方法流程圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例二提供的一種基于加權(quán)相似度的域間路由系統(tǒng)安全狀態(tài)感知裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。

實(shí)施例一

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于加權(quán)相似度的域間路由系統(tǒng)安全狀態(tài)感知方法，參見(jiàn)圖1，該方法包括：

步驟s11，獲取域間路由系統(tǒng)安全狀態(tài)特征的數(shù)據(jù)，該域間路由系統(tǒng)的安全狀態(tài)特征包括：路由事件發(fā)生頻度、平均路徑長(zhǎng)度、以及路徑編輯距離。

需要說(shuō)明的是，能夠反映域間路由系統(tǒng)的安全狀態(tài)特征并不僅僅包括上述三個(gè)，但是，采用的安全狀態(tài)特征越多也就意味著安全狀態(tài)的計(jì)算越復(fù)雜，所要耗費(fèi)的時(shí)間也越多，考慮到域間路由系統(tǒng)安全狀態(tài)評(píng)估在實(shí)時(shí)性方面的嚴(yán)格要求，故只采用了上述三個(gè)特征。

在本實(shí)施例中，更新報(bào)文是bgp協(xié)議的核心內(nèi)容，用于向其它路由器宣告路由信息的更新，包括新路由的增添和廢舊路由的撤消。在更新報(bào)文的所有屬性中，as_path是公認(rèn)必選屬性，它用帶有順序的as號(hào)序列來(lái)描述as間的路徑或到某個(gè)具體nlri的路由，是反映域間路由系統(tǒng)運(yùn)行狀況及特性的關(guān)鍵信息。as_path的本質(zhì)就是一個(gè)字符串，所以通常采用平均長(zhǎng)度和路徑編輯距離來(lái)度量不同時(shí)刻as_path的差異。另外，通過(guò)對(duì)采集到的大量域間路由歷史數(shù) 據(jù)的分析，發(fā)現(xiàn)域間路由事件發(fā)生頻率直接反映域間路由系統(tǒng)的穩(wěn)定狀況，其值越高，域間路由系統(tǒng)越傾向于不穩(wěn)定狀態(tài)。因?yàn)橐坏┯泄?jié)點(diǎn)失效或更優(yōu)路徑被宣告，在域間路由系統(tǒng)內(nèi)將產(chǎn)生大量的相關(guān)bgp更新報(bào)文，所以說(shuō)路由事件發(fā)生頻率也反映域間路由系統(tǒng)的穩(wěn)定狀況。

在實(shí)際應(yīng)用中，路由事件發(fā)生頻度(frequencyofroutingevents,簡(jiǎn)稱“fre”)、平均路徑長(zhǎng)度(averagepathlength，簡(jiǎn)稱“apl”)以及路徑編輯距離(patheditdistance，簡(jiǎn)稱“ped”)的數(shù)據(jù)，既可以通過(guò)自行部署的監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)獲取，也可以從routeviews等公共項(xiàng)目得到(具體地，通過(guò)對(duì)自行部署的監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)或者routeviews等公共項(xiàng)目采集的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，得到域間路由系統(tǒng)安全狀態(tài)特征的數(shù)據(jù))，大大降低了數(shù)據(jù)獲取的難度，同時(shí)也克服了對(duì)異常路由集的完備性的依賴。

步驟s12，生成域間路由系統(tǒng)安全狀態(tài)的標(biāo)準(zhǔn)特征集，該標(biāo)準(zhǔn)特征集為正常狀態(tài)下域間路由系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的安全狀態(tài)特征數(shù)據(jù)的集合。

在本實(shí)施例中，也可以采用矩陣的形式來(lái)存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)特征集s，例如：

其中，sij為標(biāo)準(zhǔn)特征集s中第j次獲取第i個(gè)安全狀態(tài)特征的值(在本實(shí)施例中，第1個(gè)安全狀態(tài)特征為fre，第2個(gè)安全狀態(tài)特征為apl，第3個(gè)安全狀態(tài)特征為ped，在實(shí)際應(yīng)用中上述順序可以更改，這里不做限制)，j的取值范圍為1至m的正整數(shù)，m為大于1的正整數(shù)，其中，m的大小取決于采樣的總時(shí)間除去采樣的時(shí)間間隔。

步驟s13，生成域間路由系統(tǒng)安全狀態(tài)的實(shí)時(shí)特征集，該實(shí)時(shí)特征集為域間路由系統(tǒng)的實(shí)時(shí)安全狀態(tài)特征數(shù)據(jù)的集合。

在本實(shí)施例中，可以采用矩陣的形式來(lái)存儲(chǔ)實(shí)時(shí)特征集i，例如：

其中，iij為實(shí)時(shí)特征集i中第j次獲取第i個(gè)安全狀態(tài)特征的值(在本實(shí)施例中，第1個(gè)安全狀態(tài)特征為fre，第2個(gè)安全狀態(tài)特征為apl，第3個(gè)安全狀態(tài)特征為ped，在實(shí)際應(yīng)用中上述順序可以更改，這里不做限制)，j的取值范圍為1至m的正整數(shù)，m為大于1的正整數(shù)，其中，m的大小取決于采樣的 總時(shí)間除去采樣的時(shí)間間隔。需要說(shuō)明的是，在生成實(shí)時(shí)特征集i時(shí)，如果獲取到的安全狀態(tài)特征的值不夠，則可以在相應(yīng)的位置補(bǔ)零。

步驟s14，根據(jù)預(yù)設(shè)的規(guī)則，計(jì)算域間路由系統(tǒng)安全狀態(tài)的實(shí)時(shí)特征集與標(biāo)準(zhǔn)特征集之間的相似度。

具體，上述步驟s14可以通過(guò)如下方式實(shí)現(xiàn)：

根據(jù)如下公式，計(jì)算域間路由系統(tǒng)安全狀態(tài)的實(shí)時(shí)特征集與標(biāo)準(zhǔn)特征集之間的相似度：

其中，sim(i,s)為實(shí)時(shí)特征集i與標(biāo)準(zhǔn)特征集s之間的相似度，w為上述三個(gè)安全狀態(tài)特征對(duì)應(yīng)的權(quán)值集合，wi為第i個(gè)安全狀態(tài)特征的權(quán)值(本實(shí)施例中，第1個(gè)安全狀態(tài)特征為fre，第2個(gè)安全狀態(tài)特征為apl，第3個(gè)安全狀態(tài)特征為ped)。

需要說(shuō)明的是，采用上述公式可以將相似度的范圍控制在0至1的范圍內(nèi)，這樣便于后續(xù)計(jì)算和處理。

進(jìn)一步地，初始時(shí)，w1＝0.4，w2＝0.3，w3＝0.3；

如果近期發(fā)生的異常主要為跨平面攻擊，則通過(guò)如下方式調(diào)整權(quán)值：w1``＝w1`+δ，w2``＝w2`-δ/2，w3``＝w3`-δ/2；

如果近期發(fā)生的異常主要為基于無(wú)效信息的路由攻擊，則通過(guò)如下方式調(diào)整權(quán)值：w1``＝w1`-δ，w2``＝w2`+δ/2，w3``＝w3`+δ/2；

其中，w1`、w2`、w3`為調(diào)整前采用的權(quán)值，w1``、w2``、w3``為調(diào)整后被采用的權(quán)值。

在本實(shí)施例中，δ可以由管理員根據(jù)實(shí)際需要取值，其取值范圍可以為0至0.4。

在本實(shí)施例中，通過(guò)對(duì)三個(gè)安全狀態(tài)特征的數(shù)據(jù)進(jìn)行權(quán)重修正，可以更準(zhǔn)確的反映實(shí)時(shí)特征集與標(biāo)準(zhǔn)特征集之間的相似度，以保障后續(xù)計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性。

步驟s15，根據(jù)計(jì)算出的相似度，計(jì)算域間路由系統(tǒng)安全狀態(tài)的實(shí)時(shí)特征集與標(biāo)準(zhǔn)特征集之間的特征偏差，該特征偏差可以用于供管理員判斷域間路由系統(tǒng)的安全狀態(tài)。

在本實(shí)施例中，特征偏差dev(i,s)可以通過(guò)如下公式計(jì)算：dev(i,s)＝1-sim(i,s)。

步驟s16，當(dāng)計(jì)算出的特征偏差小于預(yù)設(shè)閥值時(shí)，判斷該域間路由系統(tǒng)運(yùn)行正常。

在實(shí)際應(yīng)用中，該特征偏差可以用于供管理員判斷域間路由系統(tǒng)的安全狀態(tài)，例如：通過(guò)特征偏差與預(yù)設(shè)閥值進(jìn)行比較，如果特征偏差高于預(yù)設(shè)閾值，則說(shuō)明域間路由系統(tǒng)的安全狀態(tài)較差或者出現(xiàn)異常，需要向管理員發(fā)送異常報(bào)警；如果特征偏差不高于預(yù)設(shè)閾值，則說(shuō)明域間路由系統(tǒng)的安全狀態(tài)處于正常水平。需要說(shuō)明的是，關(guān)于上述預(yù)設(shè)閥值的選取，如果管理員對(duì)網(wǎng)絡(luò)發(fā)生異常較為敏感，可以取較小閾值，如：0.3；如果管理員只想關(guān)注較大規(guī)模的異常，則可以選取較大閾值，如：0.5。

參見(jiàn)圖2，在本實(shí)施例中，如果特征偏差低于上述預(yù)設(shè)閾值，則執(zhí)行步驟s17。

步驟s17，如果判斷域間路由系統(tǒng)的正常運(yùn)行，則將實(shí)時(shí)特征集與標(biāo)準(zhǔn)特征集進(jìn)行加權(quán)平均處理，得到新的標(biāo)準(zhǔn)特征集。

在本實(shí)施例中，新的標(biāo)準(zhǔn)特征集s`＝(s+i)/2，如果通過(guò)特征偏差判斷出此時(shí)域間路由系統(tǒng)正常運(yùn)行，則可以根據(jù)上述方法來(lái)更新標(biāo)準(zhǔn)特征集s，這樣可以使得判斷結(jié)果更加準(zhǔn)確可靠。

需要說(shuō)明的是，該域間路由系統(tǒng)安全狀態(tài)感知方法可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)域間路由系統(tǒng)的安全狀態(tài)，可為網(wǎng)絡(luò)管理員掌握全局網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行情況，適時(shí)制定、調(diào)整合理的路由策略提供量化的數(shù)據(jù)參考(例如：特征偏差)。因?yàn)橛蜷g路由系統(tǒng)的安全狀態(tài)直接反映是否有異常域間路由事件發(fā)生，如果域間路由系統(tǒng)的安全狀態(tài)較差，即表明有異常事件發(fā)生，由此網(wǎng)絡(luò)管理員就可以快速做出反應(yīng)，調(diào)整路由策略。

本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)獲取域間路由系統(tǒng)安全狀態(tài)特征的數(shù)據(jù)，該域間路由系統(tǒng)的安全狀態(tài)特征包括：路由事件發(fā)生頻度、平均路徑長(zhǎng)度、以及路徑編輯距離，上述安全狀態(tài)特征既可以通過(guò)自行部署的監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)獲取，也可以從routeviews等公共項(xiàng)目得到，大大降低了數(shù)據(jù)獲取的難度，同時(shí)也克服了對(duì)異常路由集的完備性的依賴，而且該方法通過(guò)根據(jù)預(yù)設(shè)的規(guī)則，計(jì)算域間路由系統(tǒng)安全狀態(tài)的實(shí)時(shí)特征集與標(biāo)準(zhǔn)特征集之間的相似度，然后，根據(jù)計(jì)算出的相似度， 計(jì)算域間路由系統(tǒng)安全狀態(tài)的實(shí)時(shí)特征集與標(biāo)準(zhǔn)特征集之間的特征偏差，該特征偏差可以用于供管理員判斷域間路由系統(tǒng)的安全狀態(tài)，這樣能對(duì)域間路由系統(tǒng)的安全狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)判斷，實(shí)時(shí)性強(qiáng)，且判斷結(jié)果準(zhǔn)確性高。

實(shí)施例二

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于加權(quán)相似度的域間路由系統(tǒng)安全狀態(tài)感知裝置，參見(jiàn)圖3，該裝置包括：獲取模塊10、生成模塊20、計(jì)算模塊30、以及處理模塊40。

獲取模塊10，用于獲取域間路由系統(tǒng)安全狀態(tài)特征的數(shù)據(jù)，該域間路由系統(tǒng)的安全狀態(tài)特征包括：路由事件發(fā)生頻度、平均路徑長(zhǎng)度、以及路徑編輯距離。

需要說(shuō)明的是，能夠反映域間路由系統(tǒng)的安全狀態(tài)特征并不僅僅包括上述三個(gè)，但是，采用的安全狀態(tài)特征越多也就意味著安全狀態(tài)的計(jì)算越復(fù)雜，所要耗費(fèi)的時(shí)間也越多，考慮到域間路由系統(tǒng)安全狀態(tài)評(píng)估在實(shí)時(shí)性方面的嚴(yán)格要求，故只采用了上述三個(gè)特征。

在本實(shí)施例中，更新報(bào)文是bgp協(xié)議的核心內(nèi)容，用于向其它路由器宣告路由信息的更新，包括新路由的增添和廢舊路由的撤消。在更新報(bào)文的所有屬性中，as_path是公認(rèn)必選屬性，它用帶有順序的as號(hào)序列來(lái)描述as間的路徑或到某個(gè)具體nlri的路由，是反映域間路由系統(tǒng)運(yùn)行狀況及特性的關(guān)鍵信息。as_path的本質(zhì)就是一個(gè)字符串，所以通常采用平均長(zhǎng)度和路徑編輯距離來(lái)度量不同時(shí)刻as_path的差異。另外，通過(guò)對(duì)采集到的大量域間路由歷史數(shù)據(jù)的分析，發(fā)現(xiàn)域間路由事件發(fā)生頻率直接反映域間路由系統(tǒng)的穩(wěn)定狀況，其值越高，域間路由系統(tǒng)越傾向于不穩(wěn)定狀態(tài)。因?yàn)橐坏┯泄?jié)點(diǎn)失效或更優(yōu)路徑被宣告，在域間路由系統(tǒng)內(nèi)將產(chǎn)生大量的相關(guān)bgp更新報(bào)文，所以說(shuō)路由事件發(fā)生頻率也反映域間路由系統(tǒng)的穩(wěn)定狀況。

在實(shí)際應(yīng)用中，路由事件發(fā)生頻度(frequencyofroutingevents,簡(jiǎn)稱“fre”)、平均路徑長(zhǎng)度(averagepathlength，簡(jiǎn)稱“apl”)以及路徑編輯距離(patheditdistance，簡(jiǎn)稱“ped”)的數(shù)據(jù)，既可以通過(guò)自行部署的監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)獲取，也可以從routeviews等公共項(xiàng)目得到(具體地，通過(guò)對(duì)自行部署的監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)或者routeviews等公共項(xiàng)目采集的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，得到域間路由 系統(tǒng)安全狀態(tài)特征的數(shù)據(jù))，大大降低了數(shù)據(jù)獲取的難度，同時(shí)也克服了對(duì)異常路由集的完備性的依賴。

生成模塊20，用于生成域間路由系統(tǒng)安全狀態(tài)的標(biāo)準(zhǔn)特征集，該標(biāo)準(zhǔn)特征集為正常狀態(tài)下域間路由系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的安全狀態(tài)特征數(shù)據(jù)的集合。

在本實(shí)施例中，也可以采用矩陣的形式來(lái)存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)特征集s，例如：

其中，sij為標(biāo)準(zhǔn)特征集s中第j次獲取第i個(gè)安全狀態(tài)特征的值(在本實(shí)施例中，第1個(gè)安全狀態(tài)特征為fre，第2個(gè)安全狀態(tài)特征為apl，第3個(gè)安全狀態(tài)特征為ped，在實(shí)際應(yīng)用中上述順序可以更改，這里不做限制)，j的取值范圍為1至m的正整數(shù)，m為大于1的正整數(shù)，其中，m的大小取決于采樣的總時(shí)間除去采樣的時(shí)間間隔。

生成模塊20，還用于生成域間路由系統(tǒng)安全狀態(tài)的實(shí)時(shí)特征集，該實(shí)時(shí)特征集為域間路由系統(tǒng)的實(shí)時(shí)安全狀態(tài)特征數(shù)據(jù)的集合。

在本實(shí)施例中，可以采用矩陣的形式來(lái)存儲(chǔ)實(shí)時(shí)特征集i，例如：

其中，iij為實(shí)時(shí)特征集i中第j次獲取第i個(gè)安全狀態(tài)特征的值(在本實(shí)施例中，第1個(gè)安全狀態(tài)特征為fre，第2個(gè)安全狀態(tài)特征為apl，第3個(gè)安全狀態(tài)特征為ped，在實(shí)際應(yīng)用中上述順序可以更改，這里不做限制)，j的取值范圍為1至m的正整數(shù)，m為大于1的正整數(shù)，其中，m的大小取決于采樣的總時(shí)間除去采樣的時(shí)間間隔。需要說(shuō)明的是，在生成實(shí)時(shí)特征集i時(shí)，如果獲取到的安全狀態(tài)特征的值不夠，則可以在相應(yīng)的位置補(bǔ)零。

計(jì)算模塊30，用于根據(jù)預(yù)設(shè)的規(guī)則，計(jì)算域間路由系統(tǒng)安全狀態(tài)的實(shí)時(shí)特征集與標(biāo)準(zhǔn)特征集之間的相似度。

具體地，該計(jì)算模塊30，用于根據(jù)如下公式，計(jì)算域間路由系統(tǒng)安全狀態(tài)的實(shí)時(shí)特征集與標(biāo)準(zhǔn)特征集之間的相似度：

其中，sim(i,s)為實(shí)時(shí)特征集i與標(biāo)準(zhǔn)特征集s之間的相似度，w為上述三 個(gè)安全狀態(tài)特征對(duì)應(yīng)的權(quán)值集合，wi為第i個(gè)安全狀態(tài)特征的權(quán)值(本實(shí)施例中，第1個(gè)安全狀態(tài)特征為fre，第2個(gè)安全狀態(tài)特征為apl，第3個(gè)安全狀態(tài)特征為ped)。

需要說(shuō)明的是，采用上述公式可以將相似度的范圍控制在0至1的范圍內(nèi)，這樣便于后續(xù)計(jì)算和處理。

進(jìn)一步地，初始時(shí)，w1＝0.4，w2＝0.3，w3＝0.3；

如果近期發(fā)生的異常主要為跨平面攻擊，則通過(guò)如下方式調(diào)整權(quán)值：w1``＝w1`+δ，w2``＝w2`-δ/2，w3``＝w3`-δ/2；

如果近期發(fā)生的異常主要為基于無(wú)效信息的路由攻擊，則通過(guò)如下方式調(diào)整權(quán)值：w1``＝w1`-δ，w2``＝w2`+δ/2，w3``＝w3`+δ/2；

其中，w1`、w2`、w3`為調(diào)整前采用的權(quán)值，w1``、w2``、w3``為調(diào)整后被采用的權(quán)值。

在本實(shí)施例中，δ可以由管理員根據(jù)實(shí)際需要取值，其取值范圍可以為0至0.4。

在本實(shí)施例中，通過(guò)對(duì)三個(gè)安全狀態(tài)特征的數(shù)據(jù)進(jìn)行權(quán)重修正，可以更準(zhǔn)確的反映實(shí)時(shí)特征集與標(biāo)準(zhǔn)特征集之間的相似度，以保障后續(xù)計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性。

計(jì)算模塊30，還用于根據(jù)計(jì)算出的相似度，計(jì)算域間路由系統(tǒng)安全狀態(tài)的實(shí)時(shí)特征集與標(biāo)準(zhǔn)特征集之間的特征偏差，該特征偏差可以用于供管理員判斷域間路由系統(tǒng)的安全狀態(tài)。

在本實(shí)施例中，特征偏差dev(i,s)可以通過(guò)如下公式計(jì)算：dev(i,s)＝1-sim(i,s)。

處理模塊40，用于當(dāng)計(jì)算出的特征偏差小于預(yù)設(shè)閥值時(shí)，判斷該域間路由系統(tǒng)運(yùn)行正常。

在實(shí)際應(yīng)用中，該特征偏差可以用于供管理員判斷域間路由系統(tǒng)的安全狀態(tài)，例如：通過(guò)特征偏差與預(yù)設(shè)閥值進(jìn)行比較，如果特征偏差高于預(yù)設(shè)閾值，則說(shuō)明域間路由系統(tǒng)的安全狀態(tài)較差或者出現(xiàn)異常，需要向管理員發(fā)送異常報(bào)警；如果特征偏差不高于預(yù)設(shè)閾值，則說(shuō)明域間路由系統(tǒng)的安全狀態(tài)處于正常水平。需要說(shuō)明的是，關(guān)于上述預(yù)設(shè)閥值的選取，如果管理員對(duì)網(wǎng)絡(luò)發(fā)生異常較為敏感，可以取較小閾值，如：0.3；如果管理員只想關(guān)注較大規(guī)模的異常， 則可以選取較大閾值，如：0.5。

處理模塊40，還用于當(dāng)判斷域間路由系統(tǒng)的正常運(yùn)行時(shí)，將實(shí)時(shí)特征集與標(biāo)準(zhǔn)特征集進(jìn)行加權(quán)平均處理，得到新的標(biāo)準(zhǔn)特征集。

在本實(shí)施例中，新的標(biāo)準(zhǔn)特征集s`＝(s+i)/2，如果通過(guò)特征偏差判斷出此時(shí)域間路由系統(tǒng)正常運(yùn)行，則可以根據(jù)上述方法來(lái)更新標(biāo)準(zhǔn)特征集s，這樣可以使得判斷結(jié)果更加準(zhǔn)確可靠。

本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)獲取模塊獲取域間路由系統(tǒng)安全狀態(tài)特征的數(shù)據(jù)，該域間路由系統(tǒng)的安全狀態(tài)特征包括：路由事件發(fā)生頻度、平均路徑長(zhǎng)度、以及路徑編輯距離，上述安全狀態(tài)特征既可以通過(guò)自行部署的監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)獲取，也可以從routeviews等公共項(xiàng)目得到，大大降低了數(shù)據(jù)獲取的難度，同時(shí)也克服了對(duì)異常路由集的完備性的依賴，而且該裝置通過(guò)計(jì)算模塊，根據(jù)預(yù)設(shè)的規(guī)則，計(jì)算域間路由系統(tǒng)安全狀態(tài)的實(shí)時(shí)特征集與標(biāo)準(zhǔn)特征集之間的相似度，然后，根據(jù)計(jì)算出的相似度，計(jì)算域間路由系統(tǒng)安全狀態(tài)的實(shí)時(shí)特征集與標(biāo)準(zhǔn)特征集之間的特征偏差，該特征偏差可以用于供管理員判斷域間路由系統(tǒng)的安全狀態(tài)，這樣能對(duì)域間路由系統(tǒng)的安全狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)判斷，實(shí)時(shí)性強(qiáng)，且判斷結(jié)果準(zhǔn)確性高。

上述本發(fā)明實(shí)施例序號(hào)僅僅為了描述，不代表實(shí)施例的優(yōu)劣。

需要說(shuō)明的是：上述實(shí)施例提供的基于加權(quán)相似度的域間路由系統(tǒng)安全狀態(tài)感知裝置在實(shí)現(xiàn)基于加權(quán)相似度的域間路由系統(tǒng)安全狀態(tài)感知方法時(shí)，僅以上述各功能模塊的劃分進(jìn)行舉例說(shuō)明，實(shí)際應(yīng)用中，可以根據(jù)需要而將上述功能分配由不同的功能模塊完成，即將設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)劃分成不同的功能模塊，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述實(shí)施例提供的基于加權(quán)相似度的域間路由系統(tǒng)安全狀態(tài)感知裝置與基于加權(quán)相似度的域間路由系統(tǒng)安全狀態(tài)感知方法實(shí)施例屬于同一構(gòu)思，其具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程詳見(jiàn)方法實(shí)施例，這里不再贅述。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例的全部或部分步驟可以通過(guò)硬件來(lái)完成，也可以通過(guò)程序來(lái)指令相關(guān)的硬件完成，所述的程序可以存儲(chǔ)于一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中，上述提到的存儲(chǔ)介質(zhì)可以是只讀存儲(chǔ)器，磁盤或光盤等。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的 精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。