博士论文_internetwormresearch

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1、南开大学博士研究生毕业（学位）论文姓名：郑辉年级：二零零零级专业：控制理论与控制工程研究方向：网络与信息安全论文题目：Internet蠕虫研究完成日期：二零零三年五月导师：涂菶生教授二零零三年五月三十日博士研究生毕业（学位）论文Internet蠕虫研究专业：控制理论与控制工程研究方向：网络与信息安全姓名：郑辉导师：涂菶生教授年级：二零零零级答辩日期：二零零三年五月三十日二零零三年五月ADissertationSubmittedtoInformationTechnologies&ScienceCollegeandGradua

2、teSchoolofNankaiUniversityinFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofDoctorofPhilosophyInternetWormResearchByHuiZHENGSupervisedby:ProfessorFeng-ShengTUInformationTechnologies&ScienceCollege,NankaiUniversity,Tianjin300071,P.R.ChinaMay,2003中文摘要Internet蠕虫研究郑辉（南开大学信息

3、技术科学学院，天津，300071）摘要：Internet蠕虫的频繁爆发带来了巨大的经济损失，已有的防病毒技术对蠕虫并不适用，而对蠕虫的研究相对滞后，已有的Internet蠕虫研究都集中在对某个特定蠕虫的行为描述和清除上，比较全面的研究相对缺乏，所以本文试图以蠕虫为主题，系统的对蠕虫的各个方面的性质进行综合研究，主要内容包括：给出了Internet蠕虫的完整定义(Internet蠕虫是无须计算机使用者干预即可运行的独立程序，它通过不停的获得网络中存在漏洞的计算机上的部分或全部控制权来进行传播)，并对Internet蠕虫的发展

4、历史做了回顾。通过对曾经爆发的蠕虫的行为进行分析，给出总体的蠕虫行为特征描述、综合的蠕虫实体结构（包括未编译的源代码；已编译的链接模块；可运行代码；脚本；受感染系统上的可执行程序；信息数据）和蠕虫的统一功能结构模型（基本功能模块：搜索模块，攻击模块，传输模块，信息搜集模块，繁殖模块；扩展功能模块：隐藏模块，破坏模块，通信模块，控制模块）。提出了具有统一管理中心、计算机数量稳定的内部网中的蠕虫Markov传播模型，基于此模型给出了内部网中蠕虫爆发的期望频率、蠕虫爆发后的期望持续时间、发现内部网中蠕虫爆发时感染蠕虫的计算机的平

5、均台数这三个参数的计算方法。给出了Internet中蠕虫的传播模型中敏感时刻（整个蠕虫传播过程中，传播速度最快的时刻）的定义和性质。通过对SI（易感－感染）、SIS（易感－感染－易感）、SIR（易感－感染－免疫）三种传染模型中Internet蠕虫在模拟Internet的完全连接网络中的传播进行仿真，发现当网络节点总数N即使在很大跨度的数量级之间变化时，敏感时刻与网络节点总数始终满足Power-law。I南开大学博士学位论文给出了Internet仿真网络生成算法和程序设计实现。预测了蠕虫技术的发展趋势，利用本文得到的蠕虫行为

6、特征、实体结构和功能结构模型等分析结果，以及内部网中传播模型和Internet中传播模型的一些结果，给出了蠕虫防治的综合策略。给出了基于WebServices技术的蠕虫防治管理软件平台架构设计，在这个架构设计中将用户、网管中心、系统软件厂商、应用服务软件厂商、反病毒厂商结合成一个整体，从而达到控制蠕虫传播，及时响应新的蠕虫的爆发。本文从一个全新的角度讨论了蠕虫的应用设想，即利用蠕虫从事有益的工作，例如以蠕虫对抗蠕虫、以蠕虫对抗病毒、快速报警、作为病毒免疫载体、作为网络检测代理、通用漏洞修补程序、分布式计算的相关应用等等。同

7、时讨论了蠕虫的控制策略、蠕虫的编写策略、蠕虫性能的改进策略并对蠕虫对抗模型进行了分析。给出了对抗蠕虫的编写实例。关键词：Internet蠕虫，蠕虫定义，实体结构，统一功能结构模型，传播模型，敏感时刻，蠕虫防治，蠕虫应用。IIABSTRACTInternetWormResearchHuiZHENGInformationTechnology&ScienceCollege,NankaiUniv.,Tianjin,300071,P.R.ChinaABSTRACTThefrequentbreakoutsofInternetwormr

8、esultintremendouseconomicdestruction,buttraditionalanti-virustechnologiescannotquarantinethepropagationofInternetwormeffectively.FormerresearchesonInter