9、对等网络僵尸网络中女巫节点影响建模研究

对等网络僵尸网络中女巫节点影响建模研究

在网络安全领域，对等（P2P）僵尸网络的防御是一个极具挑战性的问题，而女巫攻击可作为对抗 P2P 僵尸网络的有力手段。本文聚焦于基于 Kademlia 协议的僵尸网络，深入分析女巫节点对命令与控制（C&C）信息发布的影响，并构建了相应的预测模型。

模型推导

为了评估女巫节点对 C&C 信息发布的影响，我们进行了模型推导。以下是具体的推导步骤：
1. 确定查询轮数 ：假设初始对抗空间中的节点数为 $M_0$，对抗空间收缩到目标空间所需的查询轮数为 $R = \log_k M_0 - \log_k K$，这意味着会有 $\alpha * R$ 次查询。当对抗空间与目标空间相同时，K 列表中的每个节点还需要进行 $K$ 次查询。因此，整个发布过程共需要 $\alpha * R + K$ 次查询。
2. 计算遇到女巫节点的概率 ：根据假设，每次查询遇到女巫节点的概率为 $x$。那么，节点 $W$ 在发布过程中至少遇到一个女巫节点的概率为 $1 - (1 - x)^{\alpha * R + K}$。
3. 确定 $M_0$ 的概率分布 ：$M_0$ 的概率分布由目标空间的分布决定。若能计算出节点 $W$ 的每个 k - 桶范围中目标空间所在的概率，就能得到 $M_0$ 的概率分布。
4. 计算目标空间的位置概率 ：根据 Kademlia 协议，当节点 $W$ 发布 <CKey, C&C 信息> 时，目标空间由 CK