25、基于布隆过滤器的网络安全防护技术解析

基于布隆过滤器的网络安全防护技术解析

1. DDoS攻击与防护

1.1 节点分类与布隆过滤器应用

在网络安全防护中，可利用布隆过滤器对节点进行分类，区分合法节点和恶意节点。使用验证码技术确定节点类型，同时维护白名单和黑名单两个布隆过滤器。当收到请求时，按以下步骤处理：
1. 检查白名单和黑名单，确定节点类型。
2. 若节点合法，将请求转发到检测阶段；若为恶意节点，则进行记录。
3. 若节点在两个布隆过滤器中都不存在，引导其进行验证码测试。
4. 若节点通过测试，将其存入白名单；否则，列入黑名单。

布隆过滤器能在不反向计算IP地址的情况下对请求进行分类，且定期刷新白名单和黑名单，避免无限期阻止用户。不过，误报响应可能会让恶意节点获得访问权限。

1.2 相关技术

1.2.1 双计数布隆过滤器（DCBF）

Dodig等人提出的DCBF用于减少匹配数据包的错误检测，应用于SACK2算法。具体操作如下：
1. 使用三个计数布隆过滤器（CBF1、CBF1和CBF2）。
2. CBF1为每个SYN/ACK数据包识别ACK数据包，获取K个位置并减少相应计数器值。
3. 当计数器值达到0时，表明ACK与SYN/ACK数据包不匹配，停止进一步处理。
4. 若第一个CBF1给出肯定响应，再次执行相同操作以降低误报率。
5. CBF1输出目标IP地址和目标端口号。
6. CBF2用于检测攻击是否存在，以CBF1的输出作为输入。

1.2.2 基于机器学习和布隆过滤器的反DDoS技术

Tseun