[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于被動(dòng)測(cè)量的設(shè)備識(shí)別方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911299344.6
• 申請(qǐng)日: 2019-12-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110912933B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 于愛(ài)民;張浩;蔡利君;孟丹
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院信息工程研究所
• 主分類(lèi)號(hào): H04L29/06
• 分類(lèi)號(hào): H04L29/06;H04L12/801;H04L12/851;H04L29/12
• 代理公司: 北京科迪生專(zhuān)利代理有限責(zé)任公司 11251
• 代理人: 鄧治平

1.一種基于被動(dòng)測(cè)量的設(shè)備識(shí)別方法，其特征在于：

步驟1：不同設(shè)備之間通信產(chǎn)生的流量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成圖結(jié)構(gòu)，將設(shè)備作為節(jié)點(diǎn)，刻畫(huà)每個(gè)節(jié)點(diǎn)在圖中的重要程度，以此進(jìn)行聚類(lèi)分析，找出服務(wù)器設(shè)備；

步驟2：針對(duì)上述服務(wù)器設(shè)備，分別得到與其通聯(lián)的終端列表，并使用明確數(shù)字刻畫(huà)終端與服務(wù)器通聯(lián)的流量級(jí)別，以此進(jìn)行聚類(lèi)分析，分離同屬于終端的主機(jī)和網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換設(shè)備，即NAT設(shè)備；

步驟3：對(duì)已經(jīng)確定的NAT設(shè)備運(yùn)行驗(yàn)證分析方法，判斷其后面是否存在服務(wù)器；具體包括：

(31)對(duì)流量數(shù)據(jù)提取三元組，分別為源IP、目的IP和通信協(xié)議；

(32)若通信雙方均為終端，那么通信雙方至少有一方為NAT設(shè)備，并且該NAT設(shè)備后面隱藏著服務(wù)器；

(33)若源IP為服務(wù)器，目的IP為NAT設(shè)備且使用協(xié)議有TCP，那么該NAT設(shè)備后面的服務(wù)器與該服務(wù)器發(fā)生了通聯(lián)；

(34)若源IP為服務(wù)器，目的IP為NAT設(shè)備，使用協(xié)議有UDP且聯(lián)接模式為query而不是answer，說(shuō)明該NAT設(shè)備后面的服務(wù)器向該 服務(wù)器發(fā)送了query消息，證明該NAT設(shè)備后面的服務(wù)器與該服務(wù)器發(fā)生了通聯(lián)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于被動(dòng)測(cè)量的設(shè)備識(shí)別方法，其特征在于：

所述步驟1具體包括：

(11)計(jì)算出每個(gè)節(jié)點(diǎn)的鄰域平均度，將節(jié)點(diǎn)從小到大排序；選取節(jié)點(diǎn)的鄰域平均度小于閾值α的設(shè)備用來(lái)確定服務(wù)器設(shè)備，所述閾值α的取值范圍為0α1,確定服務(wù)器設(shè)備的待選節(jié)點(diǎn)集；

(12)以服務(wù)器設(shè)備待選節(jié)點(diǎn)集中所有節(jié)點(diǎn)的二維特征作為待聚類(lèi)數(shù)據(jù)，其中一個(gè)維度是每個(gè)節(jié)點(diǎn)的關(guān)聯(lián)度，另一個(gè)維度是每個(gè)節(jié)點(diǎn)的要塞指數(shù)；

(13)基于密度的聚類(lèi)算法對(duì)待聚類(lèi)數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類(lèi)分析，聚類(lèi)結(jié)果中，離群點(diǎn)屬于服務(wù)器，簇內(nèi)點(diǎn)屬于終端。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于被動(dòng)測(cè)量的設(shè)備識(shí)別方法，其特征在于：

所述步驟2具體包括：

(21)針對(duì)每臺(tái)服務(wù)器，找到與其通聯(lián)的終端列表；

(22)收集每臺(tái)服務(wù)器對(duì)應(yīng)的終端列表中所有節(jié)點(diǎn)的三維特征作為待聚類(lèi)數(shù)據(jù)，三維特征分別是通聯(lián)次數(shù)、通聯(lián)數(shù)據(jù)包數(shù)量以及通聯(lián)數(shù)據(jù)總量；

(23)基于密度的聚類(lèi)算法進(jìn)行聚類(lèi)分析，離群點(diǎn)屬于NAT設(shè)備，簇內(nèi)點(diǎn)屬于主機(jī)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于被動(dòng)測(cè)量的設(shè)備識(shí)別方法，其特征在于：

所述步驟1中，將不同設(shè)備之間通信產(chǎn)生的流量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成圖結(jié)構(gòu)，具體包括：

所述流量數(shù)據(jù)是四元組，即源IP，目的IP，流量大小，數(shù)據(jù)包數(shù)，每條記錄表示此IP對(duì)之間的一次通信；將流量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成圖結(jié)構(gòu)，即將設(shè)備IP地址作為節(jié)點(diǎn)，流量數(shù)據(jù)的通聯(lián)行為作為邊，邊承載的信息將是一個(gè)三元組，即通聯(lián)次數(shù)、通聯(lián)數(shù)據(jù)包數(shù)量以及通聯(lián)數(shù)據(jù)總量。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于被動(dòng)測(cè)量的設(shè)備識(shí)別方法，其特征在于：

節(jié)點(diǎn)度是指與該節(jié)點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的邊的條數(shù)，又稱作關(guān)聯(lián)度。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于被動(dòng)測(cè)量的設(shè)備識(shí)別方法，其特征在于：

節(jié)點(diǎn)i的節(jié)點(diǎn)度k_i為：

k_i＝|{e_ij|j∈V}|

其中，V為圖的節(jié)點(diǎn)集，e_ij表示節(jié)點(diǎn)i和節(jié)點(diǎn)j之間存在邊。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于被動(dòng)測(cè)量的設(shè)備識(shí)別方法，其特征在于：

節(jié)點(diǎn)鄰域平均度是指該節(jié)點(diǎn)鄰域中節(jié)點(diǎn)的平均關(guān)聯(lián)度；

節(jié)點(diǎn)i的節(jié)點(diǎn)鄰域平均度h_i為：

其中，N(i)表示節(jié)點(diǎn)i的鄰域節(jié)點(diǎn)集，k_j表示屬于鄰域N(i)的節(jié)點(diǎn)j的關(guān)聯(lián)度。

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于被動(dòng)測(cè)量的設(shè)備識(shí)別方法，其特征在于：

節(jié)點(diǎn)要塞指數(shù)是指遍歷連通圖中節(jié)點(diǎn)，依次遍歷該節(jié)點(diǎn)為出發(fā)點(diǎn)所有的長(zhǎng)度為2的路徑，將每條路徑的中間節(jié)點(diǎn)記錄，最終每個(gè)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)次數(shù)定義為節(jié)點(diǎn)要塞指數(shù)。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種基于被動(dòng)測(cè)量的設(shè)備識(shí)別方法，其特征在于：

節(jié)點(diǎn)i的節(jié)點(diǎn)要塞指數(shù)f_i為：

f_i＝|Mid_{{path＝2|m，n∈V}}(i)|

其中，V為圖的節(jié)點(diǎn)集，m和n表示圖內(nèi)任意兩節(jié)點(diǎn)，{path＝2|m，n∈V}表示圖中所有長(zhǎng)度為2的路徑，Mid(i)表示節(jié)點(diǎn)i恰好是該路徑的中間節(jié)點(diǎn)。