1.一种基于深度森林的分布式反射拒绝服务攻击检测方法,其特征在于,包括以下步骤:对正常网络流进行采样,获取可以用来进行分布式反射拒绝服务攻击的风险服务的数据包信息,所述数据包信息包括源IP地址、目的IP地址、源端口、目的端口及所述数据包的应用层载荷;
根据所述数据包信息分别计算:从同一个源IP地址经过当前节点的请求包的总数量Cq、单位时间内由同一个源IP地址发出的请求包的大小Vq、由同一个源IP地址发出的请求包的不同的源端口的数量Pq、送往同一个目的IP地址且经过当前节点的响应包的总数量Cr、单位时间内送往同一个目的IP地址的响应包的大小Vr、送往同一个目的IP地址的响应包的不同的目的端口的数量Pr;将所述Cq、所述Vq、所述Pq、所述Cr、所述Vr及所述Pr整合为六元组特征,并采集一定时间段内的所述六元组特征作为正常样本;
通过模拟分布式反射拒绝服务攻击,对攻击网络流进行采样,获取所述攻击网络流中的所述六元组特征作为异常样本;
采用所述正常样本和所述异常样本组合成的训练集,进行深度森林模型训练,得到检测模型;
采用所述检测模型进行分布式反射拒绝服务攻击。
2.如权利要求1所述的检测方法,其特征在于,所述深度森林模型包括多层,每一层包括五个评估器,五个所述评估器包括一个最大梯度提升树分类器、两个随机森林分类器,以及两个完全随机森林分类器。
3.如权利要求2所述的检测方法,其特征在于,训练所述深度森林模型的过程包括以下步骤:输入六元组的所述训练集,第一层的每个所述评估器输出一个四维向量的分类结果;
将第一层中的所有所述分类结果相连,形成一个二十维的特征向量;
将所述特征向量与原始输入的所述训练集连接,形成一个二十六维的增广向量;
将所述增广向量作为下一层的输入,依次输出N层的所述增广向量,直至最终的所述增广向量的准确率等于上一层所述增广向量的准确率。
4.如权利要求4所述的检测方法,其特征在于,所述随机森林分类器采用回归树作为弱学习器,并对基本的决策树进行优化,所述优化包括以下步骤:对所述训练集进行m次采样,得到一个包含m个样本的子训练集;
通过随机选取所述n个特征,训练第t个决策树模型Gt(x);
T个弱学习器投票最多的类将作为最终的预测结果。
5.如权利要求2所述的检测方法,其特征在于,所述最大梯度提升树的增益等于:左节点的分数加上右节点的分数,再减去不分割的当前节点的分数,最后减去引入新的叶节点的复杂度代价。
6.如权利要求5所述的检测方法,其特征在于,所述最大梯度提升树定义的增益计算公式如下:其中,GL为左子树信息增益,GR为右子树信息增益HL为左子树高度HR为右子树高度,λ和γ为正规化项的参数。
7.一种基于深度森林的分布式反射拒绝服务攻击防御方法,其特征在于:采用权利要求1-6任一项所述的检测模型进行防御,包括以下步骤:采用所述检测模型进行检测,并根据检测结果对网络流中的数据包的IP地址进行分类;
根据区分服务进行处理,过滤掉具有攻击风险的上述数据包;
生成防御模型。
8.如权利要求7所述的防御方法,其特征在于,所述根据区分服务进行处理包括:若所述IP地址分类为normal,则允许所有对应所述IP地址的IP层数据包都通过;若所述IP地址分类为upstream,则过滤掉来自于所述IP地址且发往所述风险服务的请求包;若所述IP地址分类为downstream,则过滤掉发往所述IP地址的所述风险服务的响应包;若所述IP地址分类为混合流,则同时过滤掉来自于所述IP地址发往所述风险服务的请求包,和发往所述IP地址的所述风险服务的响应包。
9.如权利要求8所述的防御方法,其特征在于,还包括以下步骤:
增加阈值集合H,超过所述阈值集合H的所述风险服务的请求包或响应包为异常包;
所述阈值集合H的析取范式公式为:A:((P1∧P3)∨(P2∧P4))∧(P1∨P5),其中,P1代表是风险服务请求包,P2代表是风险服务响应包,P3代表风险服务请求包的长度大于请求包和响应包的长度上界,P4代表风险服务响应包超过了响应包的总长度,P5代表已发送的风险服务响应包的总长度大于五倍的响应包的总长度。
10.如权利要求9所述的防御方法,其特征在于,所述防御方法的形式化描述如公式:其中,Si为源IP地址,Di为目的IP地址。