基于网络时间协议的被动式路由器指纹识别技术

小 波 变 换 的 方 法 提 取 射 频 指 纹 用 于 识 别 无 线 网 内 容 进 行 了介 绍 ，分 析 了路 由器 型 号 的 识 别 原
络 设 备 ； 文 献 『１１．１４］提 出主 动 发 报 ， 提 取 无 线 理 ； 然 后 提 取 了该 协 议 内部 的时 间戳 ，形 成 特
· ３４ ·
科 技 论 文 ：基 于 网 络 时 间 协 议 的 被 动 式 路 由器 指 纹 识 别 技 术
动 建 连 ， 提 取 三 次 握 手 过 程 中 时 间 间 隔 作 为 特 文 的 时 间 间 隔信 息 能 够 作 为 识 别 不 同 型 号 路 由
征 来 对 目标 主 机 进 行 识 别 ；文 献 ［９，１０］提 出利 用 器 的 特 征 。下 文 首 先 对 ＮＴＰ协 议 报 文 各 字 段 的
关 键 词 ：路 由 器指 纹 ； 网络 时 间 协 议 特 征 分 析 ；时 间 间 隔 ： 支持 向量 机
１ 引 言
在 网络 安 全 领 域 ，如 果 能 够 准 确 识 别 网 络 实 体 的 设 备 属 性 ，就 能有 针 对 性 地 采 取 具 体 的 安 防 措 施 来 实 现 网络 安 全 。 网 络 设 备 属 性 的研 究 是 深 入 理 解 网 络 实 体 的基 础 ， 该属 性 主 要 包 括 ：操 作 系 统 、设 备 型 号 、 设 备 配 置 、 软 件 服 务 、 应 用 软 件 、地 理 位 置 等 。 由于 厂 商 在 生 产 网 络 设 备 时 对 产 品 的优 化 不 同 ，在 功 能 和 性 能 方 面 都 有 一 定 差 异 ， 因 此 可 以通 过 研 究 不 同 网 络 设 备 在 这 些 方 面 的差 异 来 对 其 设 备 属 性 进 行 识 别 ， 以达 到 入 侵 检 测 、 漏 洞 发 现 的 目的 。但 是 ， 网络 体 系 庞 大 、 设 备 众 多 ， 准 确 地 识 别 所 有 设 备 的属 性 十 分 困难 。而 路 由器 作 为 网络 环 境 最 重 要 的 网 络 实体 之 一 ，如 果 可 以建 立 一 个 能 够 科 学 本 质 地 描 绘 路 由设 备 特 征 并 反 映 该 设 备 行 为 特 征 的 模 型 ， 则 能 在 一 定 程 度 有 效 保 障 整 个 网络 环 境 的 安全 。
（ＮＴＰ）特 征 分 析 的 被 动 式路 由 器 指 纹 识 别 方 法 。该 方 法 以 ＮＴＰ协 议 为 研 究对 象，提 取 ＮＴＰ报 文 中的 时 间特 征 ，通 过 计 算 其 时 间 间 隔 来 刻 画报 文 处 理 时 间 ，进 行 路 由器 型 号 的 识 别 与 区分 ， 最 后 利 用 支 持 向 量 机 对 所 提 出的 特征 进 行 训 练 学 习， 对 四 类典 型 思科 路 由 器 的 识 别 准确 率 能 达 到 ９８．９％。 实验 结 果 表 明 ， 该 方 法 能 够 对 路 由器 型 号 进 行 有 效 地 被 动 识 别 ， 可 为 后 期 路 由 设 备 特 征 指 纹 的 研 究提 供 技 术 参 考 与借 鉴 。
在 主 动 识 别 方 面 ，文 献 ［１．３］提 出利 用 发 送 的 ＴＣＰ报 文 进 行 建 连 ，对 ＭＡＣ地 址 进 行 精 准 探 测 ；文 献 ［４—６］利 用 主 动 发 送 ＴＣＰ报 文 测 试 的 方 法 验 证 了 ｉｐｖ６ 与 ｉｐｖ４ 的 地 址 是 否 来 自 同一 台 主 机 设 备 ； 文 献 ［７，８］提 出对 目标 主 机 进 行 主
设 备 的信 号 强 度 或 频 率 作 为 特 征 来 判 断 无 线 接 征 指 纹 ；最 后 利 用 支 撑 向量 机 对 四 类 思 科 路 由
入 设 备 的 真 伪 。在 被 动 指 纹 识 别 方 面 ，文 献 ［１５］ 器 进 行 了识 别 分 类 ， 实 验 验 证 其 识 别 准 确 率 达
（４）有 助 于 识 别 伪 造 路 由端 ，防 止 信 息 泄 露 。
２ 相 关工 作
目前 ， 围绕 网 络 设 备 指 纹 识 别 的研 究主 要 集 中 在 无 线 网 络 设 备 上 ，而 针 对 其 他 网络 设 备 型 号 的 指 纹 识 别 较 少 ， 当前 的 网 络 设 备 指 纹 研 究 方 法 可 以分 为 主 动 和 被 动 两 类 。
责 任 编 辑 ： 田筱
针 对 路 由 器 型 号 识 别 进 行 研 究 的 意 义 大 致 有 ： （１）路 由 器 的 操 作 系 统 与 型 号 一 般 是 绑 定 的 ，识 别 出 路 由器 的型 号 能 够 帮 助 识 别 其 操 作 系 统 ；（２）根 据 路 由器 型 号 可 以判 断 该 路 由器 所 属 路 由 级 别 ，根 据 其 是 一 级 路 由还 是 二 级 路 由 ，辅 助 还 原 网络 拓 扑 结 构 ；（３）不 同型 号 的 路 由器 与特 定 的 固件 漏 洞 相 关 联 ， 识 别 出路 由 器 型 号 后 能 够 有 针 对 性 地 进 行 漏 洞 修 复 与 预 防 ；
利 用 物 理 层 汇 聚 协 议 报 文 的 头 部 变 化 由 不 同供 到 了 ９８．９％ 。
总第 ４０１期
电 信 技 术 研 究
ＲＥＳＥＡＲＣＨ ＯＮ ＴＥＬＥＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
ห้องสมุดไป่ตู้
２０１８年第 １期
基 于 网络 时 间协 议 的 被 动 式路 由器指 纹识 别 技 术
梁 杰 韩 杰 思 熊钢 李 赘
摘 要 ：作 为 网 络 安 全 的 重 要 内容 ， 面 向路 由 器 等 核 心 网 络 设 备 的 指 纹 识 别研 究 正 逐 渐 兴 起 。 针 对 网 络 应 用 中主 流 路 由 器 的 识 别 技 术 ， 本 文 提 出 一 种 基 于 网络 时 间协 议