域名服务体系关键区域析取及域名解析依赖关系结构脆弱性评估研究

DNS is the core infrastructure of Internet, this project will research on the key region disjunction of DNS and vulnerability assessment of dependence relations structure for domain name resolution. In-depth analysis of the principle, structure, resolution process and dependence between region and server of DNS, the quantitative analysis model of dependence relationship for domain name resolution has been built; Based on this model, aim to the key region disjunction problem of DNS, combination of fault tree analysis and complexity network analysis theory, the self-mining model of key domain server set based on fault tree, and the disjunctive model of core regions and servers for DNS based on node importance have been put forward; Aim to the vulnerability assessment for dependence structure of domain name resolution, combination of node and link remove, structure analysis for direction link network and network simulation, the vulnerability assessment model for dependence structure of domain name resolution based on direction relations network has been put forward. This project can take out the key region of DNS, mining hidden risk in management and configuration of DNS. At the same time, the research results of this project have higher theoretical significance and practical value on DNS configuration, deploy and planning, also on DNS key region distinguishment.

域名服务体系是互联网关键核心基础设施，本课题研究域名服务系统关键区域析取和域名解析依赖关系结构脆弱性评估模型。在深入分析域名服务体系原理、结构、解析过程和域、服务器间依赖关系基础上，建立基于传递依赖计算的域名解析依赖关系量化模型；针对域名服务体系关键区域析取问题，在依赖视图及其量化基础上，结合故障树分析、复杂网络分析等理论，提出基于故障树的关键域名服务器集合自挖掘模型、基于节点重要性的域名体系核心域和服务器析取模型；针对域名解析依赖关系结构脆弱性评估问题，结合节点和链路去除法、依赖有向网络链接结构分析和网络模拟等技术，提出基于有向关系网络的域名解析依赖关系结构脆弱性评估模型。本课题的研究可有效析取出域名服务体系关键区域，挖掘域名服务体系因管理和配置产生的安全隐患；同时本课题的研究成果对域名服务体系配置、部署、规划及重点防护区域的定位等具有重要的应用前景、较高的理论意义和实用价值。

本课题针对域名解析过程的复杂性进行研究，以Alex top 100万域名数据为数据源，经过实际探测得到百万域名的解析数据， 对于这些数据展开了两方面的研究。首先，针对整体域名体系的解析数据进行研究，将域名解析数据构建成域名解析依赖关系结构图，并在此基础之上，提出基于域名解析依赖关系量化模型，从而结合复杂网络分析等理论深入研究域名解析依赖关系结构图的属性特征，提出基于信息传递的核心域和关键名字服务器挖掘模型和基于节点去除的DNS结构脆弱性评估模型，从而为重点区域防护提供目标。其次，对于单个域名的解析进行分析，提出了基于故障树的关键域名服务器集合自挖掘模型，可用于对域名解析安全进行评估以及针对其权威服务器的管理和配置过程提供理论性指导。在研究过程中，发现了一些相关的新问题并展开对其研究，包括DNS服务器的健康状况和服务质量的评估、通用顶级域的安全监测以及域名的WHOIS信息的获取和分析。

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