大规模DNS解析行为分析和应用研究
批准号:
62072437
项目类别:
面上项目
资助金额:
56.0 万元
负责人:
武庆华
依托单位:
学科分类:
计算机网络
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
武庆华
中文摘要
DNS承载着域名与IP地址间相互映射重任。分析DNS解析行为是掌握DNS基础设施特征,认识内容承载设施特征,发现潜在安全风险,并进行相关优化的重要手段。然而,DNS规模越来越大,域名的作用越来越多样化,域名到地址映射的动态性也越来越强,这给DNS解析行为的精准刻画带来了巨大挑战。本项目将利用大规模主被动DNS解析行为测数据集,首先研究基于域名结构和关联特征的恶意域名、跟踪域名等的识别和分类方法,其次刻画各类域名DNS解析行为特征,特别是解析失效行为及其根因量化;再次分析各类域名的内容承载设施特征,特别是主要CDN和云承载提供方时空特征;最后应用分析结果,从内容部署、安全隐私与DNS流量等角度优化网络。项目组长期从事大规模互联网测量和优化,收集了覆盖全国的大规模DNS解析数据,并部署了上万台主动测量节点。项目预期成果将为DNS应对5G海量终端接入、内容承载设施升级、安全隐私增强提供科学依据。
英文摘要
DNS maps between domain names and IP addresses. Analyzing DNS resolution behavior is an important means to grasp the characteristics of DNS infrastructure, to recognize the characteristics of content-bearing facilities, to discover potential security risks, and to perform possible optimizations. However, the scale of DNS infrastructure is getting larger and larger, the role of domain names is becoming more and more diverse, and the dynamics of mapping between domain name and address are becoming stronger and stronger, which brings great challenges to the accurate description of DNS resolution behavior. ..This project will use a large-scale active and passive DNS resolution behavior measurement dataset, first to study the identification and classification methods of malicious domain names and tracking domain names based on domain name structure and associated characteristics, and secondly to describe the DNS resolution behavior characteristics of various domain names, especially the resolution failure quantify the behavior and its root causes; again analyze the characteristics of content hosting facilities of various domain names, especially temporal and spatial characteristics of the main CDN and cloud hosting providers; finally apply the analysis results to optimize the network from the perspectives of content deployment, security and privacy, and DNS traffic. ..The project team has long been engaged in large-scale Internet measurement and optimization, collected large-scale DNS resolution data covering the whole country, and deployed tens of thousands of active measurement nodes. The project's expected results will provide a scientific basis for DNS's response to 5G massive terminal access, content carrying facility upgrades, and security and privacy enhancement.
本项目聚焦于互联网基础设施中的关键问题,特别是域名系统(DNS)、内容分发网络(CDN)、证书授权机构(CA)以及大规模视频直播传输系统。随着互联网的快速发展,这些基础设施面临着诸多挑战,如DNS解析的高效性和安全性、CDN的冗余部署、CA服务的可靠性和视频直播的低时延需求。项目旨在通过深入研究和技术创新,提升互联网基础设施的性能、安全性和用户体验。.本项目的主要研究内容包括:1、域名识别与分类:研究域名解析及其依赖关系,分析全球和中国网站在DNS、CDN和CA服务上的依赖情况。2、大规模DNS解析行为与失效分析:收集并分析大规模DNS查询日志,研究DNS解析行为、失效现象及其根因。3、大规模视频分发基础架构:设计并实现面向大规模视频直播的低时延网络传输系统LIVENET,优化视频传输性能。4、大规模视频传输性能优化:研究多路径传输技术,优化视频流的用户体验质量(QoE)。.项目进行过程中,发表高水平学术论文11篇,申请5项相关专利,以及1项相关标准草案。项目的重要结果还包括:发现中国网站更倾向于使用私有DNS服务,且在CDN部署上更加冗余。中国网站的HTTPS部署比例较低,且对单一CA提供商DigiCert依赖度高;分析了30亿条DNS查询日志,发现AAAA查询失败率高达64.2%,而A查询相对较好。公共解析器在本地化性能方面存在差异,国内公共解析器表现优于国外。.本项目的研究成果不仅在学术上具有重要意义,还具有广泛的应用前景。通过优化DNS系统和视频传输架构,项目提升了互联网基础设施的整体性能,增强了网络安全性和隐私保护能力,同时也为大规模视频直播等应用提供了高效、低时延的解决方案。这些成果已应用于中国互联网络信息中心的系统中,并在中国科学院大学的教学实践中得到应用,为相关领域的技术发展和人才培养提供了有力支持。
可演进传输控制机制研究
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批准号:61602448
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:20.0万元
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批准年份:2016
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负责人:武庆华
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依托单位:
国内基金
海外基金