堅牢なランダム早期検出

堅牢なランダム早期検出( RRED ) は、ネットワーク スケジューラのキューイング規則です。既存のランダム早期検出(RED) アルゴリズムとその派生型は、特に低レートのサービス拒否攻撃(LDoS) などの新しい攻撃に対して脆弱であることが判明しています。実験により、既存の RED のようなアルゴリズムは、攻撃によって引き起こされる TCP キュー サイズの変動により、LDoS 攻撃に対して特に脆弱であることが確認されています。^[1]

Robust RED (RRED) アルゴリズムは、LDoS 攻撃に対する TCP スループットを向上させるために提案されました。RRED の基本的な考え方は、通常の RED アルゴリズムが着信フローに適用される前に、攻撃パケットを検出してフィルタリングすることです。RRED アルゴリズムは、低レートのサービス拒否攻撃に対する TCP のパフォーマンスを大幅に向上させることができます。^[1]

検出およびフィルター ブロックは、ルーターの通常の RED ブロックの前に追加されます。RRED の基本的な考え方は、LDoS 攻撃パケットを RED アルゴリズムに渡す前に、着信フローから検出してフィルターすることです。攻撃パケットを通常の TCP パケットと区別する方法は、RRED 設計において重要です。

安全なTCPフローでは、パケットの損失（例えば、パケットがドロップされる）が検出されると、送信者は新しいパケットの送信を遅らせます。その結果、パケットがドロップされた後に短距離内で送信されたパケットは攻撃パケットであると疑われます。これがRobust RED（RRED）の検出アルゴリズムの基本的な考え方です。^[1]

アルゴリズムRRED-ENQUE(pkt)
01 f ← RRED-FLOWHASH(pkt)
02 Tmax ← MAX(フロー[f].T1, T2)
03      pkt.arrivaltimeが[Tmax, Tmax+T*]以内であれば
04 fに対応する各ビンのローカルインジケータを1ずつ減らす
05     その他
06 fの各ビンごとにローカルインジケータを1ずつ増やす
07 Flow[f].I ← fのビンからのローカル指標の最大値
08      Flow[f].I ≥ 0の場合
09 RED-ENQUE(pkt) // pktをREDブロックに渡す
10          REDがパケットを落とした場合
11 T2 ← パケット到着時間
12     その他
13 Flow[f].T1 ← pkt.arrivaltime
14 ドロップ(パケット)
15     戻る

• f.T1 は、検出およびフィルタ ブロックによってドロップされたフローfからの最後のパケットの到着時間です。
• T2 は、ランダム早期検出(RED) ブロックによってドロップされたフローからの最後のパケットの到着時間です。
• Tmax = max(f.T1, T2) です。
• T*は短い時間間隔であり、デフォルトのRREDアルゴリズムでは経験的に10ミリ秒に選択される。^[1]

RRED アルゴリズムのシミュレーション コードは、アクティブ キュー管理およびサービス拒否攻撃(AQM&DoS) シミュレーション プラットフォームとして公開されています。AQM&DoS シミュレーション プラットフォームは、さまざまな DoS 攻撃 (分散 DoS、スプーフィング DoS、低レート DoS など) とアクティブ キュー管理 (AQM) アルゴリズム ( RED、RRED、SFB など) をシミュレートできます。DoS 攻撃の前後の通常の TCP フローの平均スループットを自動的に計算して記録し、DoS 攻撃が通常の TCP フローと AQM アルゴリズムに与える影響の分析を容易にします。

• AQM&DoSシミュレーションプラットフォーム
• 低レートサービス拒否 (LDoS) 攻撃に関する最近の出版物
• ランダム早期検出（RED）スキームに関する最近の出版物 2016-09-17 にWayback Machineでアーカイブ
• アクティブキュー管理（AQM）スキームに関する最近の出版物