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👥 作者: Zaoxing Liu, Hun Namkung, Georgios Nikolaidis, Jeongkeun Lee, Changhoon Kim, Xin Jin 0008, Vladimir Braverman, Minlan Yu, Vyas Sekar

该论文提出 Jaqen,一种基于可编程交换机(如 P4/Intel Tofino)的交换机原生方案,用于检测和缓解容量型 DDoS 攻击。传统 DDoS 缓解方案通常依赖集中式清洗中心或服务器,存在高延迟、带宽浪费和扩展性不足等问题。Jaqen 直接在网络数据平面(交换机上)执行检测与缓解逻辑,利用哈希、滑动窗口和轻量级统计方法实时识别流量异常(如 SYN 洪泛、UDP 洪泛等)。一旦检测到攻击,交换机立即根据规则丢弃恶意流量,无需将流量绕行至清洗中心。论文设计了高效的哈希结构以支持大流表,并采用多阶段处理流水线以满足交换机处理约束。实验在真实可编程交换机(Tofino)和仿真环境中进行,使用真实 DDoS 流量数据集。结果表明,Jaqen 能够以线速(Tbps 级)处理流量,检测延迟仅微秒级,缓解率超过 99%,且误报率低于 0.1%。与现有软件方案(如 sFlow + 控制器)相比,Jaqen 将缓解反应时间从秒级降至毫秒级,显著降低带宽浪费。此外,Jaqen 支持动态更新检测规则,可适应新型攻击模式。该工作展示了可编程交换机在网络安全防御中的巨大潜力,为运营商提供了一种低成本、高性能的 DDoS 缓解方案。

💡 推荐理由: 为数据中心和 ISP 提供了一种交换机原生的高性能 DDoS 缓解方案,无需额外硬件或绕行清洗,显著降低延迟和成本。

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