[发明专利]一种基于时延和地理一致性约束的城市级IP定位方法

说明书

本发明公开了一种基于时延和地理一致性约束的城市级IP定位方法，该方法首先通过大量测量建立测量点与目标城市的时延区间；然后，测量测量点对待验证的IP的时延并获取网络路径的逐跳IP；之后，检验待验证的IP的时延是否在目标城市的时延区间内，同时检验待验证IP网络路径内同一时延区间最后几跳的IP地理位置进行一致性验证确定待验证IP的最大可能位置。通过本发明可以对IP定位库中IP定位结果进行检验，广泛应用于网络攻击跟踪溯源、定向广告、在线防欺诈、网络空间态势呈现等领域，可有效改善IP定位的精度。

技术领域

本发明涉及目标IP城市级定位技术领域，尤其涉及基于时延和地理一致性约束的城市级IP定位方法。

背景技术

目前，IP定位的常用方法是利用IP设备的名字、注册信息或时延信息来估计其地理位置。定位算法设计基本原则是在保证定位精度的情况下，尽量减少测量开销，同时兼具良好扩展性，且不需要客户端支持。最初的定位算法，通过向DNS服务器查询或者挖掘隐含在主机名中的信息来推测IP设备的地理位置。近年来，基于概率的定位算法重新成为研究热点，通过寻找时延与地理距离的分布规律来进行定位。由于IP定位算法很多，可以按照是否需要客户端的支持、定位原理等不同的标准进行分类。在现有定位算法中，基于客户端的定位算法精度最高，但是往往要借助GPS、蜂窝基站、WiFi接入点等基础设施，这些数据或来源于Whois数据的解析，或来源于运营商数据，或来源于网络数据的分析，其定位精度和准确性均无法获得保证，从而大大影响了IP定位数据的使用范围。虽然研究人员提出了很多IP定位算法，但是由于缺乏大量的基准节点，无法进行大范围部署从而获得高准确性的结果。

发明内容

本发明为克服现有技术存在的以上问题，提出了一种基于时延和地理一致性约束的城市级IP定位方法，利用网路时延的阶跃性作为约束，通过不断迭代计算平均时延来判定数据库中不一致性数据，从而去除数据库中的错误数据，最后获得一个具有高准确度的IP定位数据。通过这种方法可以有效消除数据库中错误数据，提高IP定位库的准确性。为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

步骤1：目标城市IP地址集构建，从IP定位数据库中提取目标城市IP地址集；

步骤2：目标城市时延区间测量，通过测量服务器测量从同一测量点到目标城市IP地址的时延区间，并通过不断迭代计算目标城市IP地址的平均时延d_avg；

步骤3：待验证IP时延测量，通过测量服务器采用Traceroute测量从同一测量点到待验证IP的时延并获取逐跳IP；

步骤4：通过逆向扫描网络路径获取最后几跳同一时延区间内的所有IP；

步骤5：对待验证IP进行定位，通过时延区间和最后几跳IP地理位置进行一致性验证确定待验证IP的最大可能位置。

上述方案中，所述步骤1中，目标城市IP地址集构建是按照城市粒度提取所有IP地址，表示为：

IP_c←Retrieve(DB，IP，C) (1)

其中，DB表示待验证的IP定位数据库，C表示待验证的城市。

上述方案中，所述步骤2中，通过测量服务器从同一测量点测量到目标城市IP地址，IPC中任意IP的时延DC＝{d1,d2,…,dn}，计算平均时延davg，对于任意di若不在区间[davg/α,α·davg]内，则将di从DC中移除，并重新计算平均时延davg，直到所有di均在区间[davg/α,α·davg]内，则停止迭代，时延区间表示为[davg±δ]；

其中,α为阈值，若测量点到目标城市IP的地理距离≤500km，α取值为1.5，若测量点到目标城市IP的地理距离＞500km，α取值为1.2；