[发明专利]一种基于随机数的服务监控系统及方法

说明书

本发明涉及一种基于随机数的服务监控系统及方法，包括用于生成随机数的分布式随机数发生器，结合监控节点、监控管理服务器间连接关系，通过基于哈希的消息认证码算法HMAC完成监控节点身份认证及监控节点采集监控信息上报。本发明利用分布式随机数发生器的特点，有效地解决了监控管理服务器对监控节点的安全识别、防止重放攻击的问题，并针对上报阶段监控节点缺少上报信息时序设计，对监控节点上报信息的速率进行有效限制，从而提高了服务监控系统的安全性、并提高了采集信息上报效率。

技术领域

本发明涉及服务监控技术领域，具体涉及一种基于随机数的服务监控系统及方法。

背景技术

服务监控包括两方面，一是完成监控管理服务器对监控节点的身份认证，二是完成监控节点的监控信息上报。在传统的基于哈希的消息认证码算法HMAC的身份认证过程中，随机数一般由中心化业务服务自身产生，黑客可能获取并篡改随机数、甚至根据随机数生成规律预测随机数，而系统对产生的随机数也没有相应的独立验证机制，由HMAC所生成的消息认证码可以被敌手用于重放攻击，消耗监控管理服务器资源。

另外传统的信息上报过程缺少上报信息时序设计，尤其在物联网环境下，网络环境比较复杂，经常有丢包断线和上报消息时序错误等情况出现。另外，随着业务的发展，越来越多的企业采用分布式服务架构，一个复杂的应用系统可能由数十个甚至上百个微服务组成，它们需要上报的信息可能是海量的，如果未设置限制上报信息速率的机制，会对监控管理服务器的正常运行造成很大的压力。

在专利申请号为CN201710252986.5名为《服务监控系统及方法》的专利文献中公开了一种服务监控系统在上传监控信息时采用上述基于哈希的消息认证码算法HMAC对身份进行认证，其认证方式存有不足，具有被恶性攻击的风险。

如何利用系统特点，使得监控管理服务器可以安全地识别监控节点、防止重放攻击，同时解决监控节点上报信息的时序问题、有效限制监控节点上报信息的速率，是当前急需要解决的问题。

发明内容

本发明为解决现有服务监控方法安全性低同时缺乏上报信息速率限制机制的问题，提供了一种基于随机数的服务监控系统及方法，设置有用于生成随机数的分布式随机数发生器，结合监控节点、监控管理服务器间连接关系，通过基于哈希的消息认证码算法HMAC完成监控节点身份认证及监控节点采集监控信息上报。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种基于随机数的服务监控系统及方法，包括监控节点、监控管理服务器和分布式随机数发生器，所述监控节点、监控管理服务器和分布式随机数发生器之间相互通信，所述方法包括：

步骤1准备阶段：对所述分布式随机数发生器、监控节点及监控管理服务器进行初始化设置；

步骤2认证阶段：所述监控节点结合分布式随机数发生器生成第一消息认证码，所述监控管理服务器结合随机数发生器生成第二消息认证码，监控管理服务器将所述第二消息认证码与所述第一消息认证码进行比对认证；

步骤3监控信息上报阶段：若认证阶段比对认证成功，监控节点结合分布式随机数发生器的随机数生成监控节点签名、并更新轮数信息；

所述监控管理服务器对监控节点签名进行验签、并保存监控节点上报的监控信息、最终生成新的轮数信息。

进一步地，所述步骤1具体包括：

步骤1.1:所述分布式随机数发生器生成自身公钥和私钥，设置随机数间生成的时间周期，定义一个周期为一轮，每轮所对应的轮数与该轮所生成的随机数数值一一对应；

步骤1.2：所述监控管理服务器获取基于哈希的消息认证码算法HMAC的密钥和所述分布式随机数发生器的公钥；

步骤1.3：所述监控节点获取基于哈希的消息认证码算法HMAC的密钥和所述分布式随机数发生器的公钥；所述监控节点生成自身的公钥和私钥；