抗匿名網絡流變換的時隙質心網絡流水印技術研究.pdf

1、隨著網絡技術的快速發(fā)展，信息安全的重要性也日益凸顯。當前的網絡攻擊者通常會使用匿名通信系統(tǒng)作為掩護來實施非法活動。傳統(tǒng)的IP報文標記技術和被動流量分析技術由于其資源消耗大、實時性差等缺點，已無法有效地實現(xiàn)攻擊流量的溯源。因此，以網絡流水印技術為代表的主動流量分析技術以其較好的隱蔽性和穩(wěn)定性且難以被破壞和偽造等特點，在網絡攻擊溯源研究中受到重視。由于在匿名網絡中存在大量的數(shù)據(jù)流變換，因此要求水印方法具備強魯棒性。同時，隨著檢測技術和流水印

2、攻擊技術的發(fā)展，例如K-S、KLD檢測和多流攻擊等，使得水印方法須具有良好的隱蔽性。針對兼具強魯棒性和隱蔽性流水印技術的迫切需求，本文開展了以下研究工作:
　　(1)在對匿名通信系統(tǒng)數(shù)據(jù)流變換深入分析的基礎上，將主要的匿名通信系統(tǒng)中可采用的流處理手段歸納為時延噪聲、數(shù)據(jù)包丟失和垃圾包注入三種典型情況，并以固定時隙的時隙質心為研究對象，通過理論推證分析這三種匿名網絡典型變換對時隙質心穩(wěn)定性的影響，驗證了時隙質心可以作為一種穩(wěn)定的水印

3、信息載體。
　　(2)提出了一種基于時隙分組的魯棒流水印方法。該方法以時隙質心作為水印信息載體，根據(jù)水印嵌入方和提取方共享的密鑰來選擇嵌入水印信息的時隙組，并由數(shù)據(jù)流質心特征產生水印序列，通過主動調制標記時隙的質心值來完成水印信息的嵌入。該方法采用的相關技術，使其具有極強的魯棒性和隱蔽性，可以抵抗匿名網絡中典型的數(shù)據(jù)流變換以及當前最為先進的多流攻擊手段，同時通過較小范圍的數(shù)據(jù)包調制，可以使水印數(shù)據(jù)流的傳輸時間分布特征很大程度上接近

4、正常數(shù)據(jù)流，保證了水印信息的不可見性。
　　(3)為驗證所提方法的有效性，論文進行了細致的仿真實驗和實際網絡的分析試驗。實驗中對攜帶水印信息數(shù)據(jù)流施加匿名網絡三種典型的數(shù)據(jù)流變換，分別為時延噪聲擾動，丟包擾動和垃圾包注入擾動，觀察其對檢測率的影響;之后對攜帶水印信息的數(shù)據(jù)流與正常數(shù)據(jù)流進行K-S和KLD計算分析和多流攻擊分析，觀察水印方法對數(shù)據(jù)流時間分布的影響。仿真實驗和實際網絡的試驗結果表明，論文所提的方法對匿名網絡變換具有較好