基于聚类和分化特性的网络时间隐蔽信道检测方法的研究

论文摘要

网络隐蔽信道的研究是信息安全领域的一个重要分支。它是在网络系统中利用网络资源构造的隐蔽信道,能够违反互联网通信的正常规则进行通信,因此可以被用来进行信息泄露并秘密地传递敏感信息,这对网络信息安全造成了严重威胁。其中,网络时间隐蔽信道是网络隐蔽信道的一种,常常使用传输速率或网络包间隔时间等方式来实现。随着互联网的发展,互联网的应用也越来越多,一些黑客能够结合网络隐蔽信道和木马技术来窃取机密信息。因此研究网络时间隐蔽信道的检测技术是非常有意义的。随着互联网的普及,网络隐蔽信道的地位越来越重要,如今已有一些网络时间隐蔽信道的构造方法和检测方法。但是现有的检测方法都具有局限性,某些检测方法只能针对某一种隐蔽信道进行检测,这样就不能检测其他的网络时间隐蔽信道,在检测对象上没有通用性,而现有的通用检测方法虽然可以检测多种不同的网络时间隐蔽信道,但主要依靠概率统计的原理进行检测,这些统计方法对网络环境要求比较高,不能适应不同的网络环境,因此在检测环境上没有通用性。本文针对已有检测方法的不足,在对现有的一些网络时间隐蔽信道的构造和检测方法的研究基础上,提出了一种更具通用性的网络时间隐蔽信道的检测方法——基于聚类和分化特性的网络时间隐蔽信道的检测方法,这种方法不仅能检测多种网络时间隐蔽信道,同时该方法还具有一定的网络环境通用性,能在不同的网络环境下工作。本文详细论述了这种检测方法的检测原理、检测模型和检测算法,并给出了具体的分析和设计。最后,在Windows平台上实现了这种检测方法的检测器,并通过实验验证了本文提出的检测方法是有效的。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 研究的意义
• 1.3 本文主要研究内容
• 1.4 本文的组织结构和内容安排
• 2 相关知识和研究现状
• 2.1 相关知识
• 2.1.1 隐蔽信道的定义和特征
• 2.1.2 网络隐蔽信道的存在条件
• 2.1.3 网络隐蔽信道的分类
• 2.1.4 网络隐蔽信道的工作原理和研究内容
• 2.2 网络存储隐蔽信道
• 2.3 网络时间隐蔽信道
• 2.3.1 IPCTC信道
• 2.3.2 TRCTC信道
• 2.3.3 JitterBug信道
• 2.3.4 DM信道
• 2.3.5 其他网络时间隐蔽信道
• 2.3.6 本文研究的时间隐蔽信道
• 2.4 网络时间隐蔽信道的检测方法
• 2.4.1 通用的检测方法
• 2.4.2 专用的检测方法
• 2.4.3 现有检测方法的缺陷
• 2.5 本章小结
• 3 基于聚类和分化特性的网络时间隐蔽信道检测原理
• 3.1 网络时间隐蔽信道通信模型
• 3.2 数据流模型和聚类算法
• 3.2.1 数据流模型和网络包间隔时间序列
• 3.2.2 聚类算法的作用和环境的通用性
• 3.2.3 聚类算法的选择
• 3.3 检测特征提取
• 3.3.1 直观上的分析
• 3.3.2 检测特征的提取
• 3.4 聚类模型
• 3.4.1 聚类过程的重新定义
• 3.4.2 类群的差异
• 3.5 分化的定义和计算
• 3.5.1 分化系数的定义
• 3.5.2 分化系数的计算
• 3.6 本章小结
• 4 基于聚类和分化特性的检测方法的设计
• 4.1 检测模型和检测算法的设计
• 4.1.1 检测模型定义
• 4.1.2 建模算法
• 4.1.3 检测算法
• 0和检测的本质'>4.1.4 检测的依据M₀和检测的本质
• 4.2 基于聚类和分化特性的检测器的设计
• 4.2.1 网络时间隐蔽信道的检测模型
• 4.2.2 检测器的设计
• 4.3 本章小结
• 5 实验与数据分析
• 5.1 实验内容
• 5.1.1 实验所用技术
• 5.1.2 网络时间隐蔽信道的构造
• 5.1.3 网络时间隐蔽信道的检测
• 5.2 实验环境和实验数据集
• 5.2.1 实验环境
• 5.2.2 实验数据集
• 5.3 实验数据分析
• 5.3.1 IPCTC实验数据分析
• 5.3.2 TRCTC实验数据分析
• 5.3.3 JitterBug实验数据分析
• 5.3.4 DM实验数据分析
• 5.3.5 统一检测模型
• 5.3.6 环境通用性实验
• 5.3.7 检测率和虚警率
• 5.4 本章小结
• 6 总结和展望
• 致谢
• 参考文献