一种基于TCP时间戳选项的隐蔽信道方法

发布时间：2017-10-31 03:21

  本文关键词：一种基于TCP时间戳选项的隐蔽信道方法

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【摘要】：隐蔽信道是互联网安全的巨大威胁之一。在学术上,对于隐蔽信道的研究分为构造和检测两个方向。构造方作为检测方的对立面希望通过研究隐蔽信道的特性以促进和丰富检测手段。隐蔽信道分为存储式、时间式和多链路式隐蔽信道。针对现有的时间式隐蔽信道存在依赖于网络环境并且容易被检测等缺陷,本文从构造的角度提出了一种基于TCP时间戳选项的隐蔽信道方法。本文提出在TCP协议上构造隐蔽信道,利用TCP的差错控制机制和窗口机制进行隐蔽信道的差错控制,以提高鲁棒性；提出一种新型的包间间隔描述方法,称为记录式包间间隔；提出通过TCP时间戳选项构造记录式包间隔,进而构造隐蔽信道；通过小幅度修改时间戳的编码方法,并提出一种改进的熵抚平方法,以提高隐蔽性；提出利用数据包的往返时延构造隐蔽信道的参数,以提高隐秘信息的可挥发性；使用FTP协议作为隐蔽信道的应用层协议,以提供足够的隐蔽信道流量和合法信道流量。本文实现了提出的隐蔽信道,并通过实验对其鲁棒性和隐蔽性进行评估。实验证明,隐秘信息在恶劣网络环境下能够可靠传输,且传输正确率明显优于现有的隐蔽信道。并证明提出的信道能够抵御熵检测,熵检测是现有唯一对其有威胁的检测方法。通过理论和实验的证明,可以认为提出的隐蔽信道方法是一种有效的隐蔽信道方法。
【关键词】：隐蔽信道 互联网安全 时间戳选项 记录式包间间隔
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP393.08
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 1 绪论7-10
• 1.1 研究的背景和意义7-8
• 1.2 本文的主要内容8
• 1.3 本文结构安排8-10
• 2 相关知识和研究现状10-18
• 2.1 隐蔽信道模型10-11
• 2.2 隐蔽信道的分类11-12
• 2.3 传统时间式隐蔽信道的构造12-14
• 2.3.1 基于时间窗口的时间隐蔽信道12
• 2.3.2 基于统计学的时间隐蔽信道12-13
• 2.3.3 被动式时间隐蔽信道13-14
• 2.4 传统时间式隐蔽信道的防御方法14-15
• 2.5 传统时间式隐蔽信道缺陷分析15-16
• 2.6 时间式隐蔽信道设计的评价标准16-17
• 2.7 本章小结17-18
• 3 基于TCP时间戳选项隐蔽信道的设计思想18-33
• 3.1 基本设计思想18-19
• 3.2 TCP协议与隐蔽信道19
• 3.3 记录式IPD19-21
• 3.3.1 TCP时间戳选项19-21
• 3.3.2 记录式IPD的定义21
• 3.4 TSOCC信道模型设计21-25
• 3.4.1 协议栈设计21-24
• 3.4.2 传输层设计24-25
• 3.5 鲁棒性考虑25-28
• 3.5.1 时间式隐蔽信道的出错分析25-26
• 3.5.2 TCP的差错控制机制26-28
• 3.6 隐蔽性考虑28-32
• 3.6.1 TSOCC的隐蔽性与漏洞28-30
• 3.6.2 熵检测30-32
• 3.7 本章小结32-33
• 4 基于TCP时间戳选项的隐蔽信道的详细设计与实现33-47
• 4.1 预处理模块与参数设置模块设计33-37
• 4.1.1 预处理模块结构33-34
• 4.1.2 时间窗口计算34-35
• 4.1.3 合法信道统计35-37
• 4.2 编码模块与解码模块设计37-39
• 4.2.1 编码模块37-38
• 4.2.2 解码模块38-39
• 4.3 差错控制模块设计39-43
• 4.3.1 差错控制窗口39-41
• 4.3.2 差错控制策略41-43
• 4.4 熵抚平模块设计43-46
• 4.4.1 改进的熵抚平方法43-46
• 4.4.2 周期设置46
• 4.5 本章小结46-47
• 5 实验结果与分析47-58
• 5.1 实验环境设置47-49
• 5.1.1 硬件环境47-48
• 5.1.2 软件环境48-49
• 5.2 鲁棒性验证49-54
• 5.2.1 实验条件设置50
• 5.2.2 实验结果分析50-53
• 5.2.3 TSOCC鲁棒性小结53-54
• 5.3 隐蔽性验证54-57
• 5.3.1 实验条件设置54-55
• 5.3.2 实验结果分析55-57
• 5.4 本章小结57-58
• 6 总结与展望58-59
• 致谢59-60
• 参考文献60-63
• 附录63

【参考文献】

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1 王永吉;吴敬征;曾海涛;丁丽萍;廖晓锋;;隐蔽信道研究[J];软件学报;2010年09期

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本文编号：1120577