時間式網絡隱蔽信道抗擾技術研究.pdf

1、時間式網絡隱蔽信道是一種通過調整載體流中數(shù)據(jù)包發(fā)送時間實現(xiàn)信息隱藏的技術。數(shù)據(jù)包在網絡傳輸過程中會出現(xiàn)時延抖動、丟包和亂序的現(xiàn)象，這些現(xiàn)象將不可避免地干擾時間式隱蔽信道中信息的傳輸。設計兼具抗擾和抗檢測能力的時間式網絡隱蔽信道是當前該領域的的關鍵問題之一。本文從信息調制和信道編碼入手對這一問題展開了研究，論文開展的主要工作和取得的成果如下:
　　(1)針對基于CDF模型調制的時間式隱蔽信道，分析了網絡時延抖動給秘密消息的嵌入提取過

2、程造成的影響，給出了嵌入包間時延的秘密消息字符在接收端被無差錯恢復的充要條件并予以證明。通過進一步推導得到了基于CDF模型調制的時間式隱蔽信道在受網絡時延抖動干擾時理論誤比特率的計算方法。為了提高基于模型的時間式隱蔽信道對時延抖動的抗干擾能力，提出了一種分區(qū)變階CDF模型調制算法，通過仿真實驗驗證了其有效性。
　　(2)分析了網絡丟包對時間式隱蔽信道秘密消息傳輸過程的影響，提出了一種基于RS編碼的抗丟包干擾時間式網絡隱蔽信道構建方

3、法。該方法使用RS碼來編碼待傳輸?shù)拿孛芟ⅲ趯⒕幋a碼元嵌入包間時延之前對其進行交織以應對可能發(fā)生的突發(fā)連續(xù)丟包情況;接收端使用到達包間時延序列預處理算法解決丟包導致的碼元失序問題，再通過RS譯碼糾正可能出現(xiàn)的差錯，仿真實驗驗證了所提方法的有效性。
　　(3)針對存在時變干擾的載體信道，從提高時間式隱蔽信道帶寬利用率出發(fā)，提出了一種自適應時間式隱蔽信道傳輸方案。分析了亂序對時間式隱蔽信道秘密消息傳輸過程的影響，分別定義了時延抖動強

4、度和廣義丟包率兩個信道干擾度量指標，用于監(jiān)測載體信道狀態(tài)。給出了不同參數(shù)的編碼方案切換閾值的確定方法和自適應調整策略以及反饋信道的設計方法;最后通過仿真實驗驗證了所提方案的有效性。
　　(4)同時采用源端和目的端之間的多個數(shù)據(jù)包流作為載體流量，提出了一種基于空時格型碼的多進多出時間式隱蔽信道。發(fā)送端首先對秘密消息數(shù)據(jù)進行空時編碼，然后將編碼碼元嵌入到多個載體數(shù)據(jù)包流的包間時延中;接收端使用基于維特比譯碼算法的提取機制從這多個數(shù)據(jù)包

5、流的到達包間時延序列中恢復秘密消息。成對差錯概率分析結果表明增加載體流的個數(shù)能夠提高多進多出時間式隱蔽信道的抗干擾能力，并給出了相關編碼參數(shù)的設計準則。
　　(5)針對多播場景通信中的時間式隱蔽信道，提出了一種具有不等差錯保護功能的時間式隱蔽信道方法，實現(xiàn)秘密消息的一對多傳送。該方法將存在丟包現(xiàn)象的多播載體信道建模為刪除信道，為了在刪除信道上給重要性等級不同的秘密消息數(shù)據(jù)提供不同程度的保護，論文提出了一種基于擴展窗噴泉碼的秘密消息