基于流量分析的匿名通信攻擊技術(shù)研究.pdf

1、為保護(hù)用戶的身份隱私，研究人員設(shè)計(jì)了多種匿名通信系統(tǒng)，如Tor、Crowds、Anonymizer等。然而，匿名通信系統(tǒng)在為用戶身份隱私提供保護(hù)的同時(shí)，也可能被濫用以從事網(wǎng)絡(luò)犯罪活動(dòng)，身份的隱藏給網(wǎng)絡(luò)犯罪的監(jiān)管帶來了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。如何針對(duì)主流的匿名通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)攻擊技術(shù)，為匿名網(wǎng)絡(luò)犯罪的監(jiān)管提供相應(yīng)的技術(shù)手段，是目前匿名通信領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。
　　 由于低延時(shí)匿名通信系統(tǒng)對(duì)通信流的時(shí)間特征改變有限，流量分析已成為最為有效的攻擊技術(shù)

2、手段。然而，已有的基于流量分析的攻擊技術(shù)主要進(jìn)行通信關(guān)系的確認(rèn)，本質(zhì)上屬于已發(fā)生濫用行為后的取證技術(shù)，而要實(shí)現(xiàn)真正意義上的有效監(jiān)管，應(yīng)做到防患于未然，在匿名濫用行為發(fā)生前將其消除。因此，匿名通信攻擊技術(shù)除應(yīng)能對(duì)已發(fā)生的濫用行為進(jìn)行取證和審查外，還需能夠?qū)Ξa(chǎn)生濫用的源頭——非法服務(wù)和匿名通信系統(tǒng)進(jìn)行有效地定位與阻塞。
　　 為滿足匿名濫用監(jiān)管的需求，論文分別針對(duì)普通匿名用戶、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供者以及匿名通信系統(tǒng)本身，以流量分析作為基本技

3、術(shù)手段，提出了一整套攻擊技術(shù)。在通用流水印模型的基礎(chǔ)上，以直序擴(kuò)頻作為信號(hào)的編碼方式，以時(shí)隙質(zhì)心作為信號(hào)載體，提出了一種追蹤普通匿名用戶的新型流水印技術(shù)，以對(duì)通信行為進(jìn)行取證與審查;針對(duì)Tor的隱藏Web服務(wù)，架設(shè)若干受攻擊者控制的高帶寬OR節(jié)點(diǎn)，在占據(jù)大部分匿名電路入口的前提下，結(jié)合HTTP協(xié)議特點(diǎn)，利用Web頁面中的對(duì)象數(shù)量和大小對(duì)客戶端與隱藏服務(wù)器間的信息流進(jìn)行關(guān)聯(lián)，以定位并阻塞非法的隱藏服務(wù);針對(duì)Tor基于隱藏Bridge的抗阻

4、塞機(jī)制，利用客戶端連接Bridge節(jié)點(diǎn)時(shí)會(huì)在極短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生若干源端口號(hào)連續(xù)而目的地址不同的SYN報(bào)文的流量特征，提出一種利用已知Bridge節(jié)點(diǎn)關(guān)聯(lián)出未知節(jié)點(diǎn)的方法，最終通過切斷受控網(wǎng)絡(luò)與隱藏節(jié)點(diǎn)及公開節(jié)點(diǎn)的連接阻斷Tor。最后，在理論研究成果的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一個(gè)匿名通信攻擊工具集原型系統(tǒng)，并在中國教育和科研網(wǎng)(CERNET)、Planetlab環(huán)境下對(duì)其進(jìn)行了部署。
　　 論文對(duì)主流的匿名通信系統(tǒng)Tor及其設(shè)計(jì)缺陷進(jìn)行了全