基于Mix系統(tǒng)的統(tǒng)計命中集攻擊及防御策略研究.pdf

1、匿名系統(tǒng)在保護用戶隱私方面具有廣泛的用途，匿名度是衡量匿名系統(tǒng)性能的重要指標。為增強匿名系統(tǒng)的匿名度，需要在系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)盡可能多的攻擊，并研究對應的防御策略。Mix系統(tǒng)是目前主要的匿名通信渠道。由于它沒有提供特別的方法來隱藏系統(tǒng)的輸入輸出流，攻擊者可以利用此信息推測其輸入輸出關系，從而破壞匿名。統(tǒng)計命中集攻擊就是這樣一種針對Mix系統(tǒng)的典型攻擊手段。但該攻擊仍存在三個不足：第一，統(tǒng)計命中集攻擊誤判率較高；第二，攻擊者需預先知道目標通信對象

2、的個數(shù)；第三，攻擊只對閾值Mix系統(tǒng)有效，對其他類型Mix系統(tǒng)的攻擊與防御技術有待進一步研究。針對這些問題，本文對匿名通信系統(tǒng)以及Mix系統(tǒng)下的統(tǒng)計命中集攻擊與防御技術進行了討論與研究。 本文首先闡述了匿名通信技術和Mix系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀，介紹了匿名通信系統(tǒng)中常用的攻擊與防御方法。同時，對Mix系統(tǒng)中統(tǒng)計型攻擊技術的主要實現(xiàn)機制進行了分析。 其次，基于閾值Mix系統(tǒng)，提出了在確定和不確定目標通信對象個數(shù)情況下的統(tǒng)計命中集攻

3、擊算法。算法利用了目標通信對象的通信次數(shù)不會少于觀察的接收者集合數(shù)這一事實，縮小了命中集的搜索范圍，并利用概率統(tǒng)計的方法，挑選出最優(yōu)的命中集，從而提高了結果的命中率。針對該攻擊，提出填充包和隨機路由兩種防御策略。理論分析和實驗結果表明，與已有的統(tǒng)計命中集攻擊相比，該攻擊在接收者相對集中的時候有較好的攻擊效果，采用填充包和隨機路由技術能有效地降低攻擊的準確性。 最后，針對停止轉發(fā)Mix系統(tǒng)中無法確定轉發(fā)輪數(shù)的問題，提出一種利用數(shù)據(jù)