隐蔽信道研究

隐蔽信道是指允许进程以危害系统安全策略的方式传输信息的通信信道,是对安全信息系统的重要威胁,并普遍存在于安全操作系统、安全网络、安全数据库系统中.国内外的安全标准都要求对高等级的安全信息系统进行隐蔽信道分析.首先分析隐蔽信道的基本概念,研究领域、技术组成及分类,然后从信道识别、度量、消除、限制、审计和检测几个技术层面综述隐蔽信道研究中经典的技术和方法,系统地总结隐蔽信道领域30多年来的研究成果,尤其对近年来隐蔽信道度量和处置新技术作了较为详尽的介绍.试图为该研究方向勾画出一个较为全面和清晰的概貌,为隐蔽信     

隐蔽信道新型分类方法与威胁限制策略

隐蔽信道是指恶意通信双方通过修改共享资源的数值、特性或状态等属性,来编码和传递信息的信道.共享资源的选取,由隐蔽信道的类型与具体通信场景所决定.早期,存储隐蔽信道和时间隐蔽信道主要存在于传统操作系统、网络和数据库等信息系统中.近年来,研究重点逐渐拓展到了3类新型隐蔽信道,分别为混合隐蔽信道、行为隐蔽信道和气隙隐蔽信道.对近年来国内外隐蔽信道研究工作进行了系统的梳理、分析和总结.首先,阐述隐蔽信道的相关定义、发展历史、关键要素和分析工作.然后,根据隐蔽信道共享资源的类型以及信道特征,提出新的隐蔽信道分类体系.首次从发送方、接收方、共享资源、编码机制、同步机制、评价指标和限制方法这7个方面,对近年来新型隐蔽信道攻击技术进行系统的分析和归纳,旨在为后续隐蔽信道分析和限制等研究工作提供有益的参考.进而,讨论了面向隐蔽信道类型的威胁限制技术,为设计面向一类隐蔽信道的限制策略提供研究思路.最后,总结了隐蔽信道中存在的问题和挑战.     

网络时间隐蔽信道研究

文章首先介绍隐蔽信道的基本概念以及网络隐蔽信道的研究现状,然后着重总结几种典型的网络时间隐蔽信道,最后综述网络时间隐蔽信道领域中经典的防御技术和方法。文章试图为该研究方向勾勒出一个较为全面的概貌,为该领域的研究人员提供有益的参考。     

浅析网络隐蔽信道的原理与阻断技术

隐蔽信道可以在不违反系统安全策略的情况下进行信息泄露,该文解释了网络隐蔽信道的概念,介绍了网络隐蔽信道的分类和一般工作原理。然后,针对计算机网络各层次分别介绍了常见的隐蔽通道,并对各种隐蔽通道的工作原理和实现方法做了详细的分析,在此基础上给出了一些检测和阻断网络隐蔽信道的方法和思路。     

浅析网络隐蔽信道的原理与阻断技术

隐蔽信道可以在不违反系统安全策略的情况下进行信息泄露,该文解释了网络隐蔽信道的概念,介绍了网络隐蔽信道的分类和一般工作原理。然后,针对计算机网络各层次分别介绍了常见的隐蔽通道,并对各种隐蔽通道的工作原理和实现方法做了详细的分析,在此基础上给出了一些检测和阻断网络隐蔽信道的方法和思路。     

一种基于Web的可靠网络隐蔽时间信道的研究

针对隐蔽时间信道在广域网上无法稳定工作的问题,提出了一种可靠隐蔽时间信道的模型.这种信道利用HTTP协议的网络包的时间间隔作为载体传输隐蔽信息.通过抗干扰处理、接收方确认等方法,设计了可靠的通信协议.采用队列理论对这种可靠隐蔽时间信道进行建模,并推导出了该信道的容量.为了获取该信道的性能指标,在Internet网络中实现了这种可靠隐蔽时间信道,进行了隐蔽信息的数据传输实验.实验结果表明,这种可靠隐蔽时间信道的传输率约为传统隐蔽时间信道的传输率的11倍,在相同的干扰下,可靠隐蔽时间信道的稳定性远好于传统的隐蔽时间信道.     

一种基于文件存储分布的隐蔽信道构造方法

针对现有的长度式隐蔽信道在信道熵和长度分布特征中与合法信道有差异的问题,提出一种基于隐蔽信息存储分布的隐蔽信道构造方法。将不同编码方式下的隐蔽信息转换为二进制比特流,研究比特流中作为隐蔽信息的比特或者比特串的分布概率。分析该概率对传统长度式隐蔽信道的影响,将概率分布统计应用到长度式隐蔽信道的模型构建中,并实现信道熵和长度分布检测。实验结果表明,与传统参考长度隐蔽信道相比,提出方法具有更好的隐蔽性。     

一种基于并发冲突间隔时间的隐蔽信道检测方法

采用多级安全策略的信息系统中,事务的并发冲突会导致数据冲突隐蔽信道.现有的隐蔽信道检测方法存在以下问题:1)分析角度单一,入侵者可以通过分散记录的方式逃避检测;2)使用单一的检测指标,存在一定的误判和漏判.提出了一种基于冲突间隔时间的隐蔽信道检测方法CTIBDA.该方法解决了以上问题:1)从主体和客体2种角度对冲突记录进行划分,以防止入侵者通过分散冲突记录的方式逃避检测;2)使用冲突间隔时间分布和冲突间隔时间序列2种规律性特征指标作为检测依据.实验结果证实,该方法能够降低检测结果的误报率和漏报率,提高准确率.同时该方法结构简单适合在线实施,对于其他的并发冲突隐蔽信道场景具有普遍的适用性.     

网络隐蔽信道的一种同步方式研究

网络隐蔽信道是利用现有网络协议的冗余等特点实现的一种隐蔽通信。该文研究了网络隐蔽信道中可能使用的一种信道同步方式,并对其相应的信道容量进行了分析。实验证明它适合于资源受限的网络隐蔽信道,较好地解决了不可靠网络状态隐蔽信道的验证。     

网络隐蔽信道关键技术研究综述

网络隐蔽信道是在网络环境下违反通信限制规则进行隐蔽信息传输的信息通道,为网络信息安全带来了新的挑战,也为数据传输的安全性和隐私性带来了新的研究方向.首先介绍了网络隐蔽信道的定义、分类、能力维度等基本概念;进而从码元设计、信息编码和信道优化这3个方面归纳分析了存储型和时间型两类网络隐蔽信道的构建技术,从隐蔽性、鲁棒性和传输效率这3个方面总结了网络隐蔽信道评估方法,从消除、限制、检测这3个方面梳理了网络隐蔽信道的对抗技术;最后,对未来的研究方向进行了展望.     

一种基于Web访问模型的网络隐蔽通道

网络隐蔽信道是将窃取的机密信息隐藏在正常的网络传输协议中的一种通信方法. 由于网络时间隐蔽信道不修改网络数据包的内容, 因此更加难以检测和限制, 从而具有更大的威胁. 提出一种新的基于Web访问模型的网络时间隐蔽信道, 恶意用户通过规律性的访问Web服务器实现机密信息传输; 实现了该网络隐蔽信道原型, 并给出了信道的性能分析结果.     

一种新型可靠网络隐蔽信道的研究

针对传统IP时间隐蔽信道传输速率低,在广域网中缺少一种稳定的时间同步机制,难以实现收发双方间可靠、稳定传输隐蔽信息的问题,提出了一种可靠网络隐蔽信道的模型。这种信道利用在固定时间窗口内发送的IP数据包数量作为载体传输隐蔽信息。通过引入一种新的信息编码机制,显著提高了网络隐蔽信道的传输带宽。进一步提出了一种比特块定界方法,解决了传统IP时间隐蔽信道的时间同步问题。实验结果表明,提出的可靠网络隐蔽信道的传输速率和稳定性均好于传统的IP时间隐蔽信道。     

基于NdisHook的木马隐蔽信道模型

木马攻击行为的实施依赖于稳定可靠的隐蔽信道,隐蔽信道的核心是有效地躲避主机防火墙系统拦截.提出了基于NdisHook的木马隐蔽信道模型,克服了传统信道技术对防火墙规则的依赖,通过实验验证了该信道穿透主机防火墙的可靠性和有效性.给出了针对基于NdisHook的木马隐蔽信道的检测方法.     

一种基于Xgboost的Skype时间式隐信道检测方法

时间式隐信道利用数据包的包间时延来传递秘密信息,受网络时间特性复杂性的影响,网络隐信道的检测率低且虚警率较高。提出一种利用Xgboost模型的Skype时间式隐信道检测方法。在传统提取Skype时间序列的Markov转移特性、信息熵、包间时延的均值与方差、DCT系数、ε-相似度等特征的基础上,增加峰态、偏态和标准偏差的差值3种特征,以准确了解包间时延分布并进行筛选排查,同时采用五折交叉验证法结合无重复抽样技术,使每次迭代时每个样本点只有一次被划入训练集或测试集,最终通过Xgboost算法进行判决和检测。实验结果表明,与BP神经网络方法相比,该方法检测率更高且虚警率更低。     

基于TCP协议首部的网络隐蔽通道技术研究

通过研究网络隐蔽通道建立的机制,提出了一种基于TCP协议首部实现网络隐蔽通道的方法,通过将秘密信息经AES加密后嵌入TCP协议首部的序列号和确认号字段,模拟访问Web服务器的行为生成TCP数据包,以达到穿透防火墙和躲避入侵检测系统的目的,并利用此隐蔽通道进行信息传递和远程控制。设计并实现了该原型系统。实验结果表明,该系统的隐蔽性高、传输速度快、可扩展性强,可以实现隐秘信息的传输,也为解决网络隐蔽通道的安全策略问题提供了理论依据和技术支持。     

Base communication model of IP covert timing channels

IP covert timing channel (IPCTC) is an unconventional communication channel which attaches time information to the packets of an overt channel as messages carriers, e.g., using different inter-packet delays to transmit messages in a packet-switched network. Although the IPCTCs have many different communication methods, based on the concept of time, we categorized the base communication model of the IPCTCs into three types and then utilized the signal processing theory to build their mathematical models. As a result, the basic characteristics of the IPCTCs’ base model were formally derived. Hence, the characteristics of any IPCTC can be derived from the base models that consist of the IPCTC. Furthermore, a set of approaches was devised to implement the base model of the IPCTCs in a TCP/IP network. Experimental results show the correctness of the proposed base model of the IPCTCs in this paper.     

利用共享文件实现的网络隐蔽通道模型

网络隐蔽通道技术是一种利用网络通过绕过强制访问控制措施而建立起的违背BLP模型的信息泄露秘密信道,这给高密级信息的机密性造成了威胁。首先探讨了隐蔽通道与非自主访问控制模型的关系;然后在设想的情景模式和传输模式下,设计了不同共享文件数目情况下的网络隐蔽通道通信协议,形成了网络隐蔽通道模型;通过实验对利用这些协议形成的隐蔽通道模型的传输性能进行了比较研究,分别探讨了它们对系统机密性造成的威胁程度;最后,总结不同协议机制下隐蔽通道模型的传输特点和可能对系统造成的威胁,对防范此类隐蔽通道具有一定意义。     

基于Markov模型的HTTP参数排序隐蔽信道检测方法

网络隐蔽信道是利用网络协议中的保留、可选或未定义等字段在网络不同主机间建立秘密消息传输的通信信道,其中HTTP协议作为万维网上最常用的协议之一,是网络隐蔽信道的良好载体。为有效检测基于HTTP协议的隐蔽信道,提出一种基于Markov模型的隐蔽信道检测方法。以Host、Connection、Accept和User-Agent为关键字,建立数据包的Markov模型并计算其状态转移概率矩阵,利用待测数据包与正常数据包2个概率矩阵之间的相对熵,判别是否存在隐蔽信道通信。实验结果表明,当隐蔽信道中的异常数据超过70%时,该方法检测率可达97%以上。     

网络数据通信中的隐蔽通道技术研究

介绍了隐蔽通道技术的概念，讨论了在网络通信中隐蔽通道存在的技术基础和实现原理，对基于网络通信协议的隐蔽通道技术和基于隐写术的隐蔽通道技术进行了深入分析。在此基础上讨论了隐蔽通道技术的发展趋势并从网络安全的角度给出了对网络通信中隐蔽通道的防范措施。