基于比特币区块链的隐蔽信息传输研究

为满足机密信息高效、安全、隐蔽、稳定传输的需求,分析了比特币的交易数据结构及潜在隐蔽信道的位置和容量,提出了一种基于比特币区块链的存储隐蔽信道数据传输模型,可以在不破坏原有交易 格式、不增加交易内容特殊性,克服现有网络环境下的隐蔽信道特性缺陷等弊端,保证数据不被检测,同时保护数据隐蔽传输的发送方和接收方.基于区块链的数...     

基于正常交易掩盖下的区块链隐蔽通信方案

随着计算机技术的发展,现代网络攻防形势日益严峻,秘密信息的安全传输问题亟待解决。隐蔽通信技术将秘密信息嵌入载体中通过隐蔽信道安全地传输,但传统的隐蔽信道存在数据易受损、易被攻击、易被检测等问题,无法满足更高的安全需求。区块链作为公共数据平台,能够在大量交易的掩盖下嵌入秘密信息,其具有的不易篡改、匿名性、去中心化等特点,可以很好地解决传统隐蔽信道存在的问题,实现安全的隐蔽通信,但现有的区块链隐蔽通信方案存在通信效率较低、安全性较差等问题,如何安全、高效地进行通信是区块链隐蔽通信的研究重点。提出一种基于正常交易掩盖下的区块链隐蔽通信方案,利用哈希算法构建免传输密码表在不改变任何交易数据的情况下实现秘密信息的嵌入,利用椭圆曲线特性可在海量的交易中快速筛选出带有隐藏信息的交易,从而快速提取秘密信息。所提方案提高了隐蔽通信的安全性、效率,可迁移性强,理论分析显示,攻击者无法区分普通交易和特殊交易,所提方案具有极高的抗检测性和可扩展性;比特币测试网的实验结果表明,所提方案的效率高。     

区块链原理及其核心技术

随着第一个去中心化加密货币系统——比特币系统自2009年上线成功运行至今,其背后的区块链技术也受到广泛关注.区块链技术独有的去中心化、去信任的特性,为构建价值互联平台提供了可能.在比特币白皮书中,区块链的概念十分模糊,而现有的一些介绍区块链的文章中,也多从抽象层次进行介绍,对于更深入的后续研究提供的帮助十分有限.本文首先将区块链技术从具体应用场景中抽象出来,提取出其五层核心架构,并就其中数据、网络、共识三层基础架构作详细说明.这三层架构包含了区块链系统中的三大核心技术:密码学、共识算法、网络.文中介绍这三种技术的研究现状,能够使读者迅速了解区块链技术的发展状况,并能根据自己的需要进行深入阅读.最后,介绍了区块链目前的应用现状和技术展望.     

比特币区块链的数据压缩

区块链技术为数据存储提供了一种透明、不可更改、去中心化的方法.但随着数据量不断增加,比特币区块链系统需要大量的存储空间.分析了比特币区块的结构,针对比特币交易中的部分字段,提出相应的编码方案来减小比特币区块体积.实验表明,所提方案可使区块链体积减小18.13％.     

基于比特币区块链的图像信息隐藏方法

随着大数据和云计算的快速发展，传统的密码学技术构成的网络在传输图像信息时面临着巨大的风险。区块链技术具有去中心化、数据可追溯性、不可篡改性等特点。为满足图像信息的安全传输，本文设计一种基于比特币区块链的图像信息隐藏的方法。首先，利用离散小波变换技术将秘密图像信息嵌入到载体图像中；其次，利用Base64对载体图像编码，利用密码学技术和共识机制将图像编码信息存储在比特币区块链的区块上；最后，利用P2P网络使嵌入在节点中的编码信息在区块链的每个节点上进行传输。利用Java语言进行代码编写实现比特币区块链系统的仿真实验，实验结果表明，此方法在比特币区块链中隐藏图像信息是可行的，能够有效避免常见的网络攻击并保证信息安全的传输，同时有良好的鲁棒性和安全性。     

大观区块链技术的共识机制及发展

区块链技术可以用于金融,军事,教育,通信和能源等很多方面。本文首先以比特币为例,阐述了区块链的概念及特点。其次,研究了区块链的工作量证明机制对系统安全性、可信性的贡献,探究了股权证明机制的优点和缺点以及改进的想法。最后通过分析教育、金融、大数据和能源等方面的现状阐述了区块链的发展和应用前景。     

区块链P2P网络协议演进过程

针对点对点网络协议的特点,通过阅读源代码和官方文档,对比特币（Bitcoin）、以太坊（Ethereum）以及超级账本（hyperledger fabric）三种主流区块链系统的P2P协议进行了详细研究,通过讨论区块链点对点协议在演进过程中的变化分析了不同协议的优缺点,同时提出了分析标准,给出了量化评价,以期为未来区块链网络协议的研究提供有益的启发与指导。     

基于区块链技术的P2P电能交易平台与配电网协同仿真

为了推动能源交易公平以及区块链技术在电力交易领域的应用,实现P2P电能交易平台与配电网高效配合,提出一种基于区块链技术的P2P电能交易平台与配电网的协同仿真框架.根据区块链去中心化、安全性强、可追溯的特点,提出分布式双边拍卖机制,结合智能合约,建立了能源交易模型并进行了仿真分析.最后,根据建立的协同仿真模型,通过两个场景下配电网参数的比较分析,得出了P2P电能交易机制对配电网影响的相关结论,为实现能源高效利用,电能交易安全稳定以及区块链技术在电能交易领域的落地推广提供了理论基础和技术支撑.     

区块链安全问题:研究现状与展望

区块链是比特币底层的核心技术，展示了在自组织模式下实现大规模协作的巨大潜力，为解决分布式网络中的一致性问题提供了全新的方法.随着比特币的广泛流通和去中心化区块链平台的蓬勃发展，区块链应用也逐渐延伸至金融、物联网等领域，全球掀起了区块链的研究热潮.然而，区块链为无信任的网络环境提供安全保障的同时，也面临安全和隐私方面的严峻挑战.本文定义了区块链系统设计追求的安全目标，从机制漏洞、攻击手段和安全措施三方面对区块链各层级的安全问题进行全面分析，提出了区块链的平行安全概念框架，并总结未来区块链安全问题的研究重点.本文致力于为区块链研究提供有益的安全技术理论支撑与借鉴.     

我国区块链领域研究现状及热点探究

1.引言 相对于区块链,可能比特币的概念更为大众所知晓.比特币的概念最早来源于中本聪2008年在比特币论坛上发表的文章——《比特币:一种点对点的电子现金系统》.支持比特币发展的就是区块链了.区块链是一种基于非对称加密算法的分布式基础架构与计算范式,其技术发展也并不是一蹴而就的,区块链的萌芽甚至可以追随到上世纪.区块链借...     

网络传输中采用隐蔽通道实现秘密通信

秘密通信是指要隐藏通信的实际存在.在网络传输中利用隐蔽通道实现秘密通信,涉及到网络安全和采用数据隐藏技术实现网络隐私.主要讨论隐蔽通道的研究框架、分类、评估,以及秘密通信协议的设计问题.隐蔽通道可以分为结构模式、行为模式和内容模式,比较各种不同通道例证,阐明结构模式和行为模式通道更容易被消除,而内容模式则更为可靠并且具有较高的带宽.多种通道模式混用将更适合于秘密通信协议的开发.     

一种NTP协议隐蔽通道

网络隐蔽通道技术是一种被广泛应用的网络攻击技术.掌握隐蔽通道的构建机制,对制定相应网络防御策略具有指导意义.利用互联网不可或缺的NTP时间同步协议,提出了基于NTP协议的隐蔽通道构建机制.通过分析NTP协议查询/应答机制的特点,并研究可被用作载荷的NTP协议数据单元,设计了下行通道和上行通道分离的NTP隐蔽通道,它将隐藏信息伪装成普通NTP报文,进行隐秘消息的传递.NTP报文的普及性和不可替代性,使得基于NTP的隐蔽通道具有穿透能力强、隐蔽性好的优点.试验表明,提出的NTP隐蔽通道可以携带较多的秘密信息,穿透网络监测设备.下一步的工作将围绕NTP隐蔽通道的认证、加密等安全机制进行研究.     

基于P2P匿名系统下的信息隐藏技术研究

基于P2P的匿名通信技术能够隐藏通信双方的通信关系，但传送的信息仍暴露在信道上；信息隐藏技术则可以将传送信息隐藏在掩体信息中不易被察觉。该文在基于P2P的匿名通信技术和信息隐藏技术各自的优点相结合的基础上，做了进一步的探索和研究，达到同时隐藏网络通信关系和传送信息的目的。从而既保证了信息的安全性，又提高了系统的抗毁性。     

数字隐藏技术在秘密通信中的应用

为了提高秘密通信的安全性、隐蔽性,提出一套基于数字隐藏技术的保密通信方案。该方案将需要秘密传送的信息隐藏在普通图像中发送。收方得到图像后从中提取秘密信息。通过试验和分析发现该方案具有安全性好、隐藏数据量大、速度快不易被检测等优点。更重要的是该方案的隐蔽性好,敌方很难发现图像中藏有秘密信息,因此不会去尝试破解或者切断我方信道。根据该方案的思路还可以衍生出大量基于数字隐藏技术的保密通信方案。     

基于条件可逆网络的生成式图像隐写算法

近年来,随着生成模型的广泛使用,生成式隐写领域得到了快速发展。生成式隐写是在图像合成过程中隐藏信息的技术。它无需真实图像参与,只需秘密消息驱动生成模型即可合成载密图像。然而,现有方法无法控制生成的图像内容,因此不能保证隐蔽通信行为的安全性。针对上述问题,本文提出了基于条件可逆网络(Conditional Invertible Neural Network,cINN)的生成式图像隐写术steg-Cinn。在本文中,我们将信息隐藏建模为图像着色问题,并将秘密信息嵌入到灰度图像的颜色信息中。首先,我们使用映射模块将二进制秘密信息转换为服从标准正态分布的隐变量。而后,我们以灰度图像作为先验来指导着色过程,使用条件可逆网络来将隐变量映射为颜色信息。其中steg-Cinn生成的彩色图像匹配灰度图像的语义内容,从而保证了隐蔽通信的行为安全。对比实验结果表明,本文方法能够控制生成的图像内容并且使得合成颜色真实自然,在视觉隐蔽性方面表现良好。在统计安全性方面,本文方法的隐写分析检测正确率为56.28%,说明它能够抵御隐写分析检测。此外,本文方法在比特消息提取方面可以实现100%正确提取,这种情况下的隐藏容量是2.00 bpp。因此,与现有方法相比,本文方法在图像质量、统计安全性、比特提取正确率和隐藏容量方面取得了良好的综合性能表现。迄今为止,本文方法是在图像隐写术中首次使用cINN的工作。考虑到任何信息都可以转换为二进制形式,我们可以在图像中隐藏任意类型的数据,因此本文方法在现实世界里也具备实用价值。     

拟态区块链——区块链安全解决方案

区块链起源于比特币,其核心是去中心化、去信任、防篡改、防伪造、可溯源,因此在任何高价值数据的管理、存储与流通的过程中都可以用到区块链.区块链已经在多种场景中得到应用,但是区块链的安全问题一直存在,且对用户权益影响极大.拟态防御是由中国的研究团队提出的新型网络防御技术,对新型系统的网络防御具有重要的作用.首先介绍区块链面临的安全威胁以及目前存在的应对方案,然后对拟态防御中核心的动态异构冗余（dynamic heterogeneous redundance,简称DHR）架构进行介绍;其次,针对区块链存在的潜在安全问题,借鉴动态异构冗余架构和密码抽签的思想,结合安全性定义和参数选择规则,从动态异构共识机制以及动态异构冗余签名算法两个角度提出了区块链的安全解决方案,称为拟态区块链;最后进一步分析了拟态区块链的安全性和性能,结果显示,动态异构冗余区块链可以在多个方面得到比典型区块链更好的安全性.     

区块链隐私保护研究与实践综述

基于区块链的分布式账本，集成了非对称加密体系、P2P网络、共识算法、智能合约等多种技术，保证事务记录的一致性和不可篡改性.但是，区块链技术中的账本共享机制也带来了隐私威胁，用户身份、账户地址、交易内容等信息的隐私保护成为研究的关注点.讨论了区块链系统中的隐私威胁；着重分析了地址混淆、信息隐藏、通道隔离等3类隐私保护机制，详细介绍各类机制的原理、模型、特征及实现技术；最后探讨了实际应用中，区块链隐私保护技术在系统性能和可扩展性方面的挑战和发展方向.     

数字图像鲁棒隐写综述

随着智能设备和社交网络的飞速发展,通过网络传输的数字图像成为了实施隐蔽通信的新型重要载体,适应网络信道的图像隐写技术有望成为开放网络环境下可靠、隐蔽传递信息的一种重要方式。然而,数字图像通过Facebook、Twitter、微信、微博等社交网络传输的过程中,往往会遭受压缩、缩放、滤波等处理,对传统信息隐藏技术在兼顾鲁棒性与抗检测性方面提出了新的挑战。为此,研究者经过多年的努力探索,提出了可抵抗多种图像处理攻击和统计检测的新型鲁棒隐写技术。本文结合网络有损信道中隐蔽通信应用需求,对现有的数字图像鲁棒隐写技术进行综述。首先简要介绍本领域的研究背景,并从图像水印和隐写两方面对图像信息隐藏技术的基本概念、相关技术和发展趋势进行了简要总结。在此基础上,将图像鲁棒隐写技术的研究架构分为载体图像选择、鲁棒载体构造、嵌入代价度量、嵌入通道选择、信源/信道编码以及应用安全策略等方面,并分别对相关方法的基本原理进行了归纳和阐述。随后,对具有代表性的相关方法进行了对比测试,并结合应用场景需求给出了推荐的鲁棒隐写方法。最后,指出了数字图像鲁棒隐写技术有待进一步研究解决的问题。     

Mimic: An active covert channel that evades regularity-based detection

A covert timing channel is a hidden communication channel based on network timing that an attacker can use to sneak secrets out of a secure system. Active covert channels, in which the attacker uses a program to automatically generate innocuous traffic to use as a medium for embedding the covert channel, are especially problematic, as they allow the attacker to output large amounts of secret data. Further, it is relatively easy to create an active covert channel that outputs traffic with the same delay distribution as legitimate traffic. However, these channels are generally detectable due to their regularity – as they are generate by a computer program, they do not have the variations found in human-generated traffic. In this work, we show how to build a an active covert channel that generates traffic in a purposefully irregular manner. In particular, we propose Mimic, an active covert channel that mimics both the shape and regularity of legitimate traffic to disguise its presence. Mimic includes two modules, a shape modeler and a regularity modeler, for learning about the statistical properties of real traffic and generating traffic with the same properties. The main novelty of Mimic stems from its ability to produce irregular patterns similar to those of legitimate traffic while maintaining the distribution shape. To measure the effectiveness of our mechanism, we run experiments for both detection and throughput over a LAN and over the Internet. Our results show that Mimic can generate channels with a wide range of regularity values, making it undetectable by any known detection technique, without sacrificing channel capacity.