基于重路由的匿名通信系统研究

基于重路由的匿名通信系统主要采用重路由机制来提供匿名保护。论文在分析基于重路由的匿名通信模型的基础上,提出了一种转发概率等比递减的重路由算法,理论分析和计算数据表明这种重路由算法能有效保证匿名性能,使匿名通信路径长度的期望值显著降低,缩短匿名通信的延时,但随着重路由路径重组轮数增加,系统提供的匿名性仍将会降低。     

基于重路由匿名通信系统的负载分析

基于重路由匿名通信系统,如Mixes,Onion Routing,Crowds等,采用重路由机制在应用层转发数据,使实体之间的通信以间接的方式进行,从而有效地隐藏通信实体的身份信息,如主机的IP地址等.在性能方面,这种机制导致系统中产生额外的开销,如通信延时、负载等.着重从理论上分析了系统中的成员负载.通过深入考查基于重路由匿名通信系统的重路由机制,推导出了基于重路由匿名通信系统中成员负载的概率公式,证明了成员负载由系统中成员数目重路由路径数目以及重路由路径长度的概率分布所决定.应用该公式计算Crowds系统中成员的负载,得出精确的负载期望值为1/(1(P_f)+1,改进了Reiter等人的分析结果O((n+1)/((1(P_f)²n), 证明了Crowds系统的成员负载不受系统中成员数目n的影响,具有良好的可伸缩性.并通过仿真实验验证了该分析结果.其结论为设计和规划匿名网络提供了理论依据.     

秘密共享的抗攻击匿名通信系统

设计了一种抗攻击秘密共享匿名通信系统。该系统采用了秘密共享的思想来提高通信算法的可靠性和安全性。匿名通信时,通信双方存在多条链路;即使少量链路存在攻击者,仍然可以继续传输;发现攻击者后,也可以对链路进行动态地调整。分析发现该算法在抵抗前趋攻击等针对匿名通信的攻击方面优于传统的匿名通信算法。实验数据也表明：该算法在效率上虽然略劣于传统的匿名通信算法,但却以较小的效率代价获取了更高的可靠性和安全性。     

源路由匿名通信系统中主动路径探测机制研究

在源路由匿名通信系统中,通信发送者发起建立一条由多个成员组成的重路由路径,并采用嵌套加密技术加密传输数据,以保证通信关系匿名。然而,通过主动破坏重路由路径并迫使其多次重构,合谋成员能采用前驱攻击的方法,推断出通信发送者的真实身份,破坏系统的匿名性。本文提出主动路径探测机制,由通信发送者发送嵌套加密Ping报文以探测重路由路径的状态,根据用户返回的签名响应报文确定路径上的故障点,以确定系统中的主动合谋成员,从而提高匿名通信的安全性。     

基于匿名通信的在线匿名秘密举报方案

为保护举报者的身份隐私（身份信息和位置信息）不被包含举报受理机构在内的任意组织获取,提出一种在线匿名秘密举报方案。匿名举报者借助公开密钥算法通过随机转发的方法将加密举报信息发送给举报受理机构,加密举报信息经过网络中一系列中转节点的转发最终到达举报受理机构,任何中转节点和攻击者不能获取举报信息的明文,包含举报受理机构在内的所有节点以及外来攻击者无法取得举报人的身份隐私,如举报信息属实,举报机构可以对举报者进行奖励,同时仍然保持举报者的身份和位置信息不会泄露给举报受理机构或者任意第三方。由于中转节点是随机选择的,不依赖于某些特定节点,从而保证系统的健壮性。实验结果表明,该方案能够支持大型网络中多个举报者顺利完成举报,系统不会出现平均响应时间随节点个数增加而急剧增长的现象,具有良好的可靠性和稳定性。     

基于重路由匿名通信系统的设计

在分析现有匿名通信系统的基础上,设计了一种新的基于重路由的匿名通信方案。针对如何实现用户与用户之间通信匿名性的问题,提出了一种结合重路由机制中的变长策略和下一跳路由选择策略的方法来建立匿名通信路径,该方法还引入了概率转发机制和加密机制。针对如何增强匿名通信系统稳定性和抗攻击能力的问题,提出采用多服务器协调的P2P工作方式来设计匿名通信系统;并且新方案引入了分片冗余机制,在维护匿名转发路径的同时,也对通信消息提供了保护。通过理论分析和仿真分析可知,该方案设计具有较好的稳定性和匿名性。     

重路由匿名通信系统中前驱攻击模型研究

目前重路由匿名通信系统有着广泛的应用,但也容易遭受各种攻击.基于重路由的匿名通信系统,如Onion Routing,Hordes,Tarzan以及MorphMix等,采用重路由机制在应用层转发数据,使实体之间的通信以间接的方式进行,从而有效地隐藏通信实体的身份信息,如主机的IP地址等.在基于路径的重路由匿名通信系统的基础上,提出了前驱攻击模型,并对该模型进行了理论研究和分析,其结果表明,在设计重路由匿名通信系统时,为了降低前驱攻击的成功率,要同时考虑选择发起者的概率、转发概率和所构建路径数目.     

基于重路由匿名通信系统中的攻击模型

基于重路由技术的匿名通信系统模型,提出一种攻击算法,假定发送者采用固定路长变化重路由路径的发送策略,攻击者在有多个同伴的情况下对系统进行多次观测。理论分析和计算数据表明,攻击者能正确找到发送者的概率与路径长度成反比,与观测次数和同伴数量成正比。实验结果表明,该算法能有效地破坏发送者的匿名度。     

重路由匿名通信系统的研究

重路由技术是匿名通信系统中采用的主要技术手段,为目前大多数的匿名通信系统所采用。本文给出重路由匿名通信系统的模型,分析了源路由和下一跳的重路由匿名通信系统的实现机制,并对这两种路由策略进行了较深入的比较。     

一种新的P2P混合匿名通信系统

在分析现有匿名通信技术的基础上,本文针对匿名通信中的双向匿名问题,提出一种新的P2P混合匿名通信系统。该系统基于秘密共享思想,结合MIX和Crowds以及组播技术,实现匿名通信系统的发送者匿名、接收者匿名以及通信关系的隐藏。匿名通信系统内各节点可以是发送者、接收者和服务者三种角色,发送者基于秘密共享的思想,将信息加密分片,采用MIX和Crowds技术在多条链路上发送,在各链路最后一节点,通过组播技术发送到接收者所在的多播组。返回信息由接收者采用同样的方式走不同路径到达发送者所在的多播组。理论分析结果表明,该系统与多数匿名通信系统相比有较高的抗攻击性。     

匿名通信中短距离优先分组重路由方法的研究

重路由技术是匿名通信系统中采用的主要技术手段之一.目前典型的匿名系统中大多采用随机重路由的策略,即在所有中转代理中随机选择一个进行转发的策略,随机转发策略要求每个中转代理知道系统中所有其他代理.随着系统的扩大,一方面中转代理数增加使得系统维护代价增加,另一方面由于部分中转代理之间距离很远,重路由带来的延迟增加.提出了一种新的重路由策略--距离优先分组重路由,实现了短距离优先转发的策略,重路由时在近距离分组中进行随机转发.分别将距离优先分组策略应用在随机概率转发和有限路长限制的重路由算法中,数学分析和模拟测试结果表明,新的重路由策略在一定分组成员数情况下能保持与非分组重路由算法相当的匿名性能,同时明显地降低了服务延迟.新的策略中每个中转代理只需知道就近分组中的代理,这为匿名系统的扩展性研究提供了一定的基础.     

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。     

一种可验证的量子匿名通信方案

提出一种新的消息发送者和接收者同时匿名的经典消息通信方案.方案通过制备量子连续变量纠缠态,在参与者中移动式传输粒子,将1比特经典消息编码在不同的模式中.消息接收者可以计算得到匿名消息,然后通过不同模式的计算结果检验本次通信中的参与者诚实度,从而判断匿名消息是否有效.方案将传输和检测两个过程合并设计在同一轮通信中,通信信号和检测结论基于同一轮通信中的信道编码,可以验证具有自适应特征的参与者(检测过程和通信过程表现不一致的参与者)作弊.除了指数小的概率,发送者和接收者的匿名性和消息的私密性都得到保护.     

一种基于矢量共享方案的DCT域上数字水印分存算法

数字水印分存是将秘密共享的思想用于数字水印,将原始水印信息分解成n份分存水印信息,获得其中部分分存水印信息就能恢复出原始水印信息．该文提出一种基于矢量共享方案的DCT域上的数字水印分存算法．它将矢量共享的思想用于数字水印．原始载体图像分块后,在DCT变换的低频域上加载分存后的水印数据．水印信息隐藏前,对原始水印和分块水印都进行扰乱处理,同时分存也具有加密作用．算法具有很高的安全性和较好的稳健性．实验表明,算法还具有较好的隐藏效果和很好的抗剪切、抗压缩等功能．