隐蔽通信及安全检测防护技术探究
通信系统的安全与隐私保护技术
通信系统的安全与隐私保护技术近年来,随着信息技术的快速发展,通信系统的安全和隐私保护问题变得越来越重要。
本文将介绍一些通信系统中常用的安全与隐私保护技术,以帮助读者更好地理解并应对这些挑战。
1. 密码学技术密码学技术是保护通信系统安全和隐私的基石。
其中,对称加密算法和非对称加密算法是最常用的两种加密算法。
对称加密算法使用相同的密钥进行加密和解密,速度较快,但密钥分发存在安全隐患。
而非对称加密算法使用公钥和私钥进行加密和解密,安全性更高,但速度较慢。
此外,哈希函数和数字签名也是密码学技术的重要组成部分,用于确保消息的完整性和验证发送方的身份。
2. 身份验证技术身份验证技术是确认通信参与者身份的一种方式。
常见的身份验证技术包括密码验证、生物特征识别和智能卡等。
密码验证需要用户输入正确的密码来验证身份,生物特征识别使用指纹、虹膜、声纹等个人生物特征进行身份验证,而智能卡则是通过具备存储和计算功能的卡片来验证身份。
3. 安全协议安全协议是在通信过程中建立安全通信的一组规则和方法。
最常见的安全协议包括SSL/TLS协议和IPSec协议。
SSL/TLS协议用于保护Web通信的安全,通过使用数字证书对网站进行身份验证,并使用对称和非对称加密算法来确保数据的保密性和完整性。
IPSec协议则在网络层上提供安全通信,通过加密和认证保护IP数据包的安全传输。
4. 隐私保护技术隐私保护技术旨在保护通信内容和用户隐私信息的安全。
数据加密是最基本的隐私保护技术之一,通过对通信内容进行加密,使其只能被授权人解密。
此外,匿名通信和数据脱敏也是常用的隐私保护技术。
匿名通信通过隐藏通信参与者的身份来保护用户隐私,而数据脱敏通过对敏感信息进行处理,例如替换、删除或加密,来保护用户的隐私。
5. 无线网络安全技术随着移动互联网的普及,无线网络安全问题日益突出。
无线安全技术包括WEP、WPA、WPA2等,用于保护无线网络通信的安全性。
WEP是最早的无线安全协议,但存在严重漏洞,易受到攻击。
通信电子防御技术探究
4结 语
我 国为 了适应 未来信 息化 战争 的需 要,
加强 应 对 可 能 性 强 敌 的 电 子 对 抗 战 的 能 力 ,应 该 积 极 研 发 通 信 电子 防 御 技 术 ,为 我 国通 信 电
1通 信 电子 防御 技 术
1 . 1通 信 电 子 防御 技 术 的 涵 义
子防御技术的发展提供思想动力。这 需要政府 重视通信 电子防御技术的研 发,出台相 关的政 策支 持 ,并 加 大 研 发 资 金 投 入 。 各 大 高 校 中 莺
信息安全 ● I n f o r ma t i o n S e c u r i t y
通信 电子防御技术探 究
文/ 张 吴
1 2通信电子防御技 术的种类和应用
通 信 电子 防御 技术就 是为 削弱敌 方的 电 子武 器 进 攻 ,最 大 程 度 保 护 我 方 电子 设 备 的 安 全而 采用的综合性的技术措施。主要包括 电子 干扰 、欺骗 、防护等三种表 现形式 。
电 子 干 扰 是 指 通 信 方 对 敌 方 电 子 设 备 采 料 隐蔽电子设施进行 电子伪装。最后利用加 密 取电波 扰乱措施 ,以降低敌方 电子设备和武器 技 术进 行 信 号 伪 装 ,拖 延 敌 人 破 译 的 时 间 ,降 l 系统 的作 战能力为 目的。电子干扰包括以下五 低敌人作 战的效果。 种方式 : ( 1 )通 信 干 扰 。 其 日 的 是 削 弱 和 破 坏 敌 方 的通 信 能 力 。众 所 周 知 军 事 通 信 是 军 事 指挥
2 . 1 电 子干 扰 技 术
到欺骗和扰乱敌人的 目的。
2 . 3 电子 防 护 技 术
电子防护技术就是 电子防御技术的核心 , 主要包括反侦察 、反干扰和 防摧毁技术。 ( 1 )隐身防护是 电子设 备在战场隐 身而 不被发现 的技术和措施 。首先利用客观条件 和 已有器材进行实体的伪装。其次利用高科 技材
浅析网络隐蔽信道的原理与阻断技术
浅析网络隐蔽信道的原理与阻断技术作者:陶松来源:《电脑知识与技术》2014年第22期摘要: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。
关键词:隐蔽信道;计算机网络;隐蔽信道检测中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2014)22-5198-031942年,英国军方截获一封“休伯特”写给“珍妮特阿姨”的信,这封内容看似普通的家信引起了英军的怀疑,但他们一直百思不得其解。
直到后来抓获了两名德国间谍后,据这两名间谍介绍,把信的每个字的首字母组合在一起,就是情报的内容。
英军照间谍所说的方法读出了一条重大军情:14架“波音堡垒”战斗机昨日飞抵伦敦,准备进攻德国。
这里间谍采用“藏头信”的方式秘密传输信息,实质为隐蔽信道的传送信息思想。
隐蔽信道主要就是完成从受保护的网络传输数据出来,近年来,“棱镜门”事件等信息安全事件的发生,已经暴露了网络数据窃密的冰山一角,网络隐蔽信道安全防范不容忽视。
1 隐蔽信道的定义1973年Lampson最初提出隐蔽信道概念,将其定义为:不是被设计或本意不是用来传输信息的通信信道。
Lampson最初主要关注操作系统中程序的限制问题,他的这个定义没能完全反映隐蔽信道实质,其后来Tsai、Gligor等人给出一个较为全面的定义:给定一个强制安全策略模型M和它在一个操作系统中的解释I(M),I(M)中两个主体I(Si)和I(Sj)之间的任何潜在通信都是隐蔽的,当且仅当模型M中的相应主体Si和Sj之间的任何通信在M中都是非法的[2]。
隐蔽信道广泛存在于部署了强制访问控制机制的安全操作系统、安全数据库和完全网络中。
当研究计算机网络中的隐蔽信道,更为公认的观点认为:隐蔽通道是一个将信息隐藏在公开通讯媒介中通讯信道。
基于多媒体信息的网络安全隐蔽通信研究
基于多媒体信息的网络安全隐蔽通信研究网络安全隐蔽通信是一项涉及到多媒体信息的研究领域,旨在通过嵌入数据到多媒体载体中,实现信息的传输和分享,同时保护信息的隐私和安全。
本文将对基于多媒体信息的网络安全隐蔽通信进行深入研究,探讨其原理、技术和应用。
首先,我们来简要介绍多媒体信息隐蔽通信的基本原理。
多媒体信息隐蔽通信是利用多媒体载体(如图像、音频、视频等)的特性,将隐蔽信息嵌入到载体中,以实现信息隐藏和传输的一种技术。
这种技术可以分为两类:隐写术和数字水印。
隐写术是指将数据隐藏到载体中,使得外观上看不出数据的存在。
它通过在载体的像素、音频样本等中嵌入信息,实现了对数据的隐蔽传输。
在隐写术中常用的方法包括:最低有效位隐写、变换域隐写、扩频隐写等。
其中最低有效位隐写是最简单的方法,它通过修改像素或音频样本的最低有效位来嵌入信息。
而变换域隐写则是将多媒体载体转换到另一个域中,如频域或小波域,再嵌入信息。
扩频隐写是将信息以不可察觉的方式隐藏在低频信号中。
数字水印则是将信息嵌入到载体中,但又不影响载体的外观或内容。
它常用于对多媒体内容进行版权保护和认证。
数字水印在多媒体载体上嵌入了唯一标识符,以实现对载体的认证和追踪。
数字水印技术有多种类型,如基于时域的水印、变换域水印和基于声音的水印等。
其中,基于时域的水印是最常用的方法,它将水印嵌入到载体时域信号的幅度或相位上,具有较好的鲁棒性和透明性。
接下来,我们将讨论多媒体信息隐蔽通信的技术手段和应用场景。
多媒体信息隐蔽通信在很多领域都有广泛的应用。
一方面,它可以用于保护敏感信息的传输和存储,如军事通信、商业机密等。
另一方面,它也可以用于实现版权保护和认证,提高多媒体内容的安全性和可信度。
在技术手段方面,多媒体信息隐蔽通信的研究主要包括以下几个方面:1. 嵌入技术:研究将信息嵌入到多媒体载体中的方法和算法,包括隐写术和数字水印。
这方面的关键问题是如何在保证隐蔽性和容量的前提下,尽量减少对载体的影响。
浅析网络数据通信中的隐蔽通道技术
浅析网络数据通信中的隐蔽通道技术隐蔽通道技术(Covert Channel)是指在正常通信渠道以外,通过特殊的数据传输方式进行信息交换的一种技术。
在网络数据通信中,隐蔽通道技术被广泛应用于信息隐藏、反识别和数据篡改等目的。
隐蔽通道技术基于网络数据通信的协议和协议数据单元(Protocol Data Units,PDU)进行数据传递。
通常情况下,网络通信协议规定了通信双方可以发送哪些数据以及如何解释这些数据。
然而,隐蔽通道技术通过改变数据的传输方式,将非规定数据封装在正常通信数据中,从而实现了信息隐藏的效果。
隐蔽通道技术可以按照多种维度进行分类,如隐蔽通道的媒介(如网络协议、硬件接口、文件系统等)、数据隐蔽的方法(如位隐蔽、时间隐蔽等)等。
其中较为常见的分类方式包括:1.基于协议的隐蔽通道技术,这种技术基于网络通信协议进行数据传输。
例如,在TCP协议中将数据封装在TCP序列号字段中,从而实现TCP序列号精度隐蔽通道;在IP协议中将数据封装在不使用的IP标头字段中,从而实现IP标头隐蔽通道等。
2.基于软件的隐蔽通道技术,这种技术通过改变软件的操作方式实现数据传输。
例如,在操作系统中通过嵌入式代码修改系统进程表中的进程指针,从而实现协议嵌入等隐蔽通道。
3.基于硬件的隐蔽通道技术,这种技术通过改变硬件设备的操作方式实现数据传输。
例如,通过在硬盘空间分配表中分配空间并通过磁盘操作访问这些空间,从而实现基于磁盘的隐蔽通道。
尽管隐蔽通道技术优秀的隐蔽性和难以被发现的特点被广泛应用于反识别和信息隐藏等场景中,但是由于隐蔽通道技术的存在可能会导致安全漏洞,因此,有必要对网络通信中隐蔽通道技术进行监控和检测。
常用的监控和检测方法包括:基于流量统计的监控方法、基于正常通信行为构建的神经网络检测方法等。
总的来说,隐蔽通道技术是网络数据通信中一种不可或缺的技术,它为信息隐藏和反识别提供了可行的方案。
但是,为了避免其被滥用,有必要对其进行有效的监控和检测。
通信系统的安全性与防范措施
通信系统的安全性与防范措施随着科技的发展和进步,通信系统的安全性已成为一个越来越重要的问题。
无论是个人通信还是商业通信,都存在着被黑客攻击和数据泄露的风险。
因此,采取合适的防范措施来确保通信系统的安全性至关重要。
本文将详细介绍通信系统的安全性问题,并列举一些常见的防范措施。
一、通信系统的安全性问题1. 黑客攻击黑客攻击是通信系统面临的主要威胁之一。
黑客可以通过各种手段获取敏感信息,如密码、银行账号等,并利用这些信息进行非法活动。
例如,黑客可能轻易地获取用户的电子邮件账户并发送垃圾邮件或恶意软件。
2. 数据泄露数据泄露是另一个可能导致通信系统不安全的问题。
如果未能正确保护数据,例如对客户个人信息、商业秘密等进行加密和严格控制访问权限,那么敏感数据可能会被非法获取并用于不法用途。
3. 信息窃听通信内容的窃听是通信系统安全性的重大威胁之一。
如果通信线路、网络或服务器未经适当保护,恶意人员可以窃听通信内容,获取机密信息。
这对于商业通信尤为危险,因为公司可能因此丢失商业机密,导致垄断和商誉受损。
二、通信系统安全性的防范措施为了保护通信系统的安全性和保护用户的隐私,我们可以采取以下防范措施:1. 加密通信内容通过加密通信内容,即使通信被窃听,也很难解读或使用该信息。
可以使用各种加密技术,如SSL(安全套接字层)和VPN(虚拟专用网络),来确保通信的安全性。
这些技术使用了密码学算法来加密和解密通信内容,从而保护用户的隐私。
2. 强化身份验证采取严格的身份验证措施可以防止黑客入侵通信系统。
使用密码、PIN码、指纹识别或双因素认证等方法,可以确保只有经过授权的用户才能访问通信系统。
此外,采取定期更改密码的措施也可以增加系统的安全性。
3. 实施严格的访问控制通过限制对敏感数据的访问权限,可以防止未经授权的访问和数据泄露。
通信系统管理员可以通过实施访问控制列表(ACL)、身份验证和授权等措施来确保只有经过授权的用户才能访问敏感数据。
军用通信网络安全与防护技术研究
军用通信网络安全与防护技术研究随着信息技术的不断发展,军事通信网络在现代战争环境中扮演着越来越重要的角色。
军用通信网络的安全问题备受关注,因为其泄漏、篡改和阻断等问题可能对国家安全带来严重威胁。
因此,研究军用通信网络的安全与防护技术显得尤为重要,本文将简单探讨这一主题。
一、军用通信网络的安全威胁军用通信网络的安全威胁主要包括以下几个方面:1. 窃听威胁:黑客窃取军用通信网络中的敏感信息是一种常见的威胁。
若机密信息被敌对势力获取,将直接影响国家战略建设。
2. 攻击威胁:恶意软件、木马病毒等攻击手段可以对军用通信网络造成严重的危害,瘫痪网络系统,使其无法正常运转。
3. 伪造威胁:利用技术手段攻击网络传输数据,更改、篡改或者伪造网络数据,干扰和破坏军用通信网络的完整性和可靠性。
4. 网络阻断威胁:对军用通信网络进行阻断攻击,使其无法正常使用,破坏网络的连接性,使得组织之间的指挥不能顺畅进行。
二、军用通信网络安全防护技术为了保护军用通信网络的安全,必须采用多种手段进行防范和应对。
以下是常用的技术手段:1. 加密技术:采用有效的加密算法,对机密信息进行加密处理,从而防止黑客或者敌对势力进行窃听。
2. 认证技术:通过身份认证技术,对军用通信网络中的用户进行身份验证,防止非法用户接入网络。
3. 防火墙技术:利用防火墙技术,过滤无效的信息,防止恶意数据侵入网络。
4. 侦测技术:通过网络流量分析技术等手段,对黑客攻击进行侦测,及时发现和排除攻击威胁。
5. 应急响应技术:当网络受到攻击或者遭受故障时,采用应急响应技术进行处理,恢复网络正常运转。
三、未来发展趋势未来,随着网络技术的不断发展,军用通信网络的安全将面临更多的挑战。
为了应对这些挑战,未来的军用通信网络安全防护技术将有以下趋势:1. 基于云计算和大数据的安全防护技术:云计算的普及使得大型军用通信网络安全防护变得更加容易,而大数据技术则可以更快速地发现网络安全漏洞和袭击。
关于通信信息隐匿处理技术的研究 周文宝
关于通信信息隐匿处理技术的研究周文宝摘要:为了保证通信技术的安全性,我们需要回通信信息技术进行编码处理,这些技术称为隐匿处理技术。
现阶段的信息隐匿技术有很多,本文对常用的信息隐匿技术进行了详细的分析,以指导未来通信隐匿技术的应用,提供借鉴意义。
关键词:通信信息;隐匿;技术一、信息隐匿技术简介现阶段,随着信息技术的发展,人们对于信息额使用率不断提高,为了保证信息的安全,我们需要用到信息隐藏技术。
其中比较常用的是信息隐藏和数字水印技术,由于信息保密的需求不断提高,以及一些通信版权保护的需要。
近年来,该技术领域的发展不断加快,安全通信,尤其是在军事安全通信的方面的信息安全方面尤为重要,需要更加可靠安全的技术。
而传统的信息加密通信技术只是为了保护信息不被第三方获取,最常见的加密方法是进行乱码处理。
而现阶段我们需要信息隐藏技术用以保护通信信号,使其不被其他人干扰、检测和拦截。
该需求严重超过了加密通信技术的需求。
因此。
为了保证现代信息的使用需求,我们需要对通信信息进行加密处理。
处理后的信息是以乱码的形式存在的,形式比较特别,非常容易引起他人的注意。
就算信息不能被识别,也能够起到很好的信息拦截效果,甚至将其毁坏,达到信息保护的目的。
而信息隐藏的目的是使截获者通过书面的资料不能够看出其中的秘密,以存在形式的方式隐藏信息。
为了使信息更加安全,技术人员主要通过增加密钥长度来提高密码的安全性。
但是,随着现阶段计算能力的不断发展,我们传统的信息密码技术的安全性越来越受到威胁。
在从此形势下,为了保证信息的安全,我们应该探究更为安全的技术措施,应用新的通信技术。
因此,信息隐藏技术被提出并且作为作为解决信息安全的重要技术的,被不断的应用发展。
二、现代通信隐匿技术的发展现状通信隐匿技术的主要目的是保证通信内容不被第三方破解和使用。
其主要保护两部分的内容,分别为信息隐藏与加密技术,均是保障机密信息的存储和传输的重要手段。
其中,加密技术主要是采用数学中的单密钥或双密钥算法将明文变成密文再以现代公共通道进入被传输者的手中,起到信息传导的目的。
网络信息安全的匿名通信与隐蔽传输技术
网络信息安全的匿名通信与隐蔽传输技术随着互联网的快速发展,网络信息安全问题也日益突出。
在信息传输过程中,隐私和安全的保护显得尤为重要。
匿名通信与隐蔽传输技术为保护用户的隐私安全提供了有效的手段。
本文将重点介绍匿名通信和隐蔽传输技术的原理和应用。
一、匿名通信技术匿名通信技术是指在网络环境下,发送方和接收方都可以保持身份的隐蔽性,互相之间无法追踪到具体的通信实体。
匿名通信技术的应用范围广泛,既可以用于保护用户的个人隐私,也可以用于匿名举报或者保护记者的新闻报道。
1.1 匿名通信的原理匿名通信的核心原理是使用中间节点来代理和转发通信,使得通信的发起者和接收者难以直接联系或者追踪。
常见的匿名通信协议包括混淆网络、洋葱路由等。
在混淆网络中,消息通过多个中间节点进行多次加密和解密,最终到达目标节点。
而洋葱路由则是将消息不断地加密并通过一系列中间节点层层传递,每个中间节点只知道消息的前一个节点和后一个节点,无法追踪到具体的通信实体。
1.2 匿名通信的应用匿名通信技术的应用广泛,其中最为著名的就是Tor网络。
Tor是一种实现匿名通信的开源软件,通过使用混合网络和洋葱路由的方式,保护用户在互联网上的隐私和信息安全。
Tor被广泛应用于医疗、记者报道、政治活动和维护人权等领域。
二、隐蔽传输技术隐蔽传输技术是指在网络环境下,将信息隐藏在其他看似正常的数据流中进行传输,使得外界无法察觉到信息的存在。
隐蔽传输技术可以有效地绕过监测和审查,提高信息的安全性和私密性。
2.1 隐蔽传输的原理隐蔽传输的原理主要基于隐写术和加密技术。
隐写术是一种信息隐藏技术,将秘密信息嵌入到其他多媒体数据中,如图片、音频或者视频文件。
加密技术则是利用密码算法对信的息进行加密,使得第三方无法解读其中的内容。
2.2 隐蔽传输的应用隐蔽传输技术的应用非常广泛。
在军事领域,隐蔽传输技术可以用于军事指挥和情报传递。
在商业领域,隐蔽传输技术可以用于保护商业机密和客户隐私。
信息隐藏技术研究与总结
信息隐藏技术研究与总结在当今数字化的时代,信息的交流和传递变得前所未有的便捷和频繁。
然而,伴随着信息的快速传播,信息安全问题也日益凸显。
信息隐藏技术作为一种保护信息安全的重要手段,正逐渐引起人们的广泛关注。
信息隐藏技术,简单来说,就是将秘密信息隐藏在看似普通的载体中,使得攻击者难以察觉其存在。
这种技术与传统的加密技术有所不同,加密技术是通过对信息进行编码和变换,使得未经授权的人无法理解其内容;而信息隐藏技术则是让秘密信息“消失”在普通信息之中,达到隐藏的效果。
信息隐藏技术的应用场景非常广泛。
在军事领域,它可以用于隐蔽通信,将重要的战略情报隐藏在普通的图像、音频或视频文件中进行传递,避免被敌方截获和破解。
在商业领域,企业可以利用信息隐藏技术保护知识产权,例如将版权信息隐藏在数字产品中,以证明其所有权和来源。
此外,个人用户也可以通过信息隐藏技术来保护自己的隐私,如将个人敏感信息隐藏在日常的文件中。
信息隐藏技术主要包括以下几种类型。
空域信息隐藏是其中较为常见的一种。
它直接在图像、音频等载体的空间域上进行信息隐藏。
例如,通过轻微修改图像像素的值来嵌入秘密信息。
这种方法简单直观,但隐藏容量相对较小,且对载体的修改容易被察觉。
变换域信息隐藏则是先将载体进行某种变换,如离散余弦变换(DCT)、离散小波变换(DWT)等,然后在变换域中嵌入秘密信息。
由于变换域中的系数具有更好的鲁棒性和不可感知性,因此这种方法的隐藏效果通常更好,但计算复杂度也相对较高。
还有基于数字水印的信息隐藏技术。
数字水印可以分为可见水印和不可见水印。
可见水印通常用于表明版权所有者或产品的合法性,如在图像上添加明显的标识;不可见水印则用于在不影响载体使用价值的前提下,保护版权和认证来源。
在实现信息隐藏的过程中,需要考虑多个关键因素。
首先是不可感知性,即嵌入的秘密信息不能对原始载体造成明显的视觉、听觉或其他感知上的影响,以确保载体的可用性和自然性。
无线通信系统的安全性与隐私保护研究
无线通信系统的安全性与隐私保护研究一、引言随着无线通信技术的快速发展,无线通信系统在现代社会中起着重要的作用。
然而,安全性和隐私保护问题一直是无线通信系统研究的重点和挑战之一。
本文将重点探讨无线通信系统的安全性与隐私保护研究,旨在提供一种全面的理解和解决方案。
二、无线通信系统安全性研究1. 系统架构安全性无线通信系统的安全性首先涉及系统架构的安全性。
一个安全的系统架构应该能够有效地保护通信过程中传输的数据和信息不受未经授权的访问和篡改。
目前,较为常用的安全系统架构包括密钥管理系统、协议安全机制和认证机制等。
研究者们致力于设计更加安全可靠的系统架构,以抵御各种攻击和威胁。
2. 通信过程安全性通信过程中的安全性是无线通信系统研究中的另一个重要方面。
传输过程中的数据泄露、窃听和干扰等问题是无线通信系统面临的主要挑战。
研究人员通过使用加密和认证等技术手段来保护通信过程中的数据安全。
此外,筛查恶意软件和网络攻击也是提高通信过程安全性的重要途径。
3. 信号处理安全性无线通信系统中的信号处理安全性是指如何保护信号处理过程中的数据和信息不受攻击和篡改。
信号处理领域的研究集中在如何识别和阻止潜在的恶意活动,以及如何提高信号和信息的准确传输。
通过引入复杂的算法和技术手段,可以提高信号处理过程的安全性,从而保护系统免受攻击。
三、无线通信系统的隐私保护研究1. 数据隐私保护无线通信系统中的数据隐私保护是指如何保护用户在通信过程中产生的个人数据和敏感信息不被未经授权的用户获取。
数据加密、访问控制和匿名处理等技术被广泛应用于无线通信系统中,以保护用户的数据隐私。
研究人员还通过改进算法和隐私保护机制来提高数据隐私保护的效果。
2. 位置隐私保护随着无线通信系统的发展,用户的位置信息也越来越容易被获取。
位置隐私保护是指如何保护用户的位置信息不被未经授权的访问和使用。
常用的位置隐私保护方案包括伪装位置、位置隐私脱敏和位置匿名等技术。
网络安全中的信息隐藏和隐蔽通信技术
网络安全中的信息隐藏和隐蔽通信技术一、前言网络安全成为当今世界的一项重要议题,因为现在社会的信息化程度越来越高,几乎所有的交流都通过网络实现。
网络安全攸关国家安全和个人隐私,因此各国政府都加大了网络安全的投资力度。
信息隐藏和隐蔽通信技术是网络安全领域的一个重要分支,它们可以保护敏感信息不被不良分子盗取、窃取或篡改。
本文将对信息隐藏和隐蔽通信技术进行详细介绍,并探讨其实现方式和应用场景。
二、信息隐藏技术信息隐藏技术是一种将信息嵌入到其他数据中,达到隐藏信息的目的。
主要有四种方法,分别是LSB隐写术、DCT隐写术、量化隐写术和语言隐写术。
1. LSB隐写术LSB隐写术是一种将信息嵌入到图像或音频文件中,其中LSB代表最低有效位。
该技术将要隐藏的信息转化为二进制数据,然后将其插入到像素或采样的最低有效位中,从而实现信息的隐藏。
2. DCT隐写术DCT(离散余弦变换)隐写术是一种将信息嵌入到数字图像中。
它通过变换将原始图像转化为频域信号,然后将隐藏的信息嵌入到特定的频率中,达到隐蔽信息的目的。
3. 量化隐写术量化隐写术是一种将信息嵌入到视频流中,其基本原理与DCT隐写术相同。
它通过改变数据的量化值,将隐藏的信息嵌入到视频流中。
这种方法比LSB隐写术更加难以被检测。
4. 语言隐写术语言隐写术是使用一些特殊的技巧,将信息嵌入到一些明文中。
这种方法通常用于文字消息的隐蔽传输。
例如,在一篇文章中每隔若干个单词或字母插入一些隐藏的信息,读者很难察觉到这种变化。
三、隐蔽通信技术隐蔽通信技术是一种将通信内容嵌入到其他看似无关的通信中的通信技术,用于在可能存在监听和拦截的环境中安全通信。
主要有三种方法,分别是流量隐蔽、协议隐蔽和IP隐蔽。
1. 流量隐蔽流量隐蔽是一种将通信内容嵌入到网络流量中的技术,用于在可能存在网络监听、防火墙、IDS(入侵检测系统)和IPS(入侵预防系统)等安全设备的网络环境中安全通信。
它的基本思路是在隐蔽信道中将通信内容分割成小块,并将加密数据嵌入到每个小块中。
隐蔽通信技术在网络安全中的应用与分析
隐蔽通信技术在网络安全中的应用与分析随着互联网的发展,网络安全问题日益突出。
黑客攻击、数据泄露、恶意软件传播等威胁日新月异。
为了保护网络的安全性,隐蔽通信技术应运而生。
隐蔽通信技术是指利用某种特定的手段或技术,将通信内容隐藏在其他看似无关的信息媒介中,从而达到保密通信的目的。
在网络安全中,隐蔽通信技术的应用广泛而深入,涉及到各个方面。
首先,隐蔽通信技术可以用于保护通信内容的安全性。
在传统的通信方式中,数据包往往是明文传输的,容易被黑客窃取或者篡改。
而隐蔽通信技术可以将通信内容隐藏在其他看似无意义的数据中,使黑客无法轻易识别和窃取。
这样一来,即使黑客获取了通信数据,也无法解读其中的具体信息,有效保护通信的机密性。
其次,隐蔽通信技术在网络安全中的应用还可以防止恶意软件的传播。
恶意软件往往通过网络传播,给用户的数据和设备带来巨大风险。
而隐蔽通信技术可以将恶意软件藏匿在其他无关的数据中,使其难以被杀毒软件等安全防护机制检测到。
这样一来,即使用户下载了看似无害的文件,也不会受到恶意软件感染的危险。
此外,隐蔽通信技术还可以用于绕过网络封锁。
在一些国家或地区,政府往往会对某些特定的网站、应用或信息进行封锁,限制公民获取和传播信息的自由。
而通过隐蔽通信技术,用户可以将需要传递的信息隐藏在其他看似无害的数据中,以免被封锁或者监控。
这样一来,用户可以自由地获取和传播信息,维护言论自由和信息流通的权益。
隐蔽通信技术尽管在网络安全中具有重要的作用,但也存在一些挑战和问题。
首先,隐蔽通信技术的运用需要技术的支持和专业的知识。
不是所有的用户或企业都具备相应的技术能力和知识储备,这限制了隐蔽通信技术的推广和应用范围。
其次,隐蔽通信技术也可能被黑客等恶意人员用于非法活动。
由于其特殊的性质,隐蔽通信技术在某些非法行为中可以起到隐蔽和逃避法律的作用。
这对于网络安全形成了一定的威胁。
因此,如何在应用隐蔽通信技术的同时,严格监管和防范潜在的非法行为,成为了一个亟待解决的问题。
光纤通信技术在隐蔽通信中的应用研究
光纤通信技术在隐蔽通信中的应用研究光纤通信技术是一种高速、高效的通信方式,近年来,随着大数据时代的到来,光纤通信技术的应用越来越广泛,已经成为现代通信的主流技术之一。
除了在常规通信领域得到广泛应用外,光纤通信技术还在军事、情报等领域发挥着重要作用,尤其是在隐蔽通信方面,光纤通信技术的优势尤为明显。
一、光纤通信技术的优势光纤通信技术与传统的电信通信方式相比,有以下几个优势:1. 传输速度快光纤通信技术传输速度非常快,可以实现Gbps的数据传输速率,这远高于传统电信通信方式。
这意味着,在大数据时代,光纤通信技术可以更快地传输大量数据,大大提高了通信的效率。
2. 传输距离长光纤通信技术还具有更远的传输距离,可以传输数千米以上的数据。
这与传统的电信通信方式相比,在传输距离上有很大的优势。
3. 安全性高光纤通信技术的另一个优势在于其信号难以被窃听和破解,因为光的信号无法由外界干扰,且信号在传输过程中不会产生电磁辐射,因此很难被窃听拦截。
这使得光纤通信技术在军事、情报等领域得到广泛应用。
二、光纤通信技术在隐蔽通信中的应用隐蔽通信是指通过某种方式隐藏通信存在的事实,让通信双方不为外界所知。
光纤通信技术在隐蔽通信中具有重要作用,以下是几个光纤通信技术在隐蔽通信中的应用场景:1. 光纤通信在情报收集中的应用情报收集是各国情报机关的重要任务。
为了不被敌方侦察到,常常需要采用一些隐蔽的通信方式,光纤通信技术就是其中之一。
利用光纤通信技术,可以在地下、水下等恶劣环境下,实现情报传输,且不会被敌方侦测到。
这对于国家安全和战争胜利意义重大。
2. 光纤通信在军事指挥中的应用在军事指挥中,通信的速度与安全性是至关重要的。
军事通信往往需要传输大量的数据,对通信速度有极高的要求,并需要保证通信的安全性,不被敌方窃听或破解。
光纤通信技术可以满足以上要求,实现军事指挥的高速隐蔽通信。
3. 光纤通信在安保领域的应用除了在军事、情报领域应用广泛外,光纤通信技术还被广泛应用于安保领域。
通信工程隐蔽方案
通信工程隐蔽方案随着通信技术的不断发展,通信设备的安全保密问题越来越受到重视。
在现代信息化社会中,通信工程的隐蔽方案是至关重要的,它涉及到国家安全、企业利益和个人隐私等多个方面。
因此,建立一个科学合理的通信工程隐蔽方案是非常必要的。
首先,我们来讨论通信工程隐蔽方案的目的和意义。
通信工程隐蔽方案的目的在于防止通信信息泄露和通信设备被非法侵入,保障通信设备和通信信息的安全。
它的意义在于维护国家机密、促进经济发展、保护个人隐私和维护社会秩序。
因此,建立一个完善的通信工程隐蔽方案对于国家、企业和个人都具有重要意义。
其次,通信工程隐蔽方案需要考虑的内容。
通信工程隐蔽方案需要考虑的内容主要包括以下几个方面:一是安全技术措施,包括防火墙、加密技术、身份识别技术等;二是物理隐蔽措施,包括设备隐蔽、通信线路隐蔽等;三是安全管理措施,包括人员管理、设备管理等;四是应急预案,包括应急演练、应急处理流程等。
只有全面考虑这些内容,才能建立一个真正有效的通信工程隐蔽方案。
然后,我们来谈谈通信工程隐蔽方案的实施步骤。
通信工程隐蔽方案的实施步骤主要包括以下几个步骤:一是风险评估,通过对通信设备和通信信息的安全风险进行评估,找出存在的安全隐患;二是制定方案,根据风险评估的结果,制定相应的通信工程隐蔽方案;三是实施措施,按照制定的方案,采取相应的安全技术措施、物理隐蔽措施、安全管理措施和应急预案;四是持续改进,定期对通信工程隐蔽方案进行评估,发现存在的问题并及时改进。
最后,我们来讨论一下通信工程隐蔽方案的未来发展方向。
未来,随着通信技术的不断升级,通信工程隐蔽方案也将面临新的挑战和机遇。
一方面,随着量子通信技术的发展,传统的加密技术可能会面临破解的风险,因此需要加强对量子通信技术的研究与应用;另一方面,随着物联网技术的普及,通信工程隐蔽方案也将需要考虑对物联网设备的安全保护。
因此,未来的通信工程隐蔽方案将面临更多的挑战和机遇,需要不断创新和完善。
网络隐蔽通道检测与防范
使用安全的通信协议,如 SSL/TLS、IPSec等,对网络通信 进行加密和认证,确保数据在传
输过程中的安全。
对远程访问和虚拟专用网络( VPN)进行加密和认证,确保远 程用户的安全接入和数据传输。
04
应对网络隐蔽通道的高级 策略
建立完善的入侵检测系统
入侵检测系统(IDS)是用于检测和 预防网络攻击的重要工具,可以实时 监控网络流量,发现异常行为并及时 报警。
选择具有高性能、高可靠性和易于管理的监控工具,确保能够满足大规模网络监控的需求。
定期对监控工具进行更新和升级,以应对新型网络威胁和隐蔽通道。
制定应急响应计划
制定应急响应计划是为了应对网络攻击和安全事件,确保在发生问题时 能够迅速采取措施进行处置。
应急响应计划应包括多个方面,如事件报告、响应流程、人员分工等, 确保各部门协同工作,快速解决问题。
详细描述
基于蜜罐技术的检测技术通过设置蜜罐来诱捕攻击者,观察其与蜜罐之间的通信行为和模式,从而发 现隐蔽通道。该技术能够发现未知的攻击手段和隐蔽通道。
03
网络隐蔽通道防范措施
加强网络访问控制
实施严格的网络访问控制策略,包括IP地址限制、端口过滤、协议过滤等,以减少 潜在的网络攻击和数据泄露风险。
使用防火墙技术,对进出网络的数据包进行过滤和监测,阻止未经授权的访问和恶 意流量。
定期更新和修补操作系统、应用程序和数据库的安全漏洞,以减少潜在的攻击面。
定期进行安全审计
对网络设备和安全设备进行日志 审计,及时发现异常行为和潜在
威胁。
对网络流量进行监控和分析,检 测异常流量和潜在的网络隐蔽通
道。
对重要数据和文件进行定期备份 和恢复测试,确保数据安全和业
无线隐蔽通信研究综述
DOI:10.13878/j.cnki.jnuist.2020.01.006戴跃伟1㊀刘光杰1㊀曹鹏程2㊀刘伟伟2㊀翟江涛1无线隐蔽通信研究综述作者简介:戴跃伟(1962—),男,南京信息工程大学教授㊁博士生导师,南京理工大学兼职教授㊁博士生导师,兼任中国指挥控制学会海上指挥控制专委会副主任委员㊁中国电子学会通信学分会理事㊁中国高教学会理事.主要研究方向为网络与多媒体信息安全㊁复杂系统建模与控制等,长期从事信息隐藏㊁数字水印㊁隐蔽信道等方面的理论和技术研究,部分成果得到了实际应用.近年来主持完成了包括国家科技重大专项㊁武器装备探索研究课题㊁国家自然科学基金面上项目㊁国防预研课题在内的50余项研究课题,获批相关发明专利10余项,获得省部级科技和教学奖励6项,发表研究论文150多篇,其中被SCI收录50余篇.E⁃mail:dyw@nuist.edu.cn收稿日期2020⁃02⁃02基金项目国家自然科学基金(U1636117,U1836104,61702235);中央高校基本科研业务费专项资金(30918012204).1南京信息工程大学电子与信息工程学院,南京,2100442南京理工大学自动化学院,南京,210094摘要无线隐蔽通信是将消息隐藏在无线通信数据帧和信号中进行隐蔽传输的技术,属于无线通信和信息隐藏技术的交叉领域,其理论与技术的研究方兴未艾.本文分析了无线隐蔽通信的系统模型和主要能力要素,总结归纳了噪声式隐蔽信道容量的理论以及链路层㊁编码层㊁调制层和信号层中无线隐蔽通信技术的研究进展,并指出了需要进一步研究的问题.关键词无线隐蔽通信;信息隐藏;隐蔽信道中图分类号TP391文献标志码A0 引言㊀㊀随着以5G为代表的移动通信技术的飞速发展以及人类活动向太空和深海的延伸,利用电磁波㊁声波㊁光等作为信息传输媒介的现代无线通信技术已成为各场景中主要的通信方式.依据介质类型,无线通信可分为无线电通信㊁声波通信㊁自由空间光通信㊁磁通信等.其中,无线电通信是当前最广泛使用的通信方式.无线电介质的开放性,使得通信信号很容易被第三方拦截和窃听[1],进而导致通信内容的泄露或通信意图的暴露.传统上,通常采用信息加密来保障信息的机密性,用扩频等降低信号功率的手段提高信号的抗截获能力.现代信息隐藏技术的发展给通信内容和行为保护带来了更多的选择.现代网络通信一般采用包含物理层㊁链路层㊁网络层㊁传输层和应用层的五层结构来作为体系架构,其中物理层又可进一步分解为编码层㊁调制层和信号层,具体如图1所示.传统信息隐藏主要以图像㊁音频㊁视频和文本作为载体,主要是多媒体领域的信息隐藏.网络通信领域的信息隐藏以网络数据报文和通信信号作为载体.通常网络层以上的技术被认为是网络范畴,该范畴中的信息隐藏称为网络隐蔽信道(NetworkCovertChannel)[2-5],包含基于冗余字段替换㊁协议混淆伪装㊁协议隧道封装等存储式方法和基于数据包时标信息的时标式方法.与网络范畴对应,链路层解决通信介质利用问题,物理层解决信息与信号之间的转化问题,构成通信范畴.该范畴中的信息隐藏称为隐蔽通信.具体到无线通信(包含组网情形下的无线网络通信,以及非组网情形下的点对点和点对多点通信)场景中的信息隐藏技术即㊀㊀㊀㊀为无线隐蔽通信[6],本文重点探讨无线电通信领域的隐蔽通信问题.为了避免过细的界定导致陈述上的繁复,本文后续所述无线隐蔽通信将专指无线电隐蔽通信.图1㊀网络通信领域的信息隐藏研究范畴Fig 1㊀Informationhidingresearchscopeinfieldofnetworkcommunication无线隐蔽通信是在无线通信数据帧和通信信号中进行信息隐藏的技术,其采用的隐藏手段主要是替换数据帧域冗余字段㊁引入额外编码域错误㊁插入额外信号频带㊁引入额外信号噪声等方式,主要涉及传输速率㊁可靠性和隐蔽性等能力要素.无线隐蔽通信作为一种以隐蔽性为主要追求的特殊通信方式,涉及多种场景下的隐蔽信道容量分析等信息论新问题,和一系列以无线通信为背景的信息隐藏方法,在复杂对抗环境中的军事通信㊁物理隔离环境下的情报通信等领域有着重要的应用前景.基于链路层的隐蔽通信主要利用链路帧字段的替换和插入实现信息隐藏,如基于无线局域网802 11协议族和4G移动通信的LTE等主流无线通信协议中的数据帧报文头冗余字段[7⁃8]㊁填充部分[9⁃11]和序列号[12⁃13]的方法.亦有学者提出了将网络隐蔽信道与无线隐蔽通信相结合的混合网络通信隐蔽信道方法[14⁃15].这类方法的通信速率与可靠性主要取决于所采用的隐蔽通信载体,由于难以抵抗模式匹配[16⁃17]和统计分析[18⁃19]等检测方法,隐蔽性较弱.物理层中编码和调制层的隐蔽通信可以利用信道编码冗余[20⁃27]㊁多载波调制OFDM的循环前缀[28⁃29]和空闲频谱资源[30⁃31]来实施.在信号层,通常利用无线信道中天然存在的噪声作为掩护,将信息调制为低功率噪声直接发送,抑或叠加在载体通信信号上发送.信号层无线隐蔽通信理论上属于一类低检测概率(LowProbabilityDetection,LPD)通信问题.该领域最早的研究假设理想的高斯信道下检测方已知信道噪声的功率值,并基于假设检验来判断是否存在隐蔽通信,发送方在满足隐蔽性的前提下能够可靠传输的信息量满足平方根定律(SquareRootLaw,SRL)[32],且隐蔽通信速率随着利用信道时频资源数量的增加而趋向于0.研究者进一步分析了在发送方[33⁃34]㊁接收方[35⁃37]以及额外节点[38⁃41]引入人工噪声干扰等对检测方不利的因素的场景下的隐蔽通信容量.该领域研究成果也被进一步扩展至中继通信[42⁃45]㊁多天线[46⁃47]㊁广播通信[48⁃49]等其他通信场景.信号层无线隐蔽通信方法一般假设检测方仅拥有信道噪声的部分知识,较常见的是假设检测方知道信道噪声分布类型而不清楚其功率大小.发送方将信息调制成与正常信道噪声相似的信号实施隐蔽通信.早期方法中,发送方信息嵌入到一段服从α稳定分布[50⁃51]或高斯分布[52]的噪声序列特征参数中,接收方通过估计特征参数来提取信息,这类方法传输速率较低,且存在序列同步问题[53].后续方法将信息调制为特定噪声后叠加在正常通信信号上进行传输,或将随机噪声与调制的特定噪声叠加[54]或混合[55]来提高隐蔽性,这类方法需要消耗一定的通信带宽,隐蔽性也不够理想[17].文献[56]提出一种基于星座图拟形调制的无线隐蔽信道,发送方利用星座图拟形调制技术实现了更好的隐蔽性与可靠性.无线隐蔽通信的研究经过多年的发展,已经逐步形成了噪声式隐蔽信道容量理论以及链路层㊁编码层㊁调制层和信号层的各种方法,近些年也发展了一些针对隐蔽通信的检测技术.本文重点对无线隐蔽通信的系统模型㊁基本理论以及各方向上的技术进展情况进行总结和归纳,并在此基础上给出该领域有待进一步研究的问题.本文结构安排如下:第一节介绍无线隐蔽信道的系统模型和能力要素,第二节介绍典型无线协议中的链路层无线隐蔽通信方法并对其隐蔽性进行分析,第三节总结物理层无线隐蔽通信理论与技术的进展,第四节对有待研究的问题进行展望,第五节给出全文的总结.1㊀无线隐蔽通信系统模型1 1㊀系统模型与著名的 囚徒通信 问题[57]类似,标准无线隐蔽通信系统模型中包含发送方(Alice)㊁接收方64戴跃伟,等.无线隐蔽通信研究综述.DAIYuewei,etal.Asurveyofwirelesscovertcommunications.(Bob)和检测方(Willie)这三个角色(如图2所示),Alice将信息m嵌入正常的无线通信载体对象x中生成载密无线信号y并在通信区域R内传播;Bob从经过信道传输后衰落的信号^y中提取出信息^m;由于无线信号的广播特性,Willie可截获信号 y(由于Willie和Bob空间位置和关于通信先验知识方面的差异,^y和 y可能不一致),并判断该信号中是否存在隐蔽信息.上述三个过程可以表述为:信息隐藏:H(x,m)ңy,信息提取:E(^y)ң^m,检测攻击:D(y)ңBɪ0,1{}.(1)图2㊀标准无线隐蔽通信模型Fig 2㊀Standardwirelesscovertcommunicationmodel上述模型体现了Alice/Bob与Willie之间的通信对抗关系.在这一对抗关系中,Alice/Bob希望尽可能多地透过无线通信区域R不被Willie发现来传输信息;Willie希望尽可能多地利用关于信道和Alice/Bob通信机制的先验知识,并以尽可能高的准确率判断信号是否存在隐蔽通信.信息隐藏函数H一般有三种典型算子,分别为替换算子Sub㊁叠加算子Add和转换算子Con.其中,Sub算子将m通过某种转换编码得到的值v替换x或其某种变换的分量;Add算子将m通过某种转换编码得到的值v叠加到x或其某种变换量上,Sub和Add操作不应该引起x在形式㊁语法㊁语义㊁统计等特征上的明显差异(这些差异通常是函数Det的检测依据);Con算子直接将m通过某种转换形式,转换为与x在形式㊁语法㊁语义㊁统计等特征上一致或相近的信号.信息提取函数E代表与H配合使用的信息提取过程.函数E通常需要利用一些用于提取信息的先验信息,包括H函数中使用的密钥㊁载体x的全部信息或部分信息,以及关于信道的假设或估计等.检测攻击函数D直接作用于截获信号产生检测结果.函数D的检测能力依赖于Willie对^y所服从统计分布的掌握情况,理论上是关于截获信号是否服从于P(^y)的假设检验问题.实际的检测攻击要复杂得多,首先检测可能与空间㊁电磁传播环境㊁具体网络协议应用等有关系,可能存在多种模态上的分布函数或分布函数本身也缺乏准确建模;Willie还可以利用连续㊁多次㊁多个采样点的截获信号相关性进行检测,此时检测涉及的信息既包括相关性信息也包括具体信号的特性;再次Willie可利用对Alice/Bob隐蔽通信机制的先验信息进行针对性的检测分析;最后Willie还可对通信场景㊁通信参与者㊁通信时机㊁载体选择等要素发起通信行为方面的检测攻击.需要指出的是:图2给出的是一个标准模型,仅涉及Alice㊁Bob和Willie三个角色.在这一标准模型中增加新的角色可以得到其他的扩展模型.如在通信场景中增加干扰器Jammer的辅助通信场景,在Alice和Bob之间增加一个或者多个Relay的中继通信场景,包含一个Alice和多个Bob的多播或广播通信场景,同时有多个Alice和Bob传输的多输入多输出通信场景,或具有多个空间上不同位置的Willie的场景等.此外,这些通信场景还可以进一步组合得到更为复杂的通信场景,如具有加扰器的中继通信场景和广播通信场景等.1 2㊀能力要素无线隐蔽通信主要涉及隐蔽性㊁可靠性和通信速率三个主要能力要素,下面简单对其内涵进行解释.1)隐蔽性隐蔽性广义上包括信号隐蔽性和行为隐蔽性.行为隐蔽性涉及通信场景㊁通信参与者㊁通信时机㊁载体选择等要素,属于无线隐蔽通信运用层面的问题;信号隐蔽性是在使用层面具体描述隐蔽通信信号和正常载体信号之间区分度的评估要素,技术上可以用某种检测方法的检测错误率来衡量其隐蔽性.2)可靠性可靠性指无线隐蔽通信抵抗信道干扰的能力.信道干扰可能来自于信道自然衰落,也可能来自于通信对抗干扰设备.技术上可以用给定信噪比下接收方信息的误比特率来衡量通信的可靠性.在越强的信道干扰下,信息误比特率越低,则可靠性越强.3)通信速率隐蔽通信速率指单位时间无线隐蔽通信可靠传74学报(自然科学版),2020,12(1):45⁃56JournalofNanjingUniversityofInformationScienceandTechnology(NaturalScienceEdition),2020,12(1):45⁃56输的信息比特数,与可靠性之间存在制约关系.为了达到更好的可靠性,有时需要降低隐蔽通信速率.通信速率可以通过计算平均每单元数据帧/符号/信号携带的秘密消息比特数来衡量.除了上述三个要素之外,无线隐蔽通信系统还涉及载体广泛性㊁方案可实施性㊁通信计算复杂性等能力要素.2㊀链路层无线隐蔽通信2 1㊀WLAN无线隐蔽通信方法当前广泛使用的WLAN协议(即IEEE802 11标准)可为无线隐蔽通信提供良好的载体.文献[7]提出了一种基于WLAN的无线隐蔽信道,其在802 11协议MAC层帧的序列控制域,或在WEB加密安全协议帧的初始矢量域中嵌入信息.文献[9⁃10]提出了一种在WLAN帧填充部分嵌入信息的WiPad方法,并给出了数据帧与应答帧的隐蔽传输速率.针对802 11各协议,也有许多具体的研究成果.如基于802 11e协议,文献[58]设计了两种无线隐蔽通信方法,信息分别嵌入在关联请求与重新关联请求帧的QoS容量字段和每个数据帧QoS控制域中的TXOP和TID字段中.2 2㊀LTE无线隐蔽通信方法4G移动通信的普及使得LTE成为主流的无线通信协议之一,利用LTE协议的MAC㊁RLC和PDCP层的冗余可实施隐蔽通信.文献[8]给出了一种在LTE⁃A协议冗余字段嵌入信息的方法,信息可以嵌入在MAC层协议数据单元(ProtocolDataUnit,PDU)子帧报头前两保留位㊁RLC层的应答模式和未确认模式PDU的序列号保留位,以及PDCP层的PDU序列号保留位中进行传输.文献[11]提出的LaTEsteg是利用LTE⁃A协议中MAC层数据包的填充字段嵌入信息.文献[12]提出了一种基于LTE⁃A协议的方法,通过修改每个PDU的序号保留位来标示是否载密,并填充字段用来传输信息.文献[13]提出的SNsteg通过修改LTE⁃A中RLC和PDCP数据包包头中的序列号来传输信息,该方法利用了PDU序号的唯一性,如果某一PDU与新接收到PDU的序列号相同,则系统将丢弃新的PDU.SNsteg信息以序号的最低位来表示.当连续发送两个PDU时,假设一个PDU序号的最后一位是 0 (标记为 0 PDU),另外一个PDU序号的最后一位是 1 (标记为 1 PDU).若要发送隐蔽信息 0 ,可以在上述的 0 PDU和 1 PDU之间插入一个 0 PDU.反之,若要发送隐蔽信息 1 ,则插入一个 1 PDU.由于系统将丢弃具有相同序号的新的PDU,所以非授权接收方不能得到隐藏位,且不影响正常通信,具有很好的抗检测性能.文献[14]提出了一种利用LTE上MAC层协议字段与数据包时延一起构建的混合隐蔽通信方案.相较于单纯的时间式网络隐蔽通信,该方案的隐蔽性与可靠性都得到了有效提高.另一种混合隐蔽通信方案HyLTEsteg是将SNsteg与时间式网络隐蔽通信结合,其中时间式网络隐蔽通信方案起着隐蔽传输的触发功能,而SNsteg负责传输信息[15].2 3㊀链路层方法隐蔽性分析链路层协议及其具体实现具有明显的规律性,这使得绝大多数链路层无线隐蔽通信方法都难以抵抗针对性的模式匹配或统计检测.文献[16⁃17]针对多种802 11协议无线隐蔽通信利用的协议字段特征,设计了模式匹配检测方法,可实现有效检测.针对隐蔽性较好的SNsteg[13],文献[18]和文献[19]分别提出了一种基于邻近序列号差值的修正条件熵检测方法和一种基于KNN分类器的检测方法.针对链路层无线隐蔽通信,可进一步借鉴针对协议层面的网络隐蔽信道的检测机制,设计基于规则集的链路层隐蔽通信检测体系.3㊀物理层无线隐蔽通信3 1㊀编码层无线隐蔽通信方法编码层采用纠错编码技术引入比特冗余来提高传输可靠性,纠错编码产生的比特冗余可以用来实施信息隐藏.文献[20]研究了利用常见的分组码㊁卷积码等纠错编码冗余的隐蔽通信容量问题.理论分析与实验结果表明,信息可嵌入容量随信道噪声增大而减小,最大嵌入容量随信源数据和信道编码纠错能力的增加而增加.同等条件下基于卷积码的隐蔽通信最大嵌入容量大于基于分组码的隐蔽通信最大嵌入容量.这类利用编码纠错能力冗余构建的隐蔽信道具有广泛的适用性.在无线个域网(WirelessPersonalAreaNetwork,WPAN)的802 15 4物理层协议中,4bit信息符号被映射成32bit直接序列扩频码字序列,具有可供利用的编码冗余.文献[21]通过翻转802 15 4物理层协议中的直接序列扩频码字位数来嵌入信息.文献[22]通过替换该协议物理层中的直接序列扩频码84戴跃伟,等.无线隐蔽通信研究综述.DAIYuewei,etal.Asurveyofwirelesscovertcommunications.字位数来嵌入信息.值得指出的是:随着嵌入信息量的增大,以上两种方法对直接序列扩频码字的固定位进行修改均会导致采用部分扩频序列的载体信息的误码率显著增加.文献[23]通过随机置乱直接序列扩频码字修改位,来避免由于嵌入信息量较大而导致的误比特率显著增加问题.文献[24]提出了一种修改无线传感网络中直接序列扩频码字来传输信息的方法.文献[25]研究了两种基于RS码冗余的自适应码率无线隐蔽通信理论问题,分别讨论了正常通信选取不同编码方案下信息的平均理论容量以及每种编码方案下信息最大理论容量.二进制对称信道下的仿真结果表明:这两种基于RS码冗余的无线隐蔽通信方案容量均好于基于分组码与卷积码的方案.针对WiMAX协议,文献[26]也提出了一种通过修改RS码码字比特嵌入秘密信息的方法.针对具有自适应可变码率的协议,文献[27]提出的无线隐蔽通信方案利用低速率编码的校验位来传输信息.目前尚无专门针对编码层无线隐蔽通信的检测方案,部分针对基于802 15 4物理层协议的无线隐蔽通信方案的文献中以载密直接序列扩频码字与正常直接序列扩频码字之间的汉明距离来衡量这类方法的隐蔽性.文献[23]证实了降低码字汉明距离可以降低对正常通信误码率的影响,提高隐蔽通信的抗检测能力,但会带来隐蔽通信可靠性的降低.在信道状态确知的场景中,误码率和误码图样可能会成为揭示是否存在隐蔽通信的指标,有待进一步深入研究.3 2㊀调制层无线隐蔽通信方法多载波调制的正交频分复用(OrthogonalFre⁃quencyDivisionMultiplexing,OFDM)技术已在WLAN㊁LTE等主流通信协议中得到广泛应用.OFDM信号调制过程中通过给每个符号添加循环前缀来抵抗多径延时,从而保证符号周期完整.文献[28]提出了一种基于循环前缀的无线隐蔽通信方法,利用802 11协议中符号循环前缀实现了高速率的无线隐蔽通信.这种方法随后被推广到所有采用OFDM通信系统中[29].显而易见的是OFDM符号循环前缀来嵌入信息的隐蔽通信方法会降低通信抗多径延时可靠性.OFDM系统的部分子载波频段一般被预留作为信道间隔或进行收发双方同步,有时由于信道响应较差而放弃使用.这些未被使用的子载波频段资源也可用来构建独立的隐蔽信道[30].发送方利用空置子载波频段可向接收方传输信息的方法依赖无线通信环境中存在未被使用的子载波频段,对空置子载波的利用会导致OFDM信号的正交性受影响.针对该问题,文献[31]中提出了一种基于认知无线电进行频谱感知来得到未用频段信息的方法,并采用跳频技术在空置频谱上传输信息.文献[59]设计了针对802 11a/g的四种隐蔽通信方法,其构造原理分别为:修改短训练序列的相位㊁修改载波频率偏移量㊁通信协议伪装以获取额外的子载波频段以及替换部分循环前缀.在修改短训练序列相位的方法中,发送方通过修改短训练序列的相位值嵌入信息,接收方通过长训练序列得到信道参数,通过提取短训练序列的相位偏移得到信息;在修改载波频率的偏移的方法中,发送方通过修改载波频率偏移嵌入信息,接收方通过导频信息估计频率偏移得到信息;在通信协议伪装的方法中,发送方将802 11a/g信号伪装成802 11n信号,使得可用子载波数由52增加到56,利用额外的四个子载波进行隐蔽信息传输,回避了文献[30]方法存在的信号正交性受影响问题;替换部分循环前缀的方法是在文献[28⁃29]方法的基础上提出的,发送方通过替换一半乃至1/4的循环前缀嵌入信息,降低了信息嵌入对正常通信抵抗多径延时能力的影响.目前较少见专门针对该层级隐蔽通信的检测工作.文献[17]借鉴了网络隐蔽信道中常用的检测方法,给出了在不同场景下的检测结果,检测结果表明,当检测点的位置接近发送方,基于短训练序列的相位修改㊁载波频率偏移修改和循环前缀修改的调制层隐蔽信道易被数值统计方法检测出来.在隐蔽性分析方面,文献[59]中以载体信息的误比特率来衡量物理层之上的隐蔽性,以相位误差㊁频率偏移量㊁频谱等信号分析指标来衡量物理层的隐蔽性.3 3㊀信号层无线隐蔽通信信号层方法将信息调制为与信道噪声相似的信号来实现隐蔽通信,其本质上是一类LPD通信问题[32],其将通信信号淹埋在背景噪声中的做法也可以归结为噪声式无线隐蔽通信,相关的研究内容主要包含噪声式隐蔽信道理论容量分析和实际通信方法设计等.3 3 1㊀噪声式隐蔽信道容量分析噪声式无线隐蔽信道作为一种附带了隐蔽性要求的新型信道,当前取得的理论成果丰富了信息论94学报(自然科学版),2020,12(1):45⁃56JournalofNanjingUniversityofInformationScienceandTechnology(NaturalScienceEdition),2020,12(1):45⁃56的研究范畴,已逐步发展成为一个相对独立的信息论分支领域.信道容量的研究主要包括标准通信场景(标准模型仅包括Alice㊁Bob和Willie三个参与方)㊁辅助通信场景(在标准模型中增加了Jammer干扰器角色)㊁中继通信场景(在标准模型中增加了Relay中继器角色),以及其他通信场景(MIMO㊁广播通信㊁非高斯信道衰落等形式)等.下面分别介绍相关研究结果.1)标准通信场景文献[32]针对如图3所示通信模型,首次对加性白高斯噪声(AdditiveWhiteGaussianNoise,AWGN)信道中低概率检测(LowProbabilityDetection,LPD)通信的信道容量进行了分析.论文假设Willie掌握信道噪声的全部先验知识,以AWGN信道中截获信号与信道噪声信号的假设检验作为出发点,通过推导得到通信双方n个信道基本时频单位可安全可靠地传输O(n)比特信息,该定律也称为平方根定律SRL.隐蔽传输速率随时频单位的增大而趋向于0,即SRL和数字隐写中的平方根定律[60⁃61]密切相关,文献[32]中详细分析了这两者的关系.值得指出的是文献[32]给出的是LPD通信的安全可靠通信容量的分析,其得到的结果是一个一般性的深刻结果,也适合扩频通信等其他形式的隐蔽通信,是隐蔽通信领域的奠基性理论结果.图3㊀AWGN信道隐蔽通信模型Fig 3㊀CovertcommunicationmodelwithAWGNchannel文献[62]从功率角度分析了文献[32]所述的隐蔽信道的通信速率问题,Willie根据信号功率大小判断其是否存在信息.假设Alice至Bob与Willie的信道分别是方差为σ2b>0和σ2w>0的AWGN信道,当Alice不传输信息时,检测方Willie观察到n个信道时频单位总功率为σ2wn,所观察功率统计上大概率在cσ2wn之内.为了保证信道的隐蔽性,发送方Alice的发射功率需要限制为O(σ2wn),这使得Alice最多可以传输Oσ2wn/σ2b()比特信息,该结论与文献[32]中的结论一致.文献[63]假设Alice到Willie的离散无记忆信道比到Bob的信道噪声更大,分析表明n个信道时频单位仍仅能隐蔽可靠传输O(n)比特信息.文献[64⁃65]进一步给出了比例系数的表达形式.文献[66]讨论了两种情形:若不顾通信质量,仅需通信双方共享O(n)比特的秘钥而不是文献[32]中需要的O(nlogn)比特,n个信道时频单位仍能可靠传输O(n)比特信息;若Alice到Willie的信道比到Bob的信道噪声更大,n个信道时频单位仍仅能隐蔽可靠传输O(n)比特信息,且无需共享秘钥.当离散无记忆多址信道中存在两个发送方对一个接收方时,若Willie的离散无记忆多址信道差于隐蔽通信信道,n个信道基本时频单位仅能隐蔽可靠地传输大约O(n)比特信息,且不需要通信秘钥[67].文献[68]进一步将其拓展到了拥有K个发送方的场景,此时每个发送方n个信道时频单位仍仅能隐蔽可靠传输O(n)比特信息.相关研究也讨论了增加Willie对信道和噪声不确定性的结果.文献[69]讨论了当通信双方在T(n)个时隙(每个时隙由n个符号周期构成)中秘密地选择一个时隙,若Willie无法得知具体的通信时间,此时Alice仅需传输logT(n)比特的秘钥即可传输O(minn,nlogT(n){})比特信息.文献[70]分析了Willie已知T(n)和n这两个参数时,可以通过一定手段将隐蔽信道速率限制到依然遵循平方根定律.文献[71]分析了当Willie对应的信道背景噪声功率不确定时,隐蔽通信速率为正值.文献[72]在文献[71]的基础上,假设隐蔽信道噪声功率也不确定性时,隐蔽通信速率趋近于0.2)辅助通信场景通过在标准模型中增加了对检测方Willie不利的因素,增加Willie作出判断的不确定性,可将标准模型推到辅助通信场景.考虑信道中存在信号干扰器Jammer的情形,文献[38]假设Willie无法获取信道噪声功率,n个信道时频单位能隐蔽可靠地传输O(n)比特的信息.文献[39]探讨了存在多个Jammer发出人工辅助噪声对检测进行干扰的节点的情形,并推导了此时隐蔽可靠传输的比特数可增大为O(mΥ/2n)(m为协作节点分布的密度,Υ为路径损耗指数).若存在密度为m且满足二维泊松点过程分布的协作节点,且这些协作节点距离检测方更近并发射人工辅助噪声对Willie进行干扰,Alice可05戴跃伟,等.无线隐蔽通信研究综述.DAIYuewei,etal.Asurveyofwirelesscovertcommunications.。
网络安全之IP隐通道探究
网络安全之IP隐通道探究摘要:目前网络安全的形势日益严峻,网络安全领域中的攻击手段层出不穷,目前利用隐通道传输信息也是网络攻击与防御中使用的一种方法。
在包交换网络中,IP隐通道的实现方式主要是IP存储隐通道与IP时间隐通道,其中IP时间隐通道利用数据包的时间属性隐蔽的特点传输信息,难于检测与消除,是现在IP隐通道技术的主流。
关键词:存储隐通道;时间隐通道;IP隐通道0引言网络安全领域中攻击手段、方式层出不穷,对于信息的完整性、保密性、可用性、可控性和不可否认性造成了严重的威胁。
从网络防御的角度如何保护信息或数据的安全,一种有效方式就是实现隐蔽通信。
隐蔽通信是指采取了隐蔽措施的通信,使得窃密者无法感知到信息的传输或对截获到的信息无法解读,从而达到对传输信息的保护。
目前隐蔽通信的方式大致有:传输信息的隐蔽、通信方式的隐蔽、传输信道的隐蔽、传输信号频谱(或其他物理信息)的隐蔽。
其中传输信道的隐蔽,即隐通道信息传输更为隐秘,更不易被感知与截获,在隐蔽通信中应用越来越宽泛。
1隐通道隐通道(CovertChannel)的概念形成于上世纪70年代初期,美国国防部的“可信计算机系统评估准则”把对隐通道的限制和分析纳入了安全计算机系统的标准中。
隐通道是一个能绕过系统制定好的安全机制的通信通道,以违反信息安全策略的方式传输信息,发送、接收双方利用合法操作实现隐蔽传输信息的目的,具有抗截获、抗检测等特点。
从嵌入隐蔽信息的方式进行划分,隐通道分为存储隐通道(CovertStorageChannel)和时间隐通道(CovertTimingChannel)。
存储隐通道是指发送方将信息直接或间接地写入某些存储位置(内存单元、外存空间、网络数据包等),而接收方通过读取此存储位置的信息,按照双方约定好的规则还原出来自发送方的信息。
时间隐通道是指发送方将信息嵌入到与时间有关的参数中,在信息交互中并不改变信息的内容,接收方通过预先定义好的规则将顺序、间隔、周期变化等与时间有关的参数来还原信息,达到隐蔽传输信息的目的。
涉密单位通信光缆防侦听技术研究
涉密单位通信光缆防侦听技术研究涉密单位通信安全是保障国家安全和社会稳定的一项重要任务。
防止敌对势力和黑客对涉密通信信息进行监听和窃取,成为涉密单位通信安全保障的一个重要环节。
其中,通信光缆的安全保障是最基础和最重要的一环。
因此,研究涉密单位通信光缆防侦听技术,对于保障涉密通信安全,具有重要的现实意义。
下面,本文将从三个方面谈谈涉密单位通信光缆防侦听技术研究。
一、光缆加密技术光缆加密技术是实现光缆安全传输的首要手段。
传统的光缆通信存在被监听的风险,如何保护光缆通信不被监听和窃取,成为涉密单位通信安全保障的关键问题。
为了解决这个问题,我们可以采用光缆加密技术,对光缆通信进行安全保护。
现有的光缆加密技术主要包括两种,一种是使用密码机实现的硬件加密技术,另一种是使用软件加密技术。
硬件加密技术一般应用于涉密通信的核心环节,例如国家决策层、军事机构等,其安全性高,但成本较高,软件加密技术则可以应用于一般涉密通信场合,其安全性逐渐得到保障,且成本相对较低。
二、光缆泄露检测技术通信光缆在经过不同地形地貌和不同气候环境后,可能会因施工瑕疵或不当操作等原因而产生泄露,导致通信信号泄露甚至被监听。
为此,我们需要开发一种光缆泄露检测技术,及时发现并排除泄露隐患。
现有的光缆泄露检测技术分为两类,一类是利用故障定位技术,包括OTDR(光时域反射),BLS(布里渊光纤故障定位)、OFDR(光频域反射)等技术,但这些技术虽然可以发现光缆泄露,但在定位上精度不足,无法满足涉密单位对泄露位置的要求;另一类是利用全分布式光纤传感技术,如 Raman 散射技术、布拉格光纤光栅技术等,这些技术可实现对2公里以内的光缆泄露实时定位和监测,解决了精度和准确性问题,达到了涉密单位监测的要求。
三、光缆干扰技术大多数窃听器都利用光缆本身的背景噪音来监测通信信号,所以我们可以利用高频率噪音干扰来干扰窃听器对光缆中的信息的监听。
目前,光缆干扰技术主要有两种方式,一种是参考信号干扰,即在发送端和接收端引入一定的干扰信号,使得窃听者无法获取和解调通信信号;另一种是信号变形干扰,即在发送端和接收端对光信号进行加工处理,使得窃听者在信号处理和解调过程中无法还原出原始数据。
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隐蔽通信及安全检测防护技术探究
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1 绪论
恶意的隐蔽通信(也称隐蔽信道)是网络攻击者进行网络攻击成功关键。
通过攻击者通过对受控主机的控制,通过使用恶意程序或修改正常程序,在看似正常的网络通信中嵌入消息并混合在正常的网络流量中。
这样帮助攻击者绕过传统通过访问控制列表、利用签名、信誉列表及沙箱识别等传统安全防护产品的检测,从而进行控制指令执行、恶意代码传播、敏感数据窃取等攻击行为。
隐蔽信道最早在1973 年由美国Lampson 提出。
美国国防部对隐蔽信道研究高度重视,在1993 年发布了可信系统的隐蔽信道分析的指南。
随着互联网通信协议的广泛使用和互联网应用的蓬勃发展,隐蔽通信也得到了越来越广泛的研究和利用。
针对隐蔽通信的检测和预防,信息安全界也展开了大量的研究和实践工作。
本文将针对隐蔽通信的攻击和防护进行分析研究并根据现有方式的不足提出相应的安全应对措施。
2 隐蔽信道攻击研究
互联网协议版本(IPV4)报头隧道是隐蔽信道在网络层的第一个实例。
因为IP 是广泛使用的协议,因此利于目标协议的数据隐藏。
IP 数据包包含一个协议报头,它有23 个字段组成并用于各种目的,如携带的路由信息、服务质量系统信息,分段信息的。
但是这些信息可用来传输非网络管理是信息。
尽管这些报头中的这些信息是公开且可被检测,但是里面的数据并不被认为是异常的。
16bit 的IP 标示(ID)字段也是最常见的可用于隐蔽数据传输的选择。
一个隐蔽信道可以将编码数据分隔成16bit 字节并封装于IP 的标示字段中进行隐蔽传输。
此外,IP 协议还有许多通过操作利用IP 报头进行隐蔽信道传输的漏洞,例如24bit 的可选字段、8bit 的字段填充位、3bit的不分段标示(DF flag)以及生存时间字段(TTL)。
IPV6 协议是IPV4 协议的增强版本,但是由于其更复杂,也更利于隐蔽信道进行利用。
另一个隐蔽通信常用的协议是TCP 协议。
例如在TCP 协议中,初始序列号(ISN)是随机产生的并使用在TCP 会话的一个分段中(SYN 分段),但是在ISN 中填充使用非随机的值并不中断TCP 协议,因此恶意用户可以每次传输32bit 的任意数据。
由于ISN 本身就是随机的,因此当其用作隐蔽信道传输的载体时非常难以进行判断分析。
除了对IP,TCP 数据包特定字段的利用,还有其它对协议的隐蔽信道攻击利用方式,包括ICMP Tunnel,HTTP Tunnel和DNS Tunnel。
ICMP Tunnel 是利用IETF 组织RFC 792 中对ICMP 响应数据报文中定义的缺陷,即允许包头中类型为0 或8 的ICMP 数据包拥有任意长度。
HTTP Tunnel 是一种使用HTTP 协议封装不同的网络协议的技术。
网络协议一般指的是TCP/IP 族协议。
HTTP 协议扮演了隧道包装器的角色,网络协议则通过隧道来进行通信。
HTTP tunnel 分为连接代理和无连接代理两类。
连接代理是HTTP client 和HTTP Proxy 进行通信,由HTTP Proxy 来完成TCP 流的代理转发。
而无连接代理方式则是client 将经由其出去的TCP 流封装在HTTP 协议中发给HTTP server,HTTP sever解析出TCP 流后进行转发。
DNS Tunnel 的方式也是借由对DNS 数据包的修改操控完成隐蔽数据的发送。
例如修改DNS数据包IP 和UDP 报头,增加额外的数据包长度就可以添加任何数量的二进制数据到DNS 数据包的尾部,同时也不会影响到DNS 服务器和解析器对这类已修改的DNS 查询和应答数据包的处理。
此外还可以利用DNS 解析器并不要求DNS 数
据包指针只能指向数据包之前的位置的漏洞。
该方式可以将指针调整指向插入隐蔽数据后的标签位置(见图5)。
最后还有一些新的隐蔽通信实现的方式,包括利用VOIP__和X509 证书。
VOIP 协议中可以利用VOIP 协议中SEQ(顺序号)和SSRC(源验证者)这两个地方写入隐藏数据,还可以对控制协议(SIP,H323,RTCP)进行隐蔽通信。
在X509 证书可以操作证书的有效时间来实现隐蔽数据传输。
根据X509 证书的定义,有效时间的最早年份值为1900,而最晚年份可以是9999,因此该项值在1900 年00:00:00 到9999 年23:59:59之间共有(9999-1900)×365×3600=10,642,086,000 个变化。
这意味着高达33bit 的数据可以利用时间差分编码方式在一个数字证书中进行传输。
隐蔽通信是一种非常规的通信方式,由于其可以突破众多的限制,实现跨网络域的通信,多年来网络通信行业一直在开展这方面的研究。
如解放军信息工程学院文志军提出了利用ICMP 隧道协议实现三级模式模式穿越防火墙的控制和实现方法。
南京理工大学王鹏提出提出通过TCP 时间戳选项构造记录式包间隔构造隐蔽信道的方式。
对于隐蔽通信,信息安全界更多关注如何检测和防护隐蔽信道。
3 隐蔽信道攻击防护研究
目前关于隐蔽信道的检测技术主要包含三个方向:
(1)通过数据流统计的方式进行检测。
该方式通过对网络或传输层的监测建立网络中协议数据流在一定条件下的阀值。
当流量超出该阀值,则视为检测到隐蔽通信。
例如钱玉文等提出基于密度聚类的隐蔽信道检测算法检测出不同种类的隐蔽信道。
和Kenton Born 提出通过字符频率分析的方式来检测DNS 隧道以及通过利用NgViz 工具来统计分析检测DNS 隧道。
Guido Pineda Reyes 提出通过统计分析数据流指标特征的方式来发现隐蔽信道。
(2)通过特征来进行检测。
这种特征可以是一种随机分布,如果不符合,则视为检测到隐蔽通信。
例如前面提到TCP协议的ISN,该值理论上应是随机生成,但由于填充了隐蔽数据,其随机分布可能呈现一定的规律性。
因此利用该特征作为检测隐蔽通信的手段。
此外还可以将数据包中字段的设定作为特征。
例如如果TCP 包头的保留字段没有使用,而该字段确又有数值,则该情况可能就是一种隐蔽通信。
(3)通过学习“网络行为”并使用统计的方式来建立模型,进而判断哪种网络流量是“正确的行为”。
例如
曹自刚提出基于协议的一般性概念将真实世界中的常见网络协议抽象为协议语法格式,协议状态转移和协议行为三种属性,并提出了面向常见网络协议的通用伪装检测框架,从上述三个方面分别对协议的合规性和异常度进行深度验证。
Paras Malhotra 通过分析网络中特定主机、端口和应用的加密行为来分析检测未授权的加密数据流。
4 隐蔽信道攻击防护研究的不足
以上三种检测方向的研究为隐蔽信道的检测提供了很好的解决思路。
但从信息安全攻击链的角度来以上检测方式还不能完全解决隐蔽信道攻击的风险。
存在的问题包含如下:
(1)以上检测方向均集中在事中检测的阶段。
而最终企业/机构用户来说,攻击已经发生了,而且可能已经造成了一些事实上和实际的损失。
因此需要加强在事前预防和事后修复方面的安全措施。
(2)对于隐蔽信道的检测和防护并应不只限于协议分析层面、网络数据传输层面。
还应加强在终端恶意代码防护、员工安全意识培训、定期安全评估这些方面的管控手段。
从攻击的源头和最终的落地等方面给予全面的防护。
(3)对于隐蔽信道的攻击检测,目前大部分的研究
还仅限于理论研究未真正走出实验室,市场上可供最终用户选择的安全防护产品依然非常罕见。
与此相反,在互联网上用于隐蔽通信的工具随手可得。
例如Covert Channel Tunneling Tool,dnscat2,Loki ICMP Tunneling,Super Network Tunnel,HTTP -Tunnel 等。
(4)对于最终机构用户而言,更多的检测方式是通过人工方式进行安全评估。
但是,这种人工分析往往需要分析人员必须对网络协议、网络通信有深入的了解和丰富的实践经验。
因此对于最终机构用户可能需要专业第三方机构的协助。
5 结束语
在信息安全领域,由于隐蔽通信利用了OSI 体系模型中IP 协议、TCP/UDP 协议的安全漏洞,因此通过隐蔽信道在网络中建立隐蔽通信的可能性几乎是无止境的。
国内外研究人员对此已经投入了巨大的努力。
大多数的研究和讨论覆盖了不同的检测和预防技术理论。
这些理论包含统计分析、特征分析、模型分析的方式。
但即便如此,目前仍无一个完整的解决方案。
此外对隐蔽信道的检测和防护还应从攻击链的角度来考虑,覆盖事前、事中和事后三个阶段。
总体而言,对隐蔽信道进行检测和安全防护是一个十分复杂的难题。
还需要继续开展广泛的理论研究和实践。
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