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基于網(wǎng)絡(luò)流量特征的流關(guān)聯(lián)技術(shù)的研究

發(fā)布時間：2020-09-21 18:30

　　在這個互聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展的時代,越來越多的人開始關(guān)注信息安全問題。無論是在匿名通信追蹤還是在跳板入侵檢測中,對流關(guān)聯(lián)技術(shù)的研究都是十分有必要的。其中,網(wǎng)絡(luò)流水印就是近年來流關(guān)聯(lián)技術(shù)研究的熱點(diǎn),將網(wǎng)絡(luò)流量分析與數(shù)字水印思想相融合的網(wǎng)絡(luò)流水印技術(shù)雖然能夠有效地對數(shù)據(jù)源進(jìn)行追蹤,但水印較強(qiáng)的魯棒性和不可見性卻是難以同時平衡的關(guān)鍵因素,因?yàn)榱魉〔坏枰_保不被攻擊者發(fā)現(xiàn),還要確保它能一直“存活”于網(wǎng)絡(luò)流中,同時不被攻擊者移除。例如,雖然冗余數(shù)據(jù)包的增加可以在一定程度上提高水印的魯棒性,但同時也增加了水印嵌入和提取的時空開銷。而如果連續(xù)嵌入過多水印也會增加暴露水印的風(fēng)險(xiǎn)。針對目前網(wǎng)絡(luò)流水印技術(shù)檢測率低、時空開銷大以及魯棒性和不可見性難以同時很好平衡等問題,本文提出基于網(wǎng)絡(luò)流量特征的流關(guān)聯(lián)技術(shù),該方案直接對網(wǎng)絡(luò)流量本身進(jìn)行分析,在不需要修改網(wǎng)絡(luò)流量模式的前提下,構(gòu)建具有網(wǎng)絡(luò)流特征的流標(biāo)識符,以此對網(wǎng)絡(luò)流進(jìn)行關(guān)聯(lián)匹配。本文的具體研究如下:(1)基于混沌理論和主成分分析(Principal Components Analysis,PCA)的網(wǎng)絡(luò)流量關(guān)聯(lián)方法。首先,利用混沌理論可以揭示偽隨機(jī)現(xiàn)象背后隱藏的某些內(nèi)在規(guī)律這一特點(diǎn),通過估計(jì)延遲時間和嵌入維度對混沌時間序列進(jìn)行相空間重構(gòu),挖掘網(wǎng)絡(luò)流量潛在的深層次的時空特性;其次,再在保持時空特性不變的情況下,通過主成分分析(PCA)方法從經(jīng)過相空間重構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)流中找出流量的主成分特征,在此基礎(chǔ)上構(gòu)建具有適應(yīng)性和穩(wěn)健性的網(wǎng)絡(luò)流量特征;最后對源、宿兩端的相似度進(jìn)行計(jì)算進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)流量之間的關(guān)聯(lián)的判斷,而這些都是不需要對原始網(wǎng)絡(luò)流量的模式進(jìn)行修改的。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該方案相比方案RAINBOW以及ICBW來說,在同樣的網(wǎng)絡(luò)干擾情況下?lián)碛懈玫臋z測效率。(2)基于小波分析和混沌理論的網(wǎng)絡(luò)流量關(guān)聯(lián)算法。首先,本方案提出利用小波變換擁有在頻域和時域能夠?qū)π盘柕奶卣鬟M(jìn)行揭示的能力,以及能夠從多個尺度對網(wǎng)絡(luò)流量進(jìn)行分析的特點(diǎn),本文采取小波變換這個方法來分解混沌時間序列進(jìn)而得到兩個分量,即高頻分量和低頻分量,從而從多個尺度對網(wǎng)絡(luò)流量特性進(jìn)行描述。其次,然后,再用相空間重構(gòu)方法分別對高頻分量和低頻分量進(jìn)行重構(gòu),從而得到經(jīng)過小波變換的網(wǎng)絡(luò)流量不同頻率的時空特性,把各個結(jié)果通過小波重構(gòu)生成網(wǎng)絡(luò)流量的最終流特征結(jié)果,以此為基礎(chǔ)構(gòu)建基于小波變換和混沌理論的網(wǎng)絡(luò)流特征。最后,計(jì)算發(fā)送端和接收端流的相似度,以此進(jìn)行流的關(guān)聯(lián)檢測。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,與現(xiàn)存比較典型的方法相比,本文所提方案在有具有高檢測率的同時具有低誤報(bào)率。
【學(xué)位單位】：華僑大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TP393.06;TP309
【部分圖文】：