【摘要】：通信安全是保證國家軍事、政治等機密安全的關(guān)鍵。傳統(tǒng)密碼學通過加密確保了通訊內(nèi)容的安全,但未對通訊過程進行保護,暴露了通信的元信息,使攻擊者對通訊內(nèi)容的截獲和破解成為可能。隱蔽信道在傳統(tǒng)密碼學的基礎(chǔ)上實現(xiàn)了對通訊過程的保護,提供了高安全場景下的秘密通信方式。本文研究面向5G接入網(wǎng)的隱蔽信道,解決傳統(tǒng)隱蔽信道因用戶數(shù)據(jù)通信行為引起檢測者關(guān)注而導致隱蔽性低的問題,因隱蔽信息不可靠傳輸而導致魯棒性低的問題。針對傳統(tǒng)隱蔽信道使用用戶數(shù)據(jù)作為隱蔽載體,使檢測者通過通訊行為檢測出隱蔽通信導致隱蔽性低的問題,本文基于5G接入網(wǎng)控制平面和用戶平面相分離的特點,提出一種基于控制平面信令的隱蔽載體設(shè)計策略,在此基礎(chǔ)上設(shè)計了一種隱蔽信息編碼方法,構(gòu)造了基于接入網(wǎng)控制平面的隱蔽信道,實現(xiàn)了與用戶數(shù)據(jù)無關(guān)的隱蔽通信,提高了隱蔽性。針對傳統(tǒng)隱蔽信道因缺乏差錯控制機制,使通信雙方隱蔽信息不一致導致魯棒性低的問題,本文基于RLC層的AM傳輸模式,結(jié)合窗口機制設(shè)計了隱蔽信道的差錯控制方法,實現(xiàn)了隱蔽信息的可靠傳輸,提高了魯棒性;針對傳統(tǒng)隱蔽信道容易被檢測方法檢測到的問題,提出了一種基于熵調(diào)節(jié)的抗檢測方法,實現(xiàn)了隱蔽信道信令概率分布和正常信道一致的效果,使基于相對熵的檢測方法失效,提高了抗檢測能力。本文基于OAI平臺設(shè)計和實現(xiàn)了接入網(wǎng)控制平面的隱蔽信道,并通過實驗結(jié)果對該信道的隱蔽性和魯棒性進行了驗證。實驗結(jié)果表明,本文所提出的隱蔽信道可以抵抗基于相對熵的檢測方法,使隱蔽通信行為不被檢測方法發(fā)現(xiàn),驗證了隱蔽性。同時,在通信環(huán)境不佳的情況下,保證了發(fā)送方和接收方隱蔽信息的一致,驗證了魯棒性。
【學位授予單位】：西安電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TN918
【圖文】：

圖3.2 RRC 連接重配置信令的信元格式其中切換過程和測量下發(fā)過程的都會使用 mesConfig 信元，因此本文擬采用該信元作為更為具體隱蔽載體。measConfig 信元用于配置 UE 需要執(zhí)行的測量參數(shù)，如頻內(nèi)測量、頻間測量、RAT 間測量和測量間隙等，該信元及其包含的信元格式如圖 3.3、圖 3.4、圖 3.5、圖 3.6 所示。該信元又由若干信元組成，分別為 MeasObjectToAddModLireportConfigToAddModList 和 measIdToAddModList 信元，分別用于標識測量項目的具體內(nèi)容、測量報告的具體內(nèi)容和本次下發(fā)測量的列表。不同的測量項目和測量報告使用不同的 measObjectId 和 reportConfigId 信元標識，表 3.1 列出了本文所使用的 RR連接重配置信令中信元的作用和所屬關(guān)系。表3.1 RRC 重配置信令中信元作用及所屬對照表信元名稱 信元作用 信元所屬measConfig 配置用戶終端需要執(zhí)行的測量參數(shù) RRC 連接重配置信令MeasObjectToAddModList 用于存儲測量項目的列表 measConfig

MeasObjectToAddModList信元格式

圖3.6 MeasIdToAddModList 信元格式3.3.2 字典編碼方式的定義本文提出了一種基于 RRC 連接重配置信令信元的編碼方式，稱為字典編碼方編碼方式利用 RRC 連接重配置信令信元的不同組合，代表不同的隱蔽信息形式編碼隱蔽信息。具體使用的載體為測量項目和測量報告的組合，可使用sObjectId 和 reportConfigId 指代。字典編碼方式的定義如下：當用戶終端 UE 在接入網(wǎng)覆蓋范圍內(nèi)時，UE 觸發(fā)隨機接入等一系列信令過，eNB 向 UE 發(fā)送了 N 個 RRC 連接重配置信令，假設(shè)控制信令序0 1 2 1, , ,...,nRC RRC RRC RRC ，控制信令對應包含的測量項目列表和測量報告分別為為0 1 2 1, ,,...,nM M M M 和0 1 2 1, ,,...,nR R R R ，其中 Mi和 Ri（0 i 一個RRC連接重配置信令中攜帶的測量項目和測量報告的集合。假設(shè)UE和共享了一本字典，用于隱蔽信息的編碼和解碼，例如表 3.2 展示了代表一位的字典示例，其中 mj和 rj（ j ）是具體的一個測量項目和測量報告，即sObjectId 為 j 的測量項目和 reportConfigId 為 j 的測量報告。表 3.2 中 UE 和

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本文編號：2788562