论文题目：匿名网络动态化设计方法与技术研究
摘要：随着信息技术在计算机领域所占份额的飞速增长,匿名网络这种新兴的隐藏身份信息技术在信息安全领域中逐渐占据了不可或缺的地位。匿名网络在为我们提供匿名服务隐藏身份信息的同时,也面对着种种安全隐患所带来的挑战。传统的匿名网络由于自身的静态性设计存在缺陷和漏洞,很难抵抗飞速发展的追踪技术。为了扭转这种局面,本文提出了匿名网络动态化设计思想。对Tor匿名网络进行了深入的研究,并结合移动目标防御技术的相关理论和技术,提出了匿名网络动态化设计的框架和机制;提出了基于匿名网络带宽的动态路由算法;将动态协议设计的思想应用到Tor匿名通信系统中;提出了目录服务器动态防御方法,并实现了基于动态IP技术的目录服务器局域网交换设备。本文的主要成果如下:1.对移动目标防御理论、传统匿名网络相关工作进行全面调研后,针对存在的安全问题给出了匿名网络动态化设计思想。提出了一种混合模式的匿名网络框架。给出了匿名网络动态化设计的一些基本机制。2.在匿名网络的路由选择方面引入动态设计。提出了兼顾匿名网络安全和性能的动态路由算法,与其余几类算法进行对比实验。实验结果表明,动态路由算法可以更好地抵御架设高带宽攻击节点的流量分析攻击。3.将动态协议设计方法应用在Tor网络上。对Tor网络的协议状态转移过程和报文格式进行了动态变化设计。在时间变化层面根据概率模型上对匿名网络动态化设计方法进行了安全性分析。4.提出了目录服务器动态防御方法,根据动态IP技术设计并实现了目录服务器局域网交换系统。该系统的主要功能是动态改变目录服务器的IP地址,使攻击者无法通过一个被控跳板以网络扫描的方式获取其余目录服务器的信息。在局域网中部署该系统和对其进行测试,测试结果表明,系统在不影响正常通信的情况下,很好地保护了局域网内用户的身份信息。
关键词：匿名网络;移动目标防御;流量分析;动态变化设计
学科专业：计算机科学与技术
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 选题的背景和意义
1.2 研究现状
1.2.1 匿名网络研究现状
1.2.2 匿名网络追踪技术研究现状
1.2.3 移动目标防御技术研究现状
1.3 本文研究内容和主要工作
1.4 论文的组织结构
第二章 匿名网络动态化设计思想
2.1 Tor匿名通信系统分析
2.1.1 Tor网络的基本特点
2.1.2 Tor系统的设计原理
2.1.3 Tor网络通信机制
2.1.4 针对Tor的攻击
2.2 混合模式的匿名网络动态化设计框架
2.3 匿名网络动态化设计机制
2.3.1 动态协议的随机化方法
2.3.2 动态协议的变化时机选择机制
2.3.3 数据同步机制
2.4 攻击行为假设
2.5 本章小结
第三章 动态路由算法
3.1 传统通信链路选择算法
3.2 动态路由算法
3.2.1 新节点选择算法
3.2.2 安全性评估
3.2.3 性能评估
3.3 实验与分析
3.3.1 实验环境
3.3.2 数据及分析
3.3.3 算法实际应用
3.4 本章小结
第四章 Tor网络动态协议设计方法
4.1 状态转移过程动态变化设计
4.1.1 客户端状态转移图
4.1.2 客户端状态转移过程动态变化设计
4.2 报文单元格式动态变化设计
4.2.1 对Tor的重放攻击
4.2.2 报文格式动态变化设计
4.3 动态变化设计安全性分析
4.4 本章小结
第五章 目录服务器动态防御方法
5.1 基于动态IP技术的目录服务器设计方法
5.1.1 IP地址空间分配和变化频率选取
5.1.2 IP地址变化时机方案和选择策略
5.1.3 IP地址虚拟化方法
5.2 目录服务器异构冗余技术
5.2.1 异构冗余系统结构
5.2.2 投票机制
5.3 系统设计
5.3.1 DIT_device系统的技术架构
5.3.2 DIT_device的系统架构
5.3.3 各模块的设计与实现
5.4 系统测试
5.4.1 测试环境
5.4.2 测试结果
5.5 本章小结
第六章 结束语
6.1 工作总结
6.2 下一步的工作和展望
致谢
参考文献
作者简历