抗统计分析的isn随机增量协议隐写算法

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1、第11A期杨智丹等：抗统计分析的ISN随机增量协议隐写算法·39·抗统计分析的ISN随机增量协议隐写算法杨智丹1，刘克胜1，陈宇2，陈建熊1(1.电子工程学院网络系,安徽合肥230037;2.北京大学信息科学技术学院,北京100871)摘要：为了增强网络隐蔽通道抵抗检测的能力，研究了协议隐写算法的透明性。通过对Windows2000操作系统进行的ISN（初始序列号）采样实验建立了系统的ISN生成模型，以此模型为基础提出了一种ISN随机增量协议隐写算法。该算法可以逼真地模拟该平台上的ISN生成算法，产生的ISN分布在视觉和统计特征上与正常系统

2、非常接近。采用相似度指标对实验结果进行了客观性评价，评价结果表明，隐写序列在相似度上逼近了用最小二乘法进行曲线拟合所得的序列，对于现有的统计隐写分析具有透明性。关键词：信息隐藏；协议隐写；网络隐蔽通道；隐写分析中图分类号：TP393.08文献标识码：A文章编号：1000-436X(2008)11A-0034-07RandomincrementalISNalgorithmofprotocolsteganographyagainststatisticalsteganalysisYANGZhi-dan1,LIUKe-sheng1,CHENYu2,

3、CHENJian-xiong1(1.DepartmentofNetwork,ElectronicEngineeringInstitute,Hefei230037,China;2.SchoolofElectronicEngineeringandComputerScience,BeijingUniversity,Beijing100871,China)Abstract:Inordertoenhancethenetworkcovertchannel’sabilityofdetection-resistant,theinvisibilityforp

4、rotocolsteganographywasstudied.TheISNgenerationmodelofWindows2000wasestablishedthroughinitialsequencenumber(ISN)samplingexperimentsoftheoperationsystem.Withthebasisofthismodel,asteganographynamedrandomincrementalISNalgorithmwasproposed.ItcouldsimulateISNgenerationalgorithm

5、oftheplatformrealistically,anditsdistributionofISNwasveryclosetothenormalsystem’sdistributioninvisualandstatisticalfeatures.Theresultsofexperimentalwereevaluatedobjectivelywithsimilarityindex.Andtheevaluationresultsshowthatthesteganographysequencesaresimilartothesequencesw

6、hichcomefromleastsquaresfittingmethodinapproximation.Sothealgorithmistransparenttotheexistingstatisticssteganalysis.Keywords:informationhiding;protocolsteganography;networkcovertchannel;steganalysis第11A期杨智丹等：抗统计分析的ISN随机增量协议隐写算法·39·1引言收稿日期：2008-09-11隐写术是将信息（秘密信息、版权信息等）隐匿在其他

7、信息（掩护载体）之中的技术，此处的载体包括常见的多媒体信息，也包括印刷电路板、DNA序列、程序代码等非常规载体。在文献[1]的描述中，隐写术与隐蔽通道同属信息隐藏学科，其概念相互交叉，同时又共享许多相同的技术。协议隐写是一种隐写术，它在概念上限定了信息隐藏的载体是网络协议的数据包。虽然协议隐写在网络安全和服务质量上也有应用[2]第11A期杨智丹等：抗统计分析的ISN随机增量协议隐写算法·39·，其主要用途仍是隐蔽通信，此时，通常将这种通信信道称为网络隐蔽通道。网络隐蔽通道通过协议隐写以不为第三方知晓的方式传递秘密信息，以牺牲带宽的代价换取通

8、信的隐蔽性，在现有的网络通信技术里独辟蹊径，具有广阔的应用前景。1996年，文献[3]首次提出OSI七层模型中的每一层都可以进行信息隐藏，文献[4]提出利用协议隐写在TCP/IP