通信学报 ›› 2019, Vol. 40 ›› Issue (5): 67-78.doi: 10.11959/j.issn.1000-436x.2019111

所属专题: 区块链

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区块链环境下的新型网络隐蔽信道模型研究

李彦峰1,2,丁丽萍1,3(),吴敬征4,崔强5,刘雪花1,2,关贝6   

  1. 1 中国科学院软件研究所并行软件与计算科学实验室,北京 100190
    2 中国科学院大学计算机科学与技术学院,北京 100049
    3 广州中国科学院软件应用技术研究所电子数据取证实验室,广东 广州 511458
    4 中国科学院软件研究所智能软件研究中心,北京 100190;5.中国科学院软件研究所互联网软件技术实验室,北京 100190;6.中国科学院软件研究所协同创新中心,北京 100190
    5 中国科学院软件研究所互联网软件技术实验室,北京 100190
    6 中国科学院软件研究所协同创新中心,北京 100190
  • 修回日期:2019-04-11 出版日期:2019-05-25 发布日期:2019-05-30
  • 作者简介:李彦峰(1984- ),男,山东济宁人,中国科学院软件研究所博士生,主要研究方向为网络隐蔽信道构建与分析。|丁丽萍(1965- ),女,山东青州人,博士,中国科学院软件研究所研究员、博士生导师,主要研究方向为数字取证、系统安全与可信计算。|吴敬征(1982- ),男,河北唐山人,博士,中国科学院软件研究所副研究员,主要研究方向为系统安全、漏洞挖掘、移动安全。|崔强(1985- ),男,辽宁抚顺人,中国科学院软件研究所博士生,主要研究方向为机器学习、推荐算法、众测。|刘雪花(1986- ),女,湖南涟源人,中国科学院软件研究所博士生,主要研究方向为数字取证、系统安全与可信计算。|关贝(1986- ),男,山西运城人,博士,中国科学院软件研究所助理研究员,主要研究方向为人工智能方法和大数据分析方法、网络安全分析技术、操作系统虚拟化技术和安全操作系统。
  • 基金资助:
    国家重点研发计划基金资助项目(2016QY01W0200);国家自然科学基金面上基金资助项目(61772507);广州市科技计划基金资助项目(201802020015)

Research on a new network covert channel model in blockchain environment

Yanfeng LI1,2,Liping DING1,3(),Jingzheng WU4,Qiang CUI5,Xuehua LIU1,2,Bei GUAN6   

  1. 1 Laboratory of Parallel Software and Computational Science,Institute of Software Chinese Academy of Sciences,Beijing 100190,China
    2 School of Computer Science and Technology,University of Chinese Academy of Sciences,Beijing 100049,China
    3 Digital Forensics Lab,Institute of Software Application Technology,Guangzhou &Chinese Academy of Sciences(GZIS),Guangzhou 511458,China
    4 Intelligent Software Research Center,Institute of Software,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100190,China;5.Laboratory for Internet Software Technologies,Institute of Software Chinese Academy of Sciences,Beijing 100190,China;6.Collaborative Innovation Center,Institute of Software,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100190,China
    5 Laboratory for Internet Software Technologies,Institute of Software Chinese Academy of Sciences,Beijing 100190,China
    6 Collaborative Innovation Center,Institute of Software,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100190,China
  • Revised:2019-04-11 Online:2019-05-25 Published:2019-05-30
  • Supported by:
    The National Key Research and Development Program of China(2016QY01W0200);The National Natural Science Foundation of China(61772507);The Science and Technology Planning Project of Guangzhou Municipality(201802020015)

摘要:

区块链是随着数字货币商品兴起的去中心化基础架构,具有安全可信、顽健性高等特点。首次提出区块链环境下的网络隐蔽信道模型,具有抗干扰性、抗篡改性、多线路通信性、接收方匿名性、线路无关性,可以克服现有网络环境下的隐蔽信道特性缺陷等弊端。首先提出了区块链网络隐蔽信道模型,用形式化方法建模并证明了抗干扰性和抗篡改性;其次构建了基于业务操作时间间隔的区块链网络隐蔽信道的场景;最后提出了包含抗检测性、顽健性、传输效率的区块链网络隐蔽信道评估向量,为基于区块链环境的新型网络隐蔽信道的实用化奠定了理论基础。

关键词: 网络隐蔽信道, 区块链, 抗干扰性, 抗篡改性, 链式存储

Abstract:

Blockchain is a decentralized architecture emerging with cryptocurrencies,which is credible and robust.A network covert channel model in blockchain environment was proposed for the first time,which was anti-interference,anti-tamper modification,multi-line communication,receiver anonymity and line independence.The shortcomings of network covert channel in existing network environment could be tackled by the new type of network covert channel,such as characteristic defect.etc.Firstly,A network covert channel model in blockchain environment was presented by formal method,its anti-interference and anti-tamper modification was proved.Then,a blockchain network covert channel scenario using service operation interval time was presented.Finally,the undetectability,robustness and rate of the blockchain network covert channel evaluation vectors was proposed.A theoretical foundation was laid for the practicality of the new type of network covert channel in blockchain.

Key words: network covert channel, blockchain, anti-interference, anti-tamper modification, chained storage

中图分类号: 

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