基于模型的网络隐写检测研究

网络隐写是利用网络冗余传递隐秘信息的一种技术，其会给系统带来信息泄露的安全隐患。当前网络隐写正朝着具有更高隐蔽性、多方式组合使用的方向发展，从而导致单链路的异常性的降低，使得现有的基于异常数据模式的检测算法无法得到可靠的检测结果。针对此问题，本课题提出基于模型的网络隐写检测研究。利用统计分析、非线性时间序列分析、聚类分析等理论工具和方法，分析正常网络通信中，网络数据流的各层特性，建立基于状态和行为的存储式模型，基于非线性分析和多元统计分析的时间式模型，以及融合多种特征的聚类模型，并通过所建模型给出存储式和时间式网络隐写相应检测算法。本课题的研究可为网络隐写的可靠检测提供理论依据和技术支持。

课题组围绕基于模型的网络隐写检测技术研究中的关键问题展开研究，按照研究计划，顺利完成了预期研究内容，取得了一系列阶段性成果。针对与TCP标志位以及FTP命令序列编码的存储式隐写，提出了基于TCP和FTP行为Markov模型的检测算法，相关成果发表在Telecommunication Systems和International Journal of Advancements in Computing Technology上；针对一种组合式隐写，提出了一种基于TCP Burst Size的检测方法，成果发表在Journal of Information Hiding and Multimedia Signal Processing上；针对TCP重传隐写，提出了检测方法并进一步改进了重传隐写，该成果发表在Journal of Networks上；针对时间式隐写，提出了一种基于模拟喷泉码的时间式隐写，该成果发表在IEEE Transactions on Information Forensics and Security上。针对稀疏嵌入时间式隐写，提出了基于K-S分析的检测方法，该成果发表在Advances in information sciences and service sciences，基于具有自适应更新的基于直方图统计的K-S分析成果已被Security and Communication Networks接收；课题组还对多媒体内容保护和工控网安全进行了研究，相关成果发表在Computers & Graphics、Multimedia Tools and Applications等期刊以及CIHW 2013会议上。依托本课题共申请专利4项，其中授权2项，发表学术论文30篇，其中SCI检索8篇，EI检索12篇，并获得第十一届CIHW最佳论文奖，论文发表和专利授权数量和质量均超预期。课题组开发了隐写检测系统，单点可处理1Gbps流量且已应用于某网络安全防御体系。学术交流方面，2012年组织了MINES2012国际会议和全国信息隐藏技术发展研讨会，2015年在南京举行CIHW青年学术研讨会；人才培养方面，培养了博士生5人，硕士生7人，出国合作交流2人。课题负责人被聘为中国电子学会通信学分会多媒体安全专委员会委员，并作为多个国际会议的程序和技术委员会委员参与学术交流。