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若干抗污染及窃听的安全网络编码方案

若干抗污染及窃听的安全网络编码方案

作者：周赵斌福建师范大学

学位级别：硕士

2000年,Ahlswede等人首次提出了网络编码概念,它与传统单调的存储—转发路由工作方式有着明显的区别。因为网络编码容许中间节点在转发数据前先对来自上游不同链路上的消息数据进行编码操作,所以,网络编码理论可使组播网络达到“最大流... 详细信息

2000年,Ahlswede等人首次提出了网络编码概念,它与传统单调的存储—转发路由工作方式有着明显的区别。因为网络编码容许中间节点在转发数据前先对来自上游不同链路上的消息数据进行编码操作,所以,网络编码理论可使组播网络达到“最大流最小割”定理规定的容量传输上界。此外,网络编码在降低节点能耗、改善网络负载均衡和巩固网络鲁棒性等方面均显示出其优越性。随着人们对网络编码的深入研究,它的安全性问题(信息窃听和数据污染)越来越受到关注。目前,研究人员基于密码学知识提出了许多抵抗信息窃听和数据污染的安全网络编码方案。然而这些方案大多以牺牲系统性能作为代价,如增大了编码的复杂度、降低了数据的传输速率以及增加了数据的冗余等,从而大大地降低了网络的吞吐量。如何在有效地提升网络的吞吐量和链路鲁棒性的同时,又能确保网络数据传输的安全性是网络编码研究领域一个很有意义的课题。本论文主要针对网络编码存在的信息窃听和数据污染两大类安全问题作了一些工作。本文首先对网络编码的基本概念和主要优缺点,作了简单地介绍,并简要地概括了国内外学者在网络编码安全性方面的研究成果及研究进展。其次,本文给出了一种抗窃听和污染的网络编码方案。该方案利用节点的私钥对数据进行加密以增强其安全性,有效地抵抗了窃听攻击;并且引入列表译码算法来抵抗污染攻击。同时对该方案进行了数值分析,分析结果表明：信源编码和信宿解码两方面的计算代价减小了,而且以接近1的概率达到弱安全要求。第三,本文提出了一种基于数字签名的网络编码(SCH NC)方案,新方案不仅能够解决污染攻击问题,而且能有效地确定出污染攻击源的位置,从而降低污染攻击对网络造成的影响。最后,本文通过引入快速的并行CRC校验码和消息时间戳的设计理念,给出了一种基于CRC校验码的防污染网络编码方案。从该方案的安全性方面和效率方面进行分析表明：网络编码、并行逆序CRC检验码和消息时间戳三者的结合可以有效地抵抗污染攻击和重放攻击,并且大大地降低节点的计算代价,提高了网络的吞吐量。

关键词：网络编码污染攻击窃听攻击列表译码算法数字签名并行逆序CRC检验码

LMSD中zz接口与A1接口的多协议关联监听研究

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LMSD中zz接口与A1接口的多协议关联监听研究

作者：周赵斌复旦大学

学位级别：硕士

为了满足CDMA2000技术发展和国内3G网络的建设的需要,中国电信依据3GPP2标准,引入了传统移动终端域(Legacy MS Domain, LMSD),这是向CDMA2000网络全IP化发展的重要步骤,它引入了基于IP的软交换系统架构,并支持无线接入网的IP化。在LMSD... 详细信息

为了满足CDMA2000技术发展和国内3G网络的建设的需要,中国电信依据3GPP2标准,引入了传统移动终端域(Legacy MS Domain, LMSD),这是向CDMA2000网络全IP化发展的重要步骤,它引入了基于IP的软交换系统架构,并支持无线接入网的IP化。在LMSD阶段,核心网引入了xx/39、yy、zz等几个关键接口。其中zz接口是MSCe与MSCe之间的呼叫控制接口,应用协议SIP-I,是LMSD中的核心控制协议。SIP-1 (SIP with encapsulated ISUP),是由ITU定义的SIP扩展协议。在LMSD中,SIP-I既需要与无线接入侧的A接口协作完成CDMA2000的呼叫控制,也需要与xx/39、zz接口协作完成核心网侧的承载控制,另外,SIP-I的应用也使CDMA2000核心网与其他软交换设备的交互更为便捷。而多网融合与多协议交互协作同时也为网络监控提出了更高的要求,而不再仅仅局限于对于一种协议的信令监控。Tektronix公司的网络管理系统GeoProbe平台提供的多协议关联监听(MPC)功能,根据协议之间相关字段的串联,把多个协议信令交互分支合并到一个呼叫记录中,可以使网络管理者看到一个呼叫在整个网络中运行过程,监控多个网元在同一个呼叫中的工作状态,便于整体的分析呼叫的建立、管理、拆除的流程。本文通过协议分析、参数比对,分析了技术规范《中国电信CDMA2000核心网络接口协议技术规范—SIP-I》中的三个典型呼叫案例,在此基础上重点讨论了zz接口与A1接口的呼叫相关性,分析SIP-I协议与A1接口协议之间的关联,提出了对于两个接口的多协议关联监听的方案,设计了在GeoProbe平台中具体的MPC规则配置方法。

关键词： CDMA2000 LMSD SIP-I A1 多协议关联监听 GeoProbe

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一种抗窃听和污染攻击的网络编码方案

福建师范大学学报（自然科学版） 2014年第2期30卷 42-48页

作者：周赵斌许力李世唐罗晓晴福建师范大学数学与计算机科学学院福建省网络安全与密码技术重点实验室福建福州350117

网络编码的应用能够有效地提高网络整体性能,如提高网络吞吐量、均衡网络负载、提高带宽利用率、增强网络的鲁棒性等,但是单纯地利用网络编码不能较好地解决窃听(被动攻击)和污染(主动攻击)两大安全问题.针对以上安全问题,提出一种抗窃... 详细信息

网络编码的应用能够有效地提高网络整体性能,如提高网络吞吐量、均衡网络负载、提高带宽利用率、增强网络的鲁棒性等,但是单纯地利用网络编码不能较好地解决窃听(被动攻击)和污染(主动攻击)两大安全问题.针对以上安全问题,提出一种抗窃听和污染攻击的网络编码方案,该方案通过对数据进行编码,使得对信道进行窃听的敌手无法得到原始数据信息,进而有效地抵抗了窃听攻击,并且利用列表译码算法有效地抵抗污染攻击.通过理论分析证明了该方案能有效地增强网络安全性,并且能够提高网络鲁棒性.

关键词：网络编码窃听攻击污染攻击列表译码算法哈希函数

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基于费马点的网络连通性修复策略

网络与信息安全学报 2019年第5期5卷 32-38页

作者：周赵斌章红艳汪晓丁福建师范大学数学与信息学院福建福州350117 福建省网络安全与密码技术重点实验室福建福州350117 福建师范大学协和学院福建福州350117

连通性修复是保证网络有效性、可靠性的重要手段,而目前关于1-连通性修复的策略没有将图形的几何性质与网络的拓扑结构很好地结合,因此难以用最少的中继节点完成修复。将费马点、三角剖分与最小生成树有效结合,设计了一种基于费马点的... 详细信息

连通性修复是保证网络有效性、可靠性的重要手段,而目前关于1-连通性修复的策略没有将图形的几何性质与网络的拓扑结构很好地结合,因此难以用最少的中继节点完成修复。将费马点、三角剖分与最小生成树有效结合,设计了一种基于费马点的网络连通性修复策略,并且从理论上证明了该策略的近似比和复杂度分别为3√3/(4-√3)与O(n log n),而仿真实验表明该策略在中继节点消耗上明显少于其他同类型策略。

关键词：网络有效性连通性修复三角剖分费马点

在线社交网络中基于双向动态图注意力网络的异质图谣言检测方法

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小型微型计算机系统 2024年第11期45卷 2609-2617页

作者：周峤林兴澎周赵斌许力福建师范大学计算机与网络空间安全学院福州350117 福建师范大学福建省网络安全与密码技术重点实验室福州350117

在线社交网络的普及在帮助人们获取信息的同时,也为谣言的产生和传播创造了条件.现有的基于异质图的谣言检测研究忽略了传播动态性和双向结构特征的重要性.本文提出了一种基于双向动态图注意力网络的异质图谣言检测方法.首先,将谣言传... 详细信息

在线社交网络的普及在帮助人们获取信息的同时,也为谣言的产生和传播创造了条件.现有的基于异质图的谣言检测研究忽略了传播动态性和双向结构特征的重要性.本文提出了一种基于双向动态图注意力网络的异质图谣言检测方法.首先,将谣言传播过程建模为包含消息节点和用户节点的连续时间动态异质图,更细粒度地刻画传播的动态性;其次,使用自注意力和互注意力机制学习不同模态数据之间的隐藏关联,得到包含跨模态信息的表示向量;最后,通过独特的双向图注意力计算方式,在学习时序信息和双向结构信息的同时强化负向关联邻居节点的作用.在真实数据集上的实验结果证明本方案的效果优于其他对比方法.

关键词：谣言检测注意力机制图神经网络在线社交网络

认知无线网络中一种基于VCG的分布式安全频谱感知策略

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小型微型计算机系统 2016年第6期37卷 1228-1233页

作者：黄毅杰林晖许力黄川周赵斌福建师范大学数学与计算机科学学院福州350007

认知无线网络中的合谋攻击将严重危害频谱的安全感知和资源的可靠分配.文章首先对恶意次用户的合谋行为做出分析,然后将Vickrey-Clarke-Groves(VCG)机制与信誉机制有效融合,提出了新的分布式安全频谱感知策略***利用VCG机制激励次用户... 详细信息

认知无线网络中的合谋攻击将严重危害频谱的安全感知和资源的可靠分配.文章首先对恶意次用户的合谋行为做出分析,然后将Vickrey-Clarke-Groves(VCG)机制与信誉机制有效融合,提出了新的分布式安全频谱感知策略***利用VCG机制激励次用户提供真实的推荐信誉值,然后通过信誉机制来计算协作用户的可信度,最终实现安全的协作感知.仿真结果表明VCG-RSS能够有效地抵御合谋攻击和实现安全协作,提高频谱感知的准确性.

关键词：认知无线网络频谱感知 Vickrey-Clark-Groves机制信誉机制合谋攻击

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一种基于VCG机制的物联网安全路由协议

福建师范大学学报（自然科学版） 2015年第5期31卷 21-28页

作者：夏有华许力林晖周赵斌福建省网络安全与密码技术重点实验室福建师范大学数学与计算机科学学院福建福州350117

设计安全的路由协议以确保网络与隐私信息安全是物联网面临的一个巨大挑战.将机制设计理论引入物联网安全路由协议的设计中,提出一种新的VCG(Vickrey-Clark-Groves)机制,然后将VCG机制应用到路由协议中,设计出安全路由协议PALX,并分析... 详细信息

设计安全的路由协议以确保网络与隐私信息安全是物联网面临的一个巨大挑战.将机制设计理论引入物联网安全路由协议的设计中,提出一种新的VCG(Vickrey-Clark-Groves)机制,然后将VCG机制应用到路由协议中,设计出安全路由协议PALX,并分析证明了PALX的有效性与安全性.仿真结果表明PALX能有效的抵御欺骗攻击和诽谤攻击.

关键词：物联网网络安全路由协议 VCG机制

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基于数字签名的防污染网络编码方案

计算机系统应用 2016年第6期25卷 185-190页

作者：周赵斌许力福建师范大学福建省网络安全与密码技术重点实验室福州350007

网络编码技术对于提高网络吞吐量、均衡网络负载、提高带宽利用率、增强网络的鲁棒性等方面都有明显的优势,但是无法直接抵抗污染攻击.最近,学者提出了基于同态哈希函数的签名方案,可以较好检测污染攻击,但是很难定位被污染的节点.本文... 详细信息

网络编码技术对于提高网络吞吐量、均衡网络负载、提高带宽利用率、增强网络的鲁棒性等方面都有明显的优势,但是无法直接抵抗污染攻击.最近,学者提出了基于同态哈希函数的签名方案,可以较好检测污染攻击,但是很难定位被污染的节点.本文结合两者的优势提出了一个基于数字签名的网络编码方案,该方案不仅能够抵抗污染攻击,而且能有效地确定出攻击源的位置,从而降低污染攻击对网络造成的影响,并提升网络的健壮性.

关键词：网络编码污染攻击身份确认数字签名同态哈希函数

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高校数据治理过程中数据自动回流技术研究

信息系统工程 2021年第5期34卷 93-94页

作者：苏彬庭许力周赵斌福建师范大学网络与数据中心福建省网络安全与密码技术重点实验室网络安全与教育信息化福建省高校工程研究中心

数据治理为高校整合数据资产提供了实施方法和技术支撑。数据回流作为数据治理过程的重要组成部分,在解决数据清洗、纠错、补录等问题发挥至关重要的作用。传统的数据回流技术,由于操作复杂,在实施过程中难以开展。论文首先介绍了传统... 详细信息

数据治理为高校整合数据资产提供了实施方法和技术支撑。数据回流作为数据治理过程的重要组成部分,在解决数据清洗、纠错、补录等问题发挥至关重要的作用。传统的数据回流技术,由于操作复杂,在实施过程中难以开展。论文首先介绍了传统数据回流技术的框架,然后对该框架进行分析,最后基于该框架设计一种数据自动回流技术,并介绍技术实现方法。

关键词：高校数据治理数据回流