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Evicting and filling attack for linking multiple network addresses of Bitcoin nodes

Cybersecurity 2024年第3期7卷 49-68页

作者： Huashuang Yang jinqiao shi Yue Gao Xuebin Wang Yanwei Sun Ruisheng shi Dongbin Wang School of Cyberspace Security Bejing University of Posts and TelecommunicationsBeijingChina Tsinghua University Bejing 100084China Institute of Information Engineering Chinese Academy of SciencesBeijingChina

Bitcoin is a decentralized P2P *** supports users to use pseudonyms instead of network addresses to send and receive transactions at the data layer,hiding users'real network *** transaction tracing attack cuts through the network layer to directly associate each transaction with the network address that issued it,thus revealing the sender's network *** this attack can be mitigated by Bitcoin's network layer privacy *** Bitcoin protects the unlinkability of Bitcoin addresses and there may be a many-to-one relation-ship between addresses and nodes,transactions sent from the same node via different addresses are seen as com-ing from different nodes because attackers can only use addresses as node *** this paper,we proposed the evicting and flling attack to expose the correlations between addresses and cluster transactions sent from different addresses of the same *** attack exploited the unisolation of Bitcoin's incoming connection processing *** particular,an attacker can utilize the shared connection pool and deterministic connection eviction strategy to infer the correlation between incoming and evicting connections,as well as the correlation between releasing and flling *** on inferred results,different addresses of the same node with these connections can be linked together,whether they are of the same or different network *** designed a multi-step attack procedure,and set reasonable attack parameters through analyzing the factors that affect the attack effciency and *** mounted this attack on both our self-run nodes and multi-address nodes in real Bitcoin network,achieving an aver-age accuracy of 96.9% and 82%,***,we found that the attack is also applicable to Zcash,Litecoin,Dogecoin,Bitcoin Cash,and *** analyzed the cost of network-wide attacks,the application scenario,and proposed countermeasures of this attack.

关键词： Security and privacy Bitcoin Address linking

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An efficient confidentiality protection solution for pub/sub system

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Cybersecurity 2023年第4期6卷 14-25页

作者： Jinglei Pei Yuyang shi Qingling Feng Ruisheng shi Lina Lan Shui Yu jinqiao shi Zhaofeng Ma Beijing University of Posts and Telecommunications Beijing100876China Key Laboratory of Trustworthy Distributed Computing and Service(BUPT) Ministry of EducationBeijingChina School of Computer Science University of Technology SydneySydneyNSWAustralia

Publish/subscribe(pub/sub)systems are widely used in large-scale messaging systems due to their asynchronous and decoupled *** the population of pub/sub cloud services,the privacy protection problem of pub/sub systems has started to emerge,and events and subscriptions are exposed when executing event matching on untrustworthy cloud ***,as the number of subscriptions increases,the effectiveness of the previous confidentiality protection approaches declines *** this paper,we propose SBM(scalable blind matching),an effective confidentiality protection scheme for pub/sub *** the best of our knowledge,SBM is the first scheme that applies order-preserving encryption algorithm to protect the system’s confidentiality and ensure its *** this scheme,SBM-I is highly effective in subscription matching but is unable to achieve ideal security IND-OCPA,whereas SBM-II is suggested to ensure system security and SGX is used to reduce interaction and boost ciphertext matching *** experiment demonstrates that this method has better matching performance compared to others:the average matching time of SBM-I is 3–4 orders of magnitude faster than the matching algorithm MP and SGX-based algorithm SCBR when the number of subscriptions is 500,000,and the average matching time of SBM-II is 40 times faster than MP and 24 times than SCBR.

关键词： Pub/sub Confidentiality Privacy protection SGX Scalability

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基于会话机器人的深暗网威胁情报自动套取方法

网络空间安全科学学报

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网络空间安全科学学报 2024年第2期2卷 47-55页

作者：霍艺璇赵佳鹏时金桥王学宾杨燕燕孙岩炜北京邮电大学网络空间安全学院北京100876 中国科学院信息工程研究所北京100093 中国人民公安大学信息网络安全学院北京100038

深暗网因其强隐匿性、接入简便性和交易便捷性,滋生了大量非法活动。加密即时通信工具Telegram因强大的匿名保护机制,成为广受欢迎的深暗网威胁活动交流渠道,不法分子在群聊中发布敏感消息或广告,吸引感兴趣的成员私聊具体细节。从监管... 详细信息

深暗网因其强隐匿性、接入简便性和交易便捷性,滋生了大量非法活动。加密即时通信工具Telegram因强大的匿名保护机制,成为广受欢迎的深暗网威胁活动交流渠道,不法分子在群聊中发布敏感消息或广告,吸引感兴趣的成员私聊具体细节。从监管的角度来看,与不法分子的私聊通信中存在大量有价值的情报,伪装身份与不法分子展开针对性会话来套取有价值威胁情报,而不是在大量无意义消息中抽取有价值情报,有助于提高目标情报收集的质量与效率。针对上述问题提出了一种基于会话机器人的深暗网威胁情报自动套取方法,通过调用会话生成能力优越的ChatGPT自动生成与可疑人物的多轮会话内容,解决人工进行搭话成本高、效率低的问题;利用大语言模型的知识储备与上下文学习能力解决深暗网对话语料不足的启动困难问题。实验表明,此方法能够以高质量的多轮会话自动套取情报,具有现实意义,并为后续开展网络犯罪领域自动化交互的研究工作指引了方向。

关键词：深暗网网络威胁情报人工智能对话生成 Telegram

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隐私保护集合交集计算技术研究综述

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计算机研究与发展 2017年第10期54卷 2153-2169页

作者：申立艳陈小军时金桥胡兰兰中国科学院大学网络空间安全学院北京100049 中国科学院信息工程研究所北京100093

隐私保护集合交集(private set intersection,PSI)计算属于安全多方计算领域的特定应用问题,不仅具有重要的理论意义也具有很强的应用背景,在大数据时代,对该问题的研究更是符合人们日益强烈的在享受各种服务的同时达到隐私保护的需求.... 详细信息

隐私保护集合交集(private set intersection,PSI)计算属于安全多方计算领域的特定应用问题,不仅具有重要的理论意义也具有很强的应用背景,在大数据时代,对该问题的研究更是符合人们日益强烈的在享受各种服务的同时达到隐私保护的需求.对安全多方计算基础理论进行了简要介绍,并重点介绍了目前主流的安全多方计算框架下2类PSI研究技术:传统的基于公钥加密机制,混乱电路,不经意传输的PSI协议和新型的云辅助的PSI协议,并对各类协议的过程、适用性、复杂性进行简要分析总结.同时,也对隐私保护集合交集问题的应用场景进行详细说明,进一步体现对该问题的实际研究价值.随着对该问题的不断深入研究,目前已经设计了在半诚实模型下快速完成上亿元素规模的隐私集合求交集协议.

关键词：隐私保护集合交集安全多方计算&不经意传输混乱电路不经意伪随机函数计算&不经意多项式计算云计算

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匿名网络I2P路径选择的安全性分析

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计算机研究与发展 2014年第7期51卷 1555-1564页

作者：刘培朋王丽宏时金桥谭庆丰中国科学院计算技术研究所北京100190 中国科学院信息工程研究所北京100093 中国科学院大学北京100049 信息内容安全技术国家工程实验室(中国科学院信息工程研究所) 北京100093

随着人们隐私保护意识的提高,匿名通信系统获得了越来越多的关注.I2P(invisible Internet project)是当前应用最广泛的匿名通信系统之一,与Tor(另一种非常流行的匿名通信系统)网络类似,I2P采用大蒜路由的方式隐藏通信双方的通信关系,即... 详细信息

随着人们隐私保护意识的提高,匿名通信系统获得了越来越多的关注.I2P(invisible Internet project)是当前应用最广泛的匿名通信系统之一,与Tor(另一种非常流行的匿名通信系统)网络类似,I2P采用大蒜路由的方式隐藏通信双方的通信关系,即通过使用包含多个节点的隧道,使得隧道中的任意单一节点都不能同时获知通信双方的身份信息.然而,如果能够共谋同一隧道的两端节点或是能同时观察到I2P通信链路进、出I2P网络的流量,攻击者依然可以通过流量分析的方法对通信的双方进行关联,进而破坏I2P网络的匿名性.通过分别从I2P网络内部攻击者和传输路径上外部网络攻击者的角度,对当前I2P路径选择过程中可能面临的共谋攻击威胁进行分析,结果显示,I2P网络当前的路径选择算法并不能有效地防范内部攻击者和外部网络攻击者,I2P网络的匿名性仍然面临着巨大的共谋攻击威胁.

关键词：匿名通信安全 I2P 节点共谋自治系统 IXP

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面向内部威胁的最优安全策略算法研究

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计算机研究与发展 2014年第7期51卷 1565-1577页

作者：陈小军时金桥徐菲蒲以国郭莉中国科学院计算技术研究所北京100190 中国科学院信息工程研究所北京100093 中国科学院大学信息科学与工程学院北京100049

内部攻击行为具有很强的伪装性,这使得检测结果具有不确定性.攻击图模型经常用于描述攻击行为的多个攻击步骤之间的因果关系,但在计算最优安全策略时,很少考虑到当前观测事件所具有的不确定性,也没有从概率的角度刻画安全防护策略实施... 详细信息

内部攻击行为具有很强的伪装性,这使得检测结果具有不确定性.攻击图模型经常用于描述攻击行为的多个攻击步骤之间的因果关系,但在计算最优安全策略时,很少考虑到当前观测事件所具有的不确定性,也没有从概率的角度刻画安全防护策略实施后对攻击成功概率带来的影响.在前人的概率攻击图模型研究基础上,首次提出了一种面向内部威胁的安全防护策略概率攻击图(measures probablitity attack graph,MPAG)模型,在该模型中较为完备地讨论了内部攻击的3类不确定性,并引入安全防护措施节点及其对攻击成功的概率影响.在该模型基础上,最优安全防护策略计算被证明是一个NP难问题,一种贪心算法被提出解决该问题,该算法能在多项式时间内动态计算近似最优安全防护策略集合.最后给出一个真实的内部威胁网络环境的概率攻击图实例,说明该模型及相应的贪心算法能根据当前观测事件及其置信概率,计算满足一定代价限制条件的近似最优安全防护策略集合.

关键词：概率攻击图最优安全防护策略内部攻击风险评估贪心算法

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基于数字水印的网络可控匿名通讯系统研究

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微计算机信息 2005年第11X期21卷 17-20页

作者：王福亮李斌时金桥哈尔滨哈尔滨工业大学国家计算机信息内容安全重点实验室

随着互联网技术的不断发展,网络匿名通讯技术的研究与应用提供了一个保护用户隐私、保密通讯内容的重要手段,同时也为进行非法通信进而威胁网络信息安全开了通路。论文研究匿名通讯系统的可控性,通过对数字水印的特点分析给出使用数字... 详细信息

随着互联网技术的不断发展,网络匿名通讯技术的研究与应用提供了一个保护用户隐私、保密通讯内容的重要手段,同时也为进行非法通信进而威胁网络信息安全开了通路。论文研究匿名通讯系统的可控性,通过对数字水印的特点分析给出使用数字水印技术构建可控匿名通讯系统的方法和优点。

关键词：匿名通讯用户隐私数字水印信息安全可控性互联网

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StegoP2P:一种基于P2P网络的隐蔽通信方法

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计算机研究与发展 2014年第8期51卷 1695-1703页

作者：谭庆丰方滨兴时金桥徐钒文陈小军中国科学院信息工程研究所北京100093 信息内容安全技术国家工程实验室北京100093 中国科学院大学北京100049 北京邮电大学计算机学院北京100876

随着互联网的发展,隐私保护问题越来越突出,现有的匿名通信系统如Tor,Freenet等能够隐藏用户的身份,但是不能够隐藏通信的事实.以BitTorrent,emule为代表的P2P文件分享软件已经成互联网的主要应用,而且其用户规模庞大,分布在全球各地.... 详细信息

随着互联网的发展,隐私保护问题越来越突出,现有的匿名通信系统如Tor,Freenet等能够隐藏用户的身份,但是不能够隐藏通信的事实.以BitTorrent,emule为代表的P2P文件分享软件已经成互联网的主要应用,而且其用户规模庞大,分布在全球各地.在此基础之上提出一种新的隐蔽通信方法——StegoP2P,该方法不依赖于任何单一的系统或者接入点,而是利用P2P协议的隐蔽通道;并设计一个有效的隐蔽握手协议,让P2P网络中互为好友(合谋)但素未谋面的节点隐蔽握手,秘密交换信息,从而绕过网络审查.实验结果和安全性分析表明我们的系统具有较高的性能和健壮性,并能够抵御常见的流量审查.

关键词：隐私保护隐蔽握手隐蔽通道对等网络分布式散列表

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人工智能赋能网络攻击的安全威胁及应对策略

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中国工程科学 2021年第3期23卷 60-66页

作者：方滨兴时金桥王忠儒余伟强北京邮电大学网络空间安全学院北京100876 中国网络空间研究院北京100010 北京丁牛科技有限公司北京100081

人工智能(AI)在为社会进步带来显著推动效应的同时,也在促进网络空间安全领域的重大变革,研究AI和网络空间安全结合带来的安全问题具有迫切意义。本文采用自顶向下的分析方法,从加剧现实安全威胁、催生新型安全威胁两个角度分析了AI和... 详细信息

人工智能(AI)在为社会进步带来显著推动效应的同时,也在促进网络空间安全领域的重大变革,研究AI和网络空间安全结合带来的安全问题具有迫切意义。本文采用自顶向下的分析方法,从加剧现实安全威胁、催生新型安全威胁两个角度分析了AI和网络空间安全结合带来的政治安全、经济安全、社会安全、国防安全等重大问题,提炼了自主化规模化的拒绝服务攻击、智能化高仿真的社会工程学攻击、智能化精准化的恶意代码攻击等新型威胁场景,总结了环境自适应隐蔽攻击、分布式自主协作攻击、自我演化攻击等未来发展趋势。为有效应对AI赋能网络攻击的安全威胁,建议从防范安全威胁、构建对等能力角度加强智能化网络攻防体系建设和能力升级;加强AI安全数据资产的共享利用,采取以数据为中心的AI网络攻防技术发展路径;加强对抗评估和测试验证,促进AI网络攻防技术尽快具备实用性。

关键词：人工智能网络攻防国家安全自主协作自我演化

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基于多元属性特征的恶意域名检测

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计算机应用 2016年第4期36卷 941-944,984页

作者：张洋柳厅文沙泓州时金桥中国科学院信息工程研究所北京100093

域名系统主要提供域名解析功能,完成域名到IP的转换,而恶意域名检测主要用来发现以域名系统为屏障的非法行为,来保障域名服务器的正常运行。总结了恶意域名检测的相关工作,并采用基于机器学习的方法,提出一种基于多元属性特征的恶意域... 详细信息

域名系统主要提供域名解析功能,完成域名到IP的转换,而恶意域名检测主要用来发现以域名系统为屏障的非法行为,来保障域名服务器的正常运行。总结了恶意域名检测的相关工作,并采用基于机器学习的方法,提出一种基于多元属性特征的恶意域名检测方法。在域名词法特征方面,提取更加细粒度的特征,比如数字字母的转换频率、连续字母的最大长度等;在网络属性特征方面,更加关注名称服务器,比如其个数、分散度等。实验结果表明,该方法的准确率、召回率、F1值均达到了99.8%,具有较好的检测效果。

关键词：恶意域名域名系统网络钓鱼随机森林

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