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浏览器指纹技术研究与实现

浏览器指纹技术研究与实现

作者：吴建涛西北大学

学位级别：硕士

随着因特网的飞速发展,其在人们日常生活中所占的地位也在飞速提高,与此同时Web应用开发者对于区分和跟踪用户的需求也愈加强烈,这是由于两方面原因。一方面,Web应用开发者希望知道用户对其应用的使用情况,用户最关注的内容等,以优化其... 详细信息

随着因特网的飞速发展,其在人们日常生活中所占的地位也在飞速提高,与此同时Web应用开发者对于区分和跟踪用户的需求也愈加强烈,这是由于两方面原因。一方面,Web应用开发者希望知道用户对其应用的使用情况,用户最关注的内容等,以优化其应用,提升用户体验;同时,对于大量网站来说,广告收入是其收入的主要部分,分析不同用户的行为习惯可以帮助Web广告商更有针对性地投放广告。另一方面,用户密码泄漏事故频发,这不仅威胁到用户存储在网络中的私密信息,也严重威胁到用户的财产安全,所以更多的Web应用开发者希望向用户提供用户名密码之外的验证机制,即双因素认证。双因素认证机制有助于更加准确地区分用户,提高用户帐号的安全性。浏览器指纹技术通过采集用户设备、操作系统、浏览器配置相关的特征参数,可以有效地区分和跟踪用户,满足上述两方面需求。但是与此同时,根据浏览器指纹技术采集的特征参数可以推断出用户的年龄、性别、婚姻情况、生育情况等信息,这严重威胁到了用户的隐私,所以越来越多的研究者开始专注于对抗浏览器指纹技术。本文的研究工作：首先本文详细介绍了浏览器指纹技术的应用现状。其次,从技术角度介绍了浏览器指纹技术在浏览器端、服务端采集浏览器指纹的特征参数和技术手段;浏览器指纹的识别算法;浏览器指纹技术在Web应用的分析统计和双因素认证方向的应用中的不同;浏览器指纹技术准确性的理论评估方法。再次,本文使用具有高区分度和稳定性的列表类型特征参数,设计出了既不上传用户隐私,又能满足Web应用分析统计和双因素认证需求的浏览器指纹算法。并根据现有浏览器指纹技术工作原理设计出了模块化、易扩展、易部署、可以适用于Web应用分析统计与双因素认证的浏览器指纹系统。最后,本文通过实验证明了该系统的运行效果。

关键词：浏览器指纹用户跟踪 Web应用分析双因素认证

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基于动态浏览器指纹的链接检测技术研究

网络与信息安全学报 2022年第4期8卷 144-156页

作者：高凡王健刘吉强北京交通大学智能交通数据安全与隐私保护技术北京市重点实验室北京100044

随着用户隐私泄露和网络欺诈问题的出现,传统检测机制已经不能阻挡愈演愈烈的攻击行为,需要新的技术手段辅助进行Web安全检测。作为沟通用户与网络数据的桥梁,浏览器广泛应用于用户与各种应用程序之间的交互,其中浏览器指纹包含用户浏... 详细信息

随着用户隐私泄露和网络欺诈问题的出现,传统检测机制已经不能阻挡愈演愈烈的攻击行为,需要新的技术手段辅助进行Web安全检测。作为沟通用户与网络数据的桥梁,浏览器广泛应用于用户与各种应用程序之间的交互,其中浏览器指纹包含用户浏览器及设备等多种特征信息,其独特性可以极大地提高用户识别的准确率。但是浏览器指纹随时间不断发生变动,基于静态指纹的研究方案难以满足动态指纹检测的要求。针对这一问题,为了提高动态浏览器指纹的识别和链接检测能力,从多维角度获取参数并进行筛选,得到细粒度和高区分度的特征进行指纹检测,防止过多不必要参数带来的运算代价,并将双向门控循环单元(BiGRU,bidirectional gating recurrent unit)引入指纹检测工作中,提出了基于堆叠BiGRU的动态浏览器指纹链接检测模型,解决了指纹检测过程中忽略前后向信息交互导致的检测精度不高的问题,在准确率和链接时长等指标上有了一定的提升。进而针对不同特征参数的重要性不同,赋予相同权重会造成检测误差的问题,结合注意力机制聚焦稳定性更强的指纹特征,提出了基于Att-BiGRU的动态浏览器指纹链接检测模型,较堆叠BiGRU有了检测能力上的优化,进一步提高了浏览器指纹的检测准确率,并在与基准模型的综合指标对比结果中表现出了良好的链接能力。

关键词：浏览器指纹动态链接攻击检测注意力机制 Web安全

基于改进GraphSAGE算法的浏览器指纹追踪

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计算机科学 2024年第6期51卷 409-415页

作者：楚小茜张建辉张德升苏珲郑州大学网络空间安全学院郑州450000 嵩山实验室郑州450000

当前Web追踪领域主要使用浏览器指纹对用户进行追踪。针对浏览器指纹追踪技术存在指纹随时间动态变化、不易长期追踪等问题,提出一种关注节点和边缘特征的改进图采样聚合算法(An Improved Graph SAmple and AGgregatE with Both Node an... 详细信息

当前Web追踪领域主要使用浏览器指纹对用户进行追踪。针对浏览器指纹追踪技术存在指纹随时间动态变化、不易长期追踪等问题,提出一种关注节点和边缘特征的改进图采样聚合算法(An Improved Graph SAmple and AGgregatE with Both Node and Edge Features,NE-GraphSAGE)用于浏览器指纹追踪。首先以浏览器指纹为节点、指纹之间特征相似度为边构建图数据。其次对图神经网络中的GraphSAGE算法进行改进使其不仅能关注节点特征,而且能捕获边缘信息并对边缘分类,从而识别指纹。最后将NE-GraphSAGE算法与Eckersley算法、FPStalker算法和LSTM算法进行对比,验证NE-GraphSAGE算法的识别效果。实验结果表明,NE-GraphSAGE算法在准确率和追踪时长上均有不同程度的提升,最大追踪时长可达80天,相比其他3种算法性能更优,验证了NE-GraphSAGE算法对浏览器指纹长期追踪的能力。

关键词：浏览器指纹图神经网络 GraphSAGE算法用户追踪边缘分类

基于改进Self-paced Ensemble算法的浏览器指纹识别

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计算机科学 2023年第7期50卷 317-324页

作者：张德升陈博张建辉卜佑军孙重鑫孙嘉郑州大学网络空间安全学院郑州450000 中国人民解放军战略支援部队信息工程大学信息技术研究所郑州450000

浏览器指纹技术凭借其无状态、跨域一致等优点,已经被许多网站应用到用户追踪、广告投放和安全验证等方面。浏览器指纹识别的过程是典型的不平衡数据的分类过程。针对当前浏览器指纹长期追踪过程中存在数据样本类不平衡导致指纹识别准... 详细信息

浏览器指纹技术凭借其无状态、跨域一致等优点,已经被许多网站应用到用户追踪、广告投放和安全验证等方面。浏览器指纹识别的过程是典型的不平衡数据的分类过程。针对当前浏览器指纹长期追踪过程中存在数据样本类不平衡导致指纹识别准确度低、长期追踪易失效等问题,提出了改进的Self-paced Ensemble(Improved SPE,ISPE)方法应用于浏览器指纹识别。对浏览器指纹样本欠采样过程和集成学习单个分类器的训练过程进行了改进,重点针对难以识别的浏览器指纹,添加类注意力机制并优化自协调因子,使分类器在训练和识别浏览器指纹的过程中更加注重边界样本的分类效果,从而提升总体的浏览器指纹识别准确度。在所收集的3 483条指纹和开源数据集中的15 000条指纹上进行了实验,结果表明,ISPE算法在浏览器指纹匹配识别的F1-score达到95.6%,相比Bi-RNN算法提高了16.8%。

关键词：浏览器指纹用户追踪 Self-paced Ensemble 欠采样集成学习

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基于多分类LSTM的浏览器指纹识别方法

计算机应用与软件 2024年第4期41卷 173-178页

作者：李建伏宋国平中国民航大学计算机科学与技术学院天津300300

现有基于机器学习的方法将浏览器指纹的用户识别处理成二分类问题,但该处理方式信息损失较多且识别效率低下。为解决上述问题,提出基于多分类长短期记忆网络(Long Short-Term Memory,LSTM)的浏览器指纹识别方法。其基本思路是将同一用... 详细信息

现有基于机器学习的方法将浏览器指纹的用户识别处理成二分类问题,但该处理方式信息损失较多且识别效率低下。为解决上述问题,提出基于多分类长短期记忆网络(Long Short-Term Memory,LSTM)的浏览器指纹识别方法。其基本思路是将同一用户的浏览器指纹数据处理成时间序列,利用多分类LSTM模型对其进行分类,从而实现用户识别。实验结果表明,该方法比基于二分类的指纹识别方法有更高的准确率和更快的识别速度。

关键词：浏览器指纹 LSTM 用户识别

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基于浏览器指纹差异度的回访用户识别算法

计算机工程 2018年第2期44卷 304-309页

作者：冯映燕陈明志许春耀康年华林伟宁福州大学数学与计算机科学学院福州350002 福州大学网络系统信息安全福建省高校重点实验室福州350108 武警福州指挥学院研究部福州350002

特征参数的改变会使浏览器指纹发生变化,导致一个用户产生多个指纹,而指纹静态匹配的方式无法完全识别回访用户。针对该问题,提出一种回访用户识别算法。定义指纹之间的差异度计算方法,根据差异度判断指纹是否是指纹库中已有指纹的更新... 详细信息

特征参数的改变会使浏览器指纹发生变化,导致一个用户产生多个指纹,而指纹静态匹配的方式无法完全识别回访用户。针对该问题,提出一种回访用户识别算法。定义指纹之间的差异度计算方法,根据差异度判断指纹是否是指纹库中已有指纹的更新指纹,进而判断出用户是否为回访用户。实验结果表明该算法能够有效地识别回访用户。

关键词：浏览器指纹差异度计算回访用户识别指纹特征参数指纹静态匹配

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基于浏览器指纹技术的预防黄牛党挂号系统

计算机应用 2016年第A02期36卷 276-279,303页

作者：姚全珠蒋鹏飞颜丽菁周红芳西安理工大学计算机科学与工程学院西安710048

针对目前医院在网上挂号服务中热门专家号遭受黄牛党抢号囤号的问题,结合浏览器指纹技术可识别浏览器访问用户身份的特点,设计了一个可识别挂号者身份的预防黄牛党挂号系统。首先,通过浏览器端采集挂号者的浏览器特征参数,生成浏览指纹... 详细信息

针对目前医院在网上挂号服务中热门专家号遭受黄牛党抢号囤号的问题,结合浏览器指纹技术可识别浏览器访问用户身份的特点,设计了一个可识别挂号者身份的预防黄牛党挂号系统。首先,通过浏览器端采集挂号者的浏览器特征参数,生成浏览指纹信息;然后根据浏览器指纹分析挂号者行为特征和挂号记录,进而区别正常用户和黄牛身份的挂号请求。实验结果证明,所设计的系统对于黄牛党的身份具有很高识别率,可以有效预防黄牛党行为。

关键词：网上挂号浏览器指纹黄牛党行为追踪身份识别

一种基于特征信息隐式获取的抗干扰浏览器指纹生成算法

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信息网络安全 2017年第4期 71-77页

作者：康年华陈明志冯映燕刘川葆福州大学数学与计算机科学学院福建福州350116

浏览器指纹技术通过收集用户的User-Agent、浏览器版本、插件列表、操作系统等特征信息,构建独特的浏览器指纹,以用于用户追踪、身份认证等方面。然而,随着研究的不断深入,干扰浏览器指纹生成的方法不断被提出,指纹干扰工具能够通过伪... 详细信息

浏览器指纹技术通过收集用户的User-Agent、浏览器版本、插件列表、操作系统等特征信息,构建独特的浏览器指纹,以用于用户追踪、身份认证等方面。然而,随着研究的不断深入,干扰浏览器指纹生成的方法不断被提出,指纹干扰工具能够通过伪造信息、限制功能等方式影响指纹的生成。针对这一问题,文章提出一种基于特征信息隐式获取的抗干扰浏览器指纹生成算法。该算法首先采集特征信息,构建指纹特征信息数据库;然后将获取的特征信息使用SHA 1算法进行加密;最后通过base 64方式对加密后的特征信息进行编码生成指纹。即使在使用干扰工具的情况下,该算法的指纹生成结果也不会受到影响。实验结果表明,该算法具有有效性和准确性。

关键词：特征信息隐式获取浏览器指纹抗干扰指纹生成

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一种面向渐变浏览器指纹的识别方法

计算机工程与应用 2018年第7期54卷 102-106页

作者：张雨清王伟平王维中南大学信息科学与工程学院长沙410083

近年来相关研究提出了浏览器指纹的获取和识别方法,网站通过页面中的动态代码来收集用户的系统字体设置、显示设置、浏览器版本等指纹信息。但由于用户的很多行为能导致浏览器的指纹信息产生变化,而完全静态匹配指纹的方法对变化后的指... 详细信息

近年来相关研究提出了浏览器指纹的获取和识别方法,网站通过页面中的动态代码来收集用户的系统字体设置、显示设置、浏览器版本等指纹信息。但由于用户的很多行为能导致浏览器的指纹信息产生变化,而完全静态匹配指纹的方法对变化后的指纹无法识别,为了解决该问题,提出了一种基于字符串相似度匹配的面向渐变浏览器指纹的识别方法。该方法能够通过计算指纹信息的相似度来判断是否是用户变化后的指纹,且基于上述识别方法,实现了一种面向渐变浏览器指纹的识别系统,对用户的浏览器指纹进行采集和识别,实验结果验证了该方法能有效地识别出渐变浏览器指纹,提高回访用户的识别率。

关键词：浏览器指纹静态匹配相似度渐变指纹