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物理隔离网络攻击的入侵检测算法

物理隔离网络攻击的入侵检测算法

作者：聂凯郑州大学

学位级别：硕士

随着网络防御技术的不断发展,网络攻击技术也在不断升级。一方面,不断涌现出已知攻击类型的变种使得传统的入侵检测系统(IDS)难以发现;另一方面,近三年来更是出现了一些被传统网络安全观视为不可能实施的攻击技术。在新型网络攻击下,物... 详细信息

随着网络防御技术的不断发展,网络攻击技术也在不断升级。一方面,不断涌现出已知攻击类型的变种使得传统的入侵检测系统(IDS)难以发现;另一方面,近三年来更是出现了一些被传统网络安全观视为不可能实施的攻击技术。在新型网络攻击下,物理隔离网络中计算机系统不再安全。目前已有一些技术手段允许攻击者从物理隔离计算机中窃取信息。从最新的文献来看,此类攻击已经发展到可利用设备发热量、电磁波、声波等技术手段来窃取物理隔离目标计算机中的数据。GSMem攻击是一种利用电磁波技术对物理隔离网络中计算机攻击的新型分布式恶意程序,如何对此攻击实施检测,这是本文拟研究解决的问题。为此,本文从GSMem攻击模型中发射器组件的最本质特点出发,提出了针对GSMem攻击的入侵检测算法。算法从发射器组件调制发射电磁信号的核心原理入手,首先检测内存中是否存在线程按照“B-ASK”(两级振幅键控的变体)信号调制的方式周期性的调用单指令多数据指令集中MOVNTDQ指令;当存在这样的线程之后,再按照“B-ASK”调制原理,把时间“T”逐一划分进行循环,每次循环生成二进制字符串与计算机中需要保护的高敏感信息的二进制形式字符串逐一进行匹配,最后根据匹配的结果来判断是否发生了GSMem攻击。实验结果证实,新算法能有效检测针对物理隔离网络中计算机的GSMem攻击;复杂度分析结果则表明,新算法可在多项式时间内实施上述检测。从已有的文献来看,目前未见关于物理隔离网络攻击检测文献的相关报道,而本文正是针对此类攻击选取GSMem攻击实施检测。这是本文的主要贡献。本工作得到了国家重点研发计划项目(2016YFB0800100)、国家自然科学基金项目(61572444、U1204608)与中国博士后科学基金项目(2012M511588、2015M572120)的资助。

关键词：物理隔离网络 GSMem攻击入侵检测

物理隔离网络下分布式无线入侵检测系统的研究

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物理隔离网络下分布式无线入侵检测系统的研究

作者：寇帅西安电子科技大学

学位级别：硕士

当前，物理隔离技术已成为网络安全保密体系中不可或缺的重要手段。然而美国国防部提出的“离线攻击”技术，让与互联网物理隔离的局域网系统不再高枕无忧。稳定安全的物理隔离网络入侵检测系统是保密工作者迫切需要的，对于网络安全保... 详细信息

当前，物理隔离技术已成为网络安全保密体系中不可或缺的重要手段。然而美国国防部提出的“离线攻击”技术，让与互联网物理隔离的局域网系统不再高枕无忧。稳定安全的物理隔离网络入侵检测系统是保密工作者迫切需要的，对于网络安全保密体系也具有重要的理论与实际意义。本文通过分析入侵检测等已有的网络防护技术的不足以及对新型“离线攻击”手段进行了分析和研究，提出了通过对关键主机节点及周边通信链路数据包流量、无线电频谱等数据的监测，建立一种新型的分布式无线入侵检测系统。首先，本文引入无线电多频点监测干扰网络，将其部署在物理隔离网络外围，起到外层监测以及后期干扰作用。其次，引入关键节点概念，文中设计方案中对物理隔离网络中各节点量化后按照重要性采取不同的策略，提出新的监测算法策略，对攻击行为进行等级划分，计算出潜在损失值，而本方案将监测重点放在关键节点上，能够在收集到更有针对性数据的同时降低自身能耗。最后，论文将通过仿真技术验证双层网络中基于关键节点监测的分布式入侵检测方案具有更高的检测正确率，很好地实现了对网络攻击监测的功能。

关键词：物理隔离网络离线攻击关键节点分布式入侵检测

基于建立隐蔽热通道桥接物理隔离网络的新型威胁分析

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通信技术 2019年第1期52卷 173-178页

作者：张琪刘文斌丁建锋王哲廖翔宇宋滔中国电子科技网络信息安全有限公司四川成都610041

为了防止来自网络的攻击行为,通常将计算机设施从公共网络和其他可访问网络中分离。然而,攻击者仍然想方设法通过收买内部人员或操控供应厂商来感染这些网络。因此,提出了一个新的对抗模型,展示了在物理隔离网络中可以建立隐蔽热通道来... 详细信息

为了防止来自网络的攻击行为,通常将计算机设施从公共网络和其他可访问网络中分离。然而,攻击者仍然想方设法通过收买内部人员或操控供应厂商来感染这些网络。因此,提出了一个新的对抗模型,展示了在物理隔离网络中可以建立隐蔽热通道来实现通信。换句话说,验证了如何利用受感染的空调系统(连接互联网)将命令发送到处于物理隔离网络中的被感染的计算机。同时,提出了一种适合热通道通信的线路编码方法和通信协议,并且通过实验验证了这种隐蔽热通道的可行性,计算了通道的带宽。最后,针对通过建立隐蔽热通道开展入侵行为的威胁,提出了相关应对措施。

关键词：物理隔离网络隐蔽热通道编码方法通信协议入侵行为

基于隐蔽光通道的物理隔离网络信息注入新型威胁分析

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通信技术 2018年第12期51卷 2960-2964页

作者：张琪刘文斌丁建锋廖翔宇王哲宋滔中国电子科技网络信息安全有限公司四川成都610041

光在自然界中无处不在。在信息领域,光信号具有易于采集、传输距离远、隐蔽性强等特点。光电转换器件根据接收的光线亮度不同,输出不同的电压。光信号表征为电压高低不同的电信号,通过A/D变换,电信号变成"0"或者"1"的不同二进制编码,从... 详细信息

光在自然界中无处不在。在信息领域,光信号具有易于采集、传输距离远、隐蔽性强等特点。光电转换器件根据接收的光线亮度不同,输出不同的电压。光信号表征为电压高低不同的电信号,通过A/D变换,电信号变成"0"或者"1"的不同二进制编码,从而在计算机网络中进行传输。因此,物理隔离的计算机可以通过光信号构建隐蔽通道实现信息注入。为此,基于国外隐蔽光通道的最新研究情况,分析物理隔离网络的光信息注入,验证光信息注入的可行性,提出针对基于隐蔽光通道的物理隔离网络进行信息注入的应对方法和防护思路。

关键词：光信号信息注入隐蔽光通道物理隔离网络

在物理隔离网络中的一种数据导出方法与防范措施

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保密科学技术 2016年第12期 24-28页

作者：葛慧王克克孙运乾赵云鹏中国航天系统科学与工程研究院

本文通过使用最低有效位算法,发现了一种存在于物理隔离网络中的数据导出方法。该数据导出方法基于浏览器可执行本地HTML脚本文件的特性,利用HTML5 Canvas标签在图像像素中嵌入信息,能绕过物理隔离网络对可执行文件的管控措施实现隐蔽... 详细信息

本文通过使用最低有效位算法,发现了一种存在于物理隔离网络中的数据导出方法。该数据导出方法基于浏览器可执行本地HTML脚本文件的特性,利用HTML5 Canvas标签在图像像素中嵌入信息,能绕过物理隔离网络对可执行文件的管控措施实现隐蔽通信。该数据导出方法具有操作简单、不易察觉的特点,能有效绕过人工或机器内容审查和反病毒软件查杀,具有高度隐蔽性。本文提出综合利用管理和技术手段,结合机器检查和人工分析,有效防范该数据导出方法带来的威胁。

关键词：数据导出 HTML5 Canvas 物理隔离网络数字密写

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基于物理隔离网络计量管理系统研究与设计

计量与测试技术 2012年第12期39卷 59-60,62页

作者：温文博陈宇刘传友 61330部队计量站

本文研究、设计了一种应用于物理隔离网络之间的计量管理系统,该系统采用分级软件设计,实现某计量中心对物理隔离网络的各基层计量技术机构及对应用户的计量管理和人员信息等管理,自动化程度高、效率高、可靠性好,可以实现物理隔离网络... 详细信息

本文研究、设计了一种应用于物理隔离网络之间的计量管理系统,该系统采用分级软件设计,实现某计量中心对物理隔离网络的各基层计量技术机构及对应用户的计量管理和人员信息等管理,自动化程度高、效率高、可靠性好,可以实现物理隔离网络的某计量系统的信息交互和信息传递。

关键词：物理隔离网络管理系统分级软件

基于主动检测的电子设备电磁信息泄漏新型威胁分析

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通信技术 2018年第4期51卷 936-940页

作者：丁建锋刘文斌丁磊张健严承涛宋滔中国电子科技网络信息安全有限公司 61569部队

通过恶意程序操作构建调制特征信号,成为电磁信息泄漏的新型威胁。应对该威胁,应深入分析其设计机理,主动重构与之近似的调制特征信号,从而快速定位电子设备中潜在的电磁泄漏源,并挖掘防护薄弱点,提出针对性的预防方法。具体地,介绍了... 详细信息

通过恶意程序操作构建调制特征信号,成为电磁信息泄漏的新型威胁。应对该威胁,应深入分析其设计机理,主动重构与之近似的调制特征信号,从而快速定位电子设备中潜在的电磁泄漏源,并挖掘防护薄弱点,提出针对性的预防方法。具体地,介绍了国外基于恶意程序的电磁信息泄漏威胁研究情况,针对VGA显示接口构建调制信号并测试其谐波频率、传导网络等特征,推测其辐射-传导关联泄漏机理。然后,针对RS232接口进行了新型威胁的扩展性验证。基于标准信号源搭建新型威胁的验证环境,通过定量分析验证其普适性,归纳了应对新型威胁的主动检测方法。

关键词：物理隔离网络脆弱性调制信号主动检测传导发射

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计算机声光电磁信号互调泄漏威胁分析

通信技术 2019年第4期52卷 967-970页

作者：丁建锋刘文斌王梦寒李雨锴寇云峰宋滔成都新欣神风电子科技有限公司四川成都611731

典型的信号互调泄漏威胁是利用无线高频率信号对目标设备低频信号的调制,可以跨越物理隔离,使难以泄漏的信号变得容易泄漏,如保密领域常提到的涉密场所引发二次发射泄漏的无线发射设备和斯诺登曝光的NSA窃密装置CTX4000。具体地,通过捕... 详细信息

典型的信号互调泄漏威胁是利用无线高频率信号对目标设备低频信号的调制,可以跨越物理隔离,使难以泄漏的信号变得容易泄漏,如保密领域常提到的涉密场所引发二次发射泄漏的无线发射设备和斯诺登曝光的NSA窃密装置CTX4000。具体地,通过捕捉计算机设备及其周边环境声、光、电磁信号的无意互调信号,分析利用互调原理无意或恶意产生的信息泄漏隐患,提炼出计算机等电子设备信号互调信息泄漏特征,并提出相对应的威胁防控方法。

关键词：物理隔离网络互调信息泄漏主动检测电磁信号