隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,隱私的保護也日趨受到人們的重視。匿名通信系統(tǒng)可以有效的保護用戶的隱私,其中第二代洋蔥路由系統(tǒng)Tor(The Second Generation Onion Router)是使用人數(shù)最多的匿名通信系統(tǒng)。隨著使用人數(shù)的增多,Tor中的擁塞問題也越來越受到人們的重視。Tor的擁塞問題會影響Tor的性能,從而影響Tor的用戶體驗。本文首先對Tor的基本原理進行了介紹。分別對Tor的網(wǎng)絡結構、鏈路構建以及數(shù)據(jù)轉發(fā)、隊列結構這幾方面進行了概述。隨后,根據(jù)Tor的在線統(tǒng)計數(shù)據(jù)和Tor的基本原理分析并總結了 Tor中產生擁塞的原因。在分析原因的基礎上,本文對近些年來學術界提出的Tor的擁塞控制解決方案進行了分類,并介紹了一些典型的Tor的擁塞控制解決方案。其次,本文提出了一種基于WRR(Weighted Round Robin,加權輪詢調度)的鏈路調度算法,闡述了該算法的設計目標、設計與實現(xiàn)等,并設計了 3種可用于該算法的權值函數(shù)。隨后,通過Tor的仿真實驗工具Shadow在不同的網(wǎng)絡擁塞情況下對3種權值函數(shù)進行了實驗對比,選取了在網(wǎng)絡發(fā)生擁塞下表現(xiàn)最優(yōu)的權值函數(shù)。接著本文介紹了Tor中實現(xiàn)的兩種鏈路調度算法,分析了這兩種算法存在的不足,并在不同的網(wǎng)絡擁塞情況下對這3種鏈路調度算法進行了仿真實驗。通過分析仿真實驗的結果驗證了基于WRR的鏈路調度算法在網(wǎng)絡發(fā)生擁塞時成功緩解了網(wǎng)絡擁塞。最后,本文分析了針對IMUX的Sniper攻擊。首先介紹了 IMUX和Sniper攻擊的基本原理。接著,闡述了針對IMUX的Sniper基本攻擊、高效攻擊和并行攻擊的過程,分析了在這些攻擊過程中攻擊者的帶寬開銷、時間開銷等。接著,介紹了 Sniper攻擊的防御方案,指出了數(shù)據(jù)單元的序號和時間戳對防御方案的影響,并提出了針對IMUX的Sniper攻擊的防御方案。
【學位單位】：北京郵電大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TP393.06
【部分圖文】：

了合適的權值函數(shù)，并通過仿真實驗驗證了算法在發(fā)生網(wǎng)絡擁塞的情況下的有效??性。最后，我們分析了針對ＩＭＵＸ的Ｓｎｉｐｅｒ攻擊的過程，并對原本的防御方案??提出了改進。其章節(jié)關系如圖１－１所示。??第一章緒論????ｉ????Ｉ?Ｉ??翁?Ｉ??Ｉ?Ｉ????第二章匿名通信系統(tǒng)Ｔｏｒ的擁塞問題分析????Ｉ?｜??Ｉ?｜??Ｉ?｜??Ｉ?｜??Ｉ????????１??Ｉ?｜??！?￣？第三章基于ＷＲＲ的鏈路調度算法?Ｉ??Ｉ?｜??Ｉ?｜??Ｉ?｜??Ｉ?Ｉ??！?第釀艦ＩＭＵＸ的Ｓｎｉｐｅｉ？攻餅析?＊?｜??Ｉ?Ｉ??Ｉ?Ｉ??Ｔ??第雜與展望??圖１－丨論文章節(jié)關系??第一章是緒論。本章從匿名通信的發(fā)展入手，介紹了匿名通信系統(tǒng)Ｔｏｒ。隨??３??

??繼續(xù)擴展鏈路到洋蔥路由Ｃ的過程和擴展至洋蔥路由Ｂ的過程類似。擴展??完成后洋蔥代理會和洋蔥路由Ｃ協(xié)商一個臨時密鑰ＰＣ。此時洋蔥代理分別和路??徑上的Ａ、Ｂ、Ｃ各共享一個臨時密鑰，洋蔥路由Ｃ就是鏈路在Ｔｏｒ網(wǎng)絡中的出??口。事實上使用公私鑰的安全性比使用臨時密鑰高，但是一直使用公私鑰進行加??解密會有很大的開銷。所以為了平衡安全性和性能，Ｔ〇ｒ使用了這樣的機制，即??利用公私鑰來保護臨時密鑰的協(xié)商。至此，鏈路的建立己經完成。??（２）數(shù)據(jù)轉發(fā)??洋蔥代理在通過建立好的鏈路向外發(fā)送數(shù)據(jù)的時候，會按照ＰＣ、ＰＢ、ＰＡ的??加密順序對數(shù)據(jù)進行３層加密。假設原本的消息內容為ｍｅｓｓａｇｅ，那么加密完的??消息為ＰＡ（ＰＢ（ＰＣ（ｍｅｓｓａｇｅ））），在轉發(fā)過程中，鏈路路徑上的每一跳洋蔥路由都??會對數(shù)據(jù)進行解密，就像剝洋蔥一樣。洋蔥路由Ａ在解密之后發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)單元的??目的地不是自己，就按照數(shù)據(jù)單元中包含的鏈路信息轉發(fā)給對應鏈路的下一跳。??在洋蔥路由Ｃ處數(shù)據(jù)單元被完全解密，根據(jù)消息的實際內容Ｃ會做出不同的應??對。假設這個數(shù)據(jù)單元實際包含的是和某個服務器Ｄ建立ＴＣＰ連接的請求，那??么洋蔥路由Ｃ就會開始和服務器Ｄ建立ＴＣＰ連接并通信。??

．３鏈路調度算法在Ｔｏｒ中的實現(xiàn)??．３．１?Ｔｏｒ鏈路調度的相關代碼研究??要在Ｔｏｒ中實現(xiàn)我們的算法，首先需要對Ｔｏｒ中鏈路調度算法相關的文件有??了解。??Ｔｏｒ中的ｃｉｒｃｕｉｔｍｕｘ＿ｅｗｍａ．ｃ文件中實現(xiàn)了基于ＥＷＭＡ算法的鏈路調度算??，其文件依賴關系如圖３－３所示。Ｔｏｒ中的文件依賴關系復雜，想要在Ｔｏｉ？中??現(xiàn)鏈路調度算法，需要按照Ｔｏｒ中對算法的實現(xiàn)要求來寫。如果我們要實現(xiàn)自??的鏈路調度算法，就需要修改ｃｉｒｃｕｉｔｍｕｘ＿ｅｗｍａ．ｃ這個文件。??
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本文編號：2859983