【摘要】：通信安全是保證國家軍事、政治等機密安全的關鍵。傳統(tǒng)密碼學通過加密確保了通訊內容的安全,但未對通訊過程進行保護,暴露了通信的元信息,使攻擊者對通訊內容的截獲和破解成為可能。隱蔽信道在傳統(tǒng)密碼學的基礎上實現了對通訊過程的保護,提供了高安全場景下的秘密通信方式。本文研究面向5G接入網的隱蔽信道,解決傳統(tǒng)隱蔽信道因用戶數據通信行為引起檢測者關注而導致隱蔽性低的問題,因隱蔽信息不可靠傳輸而導致魯棒性低的問題。針對傳統(tǒng)隱蔽信道使用用戶數據作為隱蔽載體,使檢測者通過通訊行為檢測出隱蔽通信導致隱蔽性低的問題,本文基于5G接入網控制平面和用戶平面相分離的特點,提出一種基于控制平面信令的隱蔽載體設計策略,在此基礎上設計了一種隱蔽信息編碼方法,構造了基于接入網控制平面的隱蔽信道,實現了與用戶數據無關的隱蔽通信,提高了隱蔽性。針對傳統(tǒng)隱蔽信道因缺乏差錯控制機制,使通信雙方隱蔽信息不一致導致魯棒性低的問題,本文基于RLC層的AM傳輸模式,結合窗口機制設計了隱蔽信道的差錯控制方法,實現了隱蔽信息的可靠傳輸,提高了魯棒性;針對傳統(tǒng)隱蔽信道容易被檢測方法檢測到的問題,提出了一種基于熵調節(jié)的抗檢測方法,實現了隱蔽信道信令概率分布和正常信道一致的效果,使基于相對熵的檢測方法失效,提高了抗檢測能力。本文基于OAI平臺設計和實現了接入網控制平面的隱蔽信道,并通過實驗結果對該信道的隱蔽性和魯棒性進行了驗證。實驗結果表明,本文所提出的隱蔽信道可以抵抗基于相對熵的檢測方法,使隱蔽通信行為不被檢測方法發(fā)現,驗證了隱蔽性。同時,在通信環(huán)境不佳的情況下,保證了發(fā)送方和接收方隱蔽信息的一致,驗證了魯棒性。
【學位授予單位】：西安電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TN918
【圖文】：

圖3.2 RRC 連接重配置信令的信元格式其中切換過程和測量下發(fā)過程的都會使用 mesConfig 信元，因此本文擬采用該信元作為更為具體隱蔽載體。measConfig 信元用于配置 UE 需要執(zhí)行的測量參數，如頻內測量、頻間測量、RAT 間測量和測量間隙等，該信元及其包含的信元格式如圖 3.3、圖 3.4、圖 3.5、圖 3.6 所示。該信元又由若干信元組成，分別為 MeasObjectToAddModLireportConfigToAddModList 和 measIdToAddModList 信元，分別用于標識測量項目的具體內容、測量報告的具體內容和本次下發(fā)測量的列表。不同的測量項目和測量報告使用不同的 measObjectId 和 reportConfigId 信元標識，表 3.1 列出了本文所使用的 RR連接重配置信令中信元的作用和所屬關系。表3.1 RRC 重配置信令中信元作用及所屬對照表信元名稱 信元作用 信元所屬measConfig 配置用戶終端需要執(zhí)行的測量參數 RRC 連接重配置信令MeasObjectToAddModList 用于存儲測量項目的列表 measConfig

MeasObjectToAddModList信元格式

圖3.6 MeasIdToAddModList 信元格式3.3.2 字典編碼方式的定義本文提出了一種基于 RRC 連接重配置信令信元的編碼方式，稱為字典編碼方編碼方式利用 RRC 連接重配置信令信元的不同組合，代表不同的隱蔽信息形式編碼隱蔽信息。具體使用的載體為測量項目和測量報告的組合，可使用sObjectId 和 reportConfigId 指代。字典編碼方式的定義如下：當用戶終端 UE 在接入網覆蓋范圍內時，UE 觸發(fā)隨機接入等一系列信令過，eNB 向 UE 發(fā)送了 N 個 RRC 連接重配置信令，假設控制信令序0 1 2 1, , ,...,nRC RRC RRC RRC ，控制信令對應包含的測量項目列表和測量報告分別為為0 1 2 1, ,,...,nM M M M 和0 1 2 1, ,,...,nR R R R ，其中 Mi和 Ri（0 i 一個RRC連接重配置信令中攜帶的測量項目和測量報告的集合。假設UE和共享了一本字典，用于隱蔽信息的編碼和解碼，例如表 3.2 展示了代表一位的字典示例，其中 mj和 rj（ j ）是具體的一個測量項目和測量報告，即sObjectId 為 j 的測量項目和 reportConfigId 為 j 的測量報告。表 3.2 中 UE 和

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本文編號：2788562