匿名协议WonGoo的概率模型验证分析
9页1、匿名协议WonGoo的概率模型验证分析陆天波,方滨兴,孙毓忠,郭丽(中国科学院计算技术研究所软件研究室 北京 100080)(中国科学院研究生院 北京 100039)()摘 要Internet隐私的一个主要问题是缺乏匿名保护。近年来,人们已经针对这一问题做了很多工作。然而,如何利用已有的形式化方法分析匿名技术却是一个极具挑战的问题。对P2P匿名通信协议WonGoo进行了形式化分析。利用离散时间Markov链模型化节点和攻击者的行为。系统的匿名性质采用时序逻辑PCTL进行描述。利用概率模型验证器PRISM对WonGoo系统的匿名性进行了自动验证。结果表明WonGoo的匿名性随着系统规模的增加而增加;但却随着攻击者观察到的源自同一个发送者的路径的增加而降低。另外,匿名路径越长,系统的匿名性越强。关键词匿名;点对点;WonGoo;概率模型验证中图法分类号TP393Analysis of Anonymity Protocol WonGoo with Probabilistic Model CheckingLU Tian-bo, FANG Bin-xing, SUN Yu-zhong, GUO
2、Li(Institute of Computing Technology, Chinese Academy of Sciences, Beijing, P.R.China, 100080)(Graduate School of the Chinese Academy of Sciences, Beijing, P.R.China, 100039)Abtract One of the main privacy problems in Internet is lack of anonymity. Much work has been done on this problem in recent years. However, it is a challenge to analyze anonymity protocol formally. This paper presents formal analysis of peer-to-peer anonymous communication protocol WonGoo. The behavior of group members and
3、the adversary is modeled as a discrete-time Markov chain, and security properties are expressed as PCTL formulas. Using the probabilistic model checker PRISM, it analyzes the anonymity guarantees the protocol is intended to provide. As a result, it not only finds that anonymity provided by WonGoo increases with the increase in group size and degrades with the increase in the number of random routing paths, but it also shows the relationship between anonymity and path length.Key words anonymity,
4、Peer-to-Peer, WonGoo, Probabilistic Model Checking 1引言Internet的一个缺陷是不提供匿名保护,攻击者可以根据通信流之间的关系对发送者和接收者进行追踪。随着Internet的快速发展并被人们广为接受,以及搜索引擎和数据挖掘等技术的发展,人们已经开始关注Internet上的隐私和匿名。隐私不仅意味着信息的机密性,而且意味着信息发布者身份的机密性。匿名技术是Internet上保护用户隐私的一种有效手段,它通过一定的方法将通信流中的通信关系加以隐藏,使攻击者无法获知双方的通信关系或通信的一方。用户在通信过程中,通过隐藏自己的IP地址来保护自己的隐私。例如,用户访问了某个网站,但是由于用户使用了匿名技术,使得该访问活动无法与用户身份信息(指IP地址)关联起来,这在一定程度上保护了用户的隐私。加密技术可以保护通信的内容,但是攻击者可以通过通信流分析(Traffic analysis)手段观察出谁和谁在通信,通信的时间以及通信流的多少等。因此,加密技术并不能保证通信的安全,尤其是在一个大的开放的环境中,保护通信者的身份就显得更加困难。本文中通
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