匿名P2P網路拓撲測量與分析技術研究

《匿名P2P網路拓撲測量與分析技術研究》是依託北京郵電大學，由陸天波擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：匿名P2P網路拓撲測量與分析技術研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：陸天波
• 依託單位：北京郵電大學

項目摘要

匿名P2P網路（例如Tor，BitTorrent，I2P等）在網際網路上日益流行，為網際網路上用戶隱私保護提供了有效手段，同時也成為敏感信息傳播與網路對抗的重要途徑。課題針對匿名P2P網路中資源發現與拓撲測量兩大核心科學問題，以機率論、圖論與複雜網路理論為指導，研究匿名P2P網路的拓撲測量與分析理論、方法、技術，構建匿名P2P網路拓撲測量平台，評估當前常見匿名P2P網路的匿名性及可生存性，提出拓撲最佳化的匿名P2P網路體系結構，探索出匿名P2P網路管理方案。研究成果一方面可為最佳化匿名P2P網路設計、增強用戶隱私保護及提升國家網路攻擊能力提供服務；另一方面可為國家網路與信息安全主管部門提供全方位的支持，為網路敏感信息傳播及管理研究提供實驗與技術參考。課題研究有望突破當前網路敏感信息管理的局限，為下一代網路環境中敏感信息的管理奠定基礎。

結題摘要

匿名P2P 網路（例如Tor，I2P 等）在網際網路上日益流行，為網際網路上用戶隱私保護提供了有效手段，同時也成為敏感信息傳播與網路審查規避的重要途徑。課題針對匿名P2P 網路中資源發現、拓撲測量與分析、生存性與安全性分析、匿名性評估展開研究，以機率論、圖論與資訊理論為指導，系統研究了相關基礎理論與關鍵技術，構建了匿名P2P 網路拓撲測量與通信工具集成平台。項目累計發表論文不少於50篇，申請發明專利6項，出版著作3部，培養研究生16名。項目研究為增強用戶隱私保護、提升國家網路安全管理提供全方位支撐。 就資源發現而言，提出了一種改進的路由更新方法，使得Tor客戶端使用已存儲的中繼節點連線上Tor網路。通過重寫網路調用函式，改進了Tor的SOCKS代理。獲得了國家發明專利《監測受限資源的方法和裝置》。 就拓撲測量與分析而言，給出了匿名P2P網路節點資源發現及拓撲研究架構，提出了NSDA節點資源選擇算法、一種混合路由隱匿服務描述符發布方案MHSD、F-Crowds 匿名檔案共享方案。對Tor的主要功能模組進行了代碼分析。獲得了國家發明專利《一種證書存儲節點選擇方法及網路節點》。 就生存性與安全性分析而言，歸納了匿名通信系統攻擊和防禦技術譜系圖，設計了一個新的P2P匿名通信系統NAS，探討了Tor面對通信流攻擊的可生存性。剖析了匿名P2P審查規避系統Freenet的安全性與生存性。提出了一種基於HTTP覆蓋流量的匿名審查規避系統PSTA、一種多層次的信息物理系統（CPS）安全框架、基於攻擊樹的CPS風險評估方法、匿名軟體系統開發過程中的軟體確保模型。研究闡述了信息通信技術供應鏈安全確保與匿名軟體過程管理。 就匿名性評估而言，闡述了進程代數、認知邏輯和函式關係下匿名性的定義。給出了匿名通信系統匿名性評估的理論框架，以及基於資訊理論的匿名性定量評估方法譜系框架。提出了基於映射的BIG-MIX匿名性評估方法，並對Threshold Mixes、Timed Mixes以及Pool Mixes混淆機制下匿名P2P網路的關係匿名性進行了量化分析。