洋葱路由追踪技术中时间特征的建模与分析

针对洋葱路由匿名通信机制,现有研究工作提出了多种基于时间特征的追踪技术方案,但对如何从理论上解释时间特征可用于追踪的原因,以及如何确定为形成特定时间特征所需调制的报文延时幅度等问题缺乏相应研究.以目前广泛使用的第二代洋葱路由Tor匿名通信系统为研究对象,深入分析其数据包调度策略,建立相应数学模型,并提出数据包输入和输出缓冲区的平均队列长度和网络层报文数量估算方法.在此基础上,结合提出的时间特征差异度度量方法,解释说明能够借助时间特征来进行匿名通信追踪的原因,同时得出影响追踪效果的3个具体因素.进一步,针对ON/OFF流水印模型,推导出在满足一定水印检测率前提下应调制的报文延时幅度.通过Tor实验环境验证了理论分析的正确性.研究成果为后续匿名通信相关研究提供理论和实践指导.