SaaS云环境下基于容器指纹匿名的网络欺骗方法

随着云计算技术在各重点行业领域的普及推广和企业级SaaS业务规模不断扩大,云环境的安全问题也日益突出。针对目标云资源的定位是网络攻击的前置步骤,网络欺骗技术能够有效扰乱攻击者网络嗅探获得的信息,隐藏重要网络资产的指纹信息(服务端口、操作系统类型等)。然而由于虚假指纹和真实设备之间往往存在对应关系,高级攻击者可以通过多维信息定位到伪装过的目标设备。基于容器指纹匿名的欺骗方法的原理是试图将重要的敏感业务隐藏到大量普通的非敏感业务中,利用多种欺骗技术的组合来对抗网络侦察。批量处理的匿名算法会损失云服务快速便捷的特性,云服务需要采用一种实时强的连续匿名方法。为应对重要云资源被定位追踪的问题,本文提出一种基于容器指纹匿名的网络欺骗方法,通过修改云资源池中容器的指纹满足匿名化标准,制造虚假的云资源视图,提高攻击者网络侦查与嗅探的难度。为降低容器指纹修改的开销和可能导致服务延时,提出一种基于语义等级的范畴属性度量方法,并作为容器指纹匿名算法的优化目标。鉴于需要修改伪装的容器指纹信息是一个持续产生的数据流,为实现容器指纹的实时在线快速匿名,提出一种基于数据流匿名的动态指纹欺骗算法CFDAA,通过时延控制和簇分割实现容器指纹的快速修改,保证在线容器始终满足k-匿名和l-多样性。实验结果表明,所提方法能够在开销可控的情况下,有效提高攻击者定位目标云资源的难度。

一种面向N变体系统的时延隐蔽信道攻击及其对策研究

N变体系统具有高可靠性和高安全性的特点,能够有效防御多种安全风险,现已广泛应用于金融、医疗、军事和网络空间等多个具有高安全性需求的领域。但是N变体系统特有的裁决机制为实施时延隐蔽信道攻击提供了潜在的实现途径。针对这种潜在的安全威胁,本文首先分析了一种面向N变体系统的时延隐蔽信道攻击方法,该攻击方法以信息论为基础,利用N变体系统响应时延的差异特征来泄露系统信息。进而,推导出了攻击者使用响应时延样本均值和样本方差作为特征统计量时的检出率公式。然后针对该时延隐蔽信道攻击方法,从减少攻击者利用响应时延差异特征的角度上提出随机加扰策略、自适应加扰策略和先到先裁决策略三种防御策略,随机加扰策略通过引入延迟使响应时延具有相同的统计特征,自适应加扰策略通过动态调整裁决策略以平衡系统运行效率,先到先裁决策略通过优化裁决算法以减少攻击者利用时延差异特征来泄露系统信息,同时提升一定的系统性能。最后,开发了基于Nginx的原型系统并进行了广泛的实验,实验部分证明了该时延隐蔽信道攻击对N变体系统的安全威胁,同时验证了三种防御策略的可行性与有效性,性能对比测试结果表明先到先裁决策略相较于原裁决策略降低了10%的系统响应时延,吞吐量提升了18%, CPU利用率提升了3%。