CN105049456A - 一种基于网页链接请求的隐秘通信方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于网页链接请求的隐秘通信方法，包括以下步骤：（1）分别在发送方和接收方端上设置配置项；（2）发送方隐秘通信的发送方法；（3）接收方的接受信息的方法；（4）接收方恢复原始密文。通过上述方式，本发明基于网页链接请求的隐秘通信方法有效提高隐秘信息的传输可靠性、极大地增加了隐蔽信道的抗检测性，在基于网页链接请求的隐秘通信方法的普及上有着广泛的市场前景。

Description

一种基于网页链接请求的隐秘通信方法

技术领域

本发明涉及信息隐藏技术领域，特别是涉及一种基于网页链接请求的隐秘通信方法。

背景技术

信息隐藏技术近年来得到了迅速的发展。它将隐秘信息处理后嵌入到公开的载体信息中，随着载体信息的发送将隐秘信息发送出去而不被察觉。网络隐信道就是利用信息隐藏传递隐秘信息的一种技术，由于其所具有的隐蔽性，该技术会带来信息泄露的潜在威胁。网络隐信道可分为存储型隐信道和时序型隐信道，其中时序型隐信道主要利用传输速率或网络包间隔时间等方式来实现，相比存储式隐信道具有更强的隐蔽性。

隐蔽信道的概念是由Lampson在1973的ACM大会上首次提出。随后，研究人员对隐蔽信道进行了多方面的研究。Padlipsky等人在文章“LimitationsofEnd-to-EndEncryptioninSecureComputerNetworks”中提出了ON-OFF时序型隐信道，通过在一定时间间隔内是否发送数据包来嵌入隐藏信息。Cabuk等人在文章“NetworkCovertChannels:Design,Analysis,Detection,andElimination”中提出了IPCTC时序型隐信道。其他主要的时序型隐信道还有TRCTC，JitterBug，DM等。

近年来，随着计算机网络技术的快速发展，互联网得到了广泛应用，大众可以很方便的通过pc端或移动终端访问网站，因此利用访问网站来构建隐蔽信道具有可行性，当前随着网络基础设施水平的提高，网页变得越来越丰富多彩，浏览器中每个页面的展现都需要大量的网页链接请求，同时主流的HTTP通信都是未加密通信。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种基于网页链接请求的隐秘通信方法，通过采用基于隐信道构建的核心思想，在一个应用场景中利用一种新的思路来构建隐蔽信道，有效提高了隐蔽信道的抗检测性，在基于网页链接请求的隐秘通信方法的普及上有着广泛的市场前景。

为解决上述技术问题，本发明提供一种基于网页链接请求的隐秘通信方法，包括以下步骤：

（1）分别在发送方和接收方端上设置配置项，所述配置项的配置信息包括隐秘通信的网站链接URL、过滤网页所需要的正则表达式RE和该配置项的条目发送信息的上限KEY；

（2）发送方的隐秘通信的发送方法包括以下步骤：

（2.1）从所述配置项中取出第一条条目并将其从配置项中删除，然后发送方打开URL字段对应的网页并保存，使用RE对网页进行过滤，找出能够发送隐藏信息的超链接以及对应的可以使用的信息字段，

（2.2）根据第一算法找出超链接可以隐藏的信息位WD，并对超链接进行分类，

（2.3）对待发送的信息进行预处理，将其分成KEY位大小的块，

（2.4）将待发送的下一块KEY位大小的块转化成超链接序列，然后依次打开超链接，此过程类似于浏览网页，如果KEY不是WD的倍数则最后一次发送的时候不足的部分补零，返回执行步骤（2.1）直至信息发送完毕；

（3）接收方的接受信息的方法包括以下步骤：

（3.1）首先在发送方流量经过的节点上部署流量监听程序，

（3.2）从所述配置项中取出第一条条目并将其从配置项中删除，然后打开URL字段对应的网页并保存，使用RE对网页进行过滤，找出能够发送隐藏信息的超链接以及对应的可以使用的信息字段，根据第一算法找出超链接可以隐藏的信息位WD，并对超链接进行分类，找出发送方要使用的超链接以及每个超链接隐藏信息字段和隐信道带宽，

（3.3）当接收方监听到对从配置项中取出的条目中的URL进行访问的请求时，记录下发送此请求的IP地址和端口，并继续监听，

（3.4）对每个IP地址上面的网页请求使用第二算法处理成位序列，当监听到KEY位之后返回执行步骤（3.2）；

（4）接收方根据发送方对隐藏信息采用的预处理方法，对密文信息进行反向处理，恢复出原始的原始密文。

在本发明一个较佳实施例中，所述步骤（2.2）中的所述第一算法为：使用正则表达式过滤网页，得到网页链接和对应的超链接隐藏信息字段（数字），将每个网页链接对应的数字对N=2进行取模运算，检查余数能否覆盖0-（N-1），如果能覆盖则N翻倍，如果不能则将N赋值为N/2，循环终止，N记为每个网页链接可以隐藏的信息宽度。

在本发明一个较佳实施例中，所述步骤（2.2）中，发送方选择WD时最大利用网页链接。

在本发明一个较佳实施例中，所述步骤（3.4）中的所述第二算法为：

（a）接收方首先需按照网页链接的请求时间对抓到的数据包进行排序，

（b）接收方根据当前使用的配置项条目中的正则表达式对网页链接中的隐藏信息字段进行过滤后模N取余，

（c）按照上述方法，接收方得到当前数据即为对应的隐藏信息，

（d）接收方直接将当前所得隐藏信息与之前已经获取的隐藏信息进行拼接，即获得截止到当前的发送方所发送的全部隐秘比特序列。

本发明的有益效果是：本发明基于网页链接请求的隐秘通信方法有效提高隐秘信息的传输可靠性、极大地增加了隐蔽信道的抗检测性，在基于网页链接请求的隐秘通信方法的普及上有着广泛的市场前景。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图1是本发明的基于网页链接请求的隐秘通信方法一较佳实施例的配置项的结构图；

图2是本发明的基于网页链接请求的隐秘通信方法一较佳实施例的发送方发送信息的流程图；

图3是本发明的基于网页链接请求的隐秘通信方法一较佳实施例的接收方接受信息的流程图；

图4是本发明的基于网页链接请求的隐秘通信方法一较佳实施例的发送方和接收方的步骤图。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-图4，本发明实施例包括：

一种基于网页链接请求的隐秘通信方法，包括以下步骤：

（1）分别在发送方和接收方端上设置配置项，所述配置项的配置信息包括隐秘通信的网站链接URL、过滤网页所需要的正则表达式RE和该配置项的条目发送信息的上限KEY；

（2）发送方的隐秘通信的发送方法包括以下步骤：

（2.1）从所述配置项中取出第一条条目并将其从配置项中删除，然后发送方打开URL字段对应的网页并保存，使用RE对网页进行过滤，找出能够发送隐藏信息的超链接以及对应的可以使用的信息字段，

（2.2）根据第一算法找出超链接可以隐藏的信息位WD，并对超链接进行分类，

（2.3）对待发送的信息进行预处理，将其分成KEY位大小的块，

（2.4）将待发送的下一块KEY位大小的块转化成超链接序列，然后依次打开超链接，此过程类似于浏览网页，如果KEY不是WD的倍数则最后一次发送的时候不足的部分补零，返回执行步骤（2.1）直至信息发送完毕；

（3）接收方的接受信息的方法包括以下步骤：

（3.1）首先在发送方流量经过的节点上部署流量监听程序，

（3.2）从所述配置项中取出第一条条目并将其从配置项中删除，然后打开URL字段对应的网页并保存，使用RE对网页进行过滤，找出能够发送隐藏信息的超链接以及对应的可以使用的信息字段，根据第一算法找出超链接可以隐藏的信息位WD，并对超链接进行分类，找出发送方要使用的超链接以及每个超链接隐藏信息字段和隐信道带宽，

（3.3）当接收方监听到对从配置项中取出的条目中的URL进行访问的请求时，记录下发送此请求的IP地址和端口，并继续监听，

（3.4）对每个IP地址上面的网页请求使用第二算法处理成位序列，当监听到KEY位之后返回执行步骤（3.2）；

（4）接收方根据发送方对隐藏信息采用的预处理方法，对密文信息进行反向处理，恢复出原始的原始密文。

优选地，所述步骤（2.2）中的所述第一算法为：使用正则表达式过滤网页，得到网页链接和对应的超链接隐藏信息字段（数字），将每个网页链接对应的数字对N=2进行取模运算，检查余数能否覆盖0-（N-1），如果能覆盖则N翻倍，如果不能则将N赋值为N/2，循环终止，N记为每个网页链接可以隐藏的信息宽度。

优选地，所述步骤（2.2）中，发送方选择WD时最大利用网页链接。

优选地，所述步骤（3.4）中的所述第二算法为：

（a）接收方首先需按照网页链接的请求时间对抓到的数据包进行排序，

（b）接收方根据当前使用的配置项条目中的正则表达式对网页链接中的隐藏信息字段进行过滤后模N取余，

（c）按照上述方法，接收方得到当前数据即为对应的隐藏信息，

（d）接收方直接将当前所得隐藏信息与之前已经获取的隐藏信息进行拼接，即获得截止到当前的发送方所发送的全部隐秘比特序列。

具体实施例：

发送方Alice：

步骤1：首先发送方从配置项中取出第一个条目，然后将其从配置项中删除。然后假如配置项第一个条目的网页链接为“XX网”，然后发送方发送网站请求同时对网站返回的网页进行保存；程序将正则表达式中的括号去掉后对已经保存的网页进行过滤，得到一个网页链接列表，然后程序使用原始的正则表达式对网页链接列表中的每个网页链接进行过滤，每个网页链接对应一个数字；

步骤2：程序将每个网页链接对应的数字对N=2进行取模运算，检查余数能否覆盖0-（N-1），如果能覆盖则N翻倍，如果不能则将N赋值为N/2，循环终止。然后讲每个网页链接后面的数字赋值为对N取模之后的余数。

步骤3：将要发送的信息根据配置项中KEY的值进行分割，每KEY位为一个单元。

步骤4：将待发送的KEY位值每N位作为一个单位根据N位对应的数值转换成网页链接序列，转换过程为首先找到一个要发送的KEY位值对应的网页链接，然后用此网页链接代替KEY位值，然后根据预定的时间间隔依次请求网页链接。

接收方Bob：

步骤1：首先根据发送方的网络拓扑情况找到一个发送方流量必须经过的节点，然后在节点上部署网络抓包程序；

步骤2：接收方程序根据发送方步骤（2.1）（2.2）相同的方法运行，获得相关的参数。

步骤3：分析抓到的数据包，如果抓到配置项中第一个条目中的网页链接时记录下此数据包的发送端IP；

步骤4：继续将抓到的数据包中网页链接在步骤2中构建的网页链接列表中的链接找出然后按照时间排序。

步骤5：对链接使用配置条目中的正则表达式进行过滤找出整数字段然后按照发送端相反的处理方式获得传输的信息序列。

此时，接收方成功接收了发送方传输的隐藏信息，隐秘通信完成。

本发明中为了提高隐秘信息传输的隐蔽性，配置项中的网页链接都是经过仔细分析后决定的，并且现在网页比较发达，主流网站的浏览一般不会被特别关注，因此本发明提到的这种方法是完全可行的。

本发明中为了提高信息传输的效率，一般会在短时间内发送较多的网页链接请求，所以为了避免引起特别的关注，配置项中的网页链接要经过仔细筛选，网页链接请求之间的时间间隔为了抵抗统计分析可以使用某个范围之内的随机数。

本发明接收端需要在客户端与外界通信的关键节点上部署抓包程序，同时还要对客户端的通信进行过滤，所以如果发送端网络拓扑比较复杂时可以通过对配置项中网页链接的选择来实现比较容易的抓包和过滤。

本发明基于网页链接请求的隐秘通信方法，建立起一条基于网页链接请求的隐蔽信道。网络环境对隐藏信息的传输有一定的影响。基于实验网络的实际情况，本实施例测试实验在网络丢包率小于5%的环境下进行。

实施例测试实验进行了4组不同的实验，其中每组实验均传输1KB大小的隐秘信息，但每组传输实验均设置不同的参数，表1所示即为该隐藏实例通信的测试结果。

表1实施例隐藏信息通信的测试结果；

如表1所示，传输相同的数据与每个链接请求带宽与每秒发送的链接数有关，从实例3和实例4可以看出，在传输速率相同的情况下每个连接请求的带宽和每秒发送的链接数成反比，而每秒发送的链接数越多，信道的隐蔽性越差，所以如果要获得较高的传输速率同时还要保持较高的。

本发明基于网页链接请求的隐秘通信方法的有益效果是：

一、通过提出一种基于网页链接中已经存在的字段的隐秘通信方法，不同于一般基于网页链接的设计方法，在一个新的应用场景中构建隐蔽信道，具有一定的创新性；

二、通过使用人们日常生活中普遍使用的网页浏览作为隐秘通信载体，使得隐秘通信更加的简易，因此本发明构建的隐蔽信道更具威胁性；

三、通过发送方和接收方可随意选取进行隐秘通信的网站载体和链接字段，同时发送方可使用随机间隔来发送连接请求，极大地提高了隐蔽信道的抗检测性；

四、通过采用基于网页链接请求构造隐蔽信道，具有较高的扩展性，可以让用户使用配置项对通信速率进行调整，能够有效提高隐秘信息的传输可靠性。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (4)

1.一种基于网页链接请求的隐秘通信方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）分别在发送方和接收方端上设置配置项，所述配置项的配置信息包括隐秘通信的网站链接URL、过滤网页所需要的正则表达式RE和该配置项的条目发送信息的上限KEY；

（2）发送方的隐秘通信的发送方法包括以下步骤：

（2.1）从所述配置项中取出第一条条目并将其从配置项中删除，然后发送方打开URL字段对应的网页并保存，使用RE对网页进行过滤，找出能够发送隐藏信息的超链接以及对应的可以使用的信息字段，

（2.2）根据第一算法找出超链接可以隐藏的信息位WD，并对超链接进行分类，

（2.3）对待发送的信息进行预处理，将其分成KEY位大小的块，

（2.4）将待发送的下一块KEY位大小的块转化成超链接序列，然后依次打开超链接，此过程类似于浏览网页，如果KEY不是WD的倍数则最后一次发送的时候不足的部分补零，返回执行步骤（2.1）直至信息发送完毕；

（3）接收方的接受信息的方法包括以下步骤：

（3.1）首先在发送方流量经过的节点上部署流量监听程序，

（3.2）从所述配置项中取出第一条条目并将其从配置项中删除，然后打开URL字段对应的网页并保存，使用RE对网页进行过滤，找出能够发送隐藏信息的超链接以及对应的可以使用的信息字段，根据第一算法找出超链接可以隐藏的信息位WD，并对超链接进行分类，找出发送方要使用的超链接以及每个超链接隐藏信息字段和隐信道带宽，

（3.3）当接收方监听到对从配置项中取出的条目中的URL进行访问的请求时，记录下发送此请求的IP地址和端口，并继续监听，

（3.4）对每个IP地址上面的网页请求使用第二算法处理成位序列，当监听到KEY位之后返回执行步骤（3.2）；

（4）接收方根据发送方对隐藏信息采用的预处理方法，对密文信息进行反向处理，恢复出原始的原始密文。

2.根据权利要求1所述的基于网页链接请求的隐秘通信方法，其特征在于，所述步骤（2.2）中的所述第一算法为：使用正则表达式过滤网页，得到网页链接和对应的超链接隐藏信息字段（数字），将每个网页链接对应的数字对N=2进行取模运算，检查余数能否覆盖0-（N-1），如果能覆盖则N翻倍，如果不能则将N赋值为N/2，循环终止，N记为每个网页链接可以隐藏的信息宽度。

3.根据权利要求1所述的基于网页链接请求的隐秘通信方法，其特征在于，所述步骤（2.2）中，发送方选择WD时最大利用网页链接。

4.根据权利要求1所述的基于网页链接请求的隐秘通信方法，其特征在于，所述步骤（3.4）中的所述第二算法为：

（a）接收方首先需按照网页链接的请求时间对抓到的数据包进行排序，

（b）接收方根据当前使用的配置项条目中的正则表达式对网页链接中的隐藏信息字段进行过滤后模N取余，

（c）按照上述方法，接收方得到当前数据即为对应的隐藏信息，

（d）接收方直接将当前所得隐藏信息与之前已经获取的隐藏信息进行拼接，即获得截止到当前的发送方所发送的全部隐秘比特序列。