1、隨著大數(shù)據(jù)時代的來臨，流交換正在逐步成為數(shù)據(jù)交換發(fā)展的新趨勢。它具有數(shù)據(jù)量宏大、內(nèi)容不可預測和低時延的特性。然而，隨著流交換應用的與日俱增，流交換的安全問題日益凸顯。究其根源，在于流交換中流身份不可知不可信以及它導致的流交換范圍不可控和交換路徑不可尋等問題。因此，本文針對流交換中存在的流身份的不可知不可信、流范圍的不可管不可控和流路徑的不可尋不可溯問題進行了深入研究，主要工作如下：
　　1.針對流指紋在交換過程中由于流內(nèi)容變換導致

2、的流身份信息不可知不可信的問題，研究了基于自適應流特征的半脆弱流指紋預處理技術(shù)，它分為流特征參數(shù)生成、基于流特征參數(shù)的認證位生成和基于流特征參數(shù)的直序擴頻三部分。首先，提出流特征參數(shù)生成算法，利用具有不變性和獨異性的流時間屬性，通過生成流特征參數(shù)；在此基礎上，設計基于流特征參數(shù)的認證位生成方法，將流特征參數(shù)作為認證位置亂的依據(jù)，通過采用置亂的HMAC使篡改定位的準確率達到P=1-1/2(k·m)(K·m-11)；設計基于流特征參數(shù)的直序

3、擴頻方法，將流特征參數(shù)作為PN碼片段和初相位確定的依據(jù)，利用直序擴頻的自相關糾錯特性提高流指紋抵御干擾和抗MSAC檢測的能力。該技術(shù)通過流特征參數(shù)提高了指紋的自適應性，在增加選擇明文攻擊計算復雜度的同時，使解碼方的計算復雜度降低到2O(k)；通過結(jié)合使用直序擴頻和認證實現(xiàn)了流指紋的半脆弱性，在定位惡意篡改的同時，增加了指紋抗噪能力。
　　2.針對單一載體導致的容量有限、難以兼顧健壯性和隱蔽性，以及流形式變換導致的指紋無法準確提取的

4、問題，研究了基于多維正交載體的可裂解流指紋綁定技術(shù)，它由指紋重心綁定算法和指紋字段綁定算法兩部分組成。指紋重心綁定算法使用健壯性好的時間間隔重心作為載體，提出基于指紋重心屬性值的嵌入載體選擇機制，使 MFA攻擊的計算復雜度隨2ksC呈超指數(shù)增長；通過改進時間間隔重心綁定方法降低對數(shù)據(jù)包的改變量，提高了指紋重心的隱蔽性。指紋字段綁定算法使用隱蔽性好的包時延作為載體，通過采用量化索引技術(shù)使指紋字段的抗噪性增加到qs/2；通過利用隱馬爾科夫模

5、型和最大似然估計算法保證提取指紋的最優(yōu)。該技術(shù)利用相互正交的雙載體提高載體容量；針對載體特點設計了指紋重心和指紋字段算法以兼顧健壯性和隱蔽性，在PrI和PrD小于4％的條件下，指紋提取的準確率達到100%。
　　3.針對可疑路徑提取中流路徑變換導致的環(huán)路欺騙、部分關聯(lián)條件下可疑節(jié)點序列化不確定性大和溯源效率低等問題，設計了基于流指紋的多層協(xié)同溯源技術(shù)，它分為可控域間重構(gòu)、可控域內(nèi)提取和可控子網(wǎng)定位三部分。首先，根據(jù)可控域相對穩(wěn)定和

6、BGP協(xié)議防止環(huán)路欺騙的特點提出域間路徑重構(gòu)算法，實現(xiàn)域間可疑路徑的高效重構(gòu)；其次，設計了域內(nèi)路徑提取算法，通過基于鄰接鏈接對的有向圖變換實現(xiàn)域內(nèi)可疑路徑去環(huán)路，通過基于本地時間關系的方法提高可疑節(jié)點序列化的確定性，以實現(xiàn)域內(nèi)可疑路徑準確提??；最后，可控子網(wǎng)內(nèi)利用轉(zhuǎn)發(fā)表定位可疑信源。該技術(shù)利用流指紋保證流關聯(lián)的正確性，通過多層協(xié)同的溯源方法將可疑路徑提取效率提高到O(n+n2·log)，有效緩解了單層溯源方式效率低和局部服務器過載的問題