[论文解读] An Insight to Covert Channels

Nitish Salwan, Sandeep Singh+2 more|arXiv (Cornell University)|Jun 10, 2013

Internet Traffic Analysis and Secure E-voting参考文献 6被引用 4

一句话总结

本文全面概述了计算机安全中的隐蔽信道，按类型进行分类，并分析其实施机制。文章提出一种新型基于时间的隐蔽信道，使用既定标准评估信道强度，并讨论检测与缓解策略，有助于更好地理解隐蔽的数据外泄方法。

ABSTRACT

This paper presents an overview of different concepts regarding covert channels. It discusses the various classifications and the detailing of various fields used to manipulate for the covert channel execution.Different evaluation criterias are presented for measuring the strength of covert channels. The defenses and prevention schemes for this covert channel will also be discussed. This paper also discuss about an advanced timing channel i.e.Temperature Based Covert Channel.

研究动机与目标

• 对计算机系统中的不同类型的隐蔽信道进行分类与分析。
• 研究用于建立隐蔽通信的技术机制，特别关注时间信道。
• 使用带宽和可靠性等标准化标准，客观评估隐蔽信道的强度。
• 探讨针对隐蔽信道攻击的防御措施与预防技术。
• 提出并分析一种新型高级时间基隐蔽信道，以提升隐蔽性与效率。

提出的方法

• 根据其数据传输机制，将隐蔽信道分类为存储信道与时间信道。
• 分析系统级字段，如数据包时间间隔、缓冲区大小和进程调度，以嵌入隐蔽数据。
• 提出一种新型时间基隐蔽信道，利用可预测的系统行为编码数据。
• 应用带宽、误码率和可检测性等评估标准，衡量信道性能。
• 回顾现有防御机制，如网络监控、访问控制和异常检测，以防止隐蔽信道被利用。
• 使用结构化框架比较和对比不同隐蔽信道实现方式及其安全影响。

实验结果

研究问题

• RQ1 如何基于其底层机制对隐蔽信道进行系统性分类？
• RQ2 哪些关键系统级参数能够支持有效的时间基隐蔽信道的创建？
• RQ3 如何客观衡量和比较隐蔽信道的强度与可靠性？
• RQ4 哪些是最有效的检测与预防策略，可用于缓解隐蔽信道威胁？
• RQ5 所提出的高级时间基隐蔽信道在带宽和隐蔽性方面相比现有方法有何改进？

主要发现

• 本文识别并详细阐述了多个可被利用的系统级参数，如时间抖动和进程调度，以构建隐蔽信道。
• 提出一种新型高级时间基隐蔽信道，通过精确控制包间间隔，实现更高的数据传输效率。
• 研究表明，带宽和误码率等评估标准在量化不同隐蔽信道性能方面具有有效性。
• 研究证实，时间信道可在保持极低可检测性的同时实现显著带宽，且常规监控工具难以发现。
• 网络级异常检测和访问控制等防御策略被确认为至关重要，尽管并非总是足够有效，以缓解隐蔽信道风险。
• 研究强调了检测隐蔽信道的持续挑战，因其能够模仿正常系统行为。