15、对 HTTPS 网络应用中建议框的攻击

对 HTTPS 网络应用中建议框的攻击

在当今数字化时代，网络安全和隐私保护至关重要。然而，即使使用了 HTTPS 等加密协议，用户的搜索信息仍可能通过侧信道泄露。本文将深入探讨如何通过分析数据包来推断用户的搜索查询，介绍相关的数据包结构、攻击算法以及测试结果。

1. 搜索历史的敏感性与保护现状

搜索历史包含着用户的个人兴趣、需求等敏感信息，从个人层面看，可用于识别一个人；从公司层面看，分析竞争对手的搜索历史有助于预测其未来行动，获取战略优势。谷歌在 2011 年秋季意识到保护这些敏感数据的必要性，宣布为所有登录用户启用 SSL，并强制所有搜索查询使用 HTTPS。但即便如此，搜索查询信息仍会通过侧信道泄露。

2. 侧信道泄露原理

当用户与网站进行交互，传输包含相关数据的信息包时，就会出现侧信道泄露。在客户端与服务器的连接采用 HTTPS 等协议加密的情况下，仍可观察到数据包流的三个参数：
- 单个数据包的长度；
- 数据包流的方向（客户端到服务器或服务器到客户端）；
- 数据包的发送和到达时间。

通过分析谷歌（或其他搜索引擎）建议框相关的数据包流，发现用户在搜索框中每输入一个字符，服务器和客户端之间就会交换多个数据包，其中一个数据包包含与搜索引擎建议列表相关的数据。通过分析不同字符对应的数据包长度，有可能猜测出用户输入的最可能的单词，从而揭示其搜索历史的敏感信息。

3. 相关研究工作

• 数据包序列分析 ：许多研究通过检查客户端和服务器之间发送的数据包序列的属性，推断这些属性与交换信息之间的关系。例如，通过简单分析