37、扩频流水印与低延迟匿名网络流量分析

扩频流水印与低延迟匿名网络流量分析

1. 扩频流水印检测与消除

扩频流水印（SSFW）的检测和消除是保障网络通信安全的重要环节。在检测方面，研究人员先划分水印周期和正常周期，并将正常周期分为两组。基于第一组正常周期的数据，计算出参数 λ0、λ1、σΠ 和 μΠ。然后，将检测算法应用于第二组正常周期的数据，以计算误报率；同时应用于水印周期的数据，计算检测率。

实验结果表明，在大多数情况下，检测方案能够识别所有水印。当 Tr 从 3 增大到 10 时，误报率始终为零。检测系统发出警报所需的低吞吐量周期的平均数量相对稳定，这是因为从 Tor 轨迹的正常周期计算得到的 λ0 和 λ1 对 Tr 的敏感度较低。当固定 Tr 为 5，且 ρ = 2 σΠ / μΠ 时，仍能保持零误报。

在消除系统方面，若解码器能恢复 7 位水印，则认为流被水印标记。实验显示，消除系统能成功从单跳代理和 Tor 网络的流中去除 SSFW。为清晰解释结果，定义了比特解码率，即正确解码的比特数与水印长度的比值。当比特解码率小于 1 时，认为水印被去除。

以下是消除系统处理水印流后的比特解码率和吞吐量比率的表格：
| 丢弃概率 | 平均比特解码率 | 吞吐量比率 |
| ---- | ---- | ---- |
| 0.1 | 0.651 | 0.771 |
| 0.2 | 0.51 | 0.672 |
| 0.4 | 0.5 | 0.536 |
| 0.6 | 0.571 | 0.424 |

消除系统的主要目标是去除 SSFW，同时尽量减少对吞吐量的负面影响。当丢弃概率较小时，吞吐量下降约 23%；随着丢弃概率增加