[发明专利]开放网络模式下FreeNet匿名流量检测方法及系统

说明书

本发明公开了一种开放网络模式下FreeNet匿名流量检测方法及系统，其中检测方法包括：数据采集：使用网络抓包工具采集流量数据，获取待识别的流量文件，并存为pcap格式的流量文件；数据预处理：过滤广播流量和ICMP协议流量，提取出会话的五元组信息与有效载荷数据，存为json格式的会话数据；特征提取：基于所述会话数据，提取会话中的特征并形成特征数据集，所述特征包括最大包长度、最小包长度、传输协议、端口个数和报文熵值；FreeNet流量检测：基于所述特征数据集，筛选出可能的FreeNet流量，输出其五元组信息。本发明基于规则策略匹配的方法对FreeNet流量进行检测，计算复杂度低，检测速度快。

技术领域

本发明涉及匿名通信技术领域，尤其涉及一种开放网络模式下FreeNet匿名流量检测方法及系统。

背景技术

随着Internet应用的发展，匿名通信技术在保护个人隐私方面发挥着非常重要的作用。匿名通信的目的是隐藏每个最终用户的机密信息，包括身份和内容，并避免被第三方观察和发现。但随着网络信息数据的匿名化，不法分子利用网络技术，隐藏个人身份，匿名发布及传播非法信息。

FreeNet是一个已经存在20年的匿名通信系统，是一个完全分布式、无中央服务器、支持匿名的文档存储和检索的P2P应用系统。FreeNet被认为是一个大型的数据存储设备，所有节点都会贡献自己硬盘的一部分空间来存储加密的文件片段，并通过一个以160位的SHA-1散列所得的二进制文件键值来标识。FreeNet主要有两种连接模式，非安全模式Opennet(开放网络)与安全模式Darknet。在Opennet模式下，FreeNet自动查找陌生结点，若自己的结点是新建立的结点，可能需要几天的时间才能找到足够的节点用以通信，在此过程中会用到中心服务器，存在被审查的可能性。在Darknet模式下，需要自己结点中添加好友的信息，同时好友也必须添加自己的信息(信任必须是相互的)，对于每个节点而言，只有与其直接连接的节点(好友)才是可见的，并且流量也只会被发送到这些节点。

针对FreeNet匿名通信流量的快速检测，目前在学术界和工业界鲜有研究，以及鲜少实现相应的检测系统。

发明内容

鉴于现有技术鲜少对FreeNet匿名流量直接检测，本发明提出一种开放网络模式下FreeNet匿名流量检测方法及系统，提取Opennet模式下FreeNet通信产生的网络流量的独特特征，包括但不限于会话中最大负载包长度、最小负载包长度等，通过规则策略对FreeNet匿名流量进行快速检测，实现对匿名化网络的管控。

本发明采用的技术方案如下：

一种开放网络模式下FreeNet匿名流量检测方法，包括：

数据采集：使用网络抓包工具采集流量数据，获取待识别的流量文件，并存为pcap格式的流量文件；

数据预处理：过滤广播流量和ICMP协议流量，提取出会话的五元组信息与有效载荷数据，存为json格式的会话数据；

特征提取：基于所述会话数据，提取会话中的特征并形成特征数据集，所述特征包括最大包长度、最小包长度、传输协议、端口个数和报文熵值；

FreeNet流量检测：基于所述特征数据集，筛选出可能的FreeNet流量，输出其五元组信息。

进一步地，所述数据采集中使用的网络抓包工具包括TCPDump。

进一步地，所述数据预处理后得到的json格式的会话数据包括源IP地址、目的IP地址、源端口、目的端口、传输层协议、数据包载荷、数据包载荷长度、会话开始时间和会话结束时间。

进一步地，所述特征提取包括以下步骤：

步骤101：对于json格式的会话数据中的一条记录，即一个完整会话，提取该会话中所有数据包有效载荷的最大长度IP_length_max与最小长度IP_length_min；