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MPD:通过通信协议方言实现移动目标防御

密码学与安全 2021-10-11 v1

摘要

由于涉及种类繁多的硬件和软件技术,通信协议安全是物联网(IoT)最重大的挑战之一。移动目标防御(MTD)作为一种创新策略被采用,通过动态改变目标系统属性和配置来混淆攻击面以解决该问题。然而,现有 MTD 工作主要关注较低层属性(例如 IP 地址或端口号),且基于这些属性只能生成有限数量的变体。本文提出一种通过通信协议方言(MPD)实现 MTD 的新方法——其将通信协议动态定制为多种协议方言,并利用它们创建移动目标防御。具体而言,MPD 利用方言生成函数创建协议方言,然后利用映射函数在通信期间为每个数据包选择一种特定方言。为保持不同网络实体的同步,我们还设计了一种自同步机制,利用以预共享密钥和先前发送的数据包为输入的伪随机数生成器。我们实现了 MPD 原型,并在标准网络协议(即文件传输协议)和物联网协议(即消息队列遥测传输)上评估了其可行性。结果表明,MPD 能够利用协议方言创建移动目标防御,有效应对包括拒绝服务攻击和恶意数据包篡改在内的各种攻击,且开销可忽略不计。

关键词

引用

@article{arxiv.2110.03798,
  title  = {MPD: Moving Target Defense through Communication Protocol Dialects},
  author = {Yongsheng Mei and Kailash Gogineni and Tian Lan and Guru Venkataramani},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2110.03798},
  year   = {2021}
}

备注

2021 EAI SecureComm