[发明专利]一种精准复原TLS协议加密传输数据明文长度指纹的方法

权利要求书

1.一种精准复原TLS协议加密传输数据明文长度指纹的方法，其特征在于，该方法具体包括如下步骤：

(1)采集应用的明文数据信息，并提取其明文特征构成应用数据单元ADU明文字典；

(2)采集与ADU明文字典相对应的密文数据，并从密文数据中提取ADU 的密文传输指纹特征L_{encrypted_ADU}、N_TLS和L_{HTTPhead_TLS}，其中，L_{encrypted_ADU}为一个ADU被加密传输后的数据长度；N_TLS为传输一个ADU的加密数据使用的TLS加密块的个数；L_{HTTPhead_TLS}为传输一个ADU的加密数据时，用于传输HTTP协议头部信息的TLS块的长度；

(3)使用步骤(2)提取的密文传输 指纹特征查找明文字典，将对应的明文ADU长度指纹L_{plaintext_ADU}作为密文的标签，获得训练集，再通过机器学习得到包含密文传输指纹特征和明文ADU长度指纹之间关系的回归模型；

(4)需要对密文数据进行识别时，对密文数据进行采集并保存；

(5)对步骤(4)采集的密文数据使用步骤(2)中相同的方法进行密文传输指纹特征L_{encrypted_ADU}、N_TLS和L_{HTTPhead_TLS}的提取；

(6)使用步骤(3)获得的回归模型，将步骤(5)提取的L_{encrypted_ADU}、N_TLS和L_{HTTPhead_TLS}代入回归模型，复原出对应明文长度指纹L_{plaintext_ADU}。

2.根据权利要求1所述的一种精准复原TLS协议加密传输数据明文长度指纹的方法，步骤(1)中，采集应用的明文数据信息，并提取其明文特征构成应用数据单元ADU明文字典：

(1.1)将移动终端通过PC提供的热点接入网络；

(1.2)在PC上运行代理软件获取明文数据；

(1.3)从明文数据提取应用层ADU的特征。

3.根据权利要求1或2所述的一种精准复原TLS协议加密传输数据明文长度指纹的方法，其特征在于，步骤(2)中，采集与ADU明文字典相对应的密文数据，并从密文数据中提取ADU 的密文传输指纹特征L_{encrypted_ADU}、N_TLS和L_{HTTPhead_TLS}方法如下：

(2.1)将移动终端通过PC提供的热点接入网络，运行加密应用；

(2.2)在接入点采集密文数据；

(2.3)打开密文数据文件，统计所有IP对之间TLS协议传输的数据量，视频流是数据量最大的IP流，将流量最大的IP地址对提取出；

(2.4)对这对IP地址之间的流量，按照五元组的规则过滤出这对IP之间所有的TCP流；

(2.5)对每个TCP流里的ADU分别提取L_{encrypted_ADU}和N_TLS：

提取L_{encrypted_ADU}：对一个ADU请求返回的所有响应报文的应用层数据量长度之和即为该ADU的密文传输指纹特征L_{encrypted_ADU}；

提取N_TLS：统计一个HTTP响应所有加密报文包含的TLS块的总个数，用于传输HTTP响应头部的TLS块不计在内，TLS块的总个数减1后即为N_TLS；

(2.6)针对每个请求对应的一个ADU密文，里面包括若干TLS块，如果第一个TLS块的长度在400字节至800字节之间，则为一个有效的样本，并将第一个TLS块的长度计为该ADU的L_{HTTPhead_TLS}。