• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제13권4호
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• pp.1866-1883
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• 2019

As the youngest branch of information hiding, network covert timing channels conceal the existence of secret messages by manipulating the timing information of the overt traffic. The popular model-based framework for constructing covert timing channels always utilizes cumulative distribution function (CDF) of the inter-packet delays (IPDs) to modulate secret messages, whereas discards high-order statistics of the IPDs completely. The consequence is the vulnerability to high-order statistical tests, e.g., entropy test. In this study, a rich security model of covert timing channels is established based on IPD chains, which can be used to measure the distortion of multi-order timing statistics of a covert timing channel. To achieve rich security, we propose two types of covert timing channels based on nested lattices. The CDF of the IPDs is used to construct dot-lattice and interval-lattice for quantization, which can ensure the cell density of the lattice consistent with the joint distribution of the IPDs. Furthermore, compensative quantization and guard band strategy are employed to eliminate the regularity and enhance the robustness, respectively. Experimental results on real traffic show that the proposed schemes are rich-secure, and robust to channel interference, whereas some state-of-the-art covert timing channels cannot evade detection under the rich security model.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제10권4호
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• pp.1927-1943
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• 2016

Jitterbug is a passive network covert timing channel supplying reliable stealthy transmission. It is also the basic manner of some improved covert timing channels designed for higher undetectability. The existing entropy-based detection scheme based on training sample binning may suffer from model mismatching, which results in detection performance deterioration. In this paper, a new detection method based on the feature of Jitterbug covert channel traffic is proposed. A fixed binning strategy without training samples is used to obtain bins distribution feature. Coefficient of variation (CV) is calculated for several sets of selected bins and the weighted mean is used to calculate the final CV value to distinguish Jitterbug from normal traffic. Furthermore, the timing window parameter of Jitterbug is estimated based on the detected traffic. Experimental results show that the proposed detection method can achieve high detection performance even with interference of network jitter, and the parameter estimation method can provide accurate values after accumulating plenty of detected samples.

• 한국컴퓨터산업학회논문지
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• 제4권12호
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• pp.1053-1068
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• 2003

본 논문에서는 강제적 접근 제어를 구현한 보안 데이터베이스 시스템에서 실시간 트랜잭션을 효율적으로 처리하기 위한 스케줄링 기법을 제안한다. 제안된 기법에서는 시간 비밀 채널의 발생을 방지하고자 보안 등급에 기초한 대기 큐와 시간 제약 조건을 만족시키는 트랜잭션의 수를 최대로 하기 위해 트랜잭션의 타입, 종료시한, 중요도를 고려한 우선순위 큐를 이용한다. 제안된 기법은 보안등급이 다른 트랜잭션들 간의 불간섭 성질을 유지시켜 시간 비밀 채널을 제거하였으며, 종료시한을 만족시키는 실시간 트랜잭션의 중요도의 합을 최대로 하는 장점을 가진다. 또한, 제안된 기법은 성능평가를 통해서 기존의 기법에 비해 트랜잭션의 종료시한 만족 비율이 30% 정도 향상됨을 보였다.

• 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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• 제26권8호
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• pp.955-963
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• 1999

다단계 보안 실시간 데이타베이스 시스템은 데이타베이스의 일관성 유지와 실시간 요구인 마감시간의 만족, 그리고 기밀성을 띤 데이타가 노출될 수 있는 비밀채널(covert-channel)의 방지라는 요구사항을 모두 만족해야 한다. 기존의 SRT-2PL(Secure Real-Time 2 Phase Locking)은 원본과 복사본으로 데이타 객체를 분리시켜 다른 등급간에 불간섭(non-interference)을 유지하여 비밀채널의 방지를 가능하게 하였으나, 복사본이 모든 데이타 객체에 대해 항상 존재하므로 메모리의 낭비가 있을 수 있고, 복사본의 갱신을 위한 갱신 큐의 관리에 따르는 오버헤드와 그에 따른 예측성 결여라는 문제점을 갖고 있다. 이를 개선하기 위하여 본 논문에서는 다단계 보안 실시간 데이타베이스 시스템의 요구사항을 모두 만족하는 동적 복사 프로토콜을 제안한다. 동적 복사 프로토콜은 로킹 기법을 기초로 동작하고, 트랜잭션의 작업에 따라 동적으로 복사본을 생성하고 삭제한다. 모의 실험 결과 제안한 동적 복사 프로토콜은 비밀채널을 방지하고 동적인 복사본의 생성으로 SRT-2PL의 단점인 메모리 낭비를 줄일 수 있으며, 예측성을 높여 마감시간 오류율을 감소시켰다.Abstract Concurrency control of real-time secure database system must satisfy not only logical data consistency but also timing constraints and security requirements associated with transactions. These conflicting natures between timing constraints and security requirements are often resolved by maintaining several versions(or secondary copies) on the same data items. In this paper, we propose a new lock-based concurrency control protocol, Dynamic Copy Security Protocol, ensuring both two conflicting requirements. Our protocol aims for reducing the storage overhead of maintaining secondary copies and minimizing the processing overhead of update history. Main idea of our protocol is to keep a secondary copy only when it is needed to resolve the conflicting read/write operations in real time secure database systems. For doing this, a secondary copy is dynamically created and removed during a transaction's read/write operations according to our protocol. We have also examined the performance characteristics of our protocol through simulation under different workloads while comparing the existing real time security protocol. The results show that our protocol consumed less storage and decreased the missing deadline transactions.