基于Laplace机制的普适运动传感器侧信道防御方案

唐奔宵; 王丽娜; 汪润; 赵磊; 陈青松

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基于Laplace机制的普适运动传感器侧信道防御方案

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摘要

针对移动设备中运动传感器侧信道的防御研究面临很多困难,已有的解决方案无法有效实现用户体验与防御能力之间的平衡,也难以覆盖各种类型的运动传感器侧信道.为了解决上述问题,系统地分析了运动传感器侧信道攻击的通用模型,针对侧信道构建过程,提出了一种基于差分隐私Laplace机制的传感器信号混淆方案.该方案实施于系统框架层,通过无差别地向传感器信号中实时注入少量受控噪声,干扰侧信道学习“用户行为-设备状态-传感器读数”之间的映射关系.构建了侧信道的通用模型,结合典型的侧信道,从理论层面详细地分析了信号混淆抵抗传感器侧信道攻击的原理,证明防御方案具有优异的普适性、可用性和灵活性,能够有效地对抗实验以外的已知或未知运动传感器侧信道攻击.最后,筛选出11种典型的运动传感器侧信道进行对抗实验,验证了该防御方案对抗实际攻击的有效性.

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来源
《软件学报》 |2019年第8期|2392-2414|共23页
作者
唐奔宵; 王丽娜; 汪润; 赵磊; 陈青松;
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作者单位

武汉大学国家网络安全学院;

湖北武汉430072;

武汉大学国家网络安全学院;

湖北武汉430072;

武汉大学国家网络安全学院;

湖北武汉430072;

武汉大学国家网络安全学院;

湖北武汉430072;

武汉大学国家网络安全学院;

湖北武汉430072;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类安全保密;
关键词
Andorid; 运动传感器; 侧信道攻击; 隐私保护; 差分隐私;

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