面向隐蔽通信系统的节点多维属性感知路由算法
网络安全与数据治理
靳佳1,2,叶琅1,3,梁军学4,蒋雨璠1,2
1.数据通信科学技术研究所;2.兴唐通信科技有限公司; 3.先进移动通信应用创新中心;4.中国人民解放军93216部队
摘要: 主流匿名通信系统存在去匿名化风险及设计局限,难以满足特定授权用户的隐蔽通信需求,隐蔽通信系统应运而生。针对隐蔽通信系统集中式路由管理需求展开研究,提出多维属性感知的路由算法(MAARA)。引入零信任理念构建节点可信性持续评估模型,在此基础上,设计多维属性感知的路径生成机制。多组仿真实验表明,该算法可在兼顾路径隐蔽性的同时,提升路径整体性能与安全性,并支持在路径“倾向性”与“匿名性”之间进行灵活权衡,助力满足特定授权用户高安全、高可靠的隐蔽通信需求。
中图分类号:TP393.08文献标志码:ADOI:10.19358/j.issn.2097-1788.2026.08.001中文引用格式:靳佳,叶琅,梁军学,等. 面向隐蔽通信系统的节点多维属性感知路由算法[J].网络安全与数据治理,2026,45(8):1-13.
英文引用格式:Jin Jia, Ye Lang, Liang Junxue,et al. A multi-attribute-aware routing algorithm for covert communication systems[J].Cyber Security and Data Governance,2026,45(8):1-13.
A multi-attribute-aware routing algorithm for covert communication systems
Jin Jia1,2, Ye Lang1,3, Liang Junxue4, Jiang Yufan1,2
1. Data Communication Technology Research Institute; 2. Xingtang Telecommunications Technology Co., Ltd.; 3. Innovation Center for Advanced Mobile Communication Applications; 4. Unit 93216 of the Chinese People′s Liberation Army
Abstract: Mainstream anonymous communication systems suffer from de-anonymization risks and inherent design limitations, making them insufficient to satisfy the covert communication requirements of specific authorized users. To address this issue, covert communication systems have therefore emerged. This paper investigates the centralized routing management requirements in covert communication systems and proposes a Multi-Attribute-Aware Routing Algorithm (MAARA). The zero-trust concept is introduced to construct a continuous node trust evaluation model. Based on this foundation, a multi-attribute-aware path generation mechanism is designed. Extensive simulation experiments demonstrate that the proposed algorithm can improve overall path performance and security while maintaining communication covertness. Furthermore, it enables flexible trade-offs between path preference and anonymity requirements. The proposed approach facilitates the fulfillment of high-security and high-reliability covert communication requirements for specific authorized users.
Key words : anonymous communication; covert communication systems; routing algorithm; multi-attribute-aware

引言

当前主流匿名通信系统有Tor(The Second-Generation Onion Router,第二代洋葱路由)[1]、I2P(Invisible Internet Project,隐形互联网项目)[2],二者在学术领域和用户规模上均处于绝对主导地位[3]。然而,此类匿名服务难以满足特定授权用户的隐蔽通信需求。一方面,技术滥用致使匿名网络逐步发展为网络犯罪高发区,为支撑暗网有效治理,大量研究聚焦于身份去匿名、暗网节点/隐藏服务发现以及流量识别与检测[3],客观上增加了用户的暴露风险;另一方面,考虑到主流匿名通信系统的设计局限以及西方暗网隐形霸权[4],构建自主安全的匿名通信体系变得愈发重要。在此背景下,隐蔽通信系统应运而生。

隐蔽通信系统通过融合多层加密、多跳转发、背景流量等技术,实现“内容-身份-行为”的三重信息解耦,进而全面保障内容机密性、身份匿名性以及行为隐蔽性。系统采用“对外行为隐蔽、对内集中管控”的策略,所有节点由内网中心创建与管理,以软件形式部署在国内外虚拟专用服务器(Virtual Private Server,VPS)上。系统采用集中式路由,由中心掌握全局节点信息,并负责路由规划、链路创建与维护。在此架构下,路由算法涵盖态势感知、节点选择、链路创建与维护,关乎系统在复杂对抗环境下的随机路径构建能力与运行稳定性。

目前,相关研究主要集中于匿名通信领域的路径选择算法,如:Tor的带宽加权节点选择算法(Bandwidth-Weighted Node Selection Algorithm,BWNSA)、I2P的基于性能的节点选择算法(Performance-Based Node Selection Algorithm,PBNSA)以及以二者为基础的众多优化方案,然而,上述研究普遍受限于系统自身的设计前提,难以直接迁移或适用于隐蔽通信系统,亦难以满足特定授权用户在长期对抗环境下对系统的综合需求。

针对上述问题,本文提出了一种多维属性感知的路由算法(Multi-Attribute-Aware Routing Algorithm,MAARA),综合利用VPS节点的安全、性能、位置信息,实现随机路径构建与维护,有效支撑隐蔽通信系统的隐蔽性、安全性与运行稳定性,为特定授权用户提供高安全、高可靠的跨境端到端隐蔽通信服务。


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作者信息:

靳佳1,2,叶琅1,3,梁军学4,蒋雨璠1,2

(1.数据通信科学技术研究所,北京100191;2.兴唐通信科技有限公司,北京100191;

3.先进移动通信应用创新中心,北京100191;4.中国人民解放军93216部队,北京100085)

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