New Constructive Approach to Covert Channel Modeling
论文：New Constructive Approach to Covert Channel Modeling and Channel Capacity Estimation 作者：Zhenghong Wang, Ruby B. Lee (Princeton University) 来源：ISC 2005, LNCS 3650, pp. 498-505 原始路径: /田浩然上传的资料/0CI03 操作系统安全/课程参考文献/covert channel/ 提取时间: 2026-09-21 页数: 8页 提取方式: PDF文本提取
核心贡献
本文提出了隐蔽信道（Covert Channel）分析的新方法，主要贡献包括：
- 系统性抽象层级模型：定义”可见空间”概念，将系统分析限定在单一抽象层级
- 最小要求定理：推导出建立隐蔽信道的必要条件
- 四类信道分类：基于两种机制提出新的分类体系
- 异步信道容量估计：提出删除-插入信道模型，考虑系统行为对容量的影响
关键定义
可见空间（Visible Space）
观察者能获取值的对象的集合。 sender必须能在receiver的可见空间中引起变化才能建立隐蔽信道。
主体（Subject）与对象（Object）
- 主体：执行操作的序列（如运行程序）
- 对象：被动数据，构成系统状态
- 陌生人（Stranger）：不受sender控制的第三方主体
两大建信道机制
机制一（定理1）：改变可见空间值
sender能改变receiver可见空间中对象值 → 空间信道
机制二（定理2）：控制更新时间顺序
sender能控制对象更新时间相对于receiver观测的顺序 → 时间信道
四类信道分类
| 类型 | 机制 | 说明 |
|---|---|---|
| 基于值的空间信道 | 定理1 | 传统存储信道，sender设置值，receiver读取 |
| 基于转换的空间信道 | 定理1 | sender决定修改是否发生，receiver观察变化 |
| 基于值的时间信道 | 定理2 | sender等待特定值出现后触发receiver观测 |
| 基于转换的时间信道 | 定理2 | sender控制多个对象修改的相对顺序 |
创新点：基于值的时间信道是全新发现，此前未被识别。
异步信道容量模型
传统方法假设信道同步，本文指出隐蔽信道通常是非同步的。
删除-插入信道模型
- 发送符号可能被删除或插入
- 引入反馈机制提高容量
- 合法信息流可作为完美反馈路径
容量公式
C = N(1 - pd)
其中N为符号编码位数，pd为删除概率（由系统设计决定）。
重要结论
- MLS系统中，合法信息流可从低到高作为反馈路径，隐蔽信道相对容易利用且速率较高
- 系统设计（如调度算法）直接影响隐蔽信道容量
- 本方法可评估不同系统设计对容量的影响