YouTube移动端加密视频流关联与传输模式识别

摘要

近年来，用户对视频业务的需求飞速增长。YouTube作为当今最受欢迎的互联网供应商之一，拥有超过一亿用户，人们每天在YouTube上观看超过数百万小时时长的视频，其中半数访问来源于移动终端。用户对于视频服务提出了更高的要求，用户体验也日益受到重视。服务产业已经逐步把体验作为核心竞争力与首要的盈利手段，视频作为运营商的基础业务，是当前的热点，做好视频业务的体验，是运营商差异化竞争力的关键所在。自YouTube应用HTTPS来保障用户隐私、安全，许多基于深度包检测方法来获取QoE测量参数的方法已经逐渐失效。如何从HTTPS加密流量中获取这些信息成为了目前流量识别领域的研究热点。论文主要内容如下:
　　1.YouTube视频流识别:YouTube视频流识别是流关联和传输模式识别的基础。本文详细分析了YouTutbe视频服务器在DNS、TLS握手中暴露的服务器信息。基于以上工作构建白名单，设计实现了YouTube视频流识别方案，并实验证明了该识别方案实用、有效。
　　2.YouTube视频流关联:为了关联来自同一个视频的自适应加密视频流，本文基于TLS会话恢复设计并实现了YouTube移动端视频流关联系统。目前HTTP流关联的方法不适用于HTTPS流，因为加密之后，应用层信息无法获取，如HTTP头部信息。同时，自适应视频流在时间间隔上也没有规律，加大了关联难度。实验证明，本文提出的方案能够对YouTube视频流量进行准确、细粒度的关联。
　　3.YouTube加密视频流传输模式识别:YouTube加密视频流传输模式识别是本文的主要内容之一。由于HTTPS的应用，传统的DPI和DFI方法无法对加密流量进行细粒度的识别。为了识别来自不同终端的传输模式，通过研究自适应传输模式的策略、中间人攻击进行明文密文比对，本文提出两种识别方案。基于朴素贝叶斯多项式模型的识别方案，以并发链接数为特征对YouTube加密视频流传输模式进行识别。基于A-I-P-FP的识别方案，只需提取视频前两条流的少量数据包的四个特征，便能陕速、准确识别出来自不同手机终端及手机浏览器访问YouTube的视频传输模式，准确率超过90％。

目录

声明

摘要

缩略词表

第1章 绪论

1．1 研究背景

1．2 研究内容

1．3 论文组织结构

第2章 背景技术

2．1 加密流量识别

2．1．1 TLS／SSL分析

2．1．2 加密流量识别及反识别方法

2．1．3 加密流量识别评价指标

2．2 流媒体传输技术

2．2．1 HPD

2．2．2 HLS

2．2．3 DASH

2．2．4 主流流媒体技术分析对比

2．3 YouTube流量分析

2．4 本章小结

第3章 YouTube移动端加密视频流识别

3．1 问题分析

3．2 系统设计

3．3 系统实现

3．3．1 DNS探测

3．3．2 TLS ServerName

3．3．3 白名单模块

3．4 实验与结果分析

3．4．1 视频采集

3．4．2 数据集合描述

3．4．2 实验结果

3．5 本章小结

第4章 YouTube移动端加密视频流关联

4．1 问题分析

4．1．1 HTTP流关联

4．1．2 TLS会话恢复机制分析

4．2 系统设计

4．3 系统实现

4．3．1 关联标记模块

4．3．2 关联模块

4．4 实验与结果分析

4．5 本章小结

第5章 YouTube移动端加密视频传输模式识别

5．1 问题分析

5．2 系统设计

5．2．1 在线分类

5．2．2 离线动li练

5．3 系统实现

5．3．1 朴素贝叶斯多项式模型

5．3．2 A-I-P-FP方法

5．4 实验与结果分析

5．4．2 数据集合描述

5．4．3 实验评估

5．5 本章小结

第6章 总结与展望

6．1 工作总结

6．2 展望

致谢

参考文献

附录

研究生阶段研究成果及发表学术论文情况