基于位置差的特征序列挖掘快速算法*

潘向荣，王 婷

(1.中国西南电子技术研究所，成都 610036；2.电子科技大学 通信抗干扰技术国家级重点实验室，成都 611730)

0 引 言

公开通信协议的数据帧结构是确定并易知的，但在某些特殊场景尤其是军事应用环境中，为提高数据传输的安全性，通信方通常不会采用公开的通信协议，而是采用专用的通信协议进行数据传输，这些专用通信协议通常是不公开的。因此，在电子对抗中，数据帧格式对非合作接收方而言是未知的，从侦查截获的通信比特流中识别出帧结构进而识别通信协议，将协议帧头与数据载荷区分开来，从而进一步对截获的数据载荷进行破译等分析，对分析网络拓扑结构、识别信息流目标以及网络抗干扰通信具有重要意义。

目前，国内外对数据链路层未知协议的识别领域的研究进展较为缓慢[1-10]。“未知协议”是指具有一定固定帧头格式的未公开协议。比特流未知协议识别的一般思路是：基于统计理论挖掘出比特流的特征序列等协议特征，根据一般通信协议的基本特征来进一步确定比特流的帧头位置，进而分析出比特流的帧格式。对于未知的通信协议，分析者并没有可以参考的特征序列，必须通过枚举和统计方法来筛选、比对等步骤挖掘出特征序列。从比特流中如何快速、准确的分析出特征序列是识别未知通信协议的关键。

一般说来，未知通信协议识别包括数据预处理、频繁序列提取(统计与筛选)、特征序列挖掘和特征序列关联分析4个主要步骤。……