論文の概要: TSA-WF: Exploring the Effectiveness of Time Series Analysis for Website Fingerprinting
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.14616v1
- Date: Tue, 20 May 2025 17:00:31 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-05-21 14:49:53.60128
- Title: TSA-WF: Exploring the Effectiveness of Time Series Analysis for Website Fingerprinting
- Title（参考訳）: TSA-WF:Webサイトフィンガープリントにおける時系列解析の有効性を探る
- Authors: Michael Wrana, Uzma Maroof, Diogo Barradas,
- Abstract要約: Webサイトフィンガープリント(Webサイトフィンガープリント、WF)とは、eavesdropperがターゲットユーザーがアクセスしているWebサイトを識別する技術である。
最近のWF攻撃は、機械学習プロセスを使用して構築され、特徴抽出フェーズでトレースメタデータを要約している。
本稿では,ネットワークトレースのタイミングと方向特性を正確に保存するパイプラインであるTSA-WFを紹介する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.021027132437185
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Website fingerprinting (WF) is a technique that allows an eavesdropper to determine the website a target user is accessing by inspecting the metadata associated with the packets she exchanges via some encrypted tunnel, e.g., Tor. Recent WF attacks built using machine learning (and deep learning) process and summarize trace metadata during their feature extraction phases. This methodology leads to predictions that lack information about the instant at which a given website is detected within a (potentially large) network trace comprised of multiple sequential website accesses -- a setting known as \textit{multi-tab} WF. In this paper, we explore whether classical time series analysis techniques can be effective in the WF setting. Specifically, we introduce TSA-WF, a pipeline designed to closely preserve network traces' timing and direction characteristics, which enables the exploration of algorithms designed to measure time series similarity in the WF context. Our evaluation with Tor traces reveals that TSA-WF achieves a comparable accuracy to existing WF attacks in scenarios where website accesses can be easily singled-out from a given trace (i.e., the \textit{single-tab} WF setting), even when shielded by specially designed WF defenses. Finally, while TSA-WF did not outperform existing attacks in the multi-tab setting, we show how TSA-WF can help pinpoint the approximate instant at which a given website of interest is visited within a multi-tab trace.\footnote{This preprint has not undergone any post-submission improvements or corrections. The Version of Record of this contribution is published in the Proceedings of the 20th International Conference on Availability, Reliability and Security (ARES 2025)}
- Abstract（参考訳）: Webサイトフィンガープリント(WF)は、eavesdropperがターゲットユーザーがアクセスしているWebサイトを、暗号化されたトンネル(例えばTor)を介して、交換したパケットに関連するメタデータを検査することによって判断する技術である。
最近のWF攻撃は、機械学習(とディープラーニング)プロセスを使用して構築され、特徴抽出フェーズでトレースメタデータを要約している。
この手法は、複数のシーケンシャルなWebサイトアクセスからなる(潜在的に大きな)ネットワークトレース内で、あるWebサイトが検出される瞬間に関する情報が不足している、という予測につながります -- これは、 \textit{multi-tab} WF と呼ばれる設定です。
本稿では,従来の時系列解析技術がWF設定に有効であるかどうかを考察する。
具体的には、ネットワークトレースのタイミングと方向特性を厳密に保存するパイプラインであるTSA-WFを導入し、WFコンテキストにおける時系列類似性を測定するために設計されたアルゴリズムの探索を可能にする。
Torトレースを用いた評価の結果,TSA-WFが既存のWF攻撃に匹敵する精度を実現していることが明らかとなった。
最後に、TSA-WFは、マルチタブ設定における既存の攻撃よりも優れていなかったが、TSA-WFが、特定のWebサイトがマルチタブトレース内で訪問されるほぼ瞬間を特定できることを示す。
このプリプリントは、提出後の改善や修正は行われていない。
The Version of Record of this contribute is published in the Proceedings of the 20th International Conference on Availability, Reliability and Security (ARES 2025)
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