論文の概要: A Queueing-Stability Criterion for Causal IPD-QIM Network Flow Watermarking

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.14954v2
• Date: Fri, 17 Jul 2026 04:02:30 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-07-20 13:50:44.51166
• Title: A Queueing-Stability Criterion for Causal IPD-QIM Network Flow Watermarking
• Title（参考訳）: Causal IPD-QIM Network Flow Watermarking のキュー安定性基準
• Abstract要約: 因果性(Causality)は、埋め込み装置が遅延パケットを遅延させるが前進しないので、各量子化-インデックス-変調アライメントは非負のドウェルを遅延バッファに注入する。 我々は、固定された双格子、等確率ビット規則の下で、埋め込みを反射ダウエルキューとしてモデル化する。 因果QIMネットワーク・フロー・ウォーターマーキングのための検証可能な安定な組込み性基準と量子化ステップ構成ベースラインを提供する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 9.96318277344866
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: On multi-hop encrypted links such as Tor and cascaded VPNs, tunneling flattens packet lengths and protocol fields, leaving inter-packet delay (IPD) as the main carrier for active flow attribution. Causality lets the embedder delay packets but never advance them, so each quantization-index-modulation (QIM) alignment injects nonnegative dwell into a delay buffer; unbounded dwell breaks lattice alignment and delays the host connection unacceptably. Whether a causal QIM watermark embeds stably on bursty traffic has largely been left to empirical configuration rather than analysis. We model the embedder as a reflected dwell queue under the fixed dual-lattice, equiprobable-bit rule, where injection is state-dependent -- set by the current interval and bit -- rather than exogenous. The substitution $Y_i=δ_i-r_i$ gives only an algebraic Lindley-form identity; stability is governed by the busy-state drift at large dwell, where the effective interval collapses to zero and the mean injection becomes $Δ/4$. Away from the critical boundary, the buffer is stable iff $μ_d>Δ/4$ (i.e. $Δ<4μ_d$) for i.i.d. backgrounds, and, under stationary-ergodic and finite-state Markov-modulated traffic with instantaneous overload, iff the time-average intensity $\barρ<1$. With the exogenous decoding floor $Δ\ge cσ_ξ$ ($c=4Q^{-1}(ε/2)$), this yields the operating window $Δ\in[cσ_ξ,4\barμ_d)$. Simulations confirm a sharp transition at $ρ=1$ set only by the mean; on four real IPD traces, with each simulated chain confined to a single flow, the criterion gives the correct stability direction under flow-local correlation and burstiness, while pooled cross-flow means overestimate the margin. These results give a testable stable-embeddability criterion and a quantization-step configuration baseline for causal QIM network flow watermarking.
• Abstract（参考訳）: TorやCascaded VPNなどのマルチホップ暗号化リンクでは、トンネリングによってパケット長とプロトコルフィールドが拡張され、パケット間遅延(IPD)がアクティブなフロー属性の主要なキャリアとして残される。 因果性(Causality)は埋め込み器の遅延パケットを許すが、前進はしないので、量子化-インデックス変調(QIM)アライメントは非負のダウエルを遅延バッファに注入する。 因果QIM透かしが安定してバーストトラフィックに埋め込まれているかどうかについては、分析よりも経験的な構成がほとんどである。 インジェクションは、外因性ではなく、現在の間隔とビットによって設定された状態依存である。 置換 $Y_i=δ_i-r_i$ は代数的リンドレー形式の恒等式を与えるだけであり、安定は大きな居住地における多忙な状態のドリフトによって支配され、そこでは有効間隔はゼロに崩壊し、平均注入は$Δ/4$となる。 臨界境界の他に、バッファは安定な iff $μ_d>Δ/4$ (すなわち、$Δ<4μ_d$) である。 外因性復号フロア $Δ\ge cσ_>$$$c=4Q^{-1}(ε/2)$ とすると、操作ウィンドウ $Δ\in[cσ_>,4\barμ_d)$ が得られる。 4つの実IDDトレースでは、それぞれのシミュレートされた鎖が1つのフローに制限された状態で、クレーターはフロー局所相関とバーストネスの下で正しい安定性の方向を与える一方、プールされたクロスフローはマージンを過大評価する。 これらの結果から, 試験可能な安定埋め込み性基準, 因果QIMネットワークフロー透かしのための量子化ステップ構成ベースラインが得られた。

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