Preventing encrypted traffic analysis

Many existing encrypted Internet protocols leak information through packet sizes and timing. Though seemingly innocuous, prior work has shown that such leakage can be used to recover part or all of the plaintext being encrypted. The prevalence of encrypted protocols as the underpinning of such critical services as e-commerce, remote login, and anonymity networks and the increasing feasibility of attacks on these services represent a considerable risk to communications security. Existing mechanisms for preventing traffic analysis focus on re-routing and padding. These prevention techniques have considerable resource and overhead requirements. Furthermore, padding is easily detectable and, in some cases, can introduce its own vulnerabilities. To address these shortcomings, we propose embedding real traffic in synthetically generated encrypted cover traffic. Novel to our approach is our use of realistic network protocol behavior models to generate cover traffic. The observable traffic we generate also has the benefit of being indistinguishable from other real encrypted traffic further thwarting an adversary's ability to target attacks. In this dissertation, we introduce the design of a proxy system called TrafficMimic that implements realistic cover traffic tunneling and can be used alone or integrated with the Tor anonymity system. We describe the cover traffic generation process including the subtleties of implementing a secure traffic generator. We show that TrafficMimic cover traffic can fool a complex protocol classification attack with 91% of the accuracy of real traffic. TrafficMimic cover traffic is also not detected by a binary classification attack specifically designed to detect TrafficMimic. We evaluate the performance of tunneling with independent cover traffic models and find that they are comparable, and, in some cases, more efficient than generic constant-rate defenses. We then use simulation and analytic modeling to understand the performance of cover traffic tunneling more deeply. We find that we can take measurements from real or simulated traffic with no tunneling and use them to estimate parameters for an accurate analytic model of the performance impact of cover traffic tunneling. Once validated, we use this model to better understand how delay, bandwidth, tunnel slowdown, and stability affect cover traffic tunneling. Finally, we take the insights from our simulation study and develop several biasing techniques that we can use to match the cover traffic to the real traffic while simultaneously bounding external information leakage. We study these bias methods using simulation and evaluate their security using a Bayesian inference attack. We find that we can safely improve performance with biasing while preventing both traffic analysis and defense detection attacks. We then apply these biasing methods to the real TrafficMimic implementation and evaluate it on the Internet. We find that biasing can provide 3-5x improvement in bandwidth for bulk transfers and 2.5-9.5x speedup for Web browsing over tunneling without biasing.

L'Idéologie politique des empereurs flaviens (69-96) à travers les sources épigraphiques et numismatiques

La dynastie des Flaviens est souvent mal connue et appréciée en raison de sa situation chronologique, « coincée » entre la famille des descendants de César et d’Auguste et celle allant de Trajan à Marc Aurèle. Elle passe parfois pour une simple dynastie de « transition » qui aurait uniquement servi de passerelle entre deux familles considérées comme plus brillantes qui ont par ailleurs laissé un souvenir plus durable. En un peu plus d’un quart de siècle (69-96), Vespasien, Titus et Domitien ont pourtant davantage fait pour la stabilité de Rome et de l’Empire que certains de leurs prédécesseurs ou successeurs. Sorti vainqueur des troubles civils de l’année des quatre empereurs (68-69), Vespasien ramena la paix en Orient et en Italie en plus de s’attacher à stabiliser les institutions et de reconstituer les finances de l’État, passablement écornées par les dernières années du Principat de Néron (54-68) et la guerre civile elle-même. Plus que la paix et la stabilité à l’intérieur et aux frontières de l’Empire, il fit cependant en sorte de refonder les bases institutionnelles du Principat en assumant sa transformation en un régime monarchique et héréditaire. Un principe parfaitement admis puisque ses deux fils adultes, Titus et Domitien, lui succédèrent sans difficulté. Davantage peut-être que les récits laissés par les sources littéraires anciennes, les inscriptions romaines et italiennes ainsi que les monnaies émises par l’atelier de Rome sont probablement le meilleur témoignage permettant de saisir le plus précisément et le plus profondément l’idée que les Flaviens se faisaient d’eux-mêmes et du pouvoir dont ils étaient investis. Le contenu de leur titulature officielle comme leurs choix iconographiques permettent ainsi de dégager leurs différents thèmes de propagande qui laissent finalement apparaitre une vraie continuité dans leur idéologie du pouvoir et leur manière de gouverner. Vespasien a ainsi posé des fondations idéologiques et politiques que ses fils ont globalement poursuivies et respectées, ce qui renforce l’idée selon laquelle les Flaviens ont effectivement suivi un « programme » qui les distinguait de leurs prédécesseurs et de leurs successeurs. Malgré des différences parfois importantes dans leurs pratiques, les inscriptions et l’iconographie monétaire permettent ainsi de mettre en lumière le fait que Titus et Domitien ont finalement moins cherché à faire preuve d’originalité qu’à s’inscrire dans la continuité de l’œuvre de leur père afin de garantir le maintien de la paix et avec elle la prospérité et la stabilité de l’État, et avec elles la satisfaction et la tranquillité de l’ensemble de la société.

Xanten-Vetera - Analyse et caractérisation du processus de colonisation et de romanisation d’une région frontalière en Germanie inférieure

Ce mémoire analyse le processus de romanisation et de colonisation de Xanten-Vetera, une région frontalière de l’Empire romain située en basse Rhénanie dans la province romaine de Germania inferior. À l’intérieur d’un cadre temporel inclus entre les conquêtes de Jules César et le milieu du second siècle apr. J.-C., l’étude cherche à comprendre et à restituer la présence militaire ainsi que le développement des peuplades civiles sur place, du fait des transferts de population et de l’immigration gallo-romaine. Le processus de romanisation est analysé en tenant compte des réalités ethnographiques, sociales et culturelles et selon les théories les plus actuelles de la recherche moderne sur ce sujet. Comme il s’agit d’une agglomération située sur une voie fluviale en périphérie de l’Empire, le concept de « frontière » y est évalué afin d’estimer si Xanten-Vetera constituait une zone de convergence ou de divergence par rapport à l’espace rhénan. Dans un deuxième temps, cette recherche analyse le contexte militaire et social durant lequel l’empereur Trajan prit la décision d’octroyer le statut de colonie à ce territoire qui devint la Colonia Ulpia Traiana. Cette démarche qui se veut régionale souligne la nature particulière de l’histoire de Xanten-Vetera sous le Haut Empire ; les migrations et les tragédies à l’intérieur de cet espace géographique ont façonné un endroit au destin unique en Germanie et dans l’Empire romain. Enfin, ce travail fournit un exemple pertinent de l’évolution des motivations qui ont guidé les politiques coloniales sous les Julio-Claudiens, les Flaviens et les Antonins et suggère l’essor des groupes de pression non militaires dans ce contexte.