内生安全网络研究主要围绕协议安全、身份真实、行为可控、数据可信等方面构建安全能力。与传统基于先验知识的、“亡羊补牢”式的网络安全机制相比,内生安全从内嵌和原生角度出发,设计实现不依赖攻击者先验知识的主动防御能力。本论文聚焦于数据可信方面,开展网络流指纹机制研究,通过在流量行为层面主动嵌入安全机制,提供主动流量分析能力,实现网络内生安全。本文的主要工作包括:（1）针对流指纹理论建模问题,提出了一种基于时隙的多重冗余流指纹模型,设计了流指纹冗余编码机制和嵌入提取机制,建模分析了检测成功率以及恶意干扰,为流指纹应用奠定了理论基础。（2）针对流指纹系统实现问题,设计开发了一套基于内核的多重冗余流指纹原型系统,在系统内核实现流指纹的编解码、嵌入与提取,提升流指纹嵌入精度与速率,并搭建原型系统平台,对流指纹的功能与性能进行测试。（3）针对流指纹应用部署问题,构建了一个基于流指纹的身份欺骗抵御系统,在流量行为层面利用流指纹实现身份认证,抵御中间人攻击,拓展了流指纹的应用场景。上述理论分析、系统开发与应用测试结果表明,流指纹机制可以在流量层面主动嵌入安全机制,有效抵御潜在安全攻击,提供内生安全防护能力。