APT攻击与防御

高级持续性威胁(advanced persistent threat,APT)逐渐演化为各种社会工程学攻击与零日漏洞利用的综合体,已成为最严重的网络空间安全威胁之一。APT以攻击基础设施、窃取敏感情报为目的,且具有强烈的国家战略意图,从而使网络安全威胁由散兵游勇式的随机攻击演化为有目的、有组织、有预谋的群体式定向攻击。近年来,APT攻击与防御已受到网络空间安全社区的持续关注,获得了长足发展与广泛应用。该文首先回顾了APT起源与发展演化过程;其次讨论了APT攻击机理与生命周期;然后探讨了APT防御体系与检测方法,归纳总结目前APT检测防御的最新技术;最后讨论了APT攻击发展趋势、APT防御存在的问题和进一步研究方向。     

基于Android的僵尸网络设计与实现

针对移动智能终端因发起攻击而导致大量个人隐私数据泄露的问题, 以互联网僵尸网络技术为基础,面向Android 平台设计并实现了移动僵尸网络。该移动僵尸网络基于微博控制, 对移动智能终端可完成信息窃取、信息破坏、垃圾短信等攻击。同时, 对移动僵尸网络的特性进行深入分析, 寻找攻击漏洞, 给出具有针对性的网络安全防御策略。研究结果表明, 该设计可提高移动智能终端的安全性, 降低移动僵尸网络对个人用户造成的损失, 有助于进一步对移动僵尸网络的传播、命令控制机制及控制协议的研究。     

基于攻击图的APT脆弱节点评估方法

高级可持续性威胁(advanced persistent threat,APT)具有行为隐蔽性强、攻击周期持久的特点,增加了攻击检测的难度.据此,引入攻击图理论评估网络系统在APT攻击下的脆弱节点,提出了一种基于攻击图的APT脆弱节点评估方法,有效地提高了发现攻击的概率.对APT攻击行为的异常特征进行提取和定义,对目标网络系统建立风险属性攻击图(risk attribute attack graph,RAAG)模型;基于APT攻击行为特征的脆弱性对系统节点的行为脆弱性进行评估,并以通用漏洞评分系统(common vulnerability scoring system,CVSS)标准做为参照评估系统节点的通联脆弱性;基于上述2个方面的评估,计算系统中各节点的整体脆弱性,并发现目标网络系统在面向APT攻击时的脆弱节点.实验结果表明,所提方法能够对APT攻击行为特征进行合理量化,对系统节点的脆弱性进行有效评估,在APT攻击检测率上有较好表现.     

基于SDN的地震信息网络中DOS攻击研究

软件定义网络(SDN)近年来获得了巨大的发展势头。然而,在进行任何大规模部署之前,首先要了解这种新的网络架构所带来的安全问题。本文首先对基于SDN的地震信息网络架构进行分析,对其中潜在的安全性问题进行研究;随后,针对地震信息网络中,SDN控制器面临DOS攻击进行重点分析,介绍了两种SDN网络中常见的DOS攻击,并对基于SDN的地震信息网的抗DOS攻击防御方法进行探索;最后对基于SDN的地震信息网络安全方面未来的研究趋势进行展望。     

基于漏洞知识库的8031单片机系统软件漏洞检测算法

针对基于8031单片机系统软件的安全问题,对各权威漏洞数据库进行了分析研究,采用一种基于ECV规则的攻击分析方法从攻击事件中提取漏洞知识,根据漏洞种类及特征将漏洞从代码安全的角度分类,设计了三层结构的漏洞知识库,并根据漏洞知识库的设计提出了一种基于知识的漏洞检测算法,用于检测8031单片机系统漏洞。基于上述方法设计并实现了软件安全性逆向分析系统,对8031单片机系统进行漏洞检测。实验结果表明,基于该漏洞知识库的漏洞检测算法可以对目标程序正确进行漏洞检测,有利于降低软件代码漏洞量,并在一定程度上降低成本和资源消耗。      

基于APT攻击的网络检测系统算法优化

以Snort为核心,以分层分布式网络为框架构建基于APT攻击的入侵检测模块的防御系统,并提出了一套新的OTN动态匹配算法。首先,介绍了APT攻击的特点。然后提出了一套针对APT攻击的基于Snort的防御检测模型,并在Snort原有的三步动态调节算法的基础上,提出了一个新的动态匹配算法。最后,用原有的动态匹配算法与改进型动态匹配算法做对比实验,对最终结果进行对比分析。得出结论,采用新型动态匹配算法的分布式网络检测系统对网络安全防护的功能有明显的提高。     

全流量回溯结合APT建模分析技术

本文研究了海量网络数据包存储及快速检索技术,并结合APT组织攻击链特征,提出了一种全流量回溯与APT建模分析技术方案,实现APT精准识别。系统通过网络流量聚合成大块文件,实现磁盘的顺序写入及文件系统的零碎片,提升数据包写入速度;通过两级索引,提升数据包检索速度。并结合APT组织的TTP模型,对原始流量快速提取反分析,实现APT攻击的精准识别、回溯分析和攻击连还原。     

基于双栈的缓冲区溢出攻击的防御

针对基于Intel 80X86结构的C/C++栈缓冲区溢出攻击的典型防御方法的不足,提出了一种基于双栈结构的缓冲区溢出漏洞的防御方法,设计并实现了一个ELF格式目标文件重构工具.实验结果表明,所提出的方法和开发的工具能在较低的性能开销下实现栈缓冲区溢出攻击的防御.     

链路洪泛攻击的SDN移动目标防御机制

针对Crossfire分布式拒绝服务(distributed denial of service,DDoS)攻击,该文提出一种基于软件定义网络(software defined network,SDN)的攻击防御机制。在对Crossfire攻击分析基础上,设计一个SDN流量层级的集中监测及分流控制模型并部署到防御机制中,利用SDN的重路由策略疏解被攻击链路的拥塞负载,通过对流量的灵活调度缓解拥塞并避免关键链路中断对网络业务造成严重干扰。利用SDN的移动目标防御(mobile target defense,MTD)机制动态调整网络配置和网络行为并诱使攻击者对攻击流量进行调整,提高诱饵服务器对攻击的检测效率。实验结果表明:该机制可以有效防御Crossfire攻击且SDN的防御机制和重路由策略不会造成显著开销。     

一种保护代理的移动目标防御方法

DDo S攻击对关键基础设施和互联网服务构成重大威胁.在客户和应用服务器之间引入代理作为中间层的防御架构,恶意客户端能在发起DDo S攻击之前收集大量代理信息.为阻止系统受到来自内部人员发起的DDo S攻击、防止代理信息泄露,提出一种保护代理的移动目标防御架构PPMTD:提出代理隐藏算法,通过在身份验证服务器与应用服务器之间构造虚拟代理地址,实现对真实代理地址的隐藏;给出代理动态演化过程;将代理保护方案与代理地址转换算法结合,可有效减轻整个系统被攻击的概率、达到主动防御的目的.仿真实验验证了提出的隐藏算法可有效的降低代理被发现、系统被攻击的概率.     

Unicode漏洞的攻击与防御

随着网络攻击事件的频繁发生,如何保护系统并有效防御攻击成为系统安全的主要问题.针对Unicode漏洞屡遭攻击这一现状,通过对Unicode漏洞的详尽分析,例举了对Unicode漏洞进行攻击的方式和方法,根据攻击的特点,为系统的安全提出了相应的防御措施和安全策略.     

SSL协议安全性能分析及改进措施研究

随着信息传递的速度飞速增长,网络通信安全防御成为网络安全领域的重点研究之一.目前绝大多数网络安全厂商将改进完善现有的网络安全协议作为一种重要的防御手段.但由于加密技术出口的限制政策,我国无法进口.国内电子商务的安全问题又日益严重,故提出了改进SSL协议安全性的研究.主要从SSL协议漏洞和SSL协议攻击两个方面进行分析,发现一些重大漏洞,并得出相应的改进措施.同时,详细地分析并改进了密钥强度漏洞、密钥管理漏洞、数字签名漏洞、防范通信业务流攻击、Change Cipher Spec消息丢失、密钥交换算法欺骗预防方式、中间人攻击等防范措施,并画出改进措施流程图.     

战术移动自组网脆弱性分析与仿真

针对战术移动自组网协议的安全性、脆弱性等问题,分析并仿真出适用于战术移动自组网的攻击方案,增强对敌方战场通信电台的控制能力,造成敌方战场通信指挥系统性能衰减甚至瘫痪.该方案从战术移动自组网的介质访问控制(media access control,MAC)层、内联网层、传输层的协议特征分析,解析战术网络电台在MAC层信道竞争接入、内联网层拓扑更新和传输层传输控制协议(transmission control protocol,TCP)的3次握手机制下存在的协议漏洞,并在NS3网络仿真平台中分层构建不同的攻击模型.该模型在内联网层解决了传统移动自组网中路由黑洞攻击不适用于战术移动自组网的问题,同时在传输层重构了TCP半连接队列机制.对比了攻击前网络性能的变化,仿真结果表明,各层实施的攻击技术都能有效降低战术移动自组网的网络性能,验证了所建攻击模型的合理性.     

一种利用源地址信息的DDoS防御系统的设计与实现

DDOS攻击是目前最严重的一种网络攻击行为.传统的DDOS防御方法复杂低效,提出一种利用源IP地址和跳数信息进行DDOS攻击过滤的方法.并利用布隆过滤器(BF)技术设计和实现了一种DDOS防御系统.该系统部署在目标端,在目标没有受到攻击时,学习并记录正常的访问源地址信息;而当攻击发生时,系统会保证正常的访问,而过滤大多数攻击报文,特别是不同类型的伪造IP的攻击报文.实验结果显示,该系统能过滤掉大多数对目标的DDOS攻击报文,且仅有很低的误报率.     

基于Floodlight控制器的网络安全实验设计

软件定义网络作为一种新型的网络架构,为网络的研究提供了新思路。在软件定义网络的架构下,需要重新设计信息安全实验。对网络信息安全实验进行研究,利用Mininet轻量级软件,结合Floodlight控制器以及sflow流量监测的工具,设计了基于软件定义网络的DoS防御实验。展示了拓扑的创建、主机间联通测试、相关网络配置和网络流量监测的整个流程。     

大规模网络的主动协同防御模型研究

针对大规模网络所面临的安全问题,提出了一种全方位、立体化纵深的分布式主动协同防御模型,并从模型架构、功能实现机制到模型的算法描述等方面,给出了主动协同防御DDOS攻击和网络蠕虫(或恶意代码)的完整实现方法.该模型通过大规模网络自治域域内和域间之间安全部件的协作,从网络边界层、核心层、子网层到主机层对网络安全问题进行多层次主动协同防御.通过设计一整套主动协同防御的功能实现机制,集成了入侵检测、防火墙和蜜网等安全技术,使该模型不但能够有效地解决大规模网络所面临的安全防御问题,而且还具有良好的通用性和扩展性.     

园区网络安全架构及威胁分析

由于未采用安全网络架构,再加上部分用户病毒防范意识薄弱,未采取有效防护措施,导致园区网络遭到入侵.以园区网络为研究建模对象,在分析网络安全架构的基础上,采用扁平化三层设计架构,针对TCP/IP协议栈的缺点,加入相应的安全技术防御攻击,保证流量隔离和快速转发;针对传统网络安全建设以被动防护为主的弊端,提出主动防御的园区网络安全建设思路.分析和仿真内网ARP攻击和系统漏洞攻击等网络安全威胁,结果表明,基于新型园区网络安全建设思路可以更好、更快速地抵御网络威胁.     

多源大规模电网的多阶攻击风险感知量化和防御技术

随着电网的规模逐渐扩大,虽然配电网的数字化为电网运营带来了诸多好处,但也增加了严重的网络安全威胁所带来的风险;为了检测不断发展的电力网络中潜在的攻击和漏洞,满足对安全和隐私机制的额外研究需求,需要一个自动化过程来系统地处理大量跨域信息和关联各种网络情报,以正确评估情况;为此提出了基于深度学习和机器学习的电网多阶段攻击感知风险量化和防御技术,通过人工神经网络就检测电网中是否存在攻击,对系统建模攻击防御树进行多阶段上下文攻击风险量化,并且利用查杀链寻找最优路径进行防御,实现电网威胁全自动化感知和防御决策。     

基于渗透测试的网络安全漏洞实时侦测技术

传统网络安全漏洞侦测技术无法准确得到攻击注入点,和服务器交互频繁,导致侦测结果不可靠、效率低下。为此,提出一种新的基于渗透测试的网络安全漏洞实时侦测技术。设计了渗透测试下网络安全漏洞实时侦测系统,构建系统架构,在生成攻击图时,将网络当前节点漏洞看作单位编码,利用进化计算对不同漏洞属性权重进行调整,获取攻击图库。在设计攻击注入点分析模块时,利用广度优先爬取法,依据网页目录层次实现网络页面爬取;通过爬取过程获取网络全部页面攻击注入点,根据Bloom Filter对重复的URL进行去重处理。利用渗透测试实现攻击和分析模块设计,以此生成攻击图对注入点注入攻击;对攻击反馈进行研究,判断注入点是否存在网络安全漏洞。渗透测试时为了降低交互频率,通过探子请求技术完成探测,对是否进行进一步侦测进行判断。实验结果表明,所提技术侦测结果可靠,效率高。     

一种基于战争网络的级联失效模型

通过研究复杂网络的级联失效问题,提出一种基于战争网络的级联失效模型:在已知攻击策略的前提下,如何分配防御兵力,使得最终未失守的阵地尽可能多;定义了基于度的全局攻击策略,给出一种可行的防御策略;通过在四种典型的复杂网络上进行模拟仿真,验证该模型的可行性与合理性,得到抗毁性能与网络拓扑结构之间的关系,为研究攻击防御网络和资产负债网络等提供一种有效方法.