网络化系统安全态势评估的研究

针对当前网络安全评估系统不能提供有用态势信息的缺陷,利用入侵检测系统的日志库,结合服务、主机自身的重要性及网络系统的组织结构,提出了采用自下而上、先局部后整体评估策略的层次化安全态势定量评估模型及其相应计算方法.该方法在攻击频率及攻击严重性的统计分析基础之上,利用服务和主机自身的重要性因子进行加权,计算网络系统内服务、主机以及整个网络系统的风险指数,进而评估分析安全态势.通过使用HoneyNet数据进行实验测试表明,该模型能够准确评估服务、主机和网络系统3个层次的安全态势,给管理员提供直观的安全态势曲线.     

基于粗糙集理论的主机安全评估方法

针对大多数安全评估系统不能评估漏洞的组合对网络安全危害的缺陷 ,提出采用粗糙集理论进行主机安全评估的方法 .该方法利用历史评估记录 ,把漏洞作为安全要素 ,在基于粗糙集理论的属性约简能力上 ,建立了安全评估模型以及具有安全要素、服务和主机 3个层次的安全风险度量模型 ,再结合安全要素和服务重要性因子进行加权 ,计算主机的安全风险 ,进而评估、分析系统的安全态势 .与其他方法相比 ,该方法能够自动建立基于规则的安全评估模型 ,评估单个安全要素和安全要素的组合对系统安全的威胁 ,且能够监控因系统配置改变引起的系统安全状态的变化 .通过仿真实验建立了系统安全态势曲线 ,从 7天的实验记录中还发现了 9条有用的评估规则 ,这表明采用该方法的评估结果更加准确、直观     

基于攻击图的网络渗透模型分析方法研究

传统的安全分析方法在对渗透攻击进行评估时,缺乏考虑渗透攻击所需先决条件和攻击所需多样性的渗透方法.基于此首先对渗透攻击进行建模,构建了基于图论思想的攻击图渗透模型,并讨论了渗透过程对应的状态变迁序列.根据渗透攻击图模型采用Markov数学模型分析网络状态,获得网络安全性整体评估结果,同时根据检测模块计算漏洞可用性概率和攻击成功概率,从而更加准确地量化渗透成功概率.     

基于攻击图的网络脆弱性分析方法

传统的攻击图分析方法在计算攻击目标可达概率时没有考虑攻击者的行为特征,降低了分析结果的准确性。为了解决这个问题,首先对全局攻击图模型进行了介绍,然后提出了一种基于全局攻击图的网络脆弱性分析方法。该方法利用网络状态间的转移概率描述攻击者的行为特征。在此基础上,计算攻击目标的可达概率。实验结果表明：安全管理人员利用该方法能够从全局角度分析网络的脆弱性,获得的分析结果更加客观、准确。     

基于特征值分解计算平均要求时失效概率

安全仪表系统在一段时间内要求时失效概率的平均值PFDavg是评判其安全完整性水平SIL的主要依据.该文提出了一种采用离散Markov模型定量计算PFDavg的有效方法.该方法通过Markov模型状态转移矩阵的特征值分解,在不降低计算精度的条件下有效地减小了计算量;通过对该方法的分析,得到了系统各状态的转移概率与特征值之间的联系,揭示了PFD随时间的变化趋势及其变化的主要原因.     

基于进程和文件行为的主机安全态势评估模型

针对日益复杂的桌面操作系统和主机应用,建立了一个基于主机内核行为的安全态势评估模型.模型以系统调用(Native API)为数据源,分析了进程行为和文件行为,提出了一套用于评价主机安全状态的指标体系.首先通过计算进程异常度得到单个进程的安全态势;然后参照指标体系对文件分级并得到文件行为的安全评价;最后将两者关联,形成文件安全态势.实验表明,该方法能有效地反映主机安全态势.     

基于博弈模型的网络安全最优攻防决策方法

为了有效地实施网络安全风险管理,降低安全风险损失,该文基于博弈理论,通过分析攻击者和防御者的攻防交互,设计了一种网络安全最优攻防决策方法。该方法首先根据网络的拓扑信息、节点的可达关系和脆弱性信息,生成网络的状态攻防图,计算攻防图中各原子攻击成功的概率和危害指数,从而得出所有可能攻击路径的成功概率和危害指数,进一步计算不同网络安全状态下攻防双方采取不同攻防策略的效用矩阵。根据状态攻防图,基于非合作非零和博弈模型,提出了一种最优攻防决策算法,结合脆弱点的防控措施,生成了最优攻防策略。通过一个典型的网络实例分析了该方法在网络安全风险管理中的应用。实验结果表明:该方法能够有效地生成最优的攻防决策方案。     

分布式光纤网络中层级化安全威胁指数分析

为了评估分布式网络的安全状态,有效拦截攻击,避免传统方法可靠性和实用性低的弊端,提出一种新的分布式光纤网络中层级化安全威胁指数分析方法。通过层次分析法对不同威胁源对分布式光纤网络安全性的影响情况进行分析,建立安全威胁评估层级化模型。给出分析时间窗口内服务的威胁指数,对各种严重等级攻击的威胁指数等效性进行分析,以增强评价指标中较小者的显著性,防止威胁指数计算结果出现误差。介绍了不同时刻主机和网络系统的威胁指数。经实验发现,主机对网络威胁的影响程度大,网络在晚上遭遇攻击的概率大,网络管理员需更加防范。通过分析的安全威胁指数对网络安全状态进行评估,发现其可靠性和实用性强。     

一种在不对称路由环境下的安全HIP中间系统

随着移动计算技术的高速发展,HIP因其在移动主机支持及安全等方面的优越特性而备受关注.可尽管HIP在保护通信两端方面具有卓越的安全特性,但作为HIP通信节点的中间系统(如NAT/FW系统)却不能得到有效保护,尤其是在不对称路由环境下的HIP中间系统,很容易遭受攻击.本文在分析HIP通信及其中间系统的基础上,结合HIP注册扩展协议,提出一种在不对称路由情况下的安全的基于HTN(HIP through NATs)的HIP中间系统模型.该系统不仅让HIP通信主机可以感知链路上的NAT等中间系统,HIP中间系统也可以通过注册协议,来学习连接状态信息,并验证通信发起主机是否真正感兴趣于成功建立HIP连接,并为后续更新报文的验证提供可信依据,从而有效避免遭受DoS及MitM攻击.     

一种在不对称路由环境下的安全HIP中间系统

随着移动计算技术的高速发展,HIP因其在移动主机支持及安全等方面的优越特性而备受关注.可尽管HIP在保护通信两端方面具有卓越的安全特性,但作为HIP通信节点的中间系统（如NAT/FW系统）却不能得到有效保护,尤其是在不对称路由环境下的HIP中间系统,很容易遭受攻击.本文在分析HIP通信及其中间系统的基础上,结合HIP注册扩展协议,提出一种在不对称路由情况下的安全的基于HTN（HIP through NATs）的HIP中间系统模型.该系统不仅让HIP通信主机可以感知链路上的NAT等中间系统,HIP中间系统也可以通过注册协议,来学习连接状态信息,并验证通信发起主机是否真正感兴趣于成功建立HIP连接,并为后续更新报文的验证提供可信依据,从而有效避免遭受DoS及MitM攻击.