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。     

基于隐马尔科夫模型的网络安全风险评估方法

为了能实时准确地评估网络安全风险,提出一种基于隐马尔科夫模型的网络安全风险评估方法。该方法基于隐马尔科夫模型对目标网络进行建模,通过节点的直接风险和相关性引起的间接风险来量化节点的安全风险;考虑节点在网络中的重要性程度,结合节点安全风险,量化目标网络的整体安全风险。通过实验对所提方法进行验证。实验结果表明：该方法能够对由节点相关性和节点重要性程度所带来的网络安全风险进行量化,使得网络安全风险评估结果更加准确、可信。与传统的网络安全风险评估方法相比,该方法能够更加及时地发现网络中的异常风险变化情况,为网络安全防御策略的及时调整提供依据。     

网络安全风险动态分析方法

研究一种网络安全风险动态分析方法,该方法能够基于攻击者行为模式构建攻击引导模板、发现攻击过程、计算网络安全风险.提出了网络安全风险动态分析框架,给出了攻击过程发现、服务权重和节点权重计算、漏洞固有威胁度、漏洞可利用性的变化规则及网络安全风险值计算等方法与技术.实验结果表明:该方法能较为客观地计算安全风险,描述网络面临的威胁,为网络防御者提供较为全面的信息.     

攻防对抗环境下的网络安全态势评估技术研究

为了弥补当前网络安全态势评估系统的不足,提出了一种基于攻防对抗环境的网络安全态势量化评估算法。该方法在深入分析影响安全态势各项因素的基础上,将传统的风险评估与网络防护状况、资产安全特性等环境因素相结合,提取出多个量化指标,按照攻击类别进行安全态势的量化评估。实验结果表明,该方法能够为安全管理人员提供更为客观、详实的态势信息,使之更为清晰地把握整个网络的安全状况。     

攻击图和HMM结合的网络安全风险评估方法研究

为了解决传统网络安全风险评估不能有效评价网络安全风险动态变化的缺点,根据网络安全的特性,提出了攻击图和隐马尔可夫模型(HMM)相结合的网络安全风险评估方法.采用攻击图生成网络攻击路径,从复杂度和防御能力等方面量化攻击威胁等级,利用隐马尔可夫模型计算攻击路径的攻击成功率,结合网络资产的重要程度确定网络安全风险值.通过实例分析表明,该方法能够提高网络安全风险评估的准确性,能够有效地对网络安全状况进行分析,具有较高的实用性.     

基于入侵检测的网络安全态势评估技术

网络安全态势感知可以对当前网络状态进行分析并对发展趋势进行预测. 入侵检测系统作为态势感知中安全要素的来源,其准确性影响着网络安全的评估. 攻击图可以筛选出关键节点并枚举可能的攻击路径,已成为风险评估的主要方法. 因此将两者结合,提出了一种基于入侵检测的网络安全态势评估技术. 首先对入侵检测系统的检测率进行了提升,然后利用攻击图结合隐马尔可夫模型(HMM)来进行网络安全评估. 实验结果表明,该方法可以有效地推测攻击意图,更直观、全面地反映结果.     

基于攻击模拟的网络安全风险分析方法研究

提出了一种基于攻击模拟的网络安全风险分析方法.在提取目标系统及其弱点信息和攻击行为特征的基础上,模拟攻击者的入侵状态改变过程,生成攻击状态图,并给出其生成算法.利用攻击状态图识别出了潜在的威胁及其所涉及的主体、客体和行为,经过定量评估得到各种入侵路径的风险程度,为分析风险状况和制定风险控制策略提供了依据.通过典型实验环境,验证了该模型的实用性及有效性.     

基于微分流形的网络攻防效用度量方法

针对网络安全的度量缺乏有效的衡量动态网络中攻防的风险的问题和存在指标较多时维度高难以计算的问题,该文提出一种网络攻防效用的度量方法,通过聚类和主成分分析对指标降维、分配权重,将指标随时间的变化嵌入到微分流形中,结合攻防效用评估网络的风险值,达到衡量网络安全的效果。以CIC2017数据集为例进行实验,结果表明:该方法可衡量动态攻防过程中产生的风险从而评估网络安全,可为网络安全度量提供一种动态的衡量方式。     

基于模糊证据理论的物联网节点评估方法研究

在物联网中,如何充分挖掘网络环境中节点之间的信任关系是识别网络环境中恶意节点的重要工作.针对现有节点评估方法不能有效应对节点恶意行为以致无法抵御网络内部攻击的问题,提出了一种基于模糊证据理论的物联网节点评估方法.首先,我们使用模糊集理论并添加各种置信度因子来计算网络节点的直接置信度,从而实现节点置信度等级的划分;然后由...     

基于网络安全风险评估的攻防博弈模型

如何量化网络安全风险评估的威胁概率是一个亟需解决的重要问题。网络安全攻防对抗的本质可以抽象为攻防双方的策略的相互影响。防御者所采取的防御策略是否有效,不应该只取决于其自身的行为,还应取决于攻击者和防御系统的策略。执行攻击的决定是在攻击收益和被检测可能带来的后果之间进行权衡,防御者的安全策略主要取决于对攻击者意图的了解程度。本文提出一种博弈攻防模型,量化了威胁的可能性,构建了一个风险评估框架。根据成本效益分析,笔者定义了制定支付矩阵的方法并分析该模型的平衡性。     

基于入侵检测和攻击图的动态风险评估技术

入侵检测技术只能在网络受到攻击后才能发现攻击行为,是一种被动防御方法,对未知的攻击行为无法做出响应.攻击图在大多数情况下实现的是在一个固定的评估场景下进行静态的风险评估,而对于目前复杂多变的网络环境,静态评估已经不能满足当今状况下网络安全的需求.基于此将入侵检测和攻击图结合,提出了一种动态风险评估技术.首先对入侵检测系统(IDS)的检测率进行了提升,保证生成日志的准确性,然后结合攻击图中的拓扑和脆弱性信息,用隐马尔可夫模型(HMM)来进行网络安全评估,最后在实验部分表明了方法的准确性.     

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.     

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.     

基于信息融合的网络安全态势评估模型

信息融合技术是指将多层次信息进行关联处理的一种技术方法。随着信息技术的不断发展和网络信息量的不断增加,网络安全正在不断受到新的挑战。而在网络安全态势的评估中采用信息融合技术,可以提高评估的准确性,进而保障网络使用的安全性。网络安全评估中,要充分考虑到攻击频率、攻击的难易程度以及危害程度等评估指标,采用数据源融合、态势要素融合、关键节点融合等方法进行模型和算法的设计,以充分保障网络安全评估的准确性。     

基于信任模型的WSNs安全数据融合算法

为了抵御无线传感器网络内部的恶意攻击行为和故障节点的误操作行为对数据融合结果的影响,提出一种基于信任模型的多层不均匀分簇无线传感器网络安全数据融合算法.该算法基于多层不均匀的分簇网络拓扑实现安全数据融合能够有效均衡网络中节点的能耗.通过节点间的通信行为和数据相关性建立信任评估模型,并引入动态的信任整合机制和更新机制,实现簇内和簇间的信任评估,选择可信融合节点并将可信节点所收集的数据进行基于信任值加权的数据融合.仿真实验表明,该算法能够实现精确的信任评估,有效识别内部恶意攻击节点,得到的数据融合结果具有较高的精确度,实现了安全的数据融合.     

基于层次分析法-灰色聚类的无线网络安全风险评估方法

无线网络安全风险评估由于各类评价指标的子因素较多,且存在模糊性和相对性,采用传统的风险评价方法难以达到直观量化的要求.采用基于层次分析法(AHP)和灰色聚类相结合的风险评估方法,首先对无线网络中的各种安全聚类指标进行层次化分析,量化出各层指标的权重,再采用灰色聚类的方法进行聚类分析,得出无线网络的风险值,从而确定网络的安全情况.结果表明,该方法是一种有效的无线网络安全风险评估方法.     

高准确度网络安全意识个体评估及群体指数构建方法

针对网络安全意识评估方法存在评估准确度不及、客观性不足、缺少对群体的网络安全意识评估方法等问题，提出了一种高准确度的网络安全意识个体量化评估和群体指数构建方法.该方法从多个维度采集个体的网络安全意识数据，利用混合回归模型将安全数据量化为安全得分；利用改进的标签传播算法进行聚类，通过设定监督信息而不依赖标签数据，得到个体的信息安全意识等级；利用多个个体的信息安全意识评估结果，使用基于Grubbs准则构建的指数计算公式，弱化群体中的异常点，量化群体内部共同意识，得到群体网络安全意识指数.实验结果表明，相对现有的评估方法，该方法的准确度和客观性显著提升，同时能够正确反映群体网络安全意识水平，为网络安全意识的全面提升和闭环促进提供了技术方法.      

基于CAN-FD总线的车载网络安全通信

以数据加密和入侵检测为基础,建立了一种基于灵活数据速率控制器局域网络的汽车通信网络信息安全方法.提出了包括安全传输、安全启动、时间同步与密钥分配的汽车网络安全通信协议,并通过建立网络仿真模型验证安全协议的有效性.搭建了基于硬件实例的安全通信节点,测试硬件节点的实际通信性能和加密性能.最后针对汽车通信网络潜在的攻击方式,以Dolev-Yao入侵模型攻击和拒绝服务攻击为测试方法,对安全通信模型进行了安全性攻击测试和入侵检测功能验证,确定了网络入侵检测的判定指标.测试结果验证了该方法的安全性和可用性.     

基于Renyi交叉熵与CVSS的网络安全态势评估模型

网络安全态势评估对于保证网络的可靠运行具有非常重要意义,是一种重要的网络监管手段.本文提出一种基于网络流量评估、威胁评估、和漏洞评估三个模块的网络安全态势评估模型,弥补单一考虑网络某一方面因素的方式从而导致网络安全态势的评估不够全面的问题.本文介绍了如何部署该网络框架,并如何应用此网络框架实时地反应网络安全态势.通过与其他算法进行对比,结果表明该方法可以准确、合理地反应网络安全态势.     

网络安全实验中DDoS攻击实验的实现

研究DDoS攻击技术,找出网络运行中隐藏的风险,是增强网络安全的一种重要手段。为了充分了解DDoS攻击原理和技术,提高学生的网络攻防实践能力,在基于Open Stack的网络安全实验平台中使用攻击软件Trinoo和TFN2K,设计并实现了基于UDP方式的DDoS攻击模拟实验。