基于突变理论的网络容忍入侵模型研究

论文摘要

对于目前网络安全事件的报导越来越多,也就是说尽管目前有很多的安全防范技术,但是网络上的信息和应用服务器的安全问题仍然需要人们更多的关注。如何尽最大限度的应用系统自身的健壮、使其能够在受到破坏的情况下能够继续工作而不至于失效,成为目前信息安全领域研究的重要课题。这也是容忍入侵技术所要解决的问题,强调系统的某些部分子系统被破坏,整个系统仍然能继续提供服务,并保证数据的保密性和完整性,符合目前信息可生存性的要求。本文结合突变论,对容忍入侵的相关模型进行深入分析研究,结合数据流的变化对影响容忍入侵系统的容忍能力的影响因素进行分析,并结合突变论进行突变可靠性验证分析。首先,提出了应用突变理论到容忍入侵中进行研究,主要通过建立数据流的状态转移容忍入侵模型,应用突变论对由于数据流的变化而引起容忍入侵系统的变化过程进行分析,讨论了基于数据流量的状态变量和控制变量对应的尖点突变模型,及分析了容忍系统的容忍条件阈值及实现容忍的不完全机制。其次,在容忍入侵的状态转移模型的基础上,依然以网络系统中的数据流为主要研究对象,与上不同的是利用Petri Net强大的构建模型能力,建立基于突变论的有色Petri网冗余容忍入侵模型(CPNRITM)。通过对容忍入侵系统的分析,对Petri网模型中的关键部位进行冗余设计,进行基于突变理论的Petri网容忍入侵模型分析,对系统的关键部位触发机制通过突变理论进行阈值的设定。最后,给出了数据流图以及基于数据流图进行分析的基本步骤过程,在分析的基础上给出了基于数据流的可靠性突变分析方法,系统的分析了容忍性,得到基于可靠性理论的数据流突变分析阈值以及系统突变的条件。本文主要运用突变论对容忍入侵的现有模型进行突变分析,并结合Petri网,由浅入深的研究了容忍入侵的容忍性及容忍突变可靠性等方面的内容,为以后的容忍入侵模型的量化提供了理论基础和新型研究方法。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 选题的目的和意义
• 1.2 突变论及容忍入侵技术的国内外研究现状及存在问题
• 1.2.1 突变论国内外研究应用现状分析
• 1.2.2 目前容忍入侵的国内外研究现状
• 1.2.3 容忍入侵模型研究中存在的问题
• 1.3 课题所研究的内容
• 1.4 小结
• 第二章 基于突变论及数据流的状态转移容侵模型研究
• 2.1 引言
• 2.2 突变论研究内容及其研究方法
• 2.2.1 突变论的研究的内容
• 2.2.2 初等突变的类型及研究方法
• 2.3 容忍入侵的突变分析
• 2.3.1 突变论应用到容忍入侵的研究可能性分析
• 2.3.2 对于改进型容忍入侵模型的突变分析
• 2.3.3 对于容忍入侵状态转移模型的突变分析
• 2.3.4 容忍入侵系统的容忍性分析
• 2.4 容忍入侵状态转移模型的进一步更改
• 2.5 基于突变理论和数据流的状态转移容忍入侵模型构建
• 2.5.1 数据流的状态转移模型重构
• 2.5.2 容忍入侵模型的突变分析
• 2.5.3 容忍突变点求解
• 2.5.4 容忍入侵的实现机制
• 2.6 实例分析
• 2.7 小结
• 第三章 基于突变理论的有色Petri网冗余容忍入侵模型
• 3.1 引言
• 3.2 数据流分类
• 3.3 有色Petri网冗余容侵模型
• 3.3.1 容忍入侵系统的有色Petri网模型
• 3.3.2 冗余容忍入侵系统的有色Petri网模型
• 3.4 基于突变理论的模型分析
• 3.5 本章小结
• 第四章 基于数据流的网络容忍模型的突变可靠性分析模型
• 4.1 引言
• 4.2 网络数据流量建模
• 4.3 数据流图及分析过程
• 4.3.1 网络流图的构造
• 4.3.2 数据流图的特点
• 4.4 基于可靠性理论的数据流突变分析
• 4.4.1 可靠性基本假设及指数假设
• 4.4.2 数据流的可靠性分析
• 4.5 基于可靠性理论的数据流容忍突变分析
• 4.5.1 容忍度的定义
• 4.5.2 容忍性势函数的建立及求解
• 4.5.3 容忍突变点的确定方法
• 4.6 实例分析
• 4.7 本章总结
• 第五章 课题总结及展望
• 5.1 课题小结
• 5.2 课题研究的不足之处及发展前景
• 致谢
• 参考文献
• 作者读研期间发表论文