利用界壳理论对网络风险评估的研究及应用

论文摘要

随着计算机网络在企业中的不断应用,网络安全问题变得日益突出,加之安全管理措施不当等问题,制约着企业的发展。风险评估是网络系统主动防御的重要方法和基础性工作。它是在安全风险发生之前,通过有效的手段分析系统在保密性、完整性、可用性等方面所面临的威胁,并在此基础上选取相应的安全措施,将面临的信息安全风险控制在可接受的范围内。目前网络已深入到各个领域中。由于每个领域、每个单位都有自己的私有信息,要对外界保密,因此在企业信息网络与Internet之间就要有诸如防火墙、身份认证等安全措施。这样企业信息网络内部就像一个内核,安全控制就是它的外壳,保护着内部不受到侵害。90年代我国学者曹鸿兴提出了研究系统周界的界壳理论,该理论的核心观点是将研究的问题根据实际特点限定一个范围,范围内为系统,其外为外部环境,系统与外部环境的交接为研究对象。本文在深入研究风险评估各种标准、模型和方法的基础上,选择安全风险评估中的脆弱点进行了研究。首先在研究和分析了国内外各大安全厂商的脆弱点数据库的基础上,根据企业信息网络的实际需求建立了脆弱点数据库,利用XML语言形式化描述关联规则,通过改进的数据挖掘M-Apriori算法,构建了关联规则数据库;其次通过进一步分析现有风险评估模型的特点,从界壳理论的角度出发,建立利用界壳理论的网络风险评估模型;对目前攻击图生成方法进行分析和改进,设计了一种基于子网划分的攻击图生成算法,分析攻击图提取目标网络系统的攻击路径和关键节点集合,对安全界壳进行加固,实现对目标网络系统从局部到整体的风险评估。通过实验验证了设计的模型与算法的合理性和优越性,并采用模块化设计实现了利用界壳理论的网络安全评估系统,将理论与实际相结合应用到企业信息网中。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 课题研究背景及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 国外研究现状
• 1.2.2 国内研究现状
• 1.3 目前存在的问题
• 1.4 本文主要研究内容
• 1.5 本文的组织结构
• 第2章 网络风险评估关键理论技术
• 2.1 风险评估基础理论
• 2.1.1 风险评估术语
• 2.1.2 风险评估流程
• 2.1.3 风险评估计算模型
• 2.2 网络风险评估建模方法
• 2.3 界壳理论
• 2.3.1 界壳理论基础
• 2.3.2 界壳理论的主要应用
• 2.4 本章小结
• 第3章 脆弱性关联规则的研究
• 3.1 脆弱点数据库选取
• 3.2 关联规则数据库准备工作
• 3.2.1 关联规则的基本模型
• 3.2.2 关联规则分类属性
• 3.2.3 属性集合
• 3.2.4 攻击复杂度
• 3.3 关联规则库构建
• 3.3.1 关联规则描述语言
• 3.3.2 构建关联规则数据库
• 3.4 本章小结
• 第4章 基于界壳套的网络安全评估
• 4.1 子网划分思想
• 4.2 安全界壳评估
• 4.3 安全界壳加固
• 4.3.1 攻击图
• 4.3.2 节点和攻击者描述
• 4.3.3 攻击图构建算法
• 4.3.4 攻击路径和关键节点集
• 4.4 风险评估
• 4.5 实验验证
• 4.5.1 网络环境
• 4.5.2 实验验证与分析
• 4.6 本章小结
• 第5章 利用界壳理论的风险评估系统设计与实现
• 5.1 系统设计
• 5.1.1 设计目标
• 5.1.2 系统总体结构
• 5.1.3 系统开发方案
• 5.2 系统实现
• 5.2.1 关联规则构建
• 5.2.2 目标网络信息
• 5.2.3 安全界壳评估和加固
• 5.3 本章小结
• 第6章 总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
• 致谢
• 详细摘要