网络安全态势系统关键技术分析与建模

论文摘要

在网络安全态势综合处理系统中,网络安全态势是整个安全管理平台一个相当重要的组成部分。在传统网络安全管理手段上,运用网络安全态势技术,可以对网络的整体态势进行实时的监控分析,并通过对历史数据的挖掘,对将来的态势发展做出预测同时为管理决策人员提出建议。网络安全态势是一个安全监控方面较新的技术,国内对这方面的研究仍处于起步阶段。本文主要讨论了网络安全态势系统的组成,模型及实现模型所用算法等关键技术。本文从网络安全态势评估的三层模型入手,分析了几个网络安全态势方面的主要概念,并试图分析它们的含义及相互关系。具体来讲文章主要关注于第一层态势要素的获取以及第二层态势理解,集中阐述了网络安全态势值计算,网络安全威胁评估和网络安全态势评估三大概念,较传统定义做了扩展并给出了相互间的联系和区分。然后本文按态势模型的顺序,从第一层开始阐述安全态势评估过程。先引入基于德尔菲法的模糊层次分析法,尽可能使得态势值计算中的权值计算模块客观化,全面化。其次扩展了网络安全态势计算模型,使之适用于广域网环境。对于态势的威胁评估,本文采用了一种统计分析算法,该算法通过统计变换各类网络攻击的品质因数Q,使管理决策者对一段时间内的事件所造成的综合威胁程度有所察觉,同时文中给出了几种品质因数的详细计算方法。对于态势评估,本文试图从新的角度来解释,即评估每轮事件对网络系统造成的最终影响,采用了更为模糊化的直觉模糊决策算法来量化各指标下系统受到攻击后的影响。而为了量化系统所受攻击后的影响程度,文章引入了网络生存度概念,从生存角度衡量服务、主机、系统的当前态势状况。最后文章对所涉及的三块内容做出总结并描述了今后的进一步工作。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 网络安全态势研究的背景和意义
• 1.1.1 研究背景
• 1.1.2 研究的目的和意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 国外现状
• 1.2.2 国内现状
• 1.3 论文主要工作
• 1.4 本文结构
• 第二章 网络安全态势评估系统相关概念
• 2.1 网络安全态势研究基本内容
• 2.2 网络安全态势相关概念及关系
• 2.2.1 网络安全态势值
• 2.2.2 安全态势评估概念
• 2.2.3 威胁评估概念
• 2.2.4 网络安全态势值与态势评估、威胁评估的关系
• 2.3 本章小结
• 第三章 网络安全态势值计算
• 3.1 权值计算相关理论方法
• 3.1.1 AHP 层次分析法
• 3.1.2 模糊数学
• 3.1.3 模糊层次分析法（FAHP）
• 3.1.4 德尔菲专家法
• 3.1.5 权值衡量方法综合运用的优势
• 3.1.6 结合德尔菲法的模糊 AHP 权值计算模型及举例
• 3.1.7 权值计算具体模型设计
• 3.2 网络安全态势值的计算方法
• 3.2.1 网络安全态势计算模型
• 3.2.2 安全态势值的计算过程
• 3.3 本章小结
• 第四章 安全态势的威胁评估
• 4.1 态势测量值
• 4.2 统计分析算法
• 4.3 各类测量值 Q 值的计算方法
• 4.4 分析和评估关键技术对系统性能的影响
• 4.5 本章小结
• 第五章 基于直觉模糊决策的态势评估方法
• 5.1 直觉模糊集
• 5.2 直觉模糊综合评判方法
• 5.3 直觉模糊综合评判模型
• 5.4 安全态势评估指标体系
• 5.5 评估指标效用值度量与规范化
• 5.5.1 指标的可度量性
• 5.5.2 指标的规范化
• 5.6 基于生存度的网络熵
• 5.6.1 关联分析模型建立
• 5.6.2 灰色关联决策分析
• 5.6.3 确定服务的最优从属度
• 5.6.4 定量评估
• 5.7 直觉模糊决策用于态势评估举例
• 5.7.1 网络状况假定
• 5.7.2 评估过程
• 5.7.3 参数处理
• 5.7.4 初始态势评估计算
• 5.7.5 缓冲区溢出攻击对安全态势的影响评估
• 5.7.6 病毒攻击对安全态势的影响
• 5.7.7 DDOS 攻击情况下的安全态势评估
• 5.8 本章小结
• 第六章 总结与进一步工作
• 6.1 论文总结
• 6.2 工作展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文