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1.  拟态防御体系攻击检测研究与分析  
   朱绪全  杨盾《软件》,2022年第1期
   网络空间拟态防御技术是一种采用动态异构冗余架构的新型主动防御技术,论述了基于拟态防御体系的攻击检测方法,能够检测定位漏洞并及时修复,完成从静态防御到动态防御的转变,提高对未知漏洞和后门攻击的防御能力。    

2.  拟态安全信息系统测评方法及技术研究  
   《微型机与应用》,2019年第4期
   信息系统在社会中发挥着重要的作用,面临的安全问题日益严重。传统信息安全防御技术主要基于已知攻击方法或漏洞进行防御,无法有效应对未知攻击的威胁,难以全面防护Web系统的安全,基于动态异构冗余架构为拟态安全信息系统提供了本质安全和内生安全。研究了拟态信息系统的架构特征,给出了拟态安全信息系统的测评方法,并对拟态属性的验证方法和技术进行了分析。    

3.  拟态防御Web服务器设计与实现  
   仝青  张铮  张为华  邬江兴《软件学报》,2017年第28卷第4期
   Web服务器系统作为重要的服务承载和提供平台,面临的安全问题日益严重.已有的防御技术主要基于已知攻击方法或漏洞信息进行防御,导致难以很好地应对未知攻击的威胁,从而难以全面防护web服务器系统的安全.论文首先提出了攻击链模型,对已有技术的问题和不足进行了深入的分析.在此基础上,提出了基于“动态异构冗余”结构的拟态防御模型,并描述了拟态防御模型的防御原理和特点.基于拟态防御模型构建了拟态防御web服务器,介绍了其架构,分析了拟态原理在web服务器上的实现.安全性和性能测试结果显示拟态防御web服务器能够在较小开销的前提下,防御测试中的全部攻击类型,说明拟态防御web服务器能够有效提升系统安全性,验证了拟态防御技术的有效性和可行性.最后讨论了拟态防御技术今后的研究前景和挑战.    

4.  一种基于概率分析的DHR模型安全性分析方法  
   郑秋华  胡程楠  崔婷婷  申延召  曾英佩  吴铤《电子学报》,2021年第49卷第8期
   动态异构冗余(Dynamic Heterogeneous Redundancy,DHR)模型的安全性分析是拟态防御的核心问题之一.本文针对DHR模型安全性量化分析问题提出了执行体-漏洞矩阵和服务体-漏洞矩阵模型,实现了DHR系统的形式化描述.提出了攻击序列法和服务体法的两种计算方法,从系统攻击成功率和被控制率对DHR系统进行安全性分析,推导出非合谋(合谋)盲攻击和非合谋(合谋)最优攻击4种场景下安全性指标的计算公式.通过仿真实验分析了DHR模型各因素对系统安全性的影响,给出了增强DHR系统安全性的具体建议.所提方法能用于DHR系统的安全性量化分析和比较,为DHR系统构建提供量化决策支撑.    

5.  基于动态异构冗余机制的路由器拟态防御体系结构  
   马海龙  伊鹏  江逸茗  贺磊《信息安全学报》,2017年第2卷第1期
   路由器作为网络空间的基础核心要素,其安全性能对网络安全具有决定性意义。但由于它的封闭性、专用性和复杂性,导致其存在的漏洞更多,后门隐藏更深。目前对路由器的安全防御手段均为被动式“补漏洞、堵后门”的“亡羊补牢”式的防御,不仅防御滞后更无法应对未知的安全威胁。本文基于拟态防御技术,在路由器体系架构上引入异构冗余功能执行体,通过动态调度机制,随机选择多个异构执行体工作,在相同外部激励的情况下,通过比对多个异构功能执行体的输出结果,对功能执行体进行异常检测,实现路由系统的主动防御。实验结果表明,该架构可以明显提升攻击链中每一步攻击的实施难度,增加攻击成本,并能抵御基于未知漏洞与后门的攻击。    

6.  web服务器拟态防御原理验证系统测试与分析  
   张铮  马博林  邬江兴《信息安全学报》,2017年第2卷第1期
   web服务器拟态防御原理验证系统是基于拟态防御原理的新型web安全防御系统,利用异构性、冗余性、动态性等特性阻断或扰乱网络攻击,以达成系统安全风险可控的要求。针对传统的测试方法实施于web服务器拟态防御原理验证系统中存在不足、不适应复杂安全功能测试以及难以实现准确度量等问题,本文提出了适用于拟态防御架构的web服务器测试方法,基于让步规则改进了灰盒测试,还丰富了漏洞和后门利用复杂度的含义。并以此为基础设计适于该系统的测试方案、测试原则和测试方法,在性能、兼容性、功能实现、HTTP协议一致性,安全性这些方面进行了全面的测试和分析。    

7.  编译支持的多变体融合执行设计与实现  
   李秉政  张铮  马博林  邢福康  邬江兴《信息安全学报》,2022年第7卷第4期
   多变体执行是由异构冗余变体并行执行来检测攻击的一种技术。作为一种主动防御技术,多变体执行(multi-variant execution,MVX)通过并行运行的异构执行体之间一致性检查发现攻击行为。相较于补丁式的被动防御,MVX可在不依赖攻击特征信息的情况下防御已知漏洞乃至未知漏洞威胁,在网络安全领域具有广泛的应用前景。然而该技术在实际部署中,由于多变体执行架构的边界不清晰,将随机数、进程PID号等被动地纳入到了表决范围,从而产生误报,导致多变体执行无法兼容更多的软件系统。本文分析了多变体执行假阳问题产生的原因,提出I-MVX,一种编译支持的多变体融合执行架构,包括多变体同步编程框架和运行时同步模块。I-MVX通过添加少量编译指示,在编译阶段对程序内部引起假阳性问题的代码和变量进行插桩标识,在运行时由监视器对变体进程内部和外部的变量及资源进行同步处理,消除多变体执行中的误报。本文基于LLVM/Clang编译器和Linux内核加载模块设计实现了I-MVX的编译器和同步监视器。性能实验评估显示,I-MVX在SPEC 2006基准测试集和tinyhttpd测试程序下引入的平均开销分别为2.13%和13.2%。多变体融合执行架构能够以少量的性能损耗为代价有效解决多变体执行中的假阳问题,提升多变体执行的可用性。基于真实CVE漏洞的安全性测试表明,I-MVX在保证多变体执行安全防御有效性基础上提升了多变体执行的兼容性。    

8.  拟态防御DHR模型若干问题探讨和性能评估  
   扈红超  陈福才  王禛鹏《信息安全学报》,2016年第1卷第4期
   针对传统防御技术难以应对未知特征和未知缺陷的攻击,近年来,工业界和学术界尝试发展能够“改变游戏规则”的创新性防御技术。网络空间拟态防御(CMD:Cyberspace Mimic Defense)以动态异构冗余(DHR:Dynamical Heterogeneous Redundant)作为核心架构技术。针对信息系统保护的元功能,采用非相似余度设计方法构造多个功能等价的异构执行体;在系统运行期间,动态调度元功能的不同异构执行体在线运行,以阻断攻击者的攻击过程;同时,利用多模判决机制对多个异构执行体的输出结果进行判决,以检测是否发生攻击。本文针对DHR模型的若干问题进行了探讨,给出了一种理论分析方法,并进行了实验仿真,理论分析和仿真结果表明,DHR能够大幅提升攻击者攻击难度,增强信息系统的安全性。    

9.  一种动态多路径冗余的网络传输架构的研究  
   《计算机应用与软件》,2019年第4期
   提出一种动态多路径冗余的网络传输架构。该传输架构使用移动目标防御、数据冗余编码、多路径传输控制协议等理念和技术,应用层实现并提升传输的可靠性和完整性,给网络传输带来容错容侵能力。其中,由纠删码技术所带来的冗余性,使用RS编码为传输的数据文件单元进行冗余编码处理,使得网络传输可验证、可恢复;由多路径技术所带来的异构性,对数据文件进行分块传输,且传输内容彼此异构,使得多个数据流在公共网络中表现为相互独立,加大被攻击者识别的难度;由地址跳变技术所带来的动态性和随机性,能够有效抵御基于网络资源标识的扫描攻击。该网络传输架构能够有效防御恶意嗅探、窃听、中间人攻击和重放攻击,能够有效防止数据文件传输被恶意阻断、篡改。同时,传输架构具备一定的网络安全态势感知能力。理论分析了使用该拟态传输架构能够带来的传输安全性提升,评估了各种攻击模式下的攻击成功率,并设计了一系列实验,最终得出结论:在带来5%~14%的传输时间开销的情况下,能够提高传输可靠性27%~40%。    

10.  动态异构冗余架构下Web实践及安全性分析  
   刘昕林  黄建华  罗伟峰  黄国柱  杜浩文《计算机应用》,2021年第41卷第z1期
   当前网络环境下安全事件频发,攻防双方处于极度失衡状态,对其进行解决刻不容缓.针对目前安全领域内缺乏有效的防御手段的现状,对拟态安全防御技术进行分析、探索、实践.在对现有防御技术探讨的基础上,通过对拟态安全防御中核心思想、架构设计的引入与分析,构建一种动态异构冗余架构下的典型Web服务系统,并在实验中证实该系统的安全稳定性.进一步地,从攻击行为模型和安全防护概率角度出发,对系统的安全性进行分析.仿真结果表明,系统在动态异构冗余架构下能够增强防护能力,这对现网环境下网络安全改造方案具有指导意义,为下一步构造安全稳固的系统提供了理论支撑.    

11.  拟态构造的Web服务器异构性量化方法  
   张杰鑫  庞建民  张铮《软件学报》,2020年第31卷第2期
   拟态构造的Web服务器是一种基于拟态防御原理的新型Web安全防御系统,其利用异构性、动态性、冗余性等特性阻断或扰乱网络攻击,以实现系统安全风险可控.在分析拟态防御技术原理的基础上,论证异构性如何提高拟态构造的Web服务器的安全性,并指出对异构性进行量化的重要性.在借鉴生物多样性的量化方法基础上,将拟态构造的Web服务器的异构性定义为其执行体集的复杂性与差异性,提出了一种适用于量化异构性的量化方法,通过该方法分析了影响拟态构造的Web服务器异构性的因素.在理论上为拟态防御量化评估提供了一种新方法,工程实践上为选择冗余度、构件和执行体提供了指导.实验结果表明,该方法比香浓维纳指数和辛普森指数更适合于量化拟态构造的Web服务器的异构性.    

12.  拟态区块链——区块链安全解决方案  
   徐蜜雪  苑超  王永娟  付金华  李斌《软件学报》,2019年第30卷第6期
   区块链起源于比特币,其核心是去中心化、去信任、防篡改、防伪造、可溯源,因此在任何高价值数据的管理、存储与流通的过程中都可以用到区块链.区块链已经在多种场景中得到应用,但是区块链的安全问题一直存在,且对用户权益影响极大.拟态防御是由中国的研究团队提出的新型网络防御技术,对新型系统的网络防御具有重要的作用.首先介绍区块链面临的安全威胁以及目前存在的应对方案,然后对拟态防御中核心的动态异构冗余(dynamic heterogeneous redundance,简称DHR)架构进行介绍;其次,针对区块链存在的潜在安全问题,借鉴动态异构冗余架构和密码抽签的思想,结合安全性定义和参数选择规则,从动态异构共识机制以及动态异构冗余签名算法两个角度提出了区块链的安全解决方案,称为拟态区块链;最后进一步分析了拟态区块链的安全性和性能,结果显示,动态异构冗余区块链可以在多个方面得到比典型区块链更好的安全性.    

13.  脚本程序安全漏洞的动态防御方法  
   史伟奇《计算机工程与设计》,2007年第28卷第17期
   脚本程序漏洞经常引起安全问题,导致出现网络攻击.对常见脚本程序漏洞进行了分类研究,分析了漏洞产生机理,总结出参数引用(参数未过滤、数据未判断、数据未过滤)和逻辑考虑不足(逻辑推理缺陷、逻辑运算符滥用)两类主要的脚本安全问题.在此基础上,提出一种针对脚本源代码漏洞的动态防御方法,阐明了防御原理及方法,设计了攻击字符库.实验表明,该方法可以有效地防范脚本漏洞攻击,提高了Web系统的安全性.    

14.  面向安全测试攻击工具库设计  
   龚雷  陈性元  唐慧林  祝宁《微计算机信息》,2008年第24卷第3期
   针对计算机网络系统中普遍存在着漏洞和脆弱点的现状,从主动防御的角度出发,分析了利用攻击工具对网络系统进行安全性测试的必要性,研究了攻击工具库与攻击工具箱,提出了多属性攻击工具分类法,设计了面向安全测试的攻击工具库.    

15.  拟态数据库的网络攻击抵御能力评估和实证  
   万仕贤  赵瑜  吴承荣《计算机应用与软件》,2022年第39卷第1期
   在复杂的网络环境中Web数据库面临诸多威胁和挑战。在传统数据库防护技术的基础上,提出一种基于动态异构冗余体系的拟态数据库应用。针对动态异构冗余的拟态数据库模型进行攻击抵御能力实证评估。重点针对拟态数据库的表决器部分进行评估和实验,从不利用软件漏洞的基础出发,使用应用软件的字符处理特性机制来完成攻击实验。论证得出在满足"共谋攻击"的条件下或者在掌握了一定数量的异构体应用漏洞信息的情况下,针对异构体的语义识别差异构造信息输出,可以实现敏感信息从表决器的多模裁决中逃逸,削弱系统设计的理论安全性。    

16.  拟态SDON传输系统中冗余异构多核架构的实现  
   李子凡  张永壮  陈芳  陈方正  田元  田照宇  钱升起  赵星宇  李欣  张会彬《光通信技术》,2022年第1期
   现有增强光传输网络安全性的方法多是基于网络层面的,无法保障光传输设备的安全性。提出在光传输设备的管理控制系统中引入拟态防御技术,设计了设备的冗余异构多核架构。基于系统相似度构建攻击概率模型,并进行仿真验证。结果表明:所提方法明显降低了系统被攻击成功的概率,大大提高了拟态软件定义光网络传输系统的安全性能。    

17.  移动目标防御的攻击面动态转移技术研究综述  
   周余阳  程光  郭春生  戴冕《软件学报》,2018年第29卷第9期
   移动目标防御作为一种动态、主动的防御技术,能够通过不断转移攻击面,减少系统的静态性、同构性和确定性,以此挫败攻击者的攻击.随着网络攻击手段的不断发展和变化,深入研究移动目标防御对网络空间安全具有重要意义,而攻击面的动态转移技术作为移动目标防御领域的重点问题,一直受到研究人员的广泛关注.利用攻击面动态转移技术所具有的不确定性、动态性和随机性等优势,实现信息系统的动态防御,可以有效克服传统防御手段的确定性、静态性和同构性的不足.首先梳理了攻击面的基本概念,并具体阐释了攻击面以及攻击面转移的形式化定义;其次,分析了攻击面4个层次的动态转移技术——数据攻击面、软件攻击面、网络攻击面和平台攻击面,并对不同的动态转移技术进行分析和比较,分别指出它们的优点和缺陷;最后,还从多层次攻击面动态转移技术的融合、攻击面动态转移的综合评估方法、基于感知的攻击面动态转移方法、基于三方博弈模型的攻击面转移决策等方面讨论了未来移动目标防御中攻击面动态转移可能的研究方向.    

18.  基于拟态防御架构的多余度裁决建模与风险分析  
   李卫超  张铮  王立群  邬江兴《信息安全学报》,2018年第3卷第5期
   网络空间拟态防御技术以动态异构冗余的内生安全特性作为架构核心,通过多余度裁决方保证服务质量并阻断攻击威胁。然而,目前对于多余度裁决的方法,并没有对其防御的代价和风险进行有效分析和评估。本文根据拟态防御与多余度裁决模型之间的关系,针对多余度裁决方法的防御能力、运行效率和系统恢复三方面进行建模和分析。根据模型分析方法挖掘出模型的三项指标之间的潜在关系和部分同构的部署策略下裁决模型的风险隐患问题,并通过实验验证了该方法的有效性。最后,根据模型的评估结果给出了实际部署意见并总结了模型的不足和改进方向。    

19.  基于拟态防御架构的服务功能链执行体动态调度方法  
   李传煌  唐晶晶  陈泱婷  雷睿  陈超  王伟明《电信科学》,2022年第38卷第4期
   面对静态、滞后的传统防御技术无法有效应对新型网络攻击的问题,根据拟态安全防御理论,提出了一种建立在数据转发层面的拟态服务功能链(mimic service function chain,MSFC)防御架构,基于该架构进一步提出了一种基于判决反馈的执行体动态调度方法。该方法以判决器反馈的异常执行体信息、执行体的异构度以及系统的实际负载量作为调度影响因素,使调度方法可以根据网络实际变化进行自适应调整。此外,该调度方法利用判决反馈对调度时间进行调整,以达到系统花费与安全性的最佳平衡,降低了系统的资源开销。仿真结果表明,该调度方法可以在平衡系统花费与安全性的基础上,选出更符合当前网络需求的高异构度执行体集合,从而提升系统的安全性及可靠性。    

20.  拟态防御技术在无人机飞控领域的应用与分析  
   倪晓波  刘进芬《网络安全技术与应用》,2022年第2期
   无人机在近年来的快速发展中,由于各种各样的未知漏洞,导致了许多的安全问题,传统的防御技术难以应对未知特征和未知缺陷的攻击,本文以动态冗余作为核心架构技术,提出了一种结合拟态防御技术的无人机飞控架构系统,可以有效地解决未知漏洞带来的威胁。    

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