移动目标防御技术研究进展

易攻难守是当前网络安全面临的核心问题之一.移动目标防御为解决这一问题提供了一种全新思路,其核心思想是通过内部可管理的方式对被保护目标的攻击面实施持续性的动态变换以迷惑攻击者,从而增加攻击者实施成功攻击的代价和复杂度,降低其攻击成功的概率,提高系统弹性和安全性.首先对移动目标防御的基本概念加以介绍,并依据研究内容的不同对已有的研究成果进行分类;然后对每类成果加以描述、分析和总结;最后对当前研究现状进行总结,并对未来研究方向进行了展望.     

移动目标防御综述:脆弱性分析及新场景应用

随着自动化和智能化攻击技术的发展,网络空间安全形势日益严峻,仅靠传统的防御机制已经无法满足当前安全防护的需求.移动目标防御(MTD)为了扭转网络攻防“易攻难守”的被动局面应运而生,通过增加网络和系统的不确定性、随机性和动态性对抗同类型攻击,通过有效降低其确定性、相似性和静态性降低攻击成功率.当前,移动目标防御的脆弱性也较少被系统分析,且移动目标防御在新场景下的具体应用较少被具体总结.鉴于此,首先阐述移动目标防御的产生背景和基础理论;其次,对移动目标防御相关研究进行综述,并分析移动目标防御的脆弱性;接着,总结移动目标防御在物理信息系统、云环境、智能电网和对抗样本防御等新兴领域的应用;最后,对移动目标防御的研究前景进行展望.     

基于微分博弈的移动目标防御最优策略

目前,针对移动目标防御最优策略研究大多采用经典单/多阶段博弈和Markov博弈模型,无法在连续实时网络攻防对抗中进行灵活决策.为实现实时选取最优移动目标防御策略,在研究节点级传染病模型与微分博弈理论的基础上,提出了一种移动目标防御微分博弈模型,对网络空间重要节点构造安全状态演化方程与攻防收益目标函数,并设计开环纳什均衡求解算法以得出最优防御策略.仿真结果表明,该方法可有效对网络攻击进行实时防御,并且可针对网络关键节点制定相应移动目标防御策略.     

基于移动目标防御的内网防渗透技术研究

内网安全是当前计算机网络安全中的一个重要研究领域。本文提出了一种基于移动目标防御（Moving Target Defense）思想的内网防渗透技术,在通信过程中将主机的真实地址修改为动态变化的虚拟地址,使得攻击者的扫描探测失效,从而难以获取内网主机地址并开展网络渗透,提升内网的安全性。正常用户可通过主机域名查询虚拟地址,开展正常通信。该技术最后实现为网络接入设备形态,已在内网环境中测试。     

基于博弈论的移动目标最优防御策略研究

基于博弈论的网络安全防御大多数使用完全信息静态博弈或不完全信息动态博弈理论建立攻防模型,但完全信息静态博弈使用场合受限,实用性不强,所以使用不完全信息动态博弈建立攻防模型更贴近实际情况,而以往由不完全信息动态博弈建立的攻防模型认为观测到的攻击策略为真实攻击策略则没有考虑观测到的攻击策略很可能会出现误差。为此,引入最小风险的贝叶斯决策的思想,将防御系统对攻击策略发生误判、错判时,采取的防御策略对系统带来的风险考虑在内,建立了基于不完全信息动态博弈的移动目标最优防御策略模型。该策略模型通过分析防御决策风险大小,使防御策略收益量化更加精准、全面,并利用不完全信息动态博弈的精炼贝叶斯均衡选取最优防御策略。通过实例进行分析,验证了模型的有效性。     

面向SDN的移动目标防御技术研究进展

软件定义网络是基于开放标准的灵活架构,通过控制层管理网络功能和服务,具有控转分离、集中控制的特性;移动目标防御技术致力于构建一个不断变换的环境以提高网络系统的视在不确定性,需要灵活可定制、集中可控制的网络架构加以实施,因此将移动目标防御与软件定义网络相结合已成为更具应用价值研究热点。首先,分别介绍了软件定义网络和移动目标防御的基本概念,概括了软件定义网络所面临的安全威胁,阐述了面向SDN的移动目标防御的实现模型;其次,分别从SDN数据层、控制层和应用层归纳了移动目标防御的技术方法;最后,总结了现有SDN动态防御面临的挑战,对面向SDN的移动目标防御技术发展方向进行了展望。     

蜜罐式移动目标安全防御在物联网中的应用

物联网的快速发展带来了许多挑战.安全是其中的主要挑战.传统的解决方案无法跟上攻击者快速发展的步伐.移动目标防御(MTD)部署了多种机制和策略,这些机制和策略随着时间的推移而变化,以防止系统漏洞被利用.利用周围的移动设备作为计算资源,建立虚拟物联网模块作为假冒和真实的传感器和网关.提出的管理框架HIoT动态地改变模块...     

敌对攻击环境下基于移动目标防御的算法稳健性增强方法

传统的机器学习模型工作在良性环境中,通常假设训练数据和测试数据是同分布的,但在恶意文档检测等领域该假设被打破。敌人通过修改测试样本对分类算法展开攻击,使精巧构造的恶意样本能够逃过机器学习算法的检测。为了提高机器学习算法的安全性,提出了基于移动目标防御技术的算法稳健性增强方法。实验证明,该方法通过在算法模型、特征选择、结果输出等阶段的动态变换,能够有效抵御攻击者对检测算法的逃逸攻击。     

基于动态伪装技术的网络安全防御系统研究

伴随着物联网、云计算、大数据、移动互联、人工智能等新技术的迅猛发展,随之而来的安全问题也更加严重,越来越多的未知攻击和未知漏洞使得传统的网络安全防御手段难以适应.基于动态伪装技术的网络安全防御系统原理是通过动态变化的漏洞、缺陷和后门的种类、数量和系统特征等元素构建系统外在特征不确定性的假象,从而实现隐蔽真实的信息系统漏...     

动目标防御机制

动目标防御是安全领域的一个新探索,旨在通过动态变化增加攻击者的难度,从而提升系统的安全性。文章从对抗条件下实现安全的机理入手,分析了动目标防御的原理和有效性,建立了动目标防护技术体系,描述了不同层次和粒度的动目标防御机制,分析了实现动目标防御面临的问题和挑战。     

A Survey on the Moving Target Defense Strategies: An Architectural Perspective

Journal of Computer Science and Technology - As the complexity and the scale of networks continue to grow, the management of the network operations and security defense has become a challenging...     

基于自动机理论的网络攻防模型与安全性能分析

针对当前自动机模型对系统状态表达不完整,单一视角建模无法满足网络攻防行为刻画需求的问题,本文提出一种视角可变的变焦有限自动机（Zooming Finite Automata,ZFA）结构。ZFA使用完整的参量集合取值对状态进行标示,设置观测系数增强模型对于多角度分析系统行为过程的能力。结合ZFA结构给出了网络攻防模型和安全性能分析方法,分析揭示了传统安全手段的天然劣势以及移动目标防御技术的局限性。最后,讨论了网络空间拟态防御（Cyberspace Mimic Defense,CMD）技术中核心部件——异构执行体的实现结构,从理论上证明了构建“多参数”不确定性可获得超线性增益。     

基于双重地址跳变的移动目标防御方法

网络系统的确定性和静态性使得防御处在被动之中,移动目标防御作为一种改变攻守态势的防御理念被提出.针对嗅探和扫描攻击,文章提出一种基于双重地址跳变的移动目标防御方法——DAH.通过双重虚拟地址跳变频率分级,有效解决通信服务质量和跳变频率之间的矛盾,利用低频虚拟地址跳变保证网络可用性,利用高频虚拟地址跳变抵御嗅探攻击.通过...     

针对智能电网的新型攻击与动态防御分析

本文通过对传统网络攻击与新型网络攻击的对比,分析了在电网系统中新型攻击的流程,探讨了电力企业传统静态安全防御体系在面对未知威胁时失效的主要原因,提出了一套更加主动、智能、完善的动态安全防御体系,并针对电力企业内外网以及电力无线虚拟专网分别制定了相应的动态防御措施.     

基于区块链的网络级移动目标防御系统设计

网络级移动目标防御技术是应对诸如泛洪攻击等攻击手段的有效方式.但现有网络级移动目标防御系统多采用单一静态中央控制器,这种集中式的管理架构易带来单点故障以及数据不可信等风险.针对上述问题,本文提出一种基于区块链的网络级移动目标防御方案,通过PoW共识机制实现中央控制器的动态切换,解决集中式中央控制器带来的单点故障问题并提...     

基于SCIT的移动目标防御系统分析研究

移动目标防御技术是近年来美国科学技术委员会提出的网络空间“改变游戏规则”的革命性技术之一。在SCIT模型基础上,提出一种基于服务器切换和清洗的移动目标防御系统,通过引入软件的多样性、系统的随机性和不可预测性使防护对象机动化,以改进其安全性。实验结果表明,改进后系统对攻击者的要求更高,系统被入侵的概率显著降低,系统安全性得到进一步提升。     

网络攻击与防御研究

随着网络的发展和广泛使用,网络安全问题El趋严重,其中网络攻击成为网络安全威胁中不可忽视的重要隐惠。在分析了网络攻击方式及特点的基础上,提出了加强网络安全的防御策略。