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高其健壮性。此外,基于区块链所构建的分布式可信网络环境,在动态中央控制器中引入负载均衡与容灾备份机制,使得网络级移动目标防御系统具有良好的高并发服务请求能力以及遭遇致命网络攻击后的服务快速恢复能力。本文设计并实现了基于区块链的网络级移动目标防御原型系统并进行充分的性能测试实验。实验结果表明系统具有良好的可用性和鲁棒性。     

论网络攻击反制技术

随着互联网应用领域的不断拓宽,丰富的应用场景下暴露的网络安全风险和问题越来越多.基于此,介绍了渗透攻击技术、网络攻击检测技术和入侵防御技术,对涉及的关键技术展开原理性研究,将网络攻击分为前期、中期、后期.选取攻击者发起网络渗透攻击时几个关键节点步骤进行网络攻击技术反制研究.希望能够提升网络安全管理者对抗网络攻击的能力.     

基于平均任务失效时间和任务完成时间的移动目标防御技术效能量化分析

移动目标防御(MTD)通过不断的变换系统攻击面,增加系统的不确定性,限制攻击者探索系统的弱点,从而有效降低系统被攻击的可能.随着信息系统的发展和新漏洞的不断增加,且传统防御方法存在天然的时间劣势无法抵御新型攻击,MTD越来越受到关注.本文旨在量化分析MTD环境中关键任务的安全性和性能.本文使用攻击者攻击成功概率作为系统...     

基于密罐技术的网络安全模型研究与实现

网络攻击手段的多样性和攻击行为的动态性,对网络安全防御带来了困难,目前,传统的静态防御方法显得非常被动。论文提出了一种基于密罐技术的主动、动态防御安全模型,该模型可以弥补传统放火墙、vpn、反病毒软件以及入侵检测系统(ids)安全防御的不足,降低网络被攻陷的可能性。     

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Stackelberg-Markov非对等三方博弈模型的移动目标防御技术

易攻难守是当前网络安全面临的核心问题之一.移动目标防御技术对被保护系统的攻击面实施动态持续性变换,从而降低攻击者成功的概率.随着移动目标防御领域的研究进展,如何优化动态防御策略,实现成本和收益均衡的智能防御已经成为关键的研究点.移动目标防御的现有优化模型往往存在对目的性较强的实际攻守场景描述不当、无法预测参与者后续策略、缺乏对系统用户的考虑等问题.针对这些问题,本文创新性的将用户作为移动目标防御博弈中的第三方参与者,结合Stackelberg博弈和Markov模型来构建非对等三方博弈,以确定移动目标防御的最优策略.数学分析和仿真实验表明,本文提出的模型能够兼顾防御者和用户的成本和收益,避免过度的防御和不适宜的防御,有效的实现防御策略智能决策.     

端信息跳变技术研究综述

随着计算机网络技术的飞速发展,新型攻击手段层出不穷,而传统的静态被动防御手段难以有效应对.端信息跳变是一项网络动态防御技术,能够主动防御网络攻击,保护重要网络节点.该技术借鉴跳频通信技术的思想,通过伪随机地改变通信双方或一方的端信息,隐藏重要节点,增加攻击者的攻击难度和攻击成本,干扰甚至破环攻击者的攻击,实现网络主动防御.首先进行了端信息跳变技术研究现状的调查,按照跳变项进行分类并分析了优缺点.然后针对现有核心难点技术的用途和优缺点进行了全面概述.最后讨论未来可能的发展方向.     

基于有限自动机的网络攻击系统研究

1引言 网络攻防是一对矛盾.保障国家网络安全,不但有防,还须有攻.安全防御的理论和方法总是滞后于网络攻击,通过对攻击方法和技术的研究,才能找到浇相应的防御方案.如果没有真正意义上的攻击系统和攻击实践,也就无法证明防御系统的有效性.网络攻击系统是指根据网络攻击的基本过程,采用各种攻击手段和工具对目标主机或主机服务进行攻击的计算机系统.网络攻击系统的设计遵循一般的网络攻击方法学.其行为描述和结构设计需要充分的理论依据和论证,自动机理论是一种强有力的工具.文中介绍了网络攻击系统的体系结构,构造了模拟网络攻击系统的有限自动机,说明了该系统各状态转换的条件和过程.     

基于位置密钥的无线自组织网络的安全机制

移动自组织网络（MANETs）由于网络内节点移动的不确定性和计算存储有限性,导致了它在无人监管的敌方环境中很容易遭受攻击。虽然现存的一些基于位置校验而设计的安全机制能够抵御一些网络攻击,但是这些设计大多只适用于静态网络。将当前流行的位置密钥应用到动态网络当中,提出了一个新颖的概念--安全区域（SA）,来防御网络中的恶意攻击。该设计利用节点的位置密钥,可以成功抵御包括节点复制攻击、女巫攻击和虫洞攻击等臭名昭著的网络攻击。     

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.     

多变体执行安全防御技术研究综述

软件和信息系统的高速发展在给人们生活带来诸多便利的同时,也让更多的安全风险来到了我们身边,不法分子可以很方便的利用无处不在的网络和越来越自动化、低门槛的攻击技术去获得非法利益。面对这种现状,传统被动式的安全防御已显得力不从心,更高的防御需求,促进了安全领域不断研究新的主动防御技术。这其中,基于攻击面随机化扰动的移动目标防御技术和基于异构冗余思想的多变体执行架构技术受到了广泛的关注,被认为是有可能改变网络空间游戏规则的安全技术,有望改变攻防双方不平衡的地位。本文对近年来多变体执行架构技术在安全防御方面的研究工作进行归纳总结,梳理了该方向的关键技术及评价体系。在此基础上,分析了多变体执行架构在安全防御方面的有效性,最后指出多变体执行架构技术当前面临的挑战与未来的研究方向。     

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。     

计算机网络安全概述

该文首先介绍网络安全的涵义,并针对攻击互联网安全性的两种类型:静态数据攻击和动态数据攻击,指出一个网络安全系统所应具有的主要功能。其次,详细阐述了保障网络信息安全的两类常用技术:以防火墙技术为代表的被动防卫型技术和建立在数据加密、用户授权确认机制上的开放型技术。最后,该文对未来网络信息安全的应用前景作出了展望。     

基于移动目标防御信号博弈的容器迁移策略

容器作为虚拟机的轻量级替代产品,以其灵活、高效的特点促进了云计算的发展,但同时也面临着同驻攻击、逃逸攻击等安全威胁。针对云环境中的容器安全威胁,构建了基于移动目标防御的信号博弈模型,并提出了多阶段最优防御策略求解算法,通过博弈模型和求解算法选取最优策略,同时通过容器调度方法对容器进行调度,可以增强容器安全性。仿真实验结果表明,提出的迁移策略获取的防御收益相较于Kubernetes自带迁移策略提升了3.6倍,同时容器同驻率降低了79.62%,对现实容器云环境下的防御策略选取和安全性增强具有一定的借鉴意义。     

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。     

基于数字签名的动态身份认证系统的设计

身份认证是系统安全的核心所在,指出了常用的基于用户名/口令的身份认证技术的不足.对动态口令技术和数字签名技术的原理进行了研究;并结合两者的优点,提出了一种新的基于数字签名技术的动态身份认证系统.最后对系统的安全性进行了一定的分析,可以有效确认用户的身份,防止网络窃听,抵御重放攻击,增强系统抵抗字典攻击的能力.     

面向物联网设备安全的多层次内核访问控制方法

物联网设备受能耗、计算能力等因素限制, 通常采用轻量化的操作系统以及精简化的安全保护机制, 导致物联网设备的操作系统安全保护能力不足, 更容易被用户态程序攻破。为了增强操作系统的隔离能力, 现有的安全保护方法通常限制应用程序可访问的系统调用种类, 使其仅能访问运行所必须的系统调用, 从而缩小操作系统的攻击面。然而, 现有的动态或者静态程序分析方法无法准确获取目标程序运行所依赖的系统调用。动态跟踪方法通过跟踪程序执行过程中触发的系统调用, 仅能获取程序依赖系统调用的子集, 以此作为依据的访问控制可能会影响程序的正常执行。而静态分析方法通常构造程序及其依赖库的控制流图并分析其可达的系统调用, 然而由于静态分析无法精准构建控制流图, 仅能获取目标程序依赖系统调用的超集, 会在访问控制中引入多余的系统调用, 造成操作系统攻击面依然较大。针对现有系统调用访问控制面临的可用性以及精准度问题, 研究多层次的内核访问控制方法, 在现有系统调用访问控制的基础上, 引入了动态链接库的访问控制, 并提出了多层联动的动态安全分析机制, 以动态分析的方法排除由于静态分析不准确引入的额外系统调用, 从而进一步缩小物联网系统的攻击面, 提升物联网设备的隔离能力与安全性。实验结果表明, 相比于现有内核访问控制方法, 本文提出的方法能够抵御更多漏洞而且引入的实时负载更低。