基于渗透图的网络弱点分析与研究

提出一种基于渗透图的网络弱点评估模型（EG_NVM）,从网络弱点采集、弱点关联分析出发,参考网络环境配置与拓扑结构、模拟渗透状态改变的过程,构建渗透图,通过对关键渗透序列的量化分析进行网络弱点评估。利用EG_NVM能够有效解决生成图“状态爆炸”的问题并直观显示各弱点相互潜在的关联关系。通过一个典型仿真环境,验证了该方法的可行性和有效性。     

基于逻辑渗透图的网络安全分析模型

基于图论的方法被引入来进行分析多阶段、多主机之间的网络渗透行为,但非形式化的数据描述及状态爆炸等问题难以适应中大规模网络系统。通过分析多种网络渗透行为,提出一种基于逻辑渗透图的网络安全分析模型（LEG-NSAM）。通过分析对比看出,LEG,NSAM的形式化描述和推理机制有助于更加准确、清晰地评估安全风险。采用LEG及其简化算法能够对大规模网络进行有效安全分析。     

基于博弈论和网络弱点分析的网络主动防御技术研究

针对各种网络攻击,传统的安全技术大部分属于静态的、片面的被动安全防御,各种技术孤立使用．不能很好地配合,防御滞后于攻击,缺乏主动性和对攻击的预测能力。面对这两个问题,综合使用多种防御措施,基于博弈论最优决策方法,实现了在攻击发生前,对攻击步骤做到最优预测,并做好相应的防御准备,从而获得攻防的主动权。研究中,首先分析网络弱点信息,建立弱点信息关联图和基于弱点的系统状态转化图。同时捕获当前攻击行为模式串,预测并获取攻击者准弱点利用集。然后进一步建立系统状态转换博弈树,并对树节点进行权重标识,建立博弈论可求解的矩阵博弈模型。最后,利用线性规划知识求解该博弈模型,得到可能攻击行为概率分布和相应的防御措施最优概率分布,从而达到网络主动防御的目的。     

信任攻击建模方法

针对信任环境系统中存在的客观弱点和主观弱点,使用弱点利用规则和信任关系盗用规则来描述信任关系状态之间的转移过程,构建了信任攻击模型TAM。在该模型中,攻击者将客观弱点用于信任级别的提升,将主观弱点用于信任关系传递,将主、客观弱点的综合利用将导致信任关系的渗透与扩散,从而可导致攻击可达距离更大;提出了复杂度为多项式时间的TAM信任关系传递闭包生成算法,该算法可以给出当前弱点状态下的所有信任攻击路径。通过对真实弱点的建模,证明此模型可以对信任的安全性进行综合分析,生成信任攻击图、信任攻击路径等详细信息,展示攻击者和信任主体之间的交互过程,对攻击特征有更好的描述能力,帮助管理者预测所有可能的信任攻击,进而为相应的安全措施的制定提供依据。     

基于多值决策图的动态故障树分析方法

针对具有动态故障模式的复杂系统,动态故障树分析一直是很重要的可靠性分析技术。为了提升可靠性分析效率,已有研究提出了各种模块化方法,但是对于实际动态故障树模型中由于事件关联导致的大型动态子树,这些模块化方法的状态空间爆炸问题仍然很突出。因此介绍了一种基于多值决策图(Multiple-valued Decision Diagrams,MDD)来分析动态故障树的方法,通过多值变量编码动态门,利用单一系统MDD模型刻画各种动态和静态可靠性行为,有效地缓解了状态爆炸问题。通过一个具体的实例说明了多值决策图方法的应用和优势。     

基于网络漏洞的复合攻击预测方法研究

入侵检测系统可以检测到攻击,但不能预测攻击者下一步的攻击。本文分析了基于攻击为预测方法的不足,提出了一种基于网络弱点的攻击预测方法。该方法使用报警关联方法建立报警关联图,然后利用网络弱点和攻击的关系预测攻击者的下一步攻击。最后,通过实验验证了该方法的有效性。     

基于时空关联分析的网络实时威胁识别与评估

如何从大量安全报警中提取有效威胁并识别当前状态,是评估实时威胁状况的前提和关键,这需要对威胁事件进行多角度、多信息的关联融合.为此,深入分析网络安全对抗环境在空间上的复杂性和时间上的动态性,提出一种基于时空关联分析的网络实时威胁识别与量化评估方法.首先基于威胁状态转移图挖掘威胁事件的时空关联关系,在时间维度上结合威胁渗透过程,在空间维度上关联威胁状态属性,获得当前有效威胁及实时状态;进而基于网络实体价值、威胁严重度、威胁成功3个要素,提出多粒度的层次化递推算法,按照"点、线、面"的思路,分别从威胁状态、威胁路径、网络全局3个层面上量化评估安全威胁,以反映不同粒度的威胁态势.通过仿真实验,验证了该方法的实用性及有效性.     

基于EDPN的类测试框架及测试用例生成技术的研究

针对基于状态的面向对象软件的类测试过程中存在的不可预测、不可达状态、状态组合“爆炸”和测试用例“爆炸”等问题,提出了基于EDPN模型的类测试、类的交互测试和类的层次测试框架,设计了相应的测试模型;提出了基于EDPN的有标记的唯一输入输出(UIO)测试用例的自动生成方法,生成状态转移路径序列,测试类的状态;提出了基于扩展的EDPN的状态组合的标记关联递推法,生成扩展的正交阵列表,测试类的交互;提出了基于扩展的EMDPN的协同路径(copaths)测试用例的生成方法,生成协同路径序列,测试类的层次。     

一种面向攻击图的即时验证方法

攻击图将原本孤立的攻击行为关联起来,描述潜在攻击路径,是一种网络脆弱性分析技术.现有方法通常从攻击目标节点开始进行反向搜索,找出所有可能的攻击路径,从而对网络进行安全分析.本文在攻击图的基础上,提出了一种基于正向搜索的即时验证方法.该方法快速搜索网络中的一条完整攻击路径,通常只需构造网络系统的部分状态空间,从而减轻了内存不足和状态爆炸等问题,可作为已有方法的补充.实验表明本文方法具备良好的性能和可扩展性.     

基于面向对象信任攻击图的信任风险传播模型

针对信任环境系统中存在的信任攻击问题,设计基于面向对象的信任攻击图模型。利用Take规则、Grant规则和Pervade规则,描述信任主体对象属性弱点导致的信任级别的提升、信任关系的传递、渗透与扩散问题,使攻击可达距离更大。根据弱点利用规则和信任关系盗用规则,提出多项式时间复杂度信任关系传递闭包生成算法及基于信任关系传递闭包的信任风险传播算法。实验结果证明了该模型的正确性。     

基于期望收益率攻击图的网络风险评估研究

随着互联网应用和服务越来越广泛,层出不穷的网络攻击活动导致信息系统的安全面临极大的风险挑战。攻击图作为基于模型的网络安全风险分析技术,有助于发现网络节点间的脆弱性和评估被攻击的危害程度,已被证实是发现和预防网络安全问题的有效方法。攻击图主要分为状态攻击图和属性攻击图,由于状态攻击图存在状态爆炸的问题,研究者大多偏向于基于属性攻击图的网络风险评估研究。针对现有的属性攻击图研究过度依赖网络节点本身脆弱性和原子攻击本质属性进行量化分析,忽略了理性攻击者通常以攻击利益最大化来选择具体的攻击路径,提出了基于期望收益率攻击图的网络风险评估框架和攻击收益率量化模型。所提网络风险评估框架以公开的漏洞资源库、漏洞挖掘系统发现的新漏洞以及与网络攻防相关的大数据为基础数据源,以开源大数据平台为分析工具,挖掘计算攻击成本和攻击收益相关要素;借用经济学中的有关成本、收益以及收益率等概念构建原子攻击期望收益率计算模型;通过构建目标网络的属性攻击图,计算攻击路径上的原子攻击期望收益率,生成所有可能攻击路径的期望收益率列表;以期望目标为出发点,依据特定的优化策略（回溯法、贪心算法、动态规划）展开搜索,得到最大收益率的完整攻击路径,为网络风险评估提供依据。仿真实验结果表明了所提期望收益率攻击图网络风险评估方法的有效性及合理性,能够为发现和预防网络安全问题提供支撑。     

计算机网络脆弱性评估技术研究

计算机网络安全脆弱性评估是网络安全领域的研究热点。该文提出了计算机网络脆弱性评估的研究目标，指出了在研究过程中存在的若干问题。从总体上分析了近年来针对计算机网络脆弱性评估的若干研究方法和技术，包括从网络连通性进行网络评估、基于入侵路径的网络安全性评估、基于图的网络脆弱性分析、网络脆弱性分析工具、基于Agent的网络脆弱性分析、运用层次分析法的网络脆弱性评估以及基于漏洞依赖关系图的网络脆弱性评估等，同时指出了每种方法的可取之处及存在问题。     

基于攻击图和安全度量的网络脆弱性评价

研究计算机网络安全领域的网络脆弱性评价,提出一种基于攻击图和安全度量的网络脆弱性评价方法。该方法对可能存在的网络攻击行为建模并构造攻击图,并以此为分析模型,借助风险评估技术确定安全度量的指标和计算方法,实现对网络脆弱性的评价。     

基于不确定图的网络漏洞分析方法

网络漏洞分析是提高网络安全性的重要基础之一.以主机为中心的漏洞分析方法可在多项式时间内生成攻击图,但是没有考虑网络链路本身存在的不确定性.提出了一种基于不确定图的网络漏洞分析方法,采用链路不确定度以准确地描述网络链路状态,使得求解最佳利用链成为可能.在此基础上,提出了一种时间复杂度为O(n4)的不确定攻击图生成算法;基于不确定攻击图提出了一种时间复杂度为O(n3)的最佳利用链生成启发式算法.实验结果表明,该方法能在可接受的时间内生成不确定攻击图,找到一条攻击效益最佳的漏洞利用链.     

动态攻击网络演化分析模型*

将基于攻击图的脆弱性评估技术和动态网络演化分析相结合,提出了一种动态攻击网络演化与分析模型。该模型首先借鉴演变图的思想将攻击图拓展为随时间域和空间域同时变化的演变攻击图,在子图相似度定义的基础上构建攻击演化模式,分析模式内暂态变化的同时结合时序数据分析模式间的连接变化,以攻击演变挖掘算法为核心的模型应用分析过程可以确定整个过程中攻击模式的数量,明晰每个模式的典型攻击结构,实例证明本文提出的模型和方法可以有效地模拟攻击发生的过程,当需要防御手段进行干预时,可有针对性的选择危害大的阶段或者节点来抑制攻击过程的发生     

基于OVAL的新型漏洞评估系统

漏洞评估技术基于防患于未然思想,采用主动探测方法发现系统存在的安全漏洞并提供相应解决方案.针对目前漏洞评估系统存在误报率高、扫描时间长且需要开发攻击代码的缺点,本文提出一种基于OVAL的新型漏洞评估系统.该系统由控制台、数据中心和检测代理3大模块组成,这三个模块协同实现漏洞评估.与现有漏洞评估系统相比,具有精度高、对目标系统性能影响小、评估时间短和可扩展性强的优点,而且免除传统漏洞评估系统所需的攻击代码开发工作.     

基于攻击图的网络脆弱性量化评估研究

目前,网络脆弱性量化评估面临的主要挑战之一是识别网络中存在的脆弱性和它们之间的相互关系以及由此产生的潜在威胁,本文提出了一种基于属性攻击图的网络脆弱性量化评估方法。首先对属性攻击图和有效攻击路径进行了形式化定义,在此基础上提出了采用"最大可达概率"指标来度量目标网络中关键属性集合的脆弱性,并设计了最大可达概率计算算法,该算法解决了属性攻击图的含圈路径问题;为解决实际评估中原始数据缺失的问题,提出了"可信度"的概念,它能有效反映缺失数据对评估结果的影响。     

基于攻击图的网络安全评估方法研究*

为了提高网络的整体安全性,提出了基于攻击图的网络安全评估方法。首先,在攻击图的基础上提出了脆弱点依赖图的定义;其次,将影响评估的因素分为脆弱性自身特点、网络环境因素和脆弱性关联关系三部分;最后,按照网络拓扑的规模,采用自下向上、先局部后整体的思想,直观地给出了漏洞、主机和整个网络系统三个层次的脆弱性指数评估值。通过大量反复的实验测试,该方法可以对网络系统存在的脆弱性进行定期的、全面的量化评估,及时发现并弥补网络系统中存在的安全隐患,有效地提升网络系统的生存能力,从而提高网络系统应对各种突发攻击事件的能力,具有重大的理论价值、经济效益和社会意义。