基于权限提升的网络攻击图生成方法

研究已有攻击图生成方法,提出基于权限提升的攻击图关联算法,实现一种有效的网络攻击图自动生成工具。该工具利用数据库对网络攻击进行建模,包括主机描述、网络连接、利用规则3个属性,自动将网络配置和主机信息写入数据库,根据广度优先前向和后向搜索相结合的关联算法生成攻击事件图,实现网络安全的整体分析。     

基于漏洞关联攻击代价的攻击图生成算法

在已有的网络攻击图生成方法的基础上,从漏洞关联的攻击代价出发,设计了一种攻击图生成基本框架,提出了一种基于漏洞关联攻击代价的网络攻击图的自动生成算法。该算法能有效结合漏洞之间的相关性,科学地评估攻击代价,有效删除了攻击代价过高、现实意义不大的攻击路径,简化了攻击图,并通过实验检验了该算法的合理性和有效性。     

面向攻击识别的威胁情报画像分析

新型网络攻击向高隐蔽性、高持久性和高扩散性的方向发展,导致攻击识别与检测难度骤增。为提高网络攻击识别的效率与准确性,提出一种面向攻击识别的威胁情报画像分析方法。建立攻击画像数据表达规范,基于Killchain模型和攻击原理,构建威胁属性状态转移关系的挖掘模型,提取属性状态转移序列。在此基础上,利用有色Petri网攻击图在因果关系处理和表达上的优势进行基于威胁属性的关联,并将相关要素与属性转换为要素原子图。通过要素融合算法对要素原子图进行融合,实现威胁情报画像分析。实际攻击事件分析过程中的应用结果表明,该方法能提高网络攻击识别准确度,并缩短攻击识别响应周期。     

网络攻击节点分布图构建方法的研究与仿真

研究快速构建网络攻击节点分布图的问题.针对网络攻击范围越来越大,攻击种类越来越复杂,在进行大范围攻击节点搜索的过程中,受到攻击种类和数量增大的影响,攻击源激发和原子筛选的时间复杂度越来越高.传统的网络攻击节点分布图构建模式,受到上述问题影响,构建分布图的时间复杂度极高,造成入侵检测结果不准确.为了提高检测准确率,提出了一种利用攻击原子约束分类的优化网络攻击图构建方法.利用攻击原子约束分类方法,获取网络中的攻击节点,从而为网络攻击图构建提供准确的数据基础.利用差分网络攻击原子定位方法,对攻击网络原子进行定位,获取准确的网络攻击路径,实现网络攻击图的快速构建,保证人侵检测的准确性.实验结果表明,利用改进算法进行网络攻击图构建,能够有效降低网络攻击节点分布图的时间复杂度.     

基于强度系数的内部网络攻击图研究*

当前的网络攻击图大多是以攻击代价为主要指标,均是假定成本以及收益等各关键要素之间是相互独立的,而忽视了对这些关键要素之间的关联性进行定量分析。为了解决该问题,首先定义了一种基于状态转移的内部网络攻击模型;通过引入强度系数这一变量来定量分析攻击复杂度和被发现的风险值之间的关系;然后给出上述变量实现定量分析攻击复杂度和被发现风险值之间关系的具体实现方式;其次,从优化花费的计算着手,根据该变量进而得到改进后的攻击图生成算法。仿真实验结果表明,此攻击图算法更能反映现实攻击过程,能得到更加精简、直观的攻击图。     

基于AEGM的网络攻击渗透测试预案生成系统

为满足网络安全管理需要,从入侵者角度出发,提出一种面向渗透测试的攻击事件图模型AEGM,并设计实现了一个网络攻击渗透测试预案生成系统。该系统以原子攻击知识库的构建及应用为前提,综合分析了从被测试目标网络脆弱点间的关联衍生出的攻击事件间的逻辑关系。利用前向广度优先搜索策略构建AEGM模型,产生渗透测试方案集,并以成功概率进行最优方案度量。实验结果表明,该方法能够有效生成渗透测试方案集,为网络安全的测试和分析提供有益参考。     

攻击图在风险评估中的矩阵可视化

随着大规模网络的发展,网络攻击手段呈现出多样化与复杂化,网络安全分析的要求也是越来越高,而网络攻击图作为分析网络安全状况的一个重要方法,对防止网络攻击,实施网络安全防护有一定的现实指导意义.本文提出一种借助现有攻击图,利用矩阵对大规模网络进行安全分析的方法,并通过实验验证了所提方法的合理性与有效性.最后本文通过柱形图把网络风险表示出来,实现了大规模网络中的风险可视化,为网络安全管理员管理与维护大规模网络提供了一个直观的依据.     

攻击图与HMM工业控制网络安全风险评估

为了准确评估工业控制系统的网络安全风险,实现工业控制系统的有效防御,提出攻击图与HMM的工业控制系统风险评估方法,根据攻击行为的变化描述网络安全状态。首先建立工业控制网络攻击图模型,将网络攻击转化为网络状态转换问题,引入网络节点关联性（NNC）,对工业控制网络节点关联性进行研究,进一步分析网络的安全风险。然后HMM建立网络观测与攻击状态之间的关系,引入CVSS评价系统对工业控制系统的安全状态进行评价。最后,以火电厂集中控制系统为实验背景,进行案例分析。分析结果表明,该方法能够较全面分析工业控制系统的安全隐患,为安全管理人员采取有效的防范措施提供依据。     

基于攻击图与报警相似性的混合报警关联模型

为了揭示入侵检测系统所生成的报警数据之间的关联关系和重构入侵攻击场景,提出了一种基于攻击图与报警数据相似性分析的混合报警关联模型。该模型结合攻击图和报警数据分析的优点,首先根据入侵攻击的先验知识定义初始攻击图,描述报警数据间的因果关联关系,再利用报警数据的相似性分析修正初始攻击图的部分缺陷,进而实现报警关联。实验结果表明,混合关联模型能够较好地恢复攻击场景,并能够完全修复攻击图中单个攻击步骤的缺失。     

基于攻击图与报警相似性的混合报警关联模型

为了揭示入侵检测系统所生成的报警数据之间的关联关系和重构入侵攻击场景,提出了一种基于攻击图与报警数据相似性分析的混合报警关联模型。该模型结合攻击图和报警数据分析的优点,首先根据入侵攻击的先验知识定义初始攻击图,描述报警数据间的因果关联关系,再利用报警数据的相似性分析修正初始攻击图的部分缺陷,进而实现报警关联。实验结果表明,混合关联模型能够较好地恢复攻击场景,并能够完全修复攻击图中单个攻击步骤的缺失。     

基于贪心策略的多目标攻击图生成方法

为解决网络脆弱性分析中攻击图生成方法存在的状态组合爆炸问题,使生成的攻击图能用于网络中多个目标主机的脆弱性分析,本文提出了一种基于贪心策略的多目标攻击图生成方法。该方法引入节点关联关系,采用贪心策略精简漏洞集,从所有攻击路径中选取使攻击者以最大概率获取网络节点权限的攻击路径,生成由这些攻击路径所构成的攻击图。算法分析和实验结果表明,该方法的时间和空间复杂度都是网络节点数和节点关联关系数的多项式级别,较好地解决了状态组合爆炸的问题,生成的攻击图覆盖了攻击可达的所有节点,能够用于网络中多个目标主机的脆弱性分析。     

基于攻击距离的攻击图优化方法

传统网络攻击图的生成随着网络规模扩大存在状态爆炸问题,网络安全管理员往往拿着冗余的攻击图不知所措。为了消除攻击图中不必要的攻击路径,保留下最优的攻击路径以供管理员防御参考,本文利用攻击距离对复杂的攻击图进行了优化。实验结果表明,利用此方法优化后的攻击图保留了最有可能的攻击路径,降低了攻击图的规模,随着网络规模的扩大,效果也越来越明显。     

基于网络流的攻击图分析方法

攻击图是一种基于模型的安全分析技术,将不同的原子攻击关联起来,用图的形式描述所有可能的攻击路径,在网络和系统的安全性分析中得到广泛的应用.研究了攻击图中的最优原子攻击修复集问题和最优初始条件修复集问题.针对这2个问题,定义了原子攻击拆分加权攻击图和初始条件拆分加权攻击图,将最优原子攻击修复集问题和最优初始条件修复集问题分别归结于原子攻击拆分加权攻击图中的最小S-T割集问题和初始条件拆分加权攻击图中的最小S-T割集问题,并证明其等价性.在此基础上提出了基于网络流的具有多项式复杂度的算法.模拟实验表明,与已有成果相比,该算法具有较高的实际运行效率和很好的可扩展性,能应用于大规模攻击图的分析中.     

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。     

面向大规模工控网络的关键路径分析方法

针对大规模工控网络攻击图的量化计算耗时高、消耗资源大的问题,提出了一种大规模工控网络的关键路径分析方法。首先利用割集思想结合工控网络中的原子攻击收益,计算贝叶斯攻击图关键节点集合,解决目前割集算法只考虑图结构中节点关键性的问题。其次,提出一种只更新关键节点攻击概率的贝叶斯攻击图动态更新策略,高效计算全图攻击概率,分析攻击图关键路径。实验结果表明,所提方法在大规模工控攻击图的计算中,不仅可以保证计算结果的可靠性,而且能够大幅度降低方法耗时,显著提升计算效率。     

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。     

基于可能图的攻击意图检测方法

攻击图模型是网络风险评估的主要技术之一,其通过攻击步骤之间的因果关系来描述攻击者从初始状态到目标状态的攻击过程,分析的整个过程也是以某种形式化方式表述的图数据为基础的,但分析时很少考虑网络链路、网络拥塞、入侵报警等不确定性。结合不确定图的概念将攻击图扩展为可能攻击图(PAG),给出了可能攻击图的构建方法,同时基于可达概率提出了最大可达概率求解算法和最大攻击子图生成及最大可能攻击路径选取算法。实验结果表明,本文所提方法能够在可接受的时间内生成可能攻击图,并能够有效地推测出攻击意图,为作为网络管理员的管理方提供决策依据。     

DDoS攻击的全局异常相关检测方法

骨干网中存在的DDoS攻击,由于背景流量巨大,且分布式指向受害者的多个攻击流尚未汇聚,因此难以进行有效的检测。为了解决该问题,提出一种基于全局流量异常相关分析的检测方法。根据攻击流引起流量之间相关性的变化,采用主成分分析提取多条流量中潜在异常部分之间的相关性,并将相关性变化程度作为攻击检测测度。实验结果证明了该测度的可用性,能够克服骨干网中DDoS攻击流幅值相对低且不易检测的困难,同现有的全局流量检测方法相比,所提出的方法能够取得更高的检测率。     

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。