基于攻击图的分布式网络风险评估方法

对信息系统进行有效的风险评估,选择有效的防范措施,主动防御信息威胁,是解决信息系统安全问题的关键所在。将攻击图模型应用于信息安全的风险评佑。首先针对信息安全风险评佑的不确定性和复杂性,将脆弱点关联技术用于风险评估。其次,针对攻击图所描述的攻击路径对于定量指标的分析缺乏相应的处理能力,而风险因素的指标值具有很大的不确定性等问题,采用攻击路径形成概率对信息安全的风险因素的指标进行量化,对原子攻击成功概率进行预处理,提出了基于攻击图模型的分布式风险评佑方法。该方法充分利用网络系统中各个主机的计算能力,极大地缩短了攻击图生成时间。     

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...     

基于节点博弈漏洞攻击图的网络风险分析方法

鉴于当前的漏洞风险分析方法未考虑攻防双方的相互制约关系,尝试将博弈论引入漏洞攻击图的节点分析过程,提出了基于节点博弈漏洞攻击图的风险分析模型RAMVAG。在此基础上,提出一种基于连通矩阵的漏洞风险分析算法VRAA。算法建立了攻击图的连通矩阵,在分析信息系统漏洞的自身风险和传播风险的基础上,对漏洞全局风险进行综合评价,评价结果能够帮助管理者确定网络系统的关键漏洞。实例分析证明了模型和算法的有效性。     

基于攻击图的网络安全概率计算方法

针对基于攻击图的概率计算中循环路径导致的攻击图难以理解和概率重复计算问题以及渗透之间的相关性导致的概率错误计算问题,通过将攻击图与通用安全脆弱点评估系统结合,删除攻击图中的不可达路径,简化了攻击图,提出了适用于大规模网络的最大可达概率的概念和计算方法,解决了概率重复计算问题,有效避免了相关性导致的概率错误计算问题,并通过真实实验和模拟实验验证了所提方法的合理性和有效性.与相关的研究成果相比,最大可达概率计算方法可以适应于更复杂的攻击图,具有很好的扩展性.     

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。     

有环攻击图中的节点风险概率算法

在攻击图的风险概率计算中,没有针对环路节点的处理。为此,提出一种有环攻击图中的节点风险概率算法。给出带有环路的攻击图示例,介绍有环、无环节点风险概率的计算方法。根据不回溯性假设,确定循环路径,通过移除节点在环路中的出口边及不可达节点打破环路。实验结果表明,该算法能获得较精确的计算结果,且时间复杂度较低。     

基于攻击图的扩充Petri网攻击模型

鉴于网络攻击过程中存在攻击者被检测到的可能性,将攻击图转化成Petri网并进行扩展生成EPN模型,依据库所的攻击成本值求解网络攻击的最佳攻击路径和攻击成本,基于最大流概念定义系统最大承受攻击能力。从二维角度分析网络攻击,提出攻击可行性概念及基于攻击图的扩充Petri网攻击模型,该模型相关算法的遍历性由EPN推理规则保证。当原攻击图的弧较多时,算法的复杂度低于Dijkstra算法,攻击图的攻击发起点和攻击目标点间的路径越多,算法越有效。实验结果证明,该模型可以对网络攻击过程进行高效的综合分析。     

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。     

基于攻击模式的攻击图自动生成方法研究

基于攻击图的网络漏洞分析是加强网络安全的重要方法。然而,当研究大规模网络时,怎样提高攻击图生成效率是当今研究的热点问题。该文在漏洞分析模型的基础上,提出一种攻击图自动生成方法的模型。从研究攻击者行为的角度入手,定义了攻击模式和相应的Prolog规则,来自动生成基本子攻击和攻击图,很大地提高了漏洞分析的效率。     

一种基于攻击图的5G网络安全风险评估方法

为解决5G网络的安全风险评估问题,提出基于攻击图的评估框架,包括攻击图构造和风险评估两部分。给出5G网络拓扑模型和攻击模版的通用定义,可以适应网络的不同部署方式,具有灵活性。将其作为攻击图生成算法的输入条件,设定攻击者初始位置后,采用广度优先算法构造属性攻击图。该攻击图生成算法可以减少图中节点数量,来限制图的规模,防止空间爆炸。在风险评估过程中,提出漏洞关联性评估思路,以单一评估CVSS 3.0版本为基础,引入漏洞间的关联概率,量化攻击行为间的相互影响。实验结果表明,该方法能有效地评估5G网络面临的安全威胁和风险等级,有助于部署合理的安全防护措施。     

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。     

大规模网络中攻击图自动构建算法研究

随着计算机技术和网络通信技术的飞速发展, 网络安全形势日趋严峻.攻击者往往采取多步骤网络攻击的方式对网内多个漏洞实施逐步击破,而攻击图正好刻画了目标网络内潜在威胁的传播路径.针对目前攻击图构建算法无法很好地适用于大规模目标网络的问题,通过深入分析传统攻击图构建算法的不足和目标环境的特点,提出了一种新的构建攻击图的方法.首先,采用攻击图建模语言(Attack Graphs Modeling Language, AGML)形式化描述漏洞知识库和目标环境;其次,提出了目标环境的预处理技术,为目标环境中的属性建立索引,然后利用攻击模式的实例化技术构建攻击图.通过对该算法的时间复杂度分析和模拟实验验证,表明该算法具有良好的可扩展性,能够为具有复杂网络拓扑结构的大规模目标网络自动构建攻击图.     

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...     

基于攻击图的多Agent网络安全风险评估模型

为了自主保障计算机网络的安全并对网络安全风险进行自动化评估,提出一种基于攻击图的多Agcnt网络安全风险评估模型(Multi-agents Risk Evaluation Model Based on Attack Uraph, MREMBAG)。首先提出网络风险评佑模型,设计了主从Agent的功能架构和关联关系分析流程。利用全局攻击图生成算法,以动态数据信息作为输入,通过主从Agcnt协同分析并构建攻击路径。基于对目标网络的攻击路径、组件、主机、网络的风险指数、漏洞及关联风险指数的计算,获取目标网络的安全风险指标仿真实验结果验证了该评佑方法的可行性和有效性。