基于攻防图的网络风险防御策略研究

发布时间：2020-08-15 22:53

【摘要】：网络的繁荣给人们的生活带来了极大的便利,让社会有了飞速的发展,但同时也引发了网络安全问题。本课题运用网络风险评估理论,结合网络系统结构特性和攻击者行为特性,建模分析攻防图生成方法,评估网络风险和防御代价,制定最佳防御策略选取方法。主要工作如下:首先,对传统网络风险评估过程进行分析,提出基于攻防图的网络风险评估方法。该方法综合考虑以往模型分析方法的不足,制定攻防图生成流程,分析CVSS评分系统,量化网络中的漏洞信息。可以有效避免攻防图状态规模不可控,漏洞分析不及时等问题。其次,针对攻击图仅从攻击者角度分析建模,没有考虑防御者因素,本文提出基于防御行为的攻防图建模方法。该方法根据特权提升思想,分析攻击者的攻击行为,将防御行为信息定性表示并作为节点加入到攻防图中。在建模分析基础上,提出攻防图生成算法,能有效简化攻击规模,全面反映攻防行为信息,方便管理人员作出合理的安全决策。再次,由于目前网络风险评估缺乏对防御行为的考虑,提出基于攻防图的防御策略研究方法评估网络安全。本方法用PageRank算法计算网络存在的攻击风险,通过漏洞评分系统中基本度量组指标量化采取防御行为需要付出的代价。在此基础上,构建全局攻击路径计算攻击风险及防御代价,设计评估方法选取最佳防御策略,保护网络安全。最后,本文实验是在Windows平台下用Java语言实现的。基于网络拓扑环境构建攻防图,评估网络风险,选取最佳防御策略,验证所提方法的有效性和正确性。
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TP393.08
【图文】：

中国网,普及率,互联网

题研究背景和意义息技术快速发展的今天，计算机网络、智能化应用技术都已经在社会生活中得到了广泛的应用。网络的普及不仅方便了人们的学习和工作，家在前进的道路上提供了无限的发展前景。但是，由于网络具有连通性空间性等特点。信息资源可以随时分享，使用范围不受限制，计算机网生了一系列安全问题。因此，人们在享受网络带来便捷的同时，安全问为目前研究分析的重点。第 42 次中国互联网络发展状况统计报告[1]显示，截至 2018 年 6 月，全 8.02 亿，全年共计新增网民 2968 万人，互联网普及率达到 57.7%。图年中国网民规模和互联网普及率的变化。从图中可以观察到，我国网民网普及率每年都在持续增长。虽然我国人口基数较大，但是通过统计数发现，网络已经成为人们生活中必不可少的一部分。

网络风险评估,方法流程,评估方法

软硬件应用的逐渐增多，为了应对日益复杂的攻击防范需求，风续发展变化。当前主流的网络风险评估方法主要有资产价值评估、基于安全评估标准以及基于模型的评估方法[27]。而基于模型的术研究领域应用较多，此方法可以更加全面系统地分析网络中存描述网络中的攻击防御过程，同时在整体上分析攻击产生的影响安全研究提供了科学依据，提升了网络系统的生存能力。者进行一次完整的攻击行为，需要提前获取目标网络中的漏洞信等内容。若采用基于规则的网络安全评估方法，需要基于大量的匹配，但是当前的规则库不能很好地应对迅速发展的网络系统，则评估方法的发展。而基于模型的评估方法可以把相关信息进行会发生的攻击行为进行预判，针对整个网络系统建立环境模型和于对网络安全进行整体的分析评估，具有很强的扩展性。图 2-1 为险评估方法流程。

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第 2 章基于攻防图的网络风险评估方法如何入侵到主机 3 的过程。图中矩形为属性节点，椭圆形为原子攻击节点2 中，ftp_host(2,3)表示已经获取主机 2 用户权限的入侵者通过主机 3 中开务，利用 ftp_host 漏洞建立了主机 3 上的信任关系，user(2)和 ftp(2,ost(2,3)的前提条件，而 trust(2,3)是攻击 ftp_host(2,3)的后置结果，只有两个都满足时，攻击者才能利用主机 3 上的漏洞发起攻击，最终利用 rsh 漏洞可机 3 上的用户权限。

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