【摘要】：隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)攻擊工具變得復(fù)雜化、智能化,攻擊手段趨于多樣化和安全漏洞日益增多,傳統(tǒng)的防御手段越來越難以應(yīng)付當(dāng)前的復(fù)雜多變的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。在這種情況下,網(wǎng)絡(luò)安全態(tài)勢感知技術(shù)開始在網(wǎng)絡(luò)安全領(lǐng)域嶄露頭角。它的應(yīng)用,彌補(bǔ)了傳統(tǒng)安全防御技術(shù)的檢測速度緩慢,更新周期繁瑣等缺點(diǎn)。通過以大數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),及時(shí)發(fā)現(xiàn)各種攻擊威脅與異常,可以對攻擊威脅的影響范圍、攻擊路徑、目的、手段進(jìn)行快速判別,從而做出有效的決策和響應(yīng),建立和完善安全預(yù)警機(jī)制,提高風(fēng)險(xiǎn)控制、應(yīng)急響應(yīng)和整體防護(hù)的水平。態(tài)勢預(yù)測作為態(tài)勢感知的最后一環(huán),如何準(zhǔn)確預(yù)測未來發(fā)展趨勢,預(yù)防將發(fā)生網(wǎng)絡(luò)攻擊和破壞行為,為安全管理員提供即將可能發(fā)生網(wǎng)絡(luò)攻擊預(yù)警響應(yīng),和對已發(fā)生的網(wǎng)絡(luò)攻擊做出及時(shí)響應(yīng),具有十分重大的研究價(jià)值。本文主要研究內(nèi)容如下:(1)首先對本論文的研究背景以及研究意義加以闡述,對國內(nèi)外在蘭徹斯特方程以及態(tài)勢預(yù)測的研究現(xiàn)狀加以分析,從而得出本論文研究內(nèi)容的可行性。(2)通過對網(wǎng)絡(luò)安全態(tài)勢預(yù)測的概念的描述,以及典型的預(yù)測模型的優(yōu)缺分析,一方面加深對態(tài)勢預(yù)測的理解,另一方面也得出本研究理論的適用性。(3)將網(wǎng)絡(luò)行為的場景描述為微分流形,利用平滑微分流形的同變換,給出了網(wǎng)絡(luò)行為的數(shù)學(xué)定義,提出了網(wǎng)絡(luò)行為路徑和行為效用的數(shù)學(xué)描述。基于微分幾何原理,提出了網(wǎng)絡(luò)行為的功能和確定行為效用的計(jì)算方法,并建立了網(wǎng)絡(luò)行為效用的計(jì)算原則,最后提出一個(gè)計(jì)算網(wǎng)絡(luò)攻防行為框架,以評估網(wǎng)絡(luò)攻擊防御對抗力量的行為效用。(4)由于在網(wǎng)絡(luò)攻防中,網(wǎng)絡(luò)攻防行為是圍繞單個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和多個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)來進(jìn)行的,因此本文運(yùn)用蘭徹斯特第二線性定律與平方律相結(jié)合的蘭徹斯特方程來研究網(wǎng)絡(luò)攻擊和防御。由于攻擊隨機(jī)性和對攻擊意圖與攻擊方法的預(yù)測準(zhǔn)確度而可能出現(xiàn)主動防御情況與被動防御情況這兩種情況,所以本文引入時(shí)間動作因子來描述兩種情況下作戰(zhàn)雙方的行為,提出了一種基于時(shí)間動作因子的改進(jìn)的蘭徹斯特方程模型。(5)通過仿真實(shí)驗(yàn),分別對單個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò),多個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)下的攻防力量變化分析與現(xiàn)實(shí)網(wǎng)絡(luò)攻防中可能出現(xiàn)主動防御情況和被動防御情況下的攻防態(tài)勢結(jié)果進(jìn)行預(yù)測,并結(jié)合計(jì)算出的網(wǎng)絡(luò)攻擊行為效能,來給網(wǎng)絡(luò)安全管理員提供一種應(yīng)急響應(yīng)策略,以求使損失降到最低。(6)總結(jié)展望,總結(jié)研究結(jié)論,提出研究的不足,展望今后的研究方向。
【圖文】：

2 網(wǎng)絡(luò)安全態(tài)勢感知理論及預(yù)測模型網(wǎng)絡(luò)安全態(tài)勢感知概述概念最早出現(xiàn)在軍事領(lǐng)域，用于在軍事對抗中，對敵我雙分為要素提取、理解和預(yù)測三個(gè)層次，由美國空軍在二十在九十年代逐漸被各領(lǐng)域?qū)＜覍W(xué)者所接受。的興起，網(wǎng)絡(luò)安全重要性的凸顯，態(tài)勢感知逐漸在網(wǎng)絡(luò)安級為網(wǎng)絡(luò)態(tài)勢感知（Cyberspace Situation Awareness，CS 年，Texas Tech 大學(xué)的 Endsley 通過對不同的安全問題，提，以獲取的態(tài)勢要素為基礎(chǔ)，來對未來可能發(fā)生的情況預(yù)義。態(tài)勢感知三層模型如圖 2.1：

2.2 網(wǎng)絡(luò)安全態(tài)勢要素基本提取流態(tài)勢評估：以網(wǎng)絡(luò)安全態(tài)勢要素提個(gè)要素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行分析，再根據(jù)各個(gè)。只有將數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)程度作為指標(biāo)因此，這個(gè)階段的關(guān)鍵就在于數(shù)據(jù)類型，結(jié)構(gòu)的多樣性，，注定了數(shù)據(jù)乎到本階段能否成功的得到準(zhǔn)確的合方法主要有以下四種：間內(nèi)在邏輯關(guān)系融合；要素作為因變量，通過數(shù)學(xué)建模的方法，針對數(shù)據(jù)的對不確定不完整處理數(shù)據(jù)，以規(guī)則推理的方式消除
【學(xué)位授予單位】：河北師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TP393.08

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本文編號：2640010