【摘要】：當(dāng)今信息技術(shù)發(fā)展迅猛,網(wǎng)絡(luò)空間安全問題愈演愈烈,信息系統(tǒng)中的未知漏洞、后門等安全威脅無法消除。傳統(tǒng)防御技術(shù)必須在有先驗(yàn)知識(shí)的前提下才能有效,是“亡羊補(bǔ)牢”式的防御。鄔江興院士提出的網(wǎng)絡(luò)空間擬態(tài)防御(Cyber Mimic Defense,CMD)是國內(nèi)首創(chuàng)的“改變游戲規(guī)則”的革命性防御技術(shù)。CMD以動(dòng)態(tài)異構(gòu)冗余(Dynamic Heterogeneous Redundancy,DHR)架構(gòu)為核心。應(yīng)用CMD機(jī)制的信息系統(tǒng)具有內(nèi)生的高安全性和高可靠性,能夠應(yīng)對(duì)基于未知漏洞后門的安全威脅,有效抵御攻擊者的攻擊行為。目前,擬態(tài)防御作為全新的防御技術(shù),理論體系和具體應(yīng)用還存在著諸多問題有待深入研究,論文針對(duì)擬態(tài)防御理論模型和應(yīng)用展開研究。完成的主要工作如下:1)提出了一種網(wǎng)絡(luò)空間擬態(tài)防御理論模型CMD理論目前還未建立起一個(gè)被普遍接受的數(shù)學(xué)模型。因此,本文提出了一種大數(shù)卷積擬態(tài)防御(Large Number Convolutional Mimic Defense,LNCMD)數(shù)學(xué)模型。首先,引入了LNCMD模型所依賴的數(shù)學(xué)知識(shí)。然后,給出了LNCMD模型的框架、組件及規(guī)則,LNCMD模型以模型組件為基礎(chǔ),在邏輯上將擬態(tài)防御系統(tǒng)內(nèi)部分成三層。最后,詳細(xì)闡述了LNCMD模型三個(gè)層的工作機(jī)制。本文在專門設(shè)計(jì)的仿真環(huán)境中對(duì)LNCMD模型進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn),并對(duì)仿真實(shí)驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行了分析與評(píng)估,表明了LNCMD模型是一個(gè)直觀的、專用的擬態(tài)防御數(shù)學(xué)模型,它能把網(wǎng)絡(luò)空間攻防博弈問題轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的數(shù)學(xué)問題。2)提出了基于功能切片的擬態(tài)防御體系結(jié)構(gòu)及安全等級(jí)評(píng)估方法目前,對(duì)CMD機(jī)制的實(shí)現(xiàn)都著眼于系統(tǒng)全�；�,存在實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度大與實(shí)現(xiàn)成本高等問題。由于應(yīng)用層具有可控性,有利于引入該機(jī)制。因此,在應(yīng)用層上通過對(duì)業(yè)務(wù)功能進(jìn)行分割切片,再引入DHR架構(gòu),本文構(gòu)建了基于功能切片的擬態(tài)防御體系結(jié)構(gòu)。同時(shí),提出了一種擬態(tài)防御安全等級(jí)評(píng)估方法,并用此方法對(duì)本文提出的體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析評(píng)估。最后通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該體系結(jié)構(gòu)的可行性和安全性。
【圖文】：

攻擊技術(shù)的產(chǎn)生，對(duì)未知漏洞后門的封堵卻一籌莫展。 移動(dòng)目標(biāo)防御統(tǒng)攻擊表面的概念最先由 Manadhata 等人[23]正式提出，一個(gè)系統(tǒng)指攻擊者可以用于發(fā)動(dòng)攻擊的系統(tǒng)資源的子集。一般來說，攻擊個(gè)系統(tǒng)就越不安全，即這個(gè)系統(tǒng)的安全性越難得到保障。動(dòng)目標(biāo)防御(Moving Target Defense，MTD)是美國提出的新型主動(dòng)其主要思想是通過動(dòng)態(tài)改變系統(tǒng)攻擊表面來達(dá)到對(duì)未知攻擊行為的目的。MTD 旨在采取各種手段以求動(dòng)態(tài)的變換或移動(dòng)軟硬件系從而欲構(gòu)建一種動(dòng)態(tài)、異構(gòu)、不確定的網(wǎng)絡(luò)空間目標(biāo)環(huán)境，動(dòng)態(tài)性是其防御機(jī)制的核心，能夠增大攻擊者的攻擊難度，，使攻擊者果難以利用，無法制定有效的攻擊計(jì)劃。TD 技術(shù)可落在網(wǎng)絡(luò)、平臺(tái)、運(yùn)行環(huán)境、軟件、數(shù)據(jù)等多個(gè)層面實(shí)包括 IP 地址跳變、端口跳變、動(dòng)態(tài)路由、IP 安全協(xié)議信道或網(wǎng)絡(luò)隨機(jī)化、執(zhí)行代碼的隨機(jī)化、地址空間的隨機(jī)化、指令集合的隨放形式的隨機(jī)化等[25-32]。MTD 涵蓋層次及說明如圖 1.1 所示：

DRS構(gòu)造示意
【學(xué)位授予單位】：鄭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TP393.08

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本文編號(hào)：2641996