本文關(guān)鍵詞：基于攻擊圖的網(wǎng)絡(luò)安全自主決策

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【摘要】：隨著計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)規(guī)模正在不斷擴(kuò)大,人們對(duì)網(wǎng)絡(luò)越來(lái)越依賴(lài),但同時(shí)也要承受著巨大的安全風(fēng)險(xiǎn)。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中存在著的無(wú)法避免脆弱性,導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)安全事件層出不窮,對(duì)安全分析防御工作提出了巨大挑戰(zhàn)。如果僅是單獨(dú)對(duì)脆弱性進(jìn)行分析,則過(guò)于片面,導(dǎo)致安全防御決策存在很大局限性。攻擊圖技術(shù)使對(duì)脆弱性進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析的一項(xiàng)技術(shù),它以可視化的圖形展示了入侵者入侵信息系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的所有可能路徑,從而描述了網(wǎng)絡(luò)中存在脆弱性之間的相互利用關(guān)系,識(shí)別入侵者意圖和潛在攻擊威脅。本文對(duì)攻擊圖模型構(gòu)建、攻擊圖生成方法和攻擊圖分析技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究,完善了攻擊圖模型,并且針對(duì)攻擊圖生成算法和最小化分析技術(shù)的已有算法進(jìn)行了改進(jìn)。具體來(lái)說(shuō),本文的研究工作包括以下內(nèi)容:本文在介紹了攻擊圖的相關(guān)概念之后,提出了基于攻擊圖的網(wǎng)絡(luò)安全防御框架。該框架由網(wǎng)絡(luò)安全要素模型化表示、高效策略防御圖生成及最小關(guān)鍵策略集求解的防御決策三個(gè)模塊組成。在第一個(gè)模塊中,本文在現(xiàn)有攻擊圖建�；A(chǔ)之上,提出了策略防御模型及其構(gòu)建方法。與傳統(tǒng)的攻擊圖模型相比,本文的模型的改進(jìn)之處在于不僅僅從攻擊者角度出發(fā),同時(shí)站在防御者角度,添加網(wǎng)絡(luò)攻擊相對(duì)應(yīng)的防御策略模塊。通過(guò)對(duì)防御策略進(jìn)行分類(lèi)和防御代價(jià)量化構(gòu)建防御策略模塊,有助于在進(jìn)行防御決策時(shí)優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)安全資源的配置。根據(jù)策略防御模型,本文在第二個(gè)模塊中提出一種高效的策略防御圖生成方法,旨在排除冗余路徑,避免以往攻擊圖生成方法存在的狀態(tài)爆炸問(wèn)題。對(duì)生成的策略防御圖進(jìn)行最小化分析,組成了本文的網(wǎng)絡(luò)安全防御框架中的防御決策模塊。定義關(guān)鍵策略集的概念和最小關(guān)鍵策略集問(wèn)題的求解本質(zhì),并且就求解最小關(guān)鍵策略集問(wèn)題提出了三種近似算法:Greedy_WDG算法,Ant_WDG算法和BPSO_WDG算法。在實(shí)施決策時(shí),系統(tǒng)會(huì)根據(jù)防御圖規(guī)模和網(wǎng)絡(luò)防護(hù)級(jí)別自動(dòng)判斷應(yīng)采用何種算法,實(shí)現(xiàn)自主決策。同時(shí),也可由安全分析人員根據(jù)不同的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和防御決策需求,選擇不同的級(jí)別的防御決策。最后,本文對(duì)三種算法進(jìn)行對(duì)比分析,并通過(guò)不同規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的策略防御圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。同時(shí),為了對(duì)BPSO_WDG算法進(jìn)行深入研究,對(duì)BPSO_WDG算法參數(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本文改進(jìn)的三種算法中,BPSO_WDG算法對(duì)于最小化分析問(wèn)題求解精度最高;在BPSO算法中,粒子規(guī)模與算法優(yōu)化程度成正比,與算法復(fù)雜度成反比,而采用本地搜索優(yōu)化也能提高算法性能。
【關(guān)鍵詞】：策略防御模型 防御代價(jià) 蟻群算法 二進(jìn)制粒子群算法 最小關(guān)鍵策略集
【學(xué)位授予單位】：江南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TP393.08
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第一章 緒論7-12
• 1.1 引言7-9
• 1.2 研究背景及現(xiàn)狀9-11
• 1.2.1 什么是攻擊圖9
• 1.2.2 攻擊圖發(fā)展歷程9-10
• 1.2.3 當(dāng)前存在的問(wèn)題10-11
• 1.3 本文研究意義11
• 1.4 本文結(jié)構(gòu)11-12
• 第二章 基于攻擊圖的網(wǎng)絡(luò)安全防御框架12-17
• 2.1 網(wǎng)絡(luò)安全建模方法12-13
• 2.2 網(wǎng)絡(luò)安全要素13-14
• 2.3 攻擊模式14-15
• 2.4 基于攻擊圖的網(wǎng)絡(luò)安全防御框架15-16
• 2.5 本章小結(jié)16-17
• 第三章 基于主動(dòng)防御的策略防御圖模型及生成17-29
• 3.1 防御代價(jià)17-20
• 3.1.1 主動(dòng)防御17
• 3.1.2 防御代價(jià)量化17-20
• 3.2 策略防御模型20-22
• 3.3 策略防御圖生成22-25
• 3.3.1 模塊框架圖22
• 3.3.2 生成算法思想22-23
• 3.3.3 算法描述23-24
• 3.3.4 復(fù)雜度分析24-25
• 3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析25-28
• 3.5 本章小結(jié)28-29
• 第四章 基于防御圖的網(wǎng)絡(luò)安全決策29-54
• 4.1 防御圖的關(guān)鍵策略集問(wèn)題29-31
• 4.1.1 最小關(guān)鍵策略集29-30
• 4.1.2 最小碰撞集問(wèn)題30
• 4.1.3 自主決策30-31
• 4.2 最小關(guān)鍵策略集問(wèn)題近似算法31-43
• 4.2.1 基本問(wèn)題定義31-32
• 4.2.2 基于貪婪算法的Greedy_WDG32-34
• 4.2.3 基于蟻群算法的Ant_WDG算法34-39
• 4.2.4 基于BPSO的BPSO_WDG算法39-43
• 4.3 實(shí)驗(yàn)43-53
• 4.3.1 簡(jiǎn)單防御圖43-48
• 4.3.2 大型防御圖48-50
• 4.3.3 BPSO_WDG算法參數(shù)50-53
• 4.4 本章小節(jié)53-54
• 主要結(jié)論與展望54-56
• 主要結(jié)論54
• 展望54-56
• 致謝56-57
• 參考文獻(xiàn)57-59
• 附錄: 作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文59

【參考文獻(xiàn)】

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中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

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中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 顧婷;基于攻擊圖的網(wǎng)絡(luò)安全評(píng)估[D];華中師范大學(xué);2010年

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本文編號(hào)：612175