网络安全态势要素获取及评估方法研究

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1、分类号TN918.1密级公开UDC621.39学位论文编号D-10617-30852-(2016)-01078重庆邮电大学硕士学位论文中文题目网络安全态势要素获取及评估方法研究英文题目ResearchonTheMethodsofNetworkSecuritySituationElementExtractionandSituationEvaluation学号S130131100姓名汪岩学位类别工程硕士学科专业电子与通信工程指导教师李方伟教授完成日期2016年6月8日重庆邮电大学硕士学位论文摘要摘要随着互联网技术发展及其在现实生活中日益广泛的应用，传统的安

2、全技术已经不能够很好地解决当前网络所面临的安全威胁，安全成为制约其发展的关键因素之一，网络安全态势感知技术随之产生。网络安全态势感知是一种自主安全防御机制，根据网络安全评估指标，在海量的安全数据中能有效地获取影响网络正常运行的安全态势要素，对网络安全状况进行客观合理的评估和预测，为管理员实施针对性的安全防御策略提供有利依据。本文主要针对态势感知过程中的态势要素获取以及态势评估两个阶段做了深入研究，主要内容包括以下两个方面：第一，关于态势要素获取问题的研究，本文主要针对无线传感器网络中节点处理能力较差，获取网络安全态势要素困难的问题，提出了一种层次化网络

3、安全态势要素获取机制。在该机制中，采用支持向量机超球体分类算法作为基分类器，非负矩阵分解作为属性约简的方法，同时通过模糊分类算法所得的质心作为非负矩阵分解的初始化矩阵，解决了随机初始化导致分解不稳定，容易陷入局部最优的缺陷。在获取过程中，首先在汇聚节点完成分类规则和属性约减规则的学习，然后在簇头和汇聚节点做分类分析，从而降低了对感知节点的性能要求。仿真实验表明，本方案有较好的态势要素获取准确度和较低时间复杂度，同时降低了信息传输过程中的通信开销。第二，对于网络安全态势评估阶段的研究，本文主要针对评估过程中，对攻击事件缺乏关联性分析，提出了一种基于贝叶斯

4、网络的多步攻击安全态势评估模型。在该模型中，首先通过关联分析挖掘多步攻击发生模式构建攻击图，有效地解决了多步攻击关联规则过于依赖专家知识和维护困难的问题。然后基于多步攻击图建立贝叶斯网络，将攻击意愿、攻击成功概率、事件监测正确率定义为贝叶斯网络概率属性。结合事件监测，通过贝叶斯网络后验推理和累积概率计算多步攻击风险，提高了风险计算的可靠性和实时性。最后，采用层次化量化评估方法对主机及整个网络的安全态势进行量化评估。经过实验仿真，该模型能够针对多步攻击进行关联性评估，为管理员分析实时网络安全状态提供依据。关键词：态势要素，支持向量机超球体，贝叶斯网络，多

5、步攻击，态势评估I重庆邮电大学硕士学位论文AbstractAbstractWiththecontinuousimprovementofInternettechnologyandincreasinglywideapplicationinreallife,traditionalsecuritytechnologyisnotabletosolvethesecuritythreatsinnetwork.SecurityhasbecomeoneofthekeyfactorsthatlimitthedevelopmentofInternet,sonetworkse

6、curitysituationawarenessisputforward.Networksecuritysituationawarenessisakindofindependentsecuritydefensemechanism.Accordingtothenetworksecurityevaluationindex,securitysituationfactorscanbeefficientlydigoutfrommassdatawhichaffectthenormaloperationofthenetwork.Administratorcaneva

7、luateandpredictthenetworksecuritysituationobjectively,andimplementtargetedsecuritydefensestrategy.Thispaperaimsatthesituationfactorsobtainmentandsituationevaluationinsituationawarenesssystem.Themaincontentsincludethefollowingtwoaspects:First,researchontheproblemofsituationfactor

8、acquisition.Thispapermainlydealwiththeproblemth