基于svm的工控系统安全等级评估方法研究

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1、基于SVM的工控系统安全等级评估方法研究燕萍山西大学商务学院电子商务系针对传统的工控系统安全等级评估方法过多依赖专家经验的不足，文章将安全等级评估问题看作是机器学习中的分类问题，提出了而向工业控制系统的安全等级评估耍素体系、评估要素量化方法，并将评估要素作为分类特征在训练数据集上训练分类模型，使用分类模型实现安全等级的自动评估。实验表明，所提出的方法体系可行有效，使用支持向量机算法训练的模型在山西省工业企业工控系统安全等级评估屮的分类准确率达到丫90%，较好地解决丫传统方法过多依赖专家的问题。关键词：安全

2、等级评估;评估要素;支持向量机;机器学评估模型;基金：山丙省科技厅平台建设项目(2014091018)Researchonsecurity-levelevaluationmethodofindustrialcontrolsystembasedonSVMSuXuefengGuoYanpingDepartmentofElectronicBusiness,BusinesscollegeofShanXiuniversity:Abstract：Duetothedeficiencyoftraditionalsecur

3、ity-levelevaluationmethodsofindustrialcontrolsystemrelyingtoomuchontheexperienceofexperts.Thispaperputsforwardtheevaluationfactorsystemandevaluationfactorquantitativemethodsforindustrialcontrolsystem,whichregardsthesecurity-levelevaluationasaclassificatio

4、nprobleminmachinelearningfield.Theclassificationmodelistrainedonthetrainingdatasetoftakingtheevaluationfactorsastheclassificationfeatures,andthesecuritylevelisautomaticallyevaluatedbyusingtheclassificationmodel.Theexperimentshowsthattheprecisionoftheclass

5、ificationmodelbasedonsupportvectormachinereaches90%insecurity-levelevaluationofindustrialcontrolsystemofShanXiprovince.Thedeficiencyoftraditionalmethodsrelyingtoomuchontheexperienceofexpertsissolvedbythemethodmentionedabove.Keyword：security-levelevaluatio

6、n;evaluationfactor;supportvectormachine;machinelearning;evaluationmodel;0引言随着工业控制网络与企业信息网络的不断融合，工业控制系统的安仝管理受到了重大的挑战［1-2］。工控系统安全等级评估是安全管理的重要内容，传统的安全等级评估方法主要有故障树分析法、层次分析法、模糊综合评判法、基于D-S证据理论的评估方法。传统的评估方法过多地依赖专家的经验，根据专家的经验确定评估模型的相关参数，模型的性能较差。近几年基于大规模数据分析的机器学习评

7、估方法受到众多学者的关注，党德鹏教授提出了一种基于支持向量机的信息安全等级评估方法位1;张利研宄员提出了一种基于决策树的评估方法U1;赵冬梅副教授提出了一种基于BP神经网络的评估方法［5-6］。这些方法从理论上证明了机器学习方法在工业控制系统安全等级评估屮的可行性，但这些研究的实验数据都是模拟数据，缺乏有效的实践检验。本文针对山西省工业企业工控系统的安全等级评估问题，按照机器学习的思路，研宄评估要素体系构建、评估要素量化、评估模型训练等内容，构建基于支持向量机(SupportVectorMachines,

8、SVM)的面向工控系统的安全等级评估模型。一方面从实践的角度进一步研究棊于机器学习思路的工控系统安全等级评估方法，另一方面切实解决山四省工业企业工控系统的安全评估问题，同时为其他省份或其他领域的安全等级评估提供一定的借鉴。1工控系统安全等级评估1.1问题描述工控系统信息安全等级评估即根据影响企业工控系统信息安全的要素，分析各要素与安全等级之间的关系，建立统一评估模型，由评估模型预测企业的安全等级。其形式化描述为:设为影响工控系