前言:想要寫出一篇令人眼前一亮的文章嗎?我們特意為您整理了5篇網(wǎng)絡安全與攻防技術范文,相信會為您的寫作帶來幫助,發(fā)現(xiàn)更多的寫作思路和靈感。
關鍵詞:網(wǎng)絡安全;主動防御體系;網(wǎng)絡攻擊
中圖分類號:TP393.08 文獻標識碼:A文章編號:1007-9599 (2011) 11-0000-01
Discussion on Network Security Attacks New Trend and Defense Technology
Wang Zhigang
(Guangzhou Institute of Geography,Guangzhou510070,China)
Abstract:This paper analysis network attacks automation and intelligent features,and the lack of traditional network defense,active defense system proposed to take full advantage of the initiative to play against new attacks,enhance network security.
Keywords:Network security;Active defense system;Network attacks
一、引言
近幾年來,隨著信息時代的到來,分布式網(wǎng)絡系統(tǒng)的應用也越來越廣泛,網(wǎng)絡受攻擊的可能性也隨之提高,傳統(tǒng)網(wǎng)絡安全防御技術已不能滿足人們的需要,主動防御體系能夠實時發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡攻擊行為,預測和識別未知的攻擊,并且采取各種技術阻止攻擊行為以便提高本地網(wǎng)絡安全性能[1]。
二、網(wǎng)絡安全攻擊新趨勢
隨著人們對網(wǎng)絡的利用,大規(guī)模的網(wǎng)絡應用系統(tǒng)出現(xiàn)在人們的日常生活中,網(wǎng)絡安全所遭受的威脅和攻擊呈現(xiàn)出了新的趨勢:
(一)網(wǎng)絡安全遭受的攻擊具有自動化
隨著科技的進步,網(wǎng)絡編程技術迅速發(fā)展,使用人數(shù)迅速增多,網(wǎng)絡攻擊已經(jīng)不是編程高超的黑客們的專利,人們開發(fā)出了許多網(wǎng)絡自動攻擊工具,使得網(wǎng)絡攻擊能夠不間斷的自動化進行,對現(xiàn)代網(wǎng)絡安全的危害越來越大,造成很多不必要的損失。
(二)網(wǎng)絡安全遭受的攻擊呈現(xiàn)智能化
網(wǎng)絡安全所遭受的攻擊自動化的提高,隨之而來的就是攻擊智能化。網(wǎng)絡安全攻擊者采用更加先進的編程思想和方法,編制出許多智能化攻擊工具,這些智能化工具能夠更加敏銳的發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡應用系統(tǒng)的漏洞,通過遺傳變異,產(chǎn)生出新的病毒,很難通過現(xiàn)有的病毒庫特征檢測出來,對網(wǎng)絡應用產(chǎn)生的危害是無盡的。
鑒于網(wǎng)絡安全所受到的攻擊技術大規(guī)模的提高,目前現(xiàn)有的傳統(tǒng)防御技術已經(jīng)不能應對,因此在網(wǎng)絡中實施主動防御體系已成為大勢所趨[2]。
三、網(wǎng)絡安全主動防御體系
與傳統(tǒng)的網(wǎng)絡安全防御技術相比,主動防御體系是專門根據(jù)現(xiàn)代網(wǎng)絡的攻擊特點而提出的,該方法不僅是一種防御技術,更是一種架構體系。主動防御體系的前提是保護網(wǎng)絡系統(tǒng)的安全,采取包含由傳統(tǒng)的網(wǎng)絡安全防護技術和檢測技術,以及具有智能化的入侵預測技術和入侵相應技術而建立,具有強大的主動防御功能。
(一)入侵防護技術
入侵防護技術在傳統(tǒng)的網(wǎng)絡防御系統(tǒng)中已經(jīng)出現(xiàn),現(xiàn)在又作為主動防御技術體系的基礎而存在,其包括身份認證、邊界控制、漏洞掃描和病毒網(wǎng)關等實現(xiàn)技術。入侵防護的最主要的防護技術方法包括防火墻和VPN等。其中VPN是加密認證技術的一種,對網(wǎng)絡上傳送的數(shù)據(jù)進行加密發(fā)送,防止在傳輸途中受到監(jiān)聽、修改或者破壞等,使信息完好無損的發(fā)送到目的地。入侵防護技術是主動防御體系的第一道屏障,與入侵檢測技術、入侵預測技術和入侵響應技術的有機組合,實現(xiàn)對系統(tǒng)防護策略的自動配置,系統(tǒng)的防護水平肯定會大大的提高。
(二)入侵檢測技術
在主動防御技術體系中,入侵檢測技術可以作為入侵預測的基礎和入侵響應的前提而存在。入侵檢測是網(wǎng)絡遭受攻擊而采取的防御技術,它發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡行為異常之后,就采用相應的技術檢測網(wǎng)絡的各個部位,以便發(fā)現(xiàn)攻擊,檢測技術具有承前啟后的作用。就現(xiàn)代來講,檢測技術大概包括兩類:一類基于異常的檢測方法。該方法根據(jù)通過檢測是否存在異常行為,判斷是否存在入侵行為,漏報率較低,但是又由于檢測技術難以確定正常的操作特征,誤報率也很高;二類基于誤用的檢測方法。該方法的主要缺點是過分依賴特征庫,只能檢測特征庫中存在的入侵行為,不能檢測未存在的,漏報率較高,誤報率較低。
(三)入侵預測技術
入侵預測技術是主動防御體系區(qū)別于傳統(tǒng)防御的一個明顯特征,也是主動防御體系的一個最重要的功能。入侵預測體現(xiàn)了主動防御的一個的很重要特點:網(wǎng)絡攻擊發(fā)生前預測攻擊行為,取得對網(wǎng)絡系統(tǒng)進行防御的主動權。入侵預測在攻擊發(fā)生前預測將要發(fā)生的入侵行為和安全狀態(tài),為信息系統(tǒng)的防護和響應提供線索,爭取寶貴的響應時間。現(xiàn)在存在的入侵預測技術主要采取兩種不同的方法:一是基于安全事件的預測方法,該方法主要通過分析曾經(jīng)發(fā)生的攻擊網(wǎng)絡安全的事件,發(fā)現(xiàn)攻擊事件的相關規(guī)律,以便主動防御體系能夠預測將來一段時間的網(wǎng)絡安全的趨勢,它能夠對中長期的安全走向和已知攻擊進行預測;二是基于流量檢測的預測方法,該方法分析網(wǎng)絡安全所遭受攻擊時網(wǎng)絡流量的統(tǒng)計特征與網(wǎng)絡運行的行為特征,用來預測攻擊的發(fā)生的可能性,它能夠對短期安全走向和未知攻擊進行預測。
(四)入侵響應技術
主動防御體系與傳統(tǒng)防御的本質區(qū)別就在于主動防御對網(wǎng)絡入侵進行實時響應。主動防御體系在網(wǎng)絡入侵防御中主動性的具體表現(xiàn)就是入侵響應技術,該技術用來對預測到的網(wǎng)絡攻擊行為進行處理,并將處理結果反饋給網(wǎng)絡系統(tǒng),將其記錄下來,以便將來發(fā)生相同事件時進一步提高網(wǎng)絡系統(tǒng)的防御能力,也可以對入侵行為實施主動的影響,中最重要的入侵響應技術包括:入侵追蹤技術、攻擊吸收與轉移技術、蜜罐技術、取證技術和自動反擊技術。
四、結束語
主動防御技術作為一門新興的技術,還存在一些尚未解決的難點問題,隨著遺傳算法和免疫算法和神經(jīng)網(wǎng)絡技術等新的概念引入到入侵檢測技術中以來,通過對主動防御技術的深入探索研究,主動防御技術將逐步走向實用化,必將在網(wǎng)絡安全防御領域中得到廣泛的應用。
參考文獻:
關鍵詞:主動防御技術;通信網(wǎng)絡;安全保障工程
通信網(wǎng)絡的概念不僅僅是電話、短信這樣簡單的活動,隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”的進程不斷深化,使得現(xiàn)代生活方方面面都逐漸轉移到了網(wǎng)絡上,通信技術能夠實現(xiàn)電子商務、電子政務、金融交易等活動在網(wǎng)絡平臺以電子貨幣的形式進行交易,這些交易本身就代表了巨大的資金流動、國家政策、個人隱私以及個人的財產(chǎn)。所以一旦網(wǎng)絡防御不到位,當不法分字入侵之時不止會造成網(wǎng)絡停止運行,還會造成巨大經(jīng)濟損失?,F(xiàn)代的通信網(wǎng)絡對于網(wǎng)絡的安全保障有著前所未有迫切需求。
1 現(xiàn)代通信網(wǎng)絡入侵特點概述
犯罪分子的犯罪技術隨著現(xiàn)代化的網(wǎng)絡技術發(fā)展也水漲船高,這就給維護網(wǎng)絡安全帶來了難度。分析近幾年的網(wǎng)絡犯罪,不難發(fā)現(xiàn)當前的網(wǎng)絡犯罪逐漸顯現(xiàn)出周期長、波及范圍大、入侵方式不可預期的特點。知己知彼,方能百戰(zhàn)不殆,下面就這幾方面的犯罪趨勢進行分析。
1.1 周期變長
電子技術的發(fā)展也使得病毒、木馬的編寫技術也發(fā)生了巨大的變革,這些威脅因素在通信網(wǎng)絡中隱藏的時間也變得更長。調查結束顯示,病毒、木馬的潛伏時間發(fā)生了質的變化,從之前幾毫秒已經(jīng)發(fā)展到現(xiàn)今以年為單位的潛伏周期。并且隱藏的方式也可謂是無孔不入,一張圖片,一個文本,一段視頻都能成為病毒的藏身之所。
1.2 波及范圍大
網(wǎng)絡通信技術不斷的更新?lián)Q代,大大增加信息的傳播速度,但同時也無形中使得病毒的擴散更加不易控制,現(xiàn)階段,一旦病毒被激活就有可能依托現(xiàn)在網(wǎng)絡的飛速傳輸速度,在短時間快速的傳播,使大范圍的用戶受到影響,給通信安全帶來巨大影響。
1.3 進攻手段不可預期
現(xiàn)代電子設備類型做種多樣,和通信網(wǎng)絡相連的除了傳統(tǒng)的臺式電腦之外還有手機、平板電腦、筆記本電腦等多種更多樣的電子設備,這些設備一旦接入了通信網(wǎng)絡也就有了被入侵的可能性,也給預防入侵工作帶來了不確定性。
2 通信系統(tǒng)的主動防御
由上文分析可見,傳統(tǒng)的防御措施無論在時效上還是范圍上,都能以適應現(xiàn)代的通信網(wǎng)絡需求。這也就是需要網(wǎng)絡安全工作者們根據(jù)時代的特點,和前沿的科學技術發(fā)展出一套新的、切實可行的防御系統(tǒng)。
2.1 強化入侵檢測環(huán)節(jié)
現(xiàn)階段對于網(wǎng)絡完全的防御工作已經(jīng)不再是以往的被動式防御,現(xiàn)代通信網(wǎng)絡安全系統(tǒng)能夠通過入侵檢測系統(tǒng)更加積極地實行通信網(wǎng)絡防御。入侵檢測系統(tǒng)能夠實時監(jiān)控網(wǎng)絡數(shù)據(jù),并且在收集的基礎上對數(shù)據(jù)進行分析操作,判斷通信網(wǎng)絡中是否暗藏了木馬或者病毒,這種積極地防御措施能夠有效的進行清查網(wǎng)絡中已經(jīng)存在但未激活的病毒,保護通信網(wǎng)絡的正常運行。
2.2 安全保護
傳統(tǒng)的網(wǎng)絡安全防御技術包括很多,分別是殺毒工具、防火墻、訪問控制列表、虛擬專用網(wǎng)等,這些技術單一部署在安全管理系統(tǒng)中時防御能力不足,因此主動防御系統(tǒng)采用積極的防御思想,將這些技術集成在一起,實現(xiàn)網(wǎng)絡病毒、木馬的查殺,避免網(wǎng)絡木馬和病毒蔓延,防止大數(shù)據(jù)應用中心被攻擊和感染而擾亂大數(shù)據(jù)應用中心正常使用。
2.3 系統(tǒng)恢復
通信網(wǎng)絡運行和操作過程中,許多網(wǎng)絡管理人員容易攜帶有病毒的U盤、硬盤接人系統(tǒng),造成網(wǎng)絡系統(tǒng)文件受到病毒感染,并且在網(wǎng)絡中進行傳播,導致通信網(wǎng)絡中心中止運行。如果通信網(wǎng)絡系統(tǒng)一旦受到威脅,可以采用系統(tǒng)恢復技術,將系統(tǒng)恢復到一個正常的狀態(tài)。通信網(wǎng)絡系統(tǒng)恢復技術包括多種,分別是系統(tǒng)在線備份、增量備份、階段備份等,具體而言,可以單獨或融合使用這些備份技術,備份正常運行的系統(tǒng)。通信網(wǎng)絡采用在線增量備份模式,可以定期對信息資源進行增量備份,如果其遭受攻擊,可以將信息資源恢復到最新的備份狀態(tài),以降低損失。
3 主動防御在通信網(wǎng)絡安全保障中的應用
通信網(wǎng)絡主動防御網(wǎng)絡體系遵循策略、管理和技術相結合的原則。主動防御網(wǎng)絡體系是在安全標準規(guī)范的指導下進行設計的,規(guī)范不僅僅包含通用規(guī)范,還包含行業(yè)安全規(guī)范,即為了通信網(wǎng)絡安全保障,制定的適應本行業(yè)的相關規(guī)范。為了使整改系統(tǒng)的主動防御體系發(fā)揮充分作用,必須對應的建立相應的安全服務體系,包括風險評估、安全加固、安全培訓、安全巡檢、安全應急等。風險評估評估通信網(wǎng)絡的整體安全風險。安全加固對現(xiàn)有的通信網(wǎng)絡采取適當?shù)募庸檀胧?,從而提高網(wǎng)絡安全能力。網(wǎng)絡安全的保障離不開人員的管理,安全培訓對相關人員進行安全培訓,提高相關人員的安全管理能力。安全應急是防范網(wǎng)絡安全事件是的應急措施,做到有備無患。網(wǎng)絡體系的主動防御從三個層面進行,包括終端層主動防御、網(wǎng)絡層主動防御、應用層主動防御。其中,應用層主動防御包括安全態(tài)勢分析與展現(xiàn),安全策略規(guī)劃與調整,風險評價與監(jiān)控和應急響應聯(lián)動。網(wǎng)絡層的主動防御和終端層終端防御都從主動檢測和主動響應恢復兩個層面來進行主動防御的設計。網(wǎng)絡主動防御體系包括主動安全檢測、主動響應恢復兩大部分,并且能夠構成一個基于“檢測、響應、恢復”的反饋控制模型,進一步提升對網(wǎng)絡攻擊的反制能力。其中主動檢測包括終端主動檢測和網(wǎng)絡主動檢測,響應和恢復則主要采用現(xiàn)有的安全防護技術手段和產(chǎn)品,如防火墻、防病毒系統(tǒng)、主機管控系統(tǒng)等,通過調整防火墻、主機管理系統(tǒng)等的安全策略,下發(fā)病毒查殺特征碼,安裝系統(tǒng)補丁等方式,實現(xiàn)對網(wǎng)絡攻擊的反制。
結束語
在這個時代網(wǎng)絡通信技術史無前例的方便人們的生活,但也史無前例的將人們的個人隱私、個人財產(chǎn)暴露在了網(wǎng)絡之上。在大力發(fā)展通信網(wǎng)絡技術的同時也要加強對于通信網(wǎng)絡的安全建設?,F(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)張也催生出一系列的網(wǎng)上辦公、網(wǎng)上繳費、網(wǎng)上投票的新型辦公、參政形式,由此通信網(wǎng)絡的安全運行,不只保護了人民的財產(chǎn)安全,對于社會的正常運行,國家的長治久安都有著極其重要的意義。通信網(wǎng)絡的安全和全社會息息相關,也就需要全社會能投入大量的精力,不斷完善通信網(wǎng)絡的安全,為人民生產(chǎn)生活、國家繁榮昌盛提供有力的保證。
參考文獻
[1]梁禮,楊君剛,朱廣良,等.基于實時告警的層次化網(wǎng)絡安全風險評估方法[J].計算機工程與設計,2013,34(7):2315-2323.
關鍵詞:信號博弈;網(wǎng)絡安全;威脅;評估
隨著網(wǎng)絡環(huán)境的不斷變化,各種網(wǎng)絡攻擊手段也在更新?lián)Q代,給網(wǎng)絡環(huán)境造成了很大的安全威脅,因此做好網(wǎng)絡安全威脅評估尤為重要。安全威脅的造成與網(wǎng)絡信息系統(tǒng)本身的漏洞存在著聯(lián)系,防御性為不足,攻擊行為過強,也會決定安全威脅的產(chǎn)生。傳統(tǒng)的安全威脅評估方法主要有這樣幾種:基于IDS的風險漏洞評估方法、基于攻擊模式圖的評估方法、基于病毒傳播模型的評估方法。這些風險評估方法只是從防御系統(tǒng)本身進行靜態(tài)分析,沒有綜合考慮攻擊方的攻擊策略和預算對抗結果,信息安全評估不夠準確、合理。同時,各種網(wǎng)絡安全威脅隨著技術的更新也在不斷提升,傳統(tǒng)的安全威脅評估方法必將被淘汰,研究一種全新的、準確的安全評估方法至關重要。
1網(wǎng)絡安全威脅的基本概述
網(wǎng)絡安全威脅主要有兩個方面:病毒入侵、黑客攻擊。病毒入侵主要在網(wǎng)頁、網(wǎng)站系統(tǒng)中進行傳播,傳播的速度非???,影響的范圍非常廣泛。它通常隱藏在網(wǎng)頁和網(wǎng)站代碼中,當用戶點擊進入某個網(wǎng)頁時,病毒就會進入網(wǎng)絡系統(tǒng),對網(wǎng)絡信息系統(tǒng)構成破壞,進而影響計算機正常運行。一般利用360和金山毒霸等殺毒軟件清除病毒,但是有的病毒過于厲害,殺毒軟件無法徹底清除,所以必須重視網(wǎng)絡病毒的危害。相比于病毒入侵來說,黑客攻擊危害更大,可以從根本上破壞網(wǎng)絡系統(tǒng),導致信息系統(tǒng)癱瘓,計算機報廢,增加了計算機的維修成本,一些重要數(shù)據(jù)也會因此丟失。黑客攻擊方式主要分為兩種:一種是非法入侵,一種是拒絕服務(DOS)。非法入侵主要是黑客直接通過網(wǎng)絡系統(tǒng)漏洞侵入一些計算機內部網(wǎng)絡,并對系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)資源進行盜取、損壞等攻擊行為,例如:有的黑客非法入侵進入銀行網(wǎng)絡系統(tǒng)內部,盜取存款人信息,竊取錢財。拒絕服務主要是破壞網(wǎng)絡系統(tǒng),導致計算機網(wǎng)絡癱瘓,主要目的為了阻止網(wǎng)絡系統(tǒng)進行正常運行和操作。這些網(wǎng)絡安全威脅都對人們的生產(chǎn)生活造成了很大的危害。
2網(wǎng)絡安全威脅態(tài)勢分析技術
2.1.融合數(shù)據(jù)的技術
融合數(shù)據(jù)只要是把網(wǎng)絡系統(tǒng)中的各個方面的數(shù)據(jù)資料進行分析,組合,找出其中的關聯(lián)性并進行融合處理。對當前網(wǎng)絡中的運行狀況和帶有威脅的數(shù)據(jù)位置進行確認,最終得到準確、合理的結果。在網(wǎng)絡系統(tǒng)中,有多個安全信息點設備,可以搜集到不同類型的安全信息,然后為融合數(shù)據(jù)提供操作基礎。融合數(shù)據(jù)主要分為三個級別,分別是數(shù)據(jù)級融合、決策級融合和特征級融合。在數(shù)據(jù)集融合中,處理的信息量非常大,要求處理數(shù)據(jù)的精確性,對計算機系統(tǒng)的硬件要求比較高。當進行到?jīng)Q策級融合時,處理的信息量就比較少了,大多采用模糊抽象層次分析,因此要求的數(shù)據(jù)進度弱一些,對設備的要求也低一點。在評估網(wǎng)絡安全威脅的過程中,融合數(shù)據(jù)可以起到很好的安全威脅態(tài)勢分析作用,在融合數(shù)據(jù)方面的技術有有貝葉斯推理技術和DS證據(jù)理論技術。
2.2分析威網(wǎng)絡威脅態(tài)勢值
評估網(wǎng)絡風險主要考慮:網(wǎng)絡數(shù)據(jù)資源、威脅的等級和網(wǎng)絡漏洞。為了對威脅態(tài)勢值進行一個準確的計算,首先必須量化各個基本組成因素,然后把網(wǎng)絡的運行情況和安全事故發(fā)生的頻率轉換成相關數(shù)據(jù)。最后建立態(tài)勢值分析表,進行直觀地觀察,測算網(wǎng)絡威脅程度,對網(wǎng)絡狀況有一個清晰地認識。在分析威脅態(tài)勢值中,主要運用到層次分析法和抽象模糊層次分析法。
2.3層次分析法
目前,層次分析法在很多計算分析領域中得到運用,這種方法可以使分析和計算過程更加簡單化,在分析中導入判斷矩陣,可以幫助決策者更加精確地進行分析,層次分析法中層次化明顯,結構條理清晰、明確,能夠把一些復雜的問題分成一層層的簡單問題,然后單獨計算解決,最后進行統(tǒng)計總結,使計算過程更加精確。但是也存在一些缺點,當處于同一個層次的數(shù)據(jù)太多時,很容易混淆不清,判斷矩陣得出的結果很難一致化,容易對決策者的判斷造成干擾。當決策者的思維模式和判斷矩陣的實際數(shù)據(jù)存在差異時,最后的計算結果就會缺乏準確性,沒有科學證明,缺少說服力度。由于層次分析法存在這些缺陷,所以結合使用抽象模糊層次分析法更加有效。
2.4抽象模糊層次分析法
抽象模糊層次分析法使判斷過程更加簡化,通過建立模糊矩陣的方式把數(shù)據(jù)進行定量轉換,使層次分析法中的一些具體問題得到解決。其主要分為四個解決步驟:1.首先設定隸屬函數(shù)。在實際操作中通對每個評估數(shù)據(jù)設定隸屬函數(shù),可以確定模糊界限。2.建立模糊矩陣。對網(wǎng)絡系統(tǒng)中的各個風險進行評估。3.權重模糊矩陣。在網(wǎng)絡安全威脅中,一些高風險因素造成的風險等級比較高,因此必須重視風險級別高的因素。4.計算模糊綜合評價。對單項風險因素進行評價和確定權重后,會得到兩個不同的模糊矩陣,然后通過模糊綜合評價模型計算出模糊綜合評估結果。
3信號博弈網(wǎng)絡安全威脅評估方法
3.1構建網(wǎng)絡攻防信號的博弈模型
在構建網(wǎng)絡攻防信號的博弈模型過程中,首先把攻擊者作為信號發(fā)送者,防御者作為信號接收者。防御者開始對攻擊者的安全威脅類別形成一種先驗理念,然后通過安全防火墻和IDS等防御技術獲取對抗過程中的攻擊信號,在攻擊信號中不僅具有真實的攻擊信息,而且也具有虛假的攻擊信息,然后借助攻擊信號對攻擊類別進行概率修正,對攻擊者的安全威脅類別形成一種后驗理念。最后通過后驗理念預測攻擊者的威脅類別,從而實施合理的安全防御。
3.2完美貝葉斯均衡求解算法過程
由于不完全信息的動態(tài)博弈的均衡在發(fā)生變化,所以求解過程相比較于靜態(tài)博弈更加困難。本文對攻防信號的博弈模型進行完美貝葉斯均衡求解,其具體過程和步驟如下的:1.在防御者信號的每個不同的信息子集上建立后驗信念測算p(t|m)。2.求根據(jù)防御者信號推斷存在的最優(yōu)反應方法集。3.求根據(jù)攻擊者推斷存在的最優(yōu)方法。4.求根據(jù)網(wǎng)絡攻防信號博弈模型依存的完美貝葉斯均衡結果。
3.3網(wǎng)絡安全威脅評估
在網(wǎng)絡安全的博弈過程中,攻防雙方都希望利用自己的技術方法使結果優(yōu)勢最大化,因此最后的博弈結果都將是完美貝葉斯均衡。攻擊者不會自動改變攻擊行為和攻擊信號,防御者也不會改變自己的防御行為和防御信號。如果雙方的攻防行為脫離了均衡值,就會導致行動的最后結果降低收益。完美貝葉斯均衡的最終結果存在這些類型:1.攻擊者的類型不同,但是選擇一樣的攻擊信號,造成了混同均衡。2.攻擊者的類型不同,同時選擇不一樣的攻擊信號,造成了分離均衡。3.防御者隨機地選擇防御信號,造成了準分離均衡。信號博弈是不完全信息博弈模型,綜合考慮了攻防二者之間不熟悉對方的信息情況,因此更加適合于實際網(wǎng)絡。靜態(tài)博弈在實際攻防中要求二者之間同時做出選擇,這一點不滿足實際網(wǎng)絡。信號博弈作為一種動態(tài)博弈模型,能夠考慮到攻防二者之間的博弈順序,滿足實際網(wǎng)絡要求。如果在信號博弈中忽略了攻擊者的信號,將會導致信號博弈變成不完全信息靜態(tài)博弈。不完全的信息靜態(tài)博弈中的防御者一般先驗后判斷,不能更改預設,無法修改實際中的誤差,不適合動態(tài)信號博弈,最終的評估結果也不準確。所以必須構建合適的網(wǎng)絡攻防信號博弈模型,在博弈過程中,防御者可以針對攻擊信號先驗再判斷攻擊類型,然后對防御信號進行修改,保證了評估結果的準確性。
4總結語
傳統(tǒng)的靜態(tài)網(wǎng)絡安全威脅評估方法從自身出發(fā),評估的結果準確性不足,不能合理地運用到實際操作中。本文提出了一種動態(tài)評估方法:網(wǎng)絡攻防信號博弈模型,這種評估方法可以防御者的角度出發(fā),充分應對攻擊者信息,為防御者創(chuàng)造均衡的信號博弈收益,修正后驗的理念,能夠有效地評估攻擊者的威脅。另外,網(wǎng)絡威脅態(tài)勢值的分析也是至關重要的,必須選擇合適的技術進行分析,為網(wǎng)絡安全威脅的評估提供數(shù)據(jù)支持。
作者:甘露 林莉蕓 單位:信陽職業(yè)技術學院數(shù)學與計算機科學學院
參考文獻:
[1]王青峰,范艷紅.網(wǎng)絡安全威脅態(tài)勢評估與分析技術研究[J].計算機光盤軟件與應用,2012,02:128-129.
1.1概述
構建積極主動的網(wǎng)絡安全態(tài)勢感知體系,目的是實現(xiàn)更主動、能力更強的網(wǎng)絡威脅感知。在安全態(tài)勢感知的三個層次上,態(tài)勢理解和態(tài)勢預測除了因威脅數(shù)據(jù)種類和數(shù)量更多所帶來的集成、融合與關聯(lián)分析壓力以及評估內容的增多,在關鍵方法與技術上沒有太大變化,最大的區(qū)別來自于態(tài)勢察覺層次即傳感器網(wǎng)絡的不同。由于要進行有目標、有針對性的數(shù)據(jù)獲取,需要在理想狀態(tài)下實現(xiàn)對網(wǎng)絡攻擊行為的全程感知,因而建立主動探測與被動監(jiān)測相結合的傳感器網(wǎng)絡非常關鍵。
1.2體系結構
積極主動的網(wǎng)絡安全態(tài)勢感知體系由主動探測與被動監(jiān)測相結合的數(shù)據(jù)采集、面向網(wǎng)絡攻防對抗的安全態(tài)勢評估、基于網(wǎng)絡威脅的安全態(tài)勢預測三部分構成。
1)數(shù)據(jù)采集
傳感器網(wǎng)絡通過主動探測與被動監(jiān)測相結合的態(tài)勢要素采集數(shù)據(jù),針對以下五種類型的數(shù)據(jù):一是來自網(wǎng)絡安全防護系統(tǒng)的數(shù)據(jù),例如防火墻、IDS、漏洞掃描與流量審計等設備的日志或告警數(shù)據(jù);二是來自重要服務器與主機的數(shù)據(jù),例如服務器安全日志、進程調用和文件訪問等信息,基于網(wǎng)絡與基于主機的協(xié)同能夠大大提升網(wǎng)絡威脅感知能力;三是網(wǎng)絡骨干節(jié)點的數(shù)據(jù),例如電信運營商管理的骨干路由器的原始網(wǎng)絡數(shù)據(jù),網(wǎng)絡節(jié)點數(shù)據(jù)采集的越多,追蹤、確認網(wǎng)絡攻擊路徑的可能性就越大;四是直接的威脅感知數(shù)據(jù),例如Honeynet誘捕的網(wǎng)絡攻擊數(shù)據(jù),對網(wǎng)絡攻擊源及攻擊路徑的追蹤探測數(shù)據(jù);五是協(xié)同合作數(shù)據(jù),包括權威部門的病毒蠕蟲爆發(fā)的預警數(shù)據(jù),網(wǎng)絡安全公司或研究機構提供的攻擊行為分析報告等。除了第一、第二種類型數(shù)據(jù)的采集,后面三種類型的數(shù)據(jù)采集都可以體現(xiàn)積極主動的安全態(tài)勢感知。如果通過某種方式擁有骨干網(wǎng)絡設備的控制權,借助設備的鏡像等功能,就能夠獲取流經(jīng)網(wǎng)絡設備的特定數(shù)據(jù)。最近斯諾登披露的美國國家安全局“棱鏡”計劃中就有利用思科路由器的“后門”,獲取境外骨干網(wǎng)絡節(jié)點數(shù)據(jù)的內容;而且,該計劃通過要求一些公司提供有關數(shù)據(jù),來完善其監(jiān)控信息。
2)安全態(tài)勢評估
評估分為數(shù)據(jù)預處理、數(shù)據(jù)集成、脆弱性評估、威脅評估和安全評估五個步驟。對異源異構的傳感器數(shù)據(jù),需在數(shù)據(jù)分類的基礎上進行格式歸一化處理,然后在相關知識庫與技術手段的支撐下,根據(jù)威脅、脆弱性或安全事件等的標識,進行數(shù)據(jù)去重、集成和關聯(lián),再依次進行面向脆弱性、威脅和安全性的專項評估。由于當前數(shù)據(jù)集成與融合的相關技術尚不完善,這里側重于以威脅識別為牽引,來評估因為威脅變化而引發(fā)的安全狀態(tài)變化,即面向網(wǎng)絡攻防對抗的安全態(tài)勢評估。為此,需解決三個基礎問題:
(1)對網(wǎng)絡威脅主動探測數(shù)據(jù)的利用。這些數(shù)據(jù)雖然可能不完整、不系統(tǒng),但指向性很強,能夠明確作為威脅存在的證據(jù),可用于確認安全事件、新威脅發(fā)現(xiàn)和攻擊路徑還原。
(2)將宏觀的骨干網(wǎng)絡節(jié)點數(shù)據(jù)與具體的涉及某個信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進行關聯(lián)。從具體的數(shù)據(jù)中提取關鍵字段,比如IP地址或攻擊特征,然后基于這些字段在宏觀網(wǎng)絡數(shù)據(jù)中找出相關的數(shù)據(jù),解決宏觀與微觀數(shù)據(jù)的關聯(lián)問題。
(3)從海量網(wǎng)絡數(shù)據(jù)中提取可疑的網(wǎng)絡攻擊行為數(shù)據(jù)。以特征匹配技術為支撐,深化攻擊模式與數(shù)據(jù)流特征提取,以0Day漏洞的研究與利用為基礎,提升對新威脅的監(jiān)測能力。
3)安全態(tài)勢預測相對于脆弱性的出現(xiàn)與安全策略的調整,網(wǎng)絡威脅的變化頻率要高很多。因此,在全面獲取網(wǎng)絡威脅相關狀態(tài)數(shù)據(jù)的情況下,想定不同的場景和條件,根據(jù)網(wǎng)絡安全的歷史和當前狀態(tài)信息,基于網(wǎng)絡威脅來進行態(tài)勢預測,就能夠較好地反映網(wǎng)絡安全在未來一段時間內的發(fā)展趨勢。態(tài)勢預測的目標不是產(chǎn)生準確的預警信息,而是要將預測結果用于決策分析與支持,特別是要上升到支持網(wǎng)絡攻防對抗的層次上。
2傳感器網(wǎng)絡
2.1概述
主動探測與被動監(jiān)測相結合的安全要素提取,分別由主動探測型和被動監(jiān)測型兩種傳感器來完成。其中前者主要面向網(wǎng)絡威脅,后者則全面關注安全態(tài)勢要素數(shù)據(jù)。兩者在數(shù)據(jù)采集上都體現(xiàn)了積極主動的策略,例如,通過反制威脅獲得其服務器的控制權,進而采集其數(shù)據(jù),或利用Honeynet來誘捕分析網(wǎng)絡攻擊。這種積極的策略體現(xiàn)了網(wǎng)絡攻防對抗,需考慮傳感器的安全性。
2.2主動探測型傳感器
主動探測型傳感器以主動探測網(wǎng)絡威脅相關信息的方式來進行數(shù)據(jù)獲取,在有效降低采集數(shù)據(jù)量的同時,大幅度提升威脅感知的準確性。這是目前安全態(tài)勢感知系統(tǒng)所欠缺的,可以有如下幾種方式:
1)重大威脅源公開信息收集:除了權威部門的威脅預警信息,對一些有名的黑客組織與非法團體,例如近期著名的“匿名者(Anonymous)”,還可收集其歷史行動、使用手段和公開言論等信息,來分析評判其可能采取的攻擊行動。
2)蜜網(wǎng)(Honeynet)或蜜罐(Honeypot)傳感器:在關鍵信息系統(tǒng)或基礎設施中部署蜜網(wǎng)或蜜罐系統(tǒng),對網(wǎng)絡威脅進行誘捕和分析,可實現(xiàn)更深層次的威脅感知。
3)可疑目標主動探測:對曾經(jīng)發(fā)起網(wǎng)絡攻擊的威脅源,依托網(wǎng)絡反制手段,對其開展具有針對性的網(wǎng)絡追蹤(例如攻擊路徑所涉及的IP地址、域名等)來獲得相關數(shù)據(jù)。如同有目標的高級攻擊,這能夠非常有針對性的對潛在的威脅進行感知。
2.3被動監(jiān)測型傳感器
被動監(jiān)測型傳感器以被動采集網(wǎng)絡流量或主機資源信息的方式來進行數(shù)據(jù)獲取,這是目前網(wǎng)絡安全態(tài)勢感知系統(tǒng)的主要數(shù)據(jù)采集方式,常用的技術有如下幾種:
1)網(wǎng)絡安全防護設備傳感器:防火墻、IDS、防病毒和終端安全管理系統(tǒng)等安全防護設備的日志與告警信息是基礎的態(tài)勢要素數(shù)據(jù),基于這些數(shù)據(jù)能夠獲得一個網(wǎng)絡信息系統(tǒng)的基本安全狀態(tài)。
2)網(wǎng)絡設備傳感器:利用網(wǎng)絡設備如路由器、交換機的流量鏡像等功能,獲取流經(jīng)這些設備的網(wǎng)絡數(shù)據(jù),如果具有網(wǎng)絡關鍵節(jié)點或攻擊源網(wǎng)絡設備的控制權,對網(wǎng)絡威脅的感知信息就能夠更加完整。
3)服務器主機傳感器:在關鍵服務器與主機上部署主機,實現(xiàn)本機網(wǎng)絡流量與主機資源(內存使用、進程、日志、文件訪問等)信息的捕獲,這對安全事件確認和危害分析非常重要。
4)重點目標傳感器:針對APT攻擊與0Day漏洞利用等高級威脅,尤其是重點保護對象(如政府、金融、工業(yè)與能源等行業(yè)的信息系統(tǒng)與外部公共網(wǎng)絡的出入口)的安全威脅數(shù)據(jù)的捕獲。
3結束語
關鍵詞:網(wǎng)絡攻防;模擬平臺;虛擬路由器
中圖分類號:TP393文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2011)25-6111-02
Research and Design of Virtual Router in Simulation Platform of Network Attacking and Defence
YAN Jia-bing
(Inst. of Telecommunication Engineering, AFEU, Xi'an 710077, China)
Abstract: The realization of the simulation model of network attacking and defence offer the platform for network attacking and defence. It's important for the reseachers of network security to improve their capacity of network attacking and defence. At first we describe a kind of simulation platform model of network attacking and defence in this paper. We put emphases upon introducing the virtual router, designing the structure of the router and realizing the basic function of the router.
Key words: network attacking and defence; simulation platform; virtual router
由于黑客活動的猖獗和軟件漏洞的不斷出現(xiàn),網(wǎng)絡的安全問題也日益嚴峻。許多大型網(wǎng)站經(jīng)常受到各種黑客活動的滋擾,對于某些攻擊缺乏必要的防護手段和應急措施。因此有必要建立一個網(wǎng)絡攻防模擬平臺以提高網(wǎng)絡安全人員高水平的網(wǎng)絡進攻和防御技術能力。本文提出了一種網(wǎng)絡攻防模擬平臺模型,并對該平臺下的虛擬路由器模塊的結構和功能的實現(xiàn)進行了詳細闡述,較好的解決了該模型建立中的一個技術難題。
1 建立網(wǎng)絡攻防模擬平臺的目的
它可以為網(wǎng)絡安全研究人員提供一個網(wǎng)絡攻擊與防御的模擬演示平臺。在單機上模擬出主機、路由器、防火墻、集線器以及網(wǎng)線設備基本的網(wǎng)絡節(jié)點和設備,從而直觀的呈現(xiàn)出網(wǎng)絡中網(wǎng)絡攻擊與防御的過程。研究人員可以在虛擬網(wǎng)絡設備上添加相應的功能模塊,也可以自已發(fā)起網(wǎng)絡攻擊,由自已構建的虛擬網(wǎng)絡判斷攻擊、抵御攻擊,檢測網(wǎng)絡的防御能力??梢曰诒酒脚_進行網(wǎng)絡攻防模擬,對自己設計的安全算法、入侵檢測算法和模型等進行檢驗,從而構建一種適合某種需要的安全效果最好的防御系統(tǒng)。
2 攻防平臺的功能及應用
2.1 攻擊工作部分
平臺設計了較為完整的攻擊模塊,用戶可根據(jù)自已的想法直接調用、組成所提供的攻擊方法實現(xiàn)簡單的模擬攻擊,也可以自已編程開發(fā)特殊的攻擊模式。通過親身體驗了解網(wǎng)絡攻擊的原理和過程從而在現(xiàn)實中更好的應對網(wǎng)絡攻擊。
2.2 防御工作部分
網(wǎng)絡防御部他同樣是將系統(tǒng)的底層函數(shù)進行封裝形成方便用戶調用的防御函數(shù)庫。用戶可以直接調用所提供的防御函數(shù)庫,或通過簡單的編程修改,從而形成一個用戶親手構建的網(wǎng)絡防御系統(tǒng)。所構建的虛擬的網(wǎng)絡中擁有多臺主機、路由器、防火墻等網(wǎng)絡設備,力求真實的模擬現(xiàn)實網(wǎng)絡。最后對各種網(wǎng)絡設備配置各種網(wǎng)絡防御和網(wǎng)絡攻擊方法,通過虛擬網(wǎng)絡的攻防演練來檢驗防御系統(tǒng)對入侵攻擊是否有效。平臺運行的結果將以圖形化的方式動態(tài)的顯示在用戶界面上,用戶可以直觀看到網(wǎng)絡攻防發(fā)生的整個過程,從而深入了解網(wǎng)絡攻擊與防御的原理。
3 虛擬路由器的設計
依據(jù)網(wǎng)絡攻防模擬中的需要和實際網(wǎng)絡環(huán)境下的網(wǎng)絡設備構成,本平臺中的虛擬網(wǎng)絡環(huán)境主要由以下幾種網(wǎng)絡設備所組成:主機、路由器、防火墻、集線器以及網(wǎng)線等?,F(xiàn)將虛擬路由器的結構和功能描述如下:路由器主要承擔數(shù)據(jù)包的路由選擇、報文轉發(fā)、差錯控制等重要功能。而虛擬網(wǎng)絡的運行主要是驗證網(wǎng)絡的安全問題,因此虛擬路由器的容錯性、穩(wěn)定性等性能相對次要,因此僅需實現(xiàn)路由器的基本功能即可。
3.1 虛擬路由器整體結構設計
本系統(tǒng)中路由器部分實現(xiàn)的基本功能有IP報的轉發(fā)、差錯控制和IP包過濾。在這里將路由器功能模塊劃分為三個分模塊,即初始化及控制模塊、IP處理模塊和差錯控制模塊。其主要功能分別為:
1) 初始化及控制模塊:這一模塊主要完成一下任務:
(1) 初始化全局參數(shù)及相關數(shù)據(jù)結構;(2) 初始化路由表;(3) 初始化與其它模塊相關接口信息。
2) IP處理模塊:這一模塊主要負責讀取、存儲從網(wǎng)卡來的數(shù)據(jù),對IP包進行過濾(主要是針對廣播包),對過濾后的IP報文實施路由選擇算法進行路由選擇,然后負責分發(fā)經(jīng)過路由選擇的數(shù)據(jù)。
3) 差錯控制模塊:這一模塊處理出現(xiàn)錯誤的報文,主要是目的不可達的情況。
3.2 線程設計
為實現(xiàn)數(shù)據(jù)轉發(fā)的功能,路由器大多設置多個網(wǎng)卡。路由器在一個網(wǎng)卡接收到數(shù)據(jù)后,通過查詢處理器中的路由選擇,將數(shù)據(jù)轉發(fā)到它應到的下一跳路由。因此數(shù)據(jù)將在網(wǎng)卡和路由器處理器之間的流動十分頻繁,良好的設計將大大提高虛擬路由器網(wǎng)絡通信的性能。因此為了實現(xiàn)一個具有良好性能的路由器,在路由器的IP包處理模塊采用雙線程的形式,分別模擬真實路由器中的交換處理器和路由處理器,如圖1所示。
3.3 IP包處理模塊設計
路由器的工作流程可概括為接收到達的數(shù)據(jù)包,按照路由表將數(shù)據(jù)包通過一定路徑轉發(fā)到目的地。路由器報文處理流程如圖2所示。IP包處理模塊專門負責處理接收數(shù)據(jù)包隊列中的IP數(shù)據(jù)包,具體過程為:檢驗IP包首部的校驗和,檢查TTL是否正確、ICMP是否顯示其為錯誤報文、是否為組播數(shù)據(jù)包等等。檢驗完成后,驗證模塊將產(chǎn)生一個檢驗返回代碼,如果代碼為‘1’,則表示數(shù)據(jù)包無錯誤;為‘0’則表示數(shù)據(jù)包有問題,將產(chǎn)生差錯報文。根據(jù)這個代碼構建相應的ICMP數(shù)據(jù)包,再封裝到IP數(shù)據(jù)包,然后將IP包發(fā)送給產(chǎn)生該報文的主機。如果數(shù)據(jù)包無錯誤,由于需要將TTL計數(shù)減一,在轉發(fā)前還需要對數(shù)據(jù)包IP頭進行修改, 重新計算IP頭部的檢驗和,然后根據(jù)數(shù)據(jù)包的IP目標地址,查找預先設定的虛擬路由表,將數(shù)據(jù)包發(fā)送到通往指定路徑的網(wǎng)卡。
3.4 差錯控制模塊設計
本系統(tǒng)中的差錯控制模塊,主要是針對虛擬網(wǎng)絡在處理數(shù)據(jù)包的過程中所產(chǎn)生的常見的可以預料的錯誤。其錯誤類型可有三種:
1)校驗IP數(shù)據(jù)報時發(fā)現(xiàn)校驗和錯誤,直接將報文丟棄;
2)檢驗TTL時發(fā)現(xiàn)TTL錯誤,路由器丟棄該數(shù)據(jù)報,并向信源主機發(fā)送一份ICMP“超時”信息,格式如圖3所示,報文的類型和代碼字段的值分別為11和O。
3)當路由器查找路由表發(fā)現(xiàn)無匹配項等,將丟棄該數(shù)據(jù)報,并生成一份“網(wǎng)絡不可達”的ICMP報文發(fā)送給產(chǎn)生該報文的主機,類型和代碼字段的值分別為3和0,具體格式如圖3所示。
以上是對虛擬路由器的實現(xiàn)方法進行的闡述。本平臺虛擬網(wǎng)絡環(huán)境的搭建還需要主機、防火墻、集線器以及網(wǎng)線等虛擬網(wǎng)絡設備。
4 結論
為了適應未來網(wǎng)絡戰(zhàn)的需要,我們應該大力培養(yǎng)網(wǎng)絡安全與信息技術人才。通過培養(yǎng)和訓練掌握網(wǎng)絡戰(zhàn)戰(zhàn)術和技能的人才,實現(xiàn)在仿真環(huán)境下模擬和訓練網(wǎng)絡戰(zhàn),最終用于網(wǎng)絡攻防測評和實戰(zhàn)的雙重目的。這既是時代的需要,也是國家安全戰(zhàn)略和軍隊發(fā)展的需要,更是現(xiàn)實斗爭的需要。網(wǎng)絡攻防模擬平臺的實現(xiàn)在一定程度上滿足了研究人員對網(wǎng)絡攻擊和防御過程和細節(jié)研究的需求。相信通過日后對平臺的不斷完善,它將在軍隊網(wǎng)絡安全建設和網(wǎng)絡戰(zhàn)教學中發(fā)揮出自己的作用。
參考文獻:
網(wǎng)絡營銷 網(wǎng)絡通信 網(wǎng)絡廣告 網(wǎng)絡教育研究 網(wǎng)絡環(huán)境 網(wǎng)絡安全 網(wǎng)絡輿論論文 網(wǎng)絡實訓報告 網(wǎng)絡優(yōu)化論文 網(wǎng)絡輿情論文 紀律教育問題 新時代教育價值觀