面向特定服务的安全态势传感器实现研究

论文摘要

网络安全态势感知是近年来一个新兴的网络安全研究课题,是对网络安全状况的一个整体反映。数据源的选择直接影响到网络安全态势分析的准确性。面向服务的数据作为反映网络安全状况的重要数据源之一,对网络安全态势感知的实现有着重要意义。根据网络安全态势感知系统的需求、设计与实现一种能够监控和采集服务的安全状态数据、能够实时检测服务的偏离、失效等信息、且能向上层应用提供统一访问接口的安全态势传感器是十分必要的,本文研究的重点就在于此。首先,本文介绍了服务传感器的相关概念及关键技术。相关概念阐述了服务传感器的定义、服务的定义及特征分析。并根据服务各项指标的需求,对服务数据源进行定性描述和划分。最后对服务传感器的关键技术进行了介绍。其次,提出了服务传感器的设计方案。方案中对传感器的部署位置、系统总体结构、子模块结构做了详细的分析和设计,其中包括了每个模块的功能及子模块介绍。再次,提出了一种基于简单加权法和粗糙集理论的服务安全态势评估模型。模型的建立分为态势概念模型和态势评估模型两部分,该模型是对服务的风险情况和性能指标进行关联分析,建立评估方程式,主要面向DNS服务的安全态势评估。经仿真试验验证,该模型具有可行性。最后,研究了服务传感器系统的实现方法。主要有基于统计模型的检测和基于状态转移的检测。通过采集和分析DNS服务的安全状态数据来实现采集和分析模块,并进行了攻击试验和结果分析。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.1.1 网络安全现状
• 1.1.2 课题需求
• 1.2 研究意义
• 1.3 服务安全技术国内外研究动态
• 1.4 论文主要工作
• 第2章 相关概念及关键技术
• 2.1 服务传感器相关概念
• 2.1.1 服务传感器的定义
• 2.1.2 服务的定义及特征分析
• 2.2 服务数据源分类
• 2.2.1 流量信息
• 2.2.2 性能信息
• 2.2.3 进程状态信息
• 2.2.4 配置文件信息
• 2.2.5 报文字段信息
• 2.2.6 服务漏洞信息
• 2.3 关键技术
• 2.3.1 多线程技术
• 2.3.2 协议分析技术
• 2.3.3 统计分析技术
• 2.3.4 事件关联技术
• 2.3.5 XML技术
• 2.3.6 其它相关技术
• 2.4 本章小结
• 第3章 服务传感器系统体系结构设计
• 3.1 安全传感器的部属位置
• 3.2 系统总体结构设计
• 3.2.1 安全传感器框架结构设计
• 3.2.2 系统模块化功能描述
• 3.3 子模块结构设计
• 3.3.1 数据采集模块结构设计
• 3.3.2 数据分析模块结构设计
• 3.3.3 事件分析模块结构设计
• 3.3.4 事件提交模块结构设计
• 3.4 本章小结
• 第4章 服务安全态势评估模型研究
• 4.1 概念模型
• 4.2 态势评估建模
• 4.3 仿真试验
• 4.4 本章小结
• 第5章 服务传感器的实现
• 5.1 实验环境
• 5.2 数据采集模块的实现
• 5.2.1 确定采样间隔
• 5.2.2 确定采样对象
• 5.2.3 数据采集过程
• 5.3 数据分析模块的实现
• 5.3.1 基于统计模型的检测
• 5.3.2 基于状态转移的检测
• 5.3.3 异常事件生成
• 5.4 实验与结果分析
• 5.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果