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基于攻击路径的全局漏洞检测

基于攻击路径的全局漏洞检测

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作者：姜慧中国海洋大学

学位级别：硕士

网络技术的迅速发展,使人们对网络的依赖性越来越强。同时,网络环境中的安全问题也日趋严重。因此,网络脆弱性分析便成为网络安全管理员的重要工作。攻击路径是模拟攻击者攻击步骤的一种展示,它反映出整个网络环境中漏洞间的关联关系,... 详细信息

网络技术的迅速发展,使人们对网络的依赖性越来越强。同时,网络环境中的安全问题也日趋严重。因此,网络脆弱性分析便成为网络安全管理员的重要工作。攻击路径是模拟攻击者攻击步骤的一种展示,它反映出整个网络环境中漏洞间的关联关系,是网络管理员分析网络脆弱性的一种重要手段。在以往利用攻击图模型对网络脆弱性进行评估时,网络管理员一般得到的是一张复杂的属性攻击图或状态攻击图,并不能直观、简洁地分析出网络中漏洞的关联关系。管理员首先需要对攻击图进行分析,找出网络中存在的关键漏洞,然后对网络进行安全措施部署,时间成本将大幅增加。本文采用元素集合方式对攻击路径构建所需要的信息进行建模,阐述了拓扑关系、节点信息、漏洞属性、原子攻击中包含的元素内容。将属性攻击图和状态攻击图进行结合并简化,形成网络漏洞利用关系图,在该图中可以清楚看到漏洞节点及其关联的前序节点和后序节点,以及模拟的攻击路径。采用深度优先和后向搜索的算法,对漏洞利用关系图中所包含的攻击路径进行搜索,将攻击路径以全局漏洞的形式进行输出。网络安全管理员可以根据输出的全局漏洞列表,快速锁定需要修复的漏洞,提高网络安全部署效率。同时,本文对全局漏洞概念进行完善,根据全局漏洞定义及特征对单个漏洞和全局漏洞进行量化,得出单个漏洞在漏洞利用关系图中被成功利用的概率,由此计算出全局漏洞成功利用概率。全局漏洞列表按照被成功利用的概率大小进行输出。在量化的过程中,本文提出一种优化的漏洞可利用性评估方法,该方法在CVSS漏洞评估基础上,除去环境属性中的影响因子,添加操作系统和攻击技术公开度两个影响因素,并且给出评估过程中使用的计算公式。最后,本文模拟网络实验环境,对实验环境中节点信息、拓扑关系等进行分析,对网络中的漏洞进行扫描,给出漏洞在CVE中的描述以及属性信息。使用Graphviz技术生成可用漏洞利用关系图。取利用关系图中的某个漏洞为例,根据本文提出的量化方法,给出计算此漏洞的可利用性概率以及被成功利用的概率的详细步骤。给出漏洞关系图中的每个漏洞量化值,根据量化结果计算得出全局漏洞被成功利用概率,输出全局漏洞列表。根据输出结果对本文模拟网络环境中的安全部署进行分析。

关键词：漏洞可利用性攻击路径全局漏洞 CVSS

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基于关联关系的漏洞评估技术研究

基于关联关系的漏洞评估技术研究

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作者：刘平平北京邮电大学

学位级别：硕士

随着网络安全事故的增加,网络安全性得到了人们的重视。安全漏洞是造成网络不安全的根源,研究安全漏洞评估技术,是保证网络安全的基础。由于互联网的复杂化和攻击行为的多样化,静态的漏洞评估不能反映漏洞在实际环境中的危害,漏洞的危... 详细信息

随着网络安全事故的增加,网络安全性得到了人们的重视。安全漏洞是造成网络不安全的根源,研究安全漏洞评估技术,是保证网络安全的基础。由于互联网的复杂化和攻击行为的多样化,静态的漏洞评估不能反映漏洞在实际环境中的危害,漏洞的危害性是随时间和环境变化的,网络系统中漏洞之间可能存在的关联关系会影响漏洞评估的结果,因此,准确评估漏洞的危害性是漏洞评估技术所面临的严峻挑战。本文研究基于关联关系的漏洞评估方法,主要研究内容有：第一,漏洞评价指标体系研究。通过对漏洞的综合调研分析,消除冗余指标,考虑漏洞间依赖关系的紧密程度、漏洞被利用时攻击者的攻击技术水平和漏洞的补丁预防能力等动态因素,设计建立了漏洞评估指标体系。第二,漏洞可利用性大小研究。研究攻击者利用安全漏洞的难易程度,即漏洞可利用性大小,是评估漏洞危害性的基础;提取影响漏洞可利用性大小的指标,利用主成分分析法处理指标组,使之线性无关化,计算漏洞在具体时间和环境下漏洞可利用性大小值。第三,漏洞评估技术研究。根据攻击者在利用漏洞前后所拥有的受害主机上的权限以及攻击图,构建漏洞关联图,利用页面排序PageRank算法得到漏洞的关联程度值,建立漏洞关联评估模型,计算漏洞的潜在威胁性、漏洞被攻击者成功利用的概率大小和漏洞发生时产生的风险值等,给出漏洞关联性评估结果。第四,漏洞关联评估模型的应用。研究安全漏洞关联评估模型在实际中的应用,设计安全漏洞关联评估模型的整体架构,详细设计各个功能模块,把漏洞关联评估模型应用于漏洞评估系统中,利用MVC设计思想模块化设计漏洞关联评估模型结构,实现漏洞关联评估模型的主要功能模块。

关键词：网络安全主成分分析法漏洞可利用性漏洞关联图漏洞关联评估

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配电自动化系统信息安全防护的研究与实现

配电自动化系统信息安全防护的研究与实现

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作者：黄德玉北京邮电大学

学位级别：硕士

配电自动化系统属于工业控制系统的一种,目前其发展趋向信息化与智能化,将更多的IT技术应用到新一代的配电自动化系统之中。近些年来工控相关安全事件频繁发生,随着我国配电自动化系统的高速发展,其信息安全防护将成为电力行业领域的热... 详细信息

配电自动化系统属于工业控制系统的一种,目前其发展趋向信息化与智能化,将更多的IT技术应用到新一代的配电自动化系统之中。近些年来工控相关安全事件频繁发生,随着我国配电自动化系统的高速发展,其信息安全防护将成为电力行业领域的热点和难点。相关领域的学者对于工控信息安全相关的研究取得了一定的进展,但对于配电自动化系统安全的研究较少。配电自动化系统尚未提出可信的风险评估模型,评估方法以主观推断和套用传统评估方法为主;同时因为其系统的特殊性,不能完整照搬传统安全企业的系统服务,存在没有较好的入侵防御系统应用等问题。因此如何结合配电自动化系统特点,制定一套适用于该系统的安全防护研究方法为现研究工作的重点。本文分析了配电自动化系统目前面临的威胁,对配电自动化系统信息安全防护现状做了全面地分析。论文从配电自动化系统的安全风险评估和入侵防御系统两方面作为安全防护的切入点,通过安全风险评估得到的结果应用在入侵防御系统上,优化相关方法使其更适用于配电自动化系统,本文的主要工作及贡献如下:(1)分析了配电自动化系统架构特点,提出了一种配电自动化系统下基于攻击树的安全风险评估模型,整个系统的风险值取决于所有部件的风险量化结果。将攻击树的风险与攻击路径相结合,并通过自底向上遍历的方式还原攻击的整个过程。(2)实现了风险评估的实验,分析的结果量化了配电自动化系统各个部位遭受攻击的风险概率大小,同时也很好的展示出了系统中存在的风险值最高的攻击路径。实验结果表明该方法该方法可以减少评估的主观因素,验证了其有效性。其结果可以帮助配电自动化系统管理人员找到系统中最可能被攻击者利用的攻击路径和攻击方法,或帮助渗透测试人员进行合理的漏洞扫描。(3)在风险评估的基础上设计并实现了基于配电自动化系统的入侵防御系统。不同于传统IT系统的防护,配电自动化系统在防护过程中需求上强调可用性、系统上强调实时性,且配电自动化系统中的服务器运行在国产操作系统麒麟而区别于传统的windwos与centos等操作系统。在配电自动化系统中信息安全防御以传统的防火墙为主,对于木马病毒防御以及异常入侵行为的抵抗能力有限。系统设计方面采用B/S架构,包括文件、进程、网络等模块等防护,同时还有日志监控与通信设备检测等功能的代码实现。客户端与服务端之间使用RSA加密传输,并采用异步并发等方式解决高并发相关问题,保证其稳定、安全运行。(4)实现并测试了该系统,测试结果表明,该系统各项功能稳定运行,占用资源合理,完善了配电自动化系统信息安全防护需求,方便安全人员可拓展性的进行告警规则控制,使配电自动化系统运行更加安全。

关键词：配电自动化系统信息安全防护风险评估漏洞可利用性入侵防御系统

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