动态实时网络安全风险评估研究.pdf

122011，47（36）ComputerEngineeringandApplications计算机工程与应用

动态实时网络安全风险评估研究

廖年冬1，易禹1，胡琦2
LIAONiandong1，YIYu1，HUQi2
1.长沙理工大学计算机与通信工程学院，长沙410114
2.北京交通大学计算机与信息技术学院，北京100044
1.CollegeofComputerandCommunication，ChangshaUniversityofScienceandTechnology，Changsha410114，China
2.CollegeofComputerandInformationTechnology，BeijingJiaotongUniversity，Beijing100044，China

LIAONiandong，YIYu，HUQi.Researchondynamicalreal-timeriskassessmentofnetworksecurity.ComputerEngi-
neeringandApplications，2011，47（36）：12-15.

Abstract：Riskassessmentisahotspotissueincurrentnetworksecuritymanagement.However，currentriskassessmentmeth-
odologiesfocusonmanualriskanalysisofnetworkduringsystemdesignorthroughperiodicreviews.Techniquesforreal-
timeriskassessmentofnetworksecurityarescarce.Thispaperproposesanovelreal-timeriskassessmentmethodforlarge
scalenetworksthatbuilduponexistingnetworkmonitoringandIntrusionDetectionSystems（IDS）.Differentfrommostother
riskassessmentmethods，theapproachtreatstheriskassessmentproblemasadynamicalreal-timeinferenceproblemrather
thanastaticstatisticalfilterproblemusingFuzzyLogicandPetriNetsmethod（FLPN）.FLPNcandescribetherelationship
betweendifferentstepscarriedoutbyintruders，alertobservationsandtransitionactionsseparately，andassociateeachintru-
sionstatewithaprobability（orconfidence）.Experimentalresultsclearlyshowthatitcanlocatetheattackersinashorttime，
predictintruders’nextpossibleattackaction，discoverthepotentialnetworksecurityriskandprovidetheconfidencescores
ofriskassessment.Thismethodcanplayanimportantrolefornetworksecurityassessment.
Keywords：riskassessment；Petrinets；fuzzylogic；intrusiondetectionsystem

摘要：风险评估是当前网络安全管理的一个热点议题。然而，当前的风险评估方法关注的焦点是在系统设计过程或者通过定
期的调查期间进行手动网络风险分析，实时的网络安全风险评估技术是很少的。通过构建在存在的网络监控和入侵检测提出了
一种针对大规模网络的实时风险评估方法。不同于大多数其他风险评估方法，采用模糊逻辑和Petri网方法（FLPN）对待风险评
估是作为一个动态实时推理过程，而不是静态统计过滤问题。FLPN方法能够描述被入侵检测、报警观察和攻击传递行为完成的
不同攻击步骤之间的关系，且用概率（或置信度）关联每一个攻击状态。实验结果清晰表明所提方法可以在短时间内定位攻击，
预报攻击的后续攻击行为，发现潜在的网络安全风险和提供可信的风险评估的信任分数。所以该方法可以在网络安全风险评估
中扮演一个重要的角色。
关键词：风险评估；Petri网；模糊逻辑；入