图论在网络安全威胁态势分析中的应用

doi:10.13190/jbupt.200901.113.chentp

北京邮电大学学报 ›› 2009, Vol. 32 ›› Issue (1): 113-117.doi: 10.13190/jbupt.200901.113.chentp

图论在网络安全威胁态势分析中的应用

陈天平乔向东郑连清

空军工程大学电讯工程学院

收稿日期:2008-09-16 修回日期:2008-12-12 出版日期:2009-01-28 发布日期:2009-01-28
通讯作者: 陈天平

Application of Graph Theory in Threat Situation Analysis of Network Security

CHEH Tian-Ping

Received:2008-09-16 Revised:2008-12-12 Online:2009-01-28 Published:2009-01-28
Contact: CHEH Tian-Ping

摘要/Abstract

摘要：

提出了一种基于网络图论模型的威胁态势分析方法。定义了图中邻接点的攻击代价，并采用多属性效用理论计算其效用值。对图中的边赋予代表攻击代价的权，利用最短可达路径算法分析了节点的威胁态势。实例表明，该方法简捷有效，有助于优化安全防护策略。

关键词: 网络安全, 图论模型, 攻击代价, 威胁路径

Abstract:

A new threat situation analysis based on the network graph model is presented. The attack cost of adjacent nodes is defined, and the multi-attribute utility theory is adopted to quantify its value. The graph edges are endowed with the weight representing the attack cost, and the threat situation of network node is also analyzed by the shortest accessible path arithmetic. The case study demonstrated that the method is concise and effective, that will help to optimize the safety strategy.

Key words: network security, graph theory model, attack cost, threat road

陈天平乔向东郑连清. 图论在网络安全威胁态势分析中的应用[J]. 北京邮电大学学报, 2009, 32(1): 113-117.

CHEH Tian-Ping. Application of Graph Theory in Threat Situation Analysis of Network Security[J]. JOURNAL OF BEIJING UNIVERSITY OF POSTS AND TELECOM, 2009, 32(1): 113-117.

参考文献

[1] 张永铮, 方滨兴, 迟悦, 等. 网络风险评估中网络节点关联性的研究[J]. 计算机学报, 2007, 30(2): 234-240. Zhang Yongzheng, Fang Binxing, Chi Yue, et al. Research on network node correlation in network risk assessment[J]. Chinese Journal of Computers, 2007, 30(2): 234-240.
[2] Ortalo R, Deswarte Y, Kaaniche M. Experimenting with quantitative evaluation tools for monitoring operational security[J]. IEEE Trans on Software Engineering, 1999, 25(5): 633-651.
[3] 王玉龙, 杨放春, 孙其博. 基于模型的网络脆弱性定量分析方法[J]. 北京邮电大学学报, 2008, 31(4): 58-61. Wang Yulong, Yang Fangchun, Sun Qibo. Model-based quantitative method of network vulnerability analysis[J]. Journal of Beijing University of Posts and Telecommunications, 2008, 31(4): 58-61.
[4] 陈秀真, 郑庆华, 管晓宏, 等. 层次化网络安全威胁态势量化评估方法. 软件学报, 2006, 17(4): 885-896. Chen Xiuzhen, Zheng Qinghua, Guan Xiaohong, et al. Quantitative hierarchical threat evaluation model for network security[J]. Journal of Software, 2006, 17(4): 885-896.
[5] 汤永利, 徐国爱, 钮心忻, 等. 基于信息熵的信息安全风险分析模型[J]. 北京邮电大学学报, 2008, 31(2): 50-53. Tang Yongli, Xu Guo'ai, Niu Xinxin, et al. Information security risk analysis model using information entropy[J]. Journal of Beijing University of Posts and Telecommunications, 2008, 31(2): 50-53.
[6] 严蔚敏, 吴伟民. 数据结构[M]. 北京:清华大学出版社, 2001. 156-158.
[7] 甘早斌, 吴平, 路松峰, 等. 基于扩展攻击树的信息系统安全风险评估. 计算机应用研究, 2007, 24(11): 153-156. Gan Zaobin, Wu Ping, Lu Songfeng, et al. Information system security risk evaluation based on attack tree[J]. Journal of Application Research of Computers, 2007, 24(11): 153-156.
[8] Evans S, Waller J. Risk-based security engineering through the eyes of the adversary//Proceedings of the 6th IEEE Systems, Man and Cybemetics Information Assurance Workshop. New York: IEEE Computer Society Press, 2005:158-165.

[1]	石子成, 李新, 唐颖, 黄善国. 基于全光模式匹配的光包过滤系统[J]. 北京邮电大学学报, 2022, 45(3): 96-101.
[2]	杨宏宇, 袁海航, 张良. 一种基于主机重要度的网络主机节点风险评估方法[J]. 北京邮电大学学报, 2022, 45(2): 16-21.
[3]	唐宏伟, 冯圣中, 赵晓芳. TOChain:一种高性能虚拟网络安全服务功能链[J]. 北京邮电大学学报, 2018, 41(1): 70-80.
[4]	李旭, 鲍京京, 刘颖. 编队通信安全中的黑洞问题[J]. 北京邮电大学学报, 2016, 39(1): 12-17.
[5]	白媛, 王倩, 贾其兰, 张会兵. 一种高效安全的EPS AKA协议[J]. 北京邮电大学学报, 2015, 38(s1): 10-14.
[6]	刘胜利, 彭飞, 武东英, 邹睿, 肖达. CHoney:一个面向Cisco路由器攻击捕获的新型蜜罐[J]. 北京邮电大学学报, 2015, 38(5): 47-53.
[7]	刘敬, 谷利泽, 钮心忻, 杨义先, 李忠献. 基于神经网络和遗传算法的网络安全事件分析方法[J]. 北京邮电大学学报, 2015, 38(2): 50-54.
[8]	付钰, 陈永强, 吴晓平, 宋衍. 基于随机博弈模型的网络攻防策略选取[J]. 北京邮电大学学报, 2014, 37(s1): 35-39.
[9]	陈永强, 吴晓平, 付钰, 宋衍. 基于随机博弈与网络熵的网络安全性评估[J]. 北京邮电大学学报, 2014, 37(s1): 92-96.
[10]	钟尚勤徐国胜姚文斌杨义先. 基于主机安全组划分的网络安全性分析 [J]. 北京邮电大学学报, 2012, 35(1): 19-23.
[11]	龙门,夏靖波,张子阳,郭戎潇. 节点相关的隐马尔可夫模型的网络安全评估[J]. 北京邮电大学学报, 2010, 33(6): 121-124.
[12]	秦华旺戴跃伟王执铨. 入侵容忍系统的安全态势评估[J]. 北京邮电大学学报, 2009, 32(2): 57-61.
[13]	辛阳1, 高雪松2, 高程1, 杨义先1. 改进安全套接层协议性能的安全系统设计[J]. 北京邮电大学学报, 2007, 30(6): 89-93.
[14]	王平，方滨兴，云晓春. 基于分割的蠕虫传播抑制方法研究[J]. 北京邮电大学学报, 2006, 29(5): 24-27.
[15]	杨武, 方滨兴, 云晓春, 张宏莉, 胡铭曾. 一种高性能分布式入侵检测系统的研究与实现[J]. 北京邮电大学学报, 2004, 27(4): 83-86.

图论在网络安全威胁态势分析中的应用

Application of Graph Theory in Threat Situation Analysis of Network Security

PDF

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价