基于大数据的网络安全态势感知及主动防御技术研究与应用

针对电力信息系统网络安全态势感知及主动防御问题,介绍了网络安全态势感知相关概念及技术。为了监控网络安全态势,研究了利用大数据分析技术开展基于多源日志的网络安全态势感知,提出了态势感知平台部署架构及主动防御模型思想,并将其技术应用于某电力公司网络信息系统环境。通过在公司内外网网络出口部署全流量数据采集分析器,对原始网络流量进行实时采集和存储,并借助大数据可视化分析工具与丰富的数据展示组件,实现对分析结果的多维度图形化直观展现。经实验测试实现了攻击事件及安全态势的实时监控预警,保障了公司信息系统的安全稳定运行。     

态势感知平台在智能制造领域的解决方案研究

在我国“互联网+”、“中国制造2025”战略部署和“两化深度融合”的大趋势下,发展智能制造产业已是必然的趋势。但智能制造系统在开发设计、部署实施及运行维护阶段,对安全尤其是信息安全考虑甚少。将态势感知技术与智能制造系统相结合,可有效解决智能制造企业所面临的窘境。首先,介绍了智能制造的发展情况,以及态势感知技术和企业级态势感知平台;接着,阐述了项目实施背景和存在的不足;最后,根据项目的基本要求,给出了建设企业级智能制造安全态势感知平台的解决方案。态势感知平台的建立解决了企业典型网络安全设备的安全日志等信息的实时集中汇集、综合分析、态势感知、实时异常报警、人员安全培训等问题,可有效提升智能制造行业网络安全监测和态势感知能力,切实提升智能制造企业网络安全的应急指挥和处置能力。     

Visualization for situational awareness

We focus on theater-wide situational awareness covering a large geographic area containing many military units. The Joint Operations Visualization Environment (JOVE), developed at Sarnoff to assist military decision makers, optimizes the display of tactical data for information presentation. JOVE uses three rear-projected displays driven from an SGI Onyx2 Infinite Reality2 computer. Stereoscopic display is available. A joystick, graphical user interface, and speech commands provide interaction. JOVE delivers accurate navigation through the model over a range of viewer positions. This case study describes techniques used for effectively modeling and navigating geospatial and tactical data for situational awareness. The visualization technology could be applied to commercial air traffic control, emergency management response, and geographic information systems as well     

基于神经网络的导航卫星星间链路网络态势感知模型研究

为支撑导航卫星星间链路网络的稳定运行,提升对星间链路网络的监控管理能力,解决地面系统对星间链路网络状态感知迟滞等监视能力不足问题,以及对未来网络趋势的预测能力不足问题,提出并构建了星间链路态势感知模型,包括数据预处理、指标计算和态势预测三部分;对于监视型网络状态指标,通过对原始遥测信息进行抽取获得;对于更为复杂的分析型网络状态指标,首先利用人工规则进行数据筛选,随后利用数据挖掘算法提取有效特征,选取相关性较大的参数综合得出复杂指标;在此基础上,利用BP神经网络对星间链路网络态势进行预测;通过实验,某状态指标预测的准确率稳定在98%左右,结果表明该模型可以有效的对星间链路网络的未来状态进行感知预测,可以对星间链路网络状态异常进行及时处理,具有较高的可行性。     

一种基于免疫的网络安全态势感知方法

网络安全态势感知技术作为积极主动的防御技术,目前已成为网络安全领域新的研究方向。在分析与总结国内外网络安全态势感知技术的基础上,提出了一种基于免疫的网络安全态势感知系统。该方法采用基于免疫的入侵检测模型作为态势感知的基础,实现对网络中已知和未知入侵行为的检测;依据生物免疫系统抗体浓度的变化与病原体入侵强度的对应关系,建立网络安全态势定量评估模型,并采用灰色马尔可夫模型对网络安全态势进行预测。实验结果表明,该方法有助于及时有效地调整网络安全策略,为系统提供更全面的安全保障,是网络安全主动防御的一个较好的解决方案。     

基于信息融合的网络安全态势评估模型

安全态势评估是近年来国内外在网络安全领域的研究热点之一.对已有的安全态势评估方法进行了详细分析和比较,针对网络安全中多数据源的特点,提出基于信息融合的网络安全态势评估模型,引入改进的D-S证据理论将多数据源信息进行融合,利用漏洞信息和服务信息,经过态势要素融合和节点态势融合计算网络安全态势,绘制安全态势曲线图,同时对态势计算结果进行时间序列分析,从而实现网络安全趋势的预测.最后利用网络实例数据,对所提出的网络安全态势评估模型和算法进行了验证,结果表明该模型比已有成果更加有效和准确.     

基于知识发现的网络安全态势感知系统

网络安全态势感知主要是站在整体大局的立场上去动态反映信息网络的安全环境,并从根本上对信息网络安全的发展趋势做出了评估和分析.作为网络安全领域的新热点,网络安全态势感知在学术的研究中取得了广泛的进展,但在系统构建和应用方面发展还不够迅速.在此背景下,提出了一种基于知识发现的网络安全态势建模和生成框架,通过一系列的实验过程以及结果分析,表明了该系统能够支持网络安全态势感知的不断发展.     

珠江委网络安全态势感知平台设计与应用

为进一步提升珠江委网络安全防护水平,打造全天候主动防御的网络安全防护体系,梳理当前珠江委网络安全防护的短板,从自动告警、攻击行为重塑、脆弱性分析等方面分析态势感知平台功能需求,依托数据融合、事件关联、态势预测等态势感知关键技术,设计一种符合珠江委网络安全防护需求的态势感知平台。平台架构设计为数据采集、存储分析、核心业务和 BI 展示 4 个层次,主要实现资产管理、风险感知、预警管理和安全态势信息专题展示等功能。基于网络安全态势感知平台,珠江委基本形成事先梳理、风险感知、安全监测、事件分析、事件处置的主动防御体系,安全监测和主动防御能力明显提升,重要信息系统防护均未失陷, 取得较好的应用效果。     

网络安全态势感知模型设计和实现

随着网络技术的发展,互联网技术得到突飞猛进的发展,但是在高速发展的背后,给很多网络黑客可乘之机,网络入侵行为逐渐泛滥化,给网络安全带来巨大的挑战.传统的网络维护技术早已不能满足当前技术水平.网络安全态势感知是一门应对网络入侵的新技术,给网络监管人员提供维护网络安全的途径,对当前信息技术的发展有重要的意义.本文将以网络安全态势感知模型的设计为基础,对其提供合理化的建议,以达到维护网络安全的作用.     

Integrating Statistics and Visualization for Exploratory Power: From Long-Term Case Studies to Design Guidelines

Evaluating visual-analytics systems is challenging because laboratory-based controlled experiments might not effectively represent analytical tasks. One such system, SocialAction, integrates statistics and visualization in an interactive exploratory tool for social network analysis. This article describes results from long-term case studies with domain experts and extends established design goals for information visualization.     

基于日志审计与性能修正算法的网络安全态势评估模型

文章分析和比较了目前的安全态势评估方法,提出了一种基于日志审计与性能修正算法的网络安全态势评估模型.首先利用日志审计评估节点理论安全威胁,并通过性能修正算法计算节点安全态势.然后利用节点服务信息计算网络安全态势,并且采用多种预测模型对网络安全态势进行预测,绘制安全态势曲线图.最后构建了一个网络实例,使用网络仿真软件对文中提出的态势评估模型和算法进行了验证.实验证明该方法切实有效,比传统方浇法更准确地反映了网络的安全态势和发展趋势.     

一种松耦合网络安全态势感知模型

提出一个基于Kaplan-Meier生存性分析的松耦合网络安全态势评估模型,用于对网络的历史安全状态进行评估以及对未来安全趋势进行预测。采用生存性分析理论实现多源数据融合与态势评估方法的松耦合,利用KDD99评估数据集建立包含多种节点的网络安全态势评估实例进行仿真分析,以阐明该模型在适应网络结构以及多源数据动态变化方面的优势,在此基础上绘制安全态势曲线图,并与历史安全趋势进行比较,结果证明该评估模型具有较高的准确性与较强的适用性。     

山东省水利系统网络安全工作探索

针对山东省水利系统网络安全威胁感知能力不强、应急处置水平不高等突出问题,结合水利信息系统现状及网络安全实际需求,在山东省水利厅部署态势感知系统平台,全省 16 个市部署网络流量采集引擎,不间断采集分析水利网络数据,实现安全态势实时感知和动态监测,对全省水利重要业务应用开展实战化网络攻防演练,深度检验水利信息系统防护、监测预警和应急处置等能力,进一步发现网络安全深层次问题和隐患。通过部署态势感知系统,开展网络攻防演练,山东省水利系统网络监测预警机制初步建立,网络安全工作队伍得到有效锻炼,网络安全整体水平显著提升,并为构建智慧水利时代全面、智能、联动的网络安全体系提供工作参考。     

面向大规模网络的安全态势实时量化感知模型

网络安全态势感知能够实时发现潜在的网络风险,对提高网络的应急响应和主动防御能力起着重要的作用。现有的各种态势感知算法在规模上和时间上都不能适应大规模网络实时态势感知的要求,提出了基于指标体系的实时大规模网络安全态势量化感知模型,首先建立了层次化的指标体系,通过数据融合、关联分析等方法对网络安全日志数据进行处理,再针对各个属性采用不同的量化方法,将其聚集成综合网络安全态势指数。最后通过系统实际部署运行过程中的两个案例对所提出的网络安全态势感知模型和算法进行实例分析,结果证明了所提模型和算法的有效性和合理性。     

基于因子加权的网络安全态势感知方法

针对目前安全态势感知(SA)范围局限、信息来源单一、时空复杂度较高且准确性偏差较大等问题,提出了一个全方位因子加权感知网络安全态势框架,充分考虑了多信息源与多层次异构信息融合,从整体动态上展示出网络当前安全状况,准确地反映了网络安全态势.最后利用网络实例数据,对所提出的因子加权的网络安全态势感知模型和算法进行了验证,实验结果表明了所提方法的正确性.     

PACKTER: implementation of internet traffic visualizer and extension for network forensics

Traffic visualization tools help network operators to maintain awareness of the status of a network, including anomalous activities. Unfortunately, the network operator may look away from the visualizer when beginning network forensics, such as launching a terminal application, logging into a server, and analyzing log files. Thus, the eyesight of the network operator will move from the visual screen even if valuable information is displayed. Our motivation is to develop the ability to use visualization tools as a network operation console. Whereas previous tools focused on outputting packet information, we herein extend the visualizer to accept inputting for operators to start their operations. Since little such software exists for our intent, we develop PACKTER, which is able to visualize traffic based on per-packet information in real time. We also extend PACKTER to have a function of negotiating to a network forensic system, which allows the operator to select an individual packet using a mouse, to start network forensics using a keyboard, and to receive results without looking away from the PACKTER viewer.     

基于网络安全态势感知的主动防御技术研究

网络主动防御作为突破传统被动防御瓶颈的关键技术正成为网络信息安全领域的研究热点。针对网络主动防御缺乏防御针对性的问题,提出了基于网络安全态势感知的主动防御技术。首先,设计了基于扫描流量熵的网络安全态势感知方法,通过判别恶意敌手的扫描策略指导主动防御策略的选取,以增强防御的针对性。在此基础上,提出了基于端信息转换的主动防御机制,通过转换网络端信息实现网络拓扑结构的动态随机改变,从而达到增加网络攻击难度和成本的目的。理论与实验验证了该技术可有效针对不同类型的扫描策略实施高效的主动防御。     

Inference of network anomaly propagation using spatio-temporal correlation

Many solutions have been proposed for network alarm correlation. However, they mainly have focused on alarm reduction and on root cause analysis. This paper presents an automated alarm correlation system composed of three layers, which obtains raw alarms and presents to network administrator a wide view of the scenario affected by the volume anomaly. In the preprocessing layer, it is performed the alarm compression using their spatial and temporal attributes, which are reduced into a unique alarm named Device Level Alarm (DLA). The correlation layer aims to infer the anomaly propagation path and its origin and destination using DLAs and network topology information. The presentation layer provides the visualization of the path and network elements affected by the anomaly propagation. Moreover, it is presented the Anomaly Propagation View (APV), a graphic tool developed to provide a wide visualization of the network status. In order to evaluate the effectiveness of the proposed solution, it was used real traffic data from State University of Londrina.     

基于Mashup的用户自定义空间态势可视化表达

当前空间态势可视化方案不能根据快速变化的数据和任务要求实现用户自定义表达。在Web应用领域,Mashup能够将多个不同来源的支持Web API的应用按照一定的模式进行糅合,产生新的Web应用,并利用从外部数据源检索到的内容来创建全新的服务。基于Mashup技术,设计用户自定义的空间态势可视化表达,实现内部Widget之间的数据交互;实现三维和二维态势信息可视化Widget,并能够同步显示空间态势信息;通过网络图层管理进行态势信息的显示管理,实现事件的订阅与发布。实验结果表明,基于Mashup技术的用户自定义空间态势可视化表达能够适应快速变化的任务和数据需求。     

网络安全态势感知研究综述

随着科学技术的发展,网络规模在不断的扩大,复杂性也在逐渐的增强,面临的网络安全问题也越来越严峻。传统的网络安全技术已经无法满足网络快速发展的需要,无法全面的防御网络攻击行为,必须对新的网络安全技术进行大力研究和开发。网络安全态势感知能够对影响网络安全的因素进行量化分析,为保障网络安全提供重要的依据,因此,对网络安全态势感知进行研究意义重大。本文将在网络安全态势感知概念模型的基础上,对网络安全态势感知的相关研究进行探讨。