主動(dòng)反應(yīng)與自再生的容忍入侵關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、近幾年來(lái)，隨著分布式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的大量應(yīng)用，網(wǎng)絡(luò)入侵的方式也層出不窮，傳統(tǒng)的入侵防御和入侵檢測(cè)技術(shù)無(wú)法實(shí)現(xiàn)一個(gè)具有抵制任何故障/入侵能力的系統(tǒng)，而容忍入侵技術(shù)能在故障/入侵已發(fā)生時(shí)保證系統(tǒng)關(guān)鍵功能的執(zhí)行，因而受到越來(lái)越多的關(guān)注。 本文在查閱了大量容忍入侵技術(shù)的相關(guān)文獻(xiàn)之后，綜述了當(dāng)前容侵系統(tǒng)和容侵技術(shù)研究的現(xiàn)狀，指出新的主動(dòng)反應(yīng)式容侵系統(tǒng)和自再生的容侵技術(shù)將是容忍入侵研究的新方向，分別針對(duì)這兩個(gè)方向，進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究：

2、一、分析認(rèn)為反應(yīng)式容侵系統(tǒng)具有較好的兼容性，增加了容侵功能的反應(yīng)式系統(tǒng)能夠和原有系統(tǒng)較好地兼容，但現(xiàn)有的反應(yīng)式容侵系統(tǒng)根據(jù)入侵檢測(cè)結(jié)果在入侵形成后被動(dòng)響應(yīng)，具有反應(yīng)時(shí)間不足的缺陷。為克服此問(wèn)題，本文提出讓系統(tǒng)根據(jù)入侵預(yù)測(cè)結(jié)果提前反應(yīng)、主動(dòng)響應(yīng)，構(gòu)建主動(dòng)反應(yīng)式容侵系統(tǒng)，并研究了相關(guān)的入侵預(yù)測(cè)關(guān)鍵技術(shù)： 1)入侵建模：提出了基于攻擊者能力的入侵模型及其構(gòu)建與描述方法，該入侵模型從攻擊者能力的角度出發(fā)，關(guān)注入侵對(duì)系統(tǒng)安全的影響；利用來(lái)

3、自IDS的警報(bào)信息，采用入侵警報(bào)關(guān)聯(lián)的方法及時(shí)構(gòu)建入侵模型，并用形式化方法證明了采用相關(guān)方法構(gòu)建該入侵模型的存在性和唯一性；提出了基于TIBC語(yǔ)言的模型描述方法及模型實(shí)時(shí)建立方法，并用相關(guān)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)了該模型構(gòu)建算法的性能。 2)入侵預(yù)測(cè)：提出了用于入侵預(yù)測(cè)的混合式貝頁(yè)斯網(wǎng)絡(luò)模型及基于該模型的入侵預(yù)測(cè)方法，該混合式貝頁(yè)斯網(wǎng)絡(luò)分為攻擊層和狀態(tài)層兩個(gè)層次，存在收斂連接和連續(xù)連接兩種連接，可以很好的描述攻擊行為與該攻擊行為所導(dǎo)致的系統(tǒng)安全

4、狀態(tài)之間的因果聯(lián)系；該網(wǎng)絡(luò)模型可由前述基于攻擊者能力的入侵模型直接轉(zhuǎn)化而來(lái)，在相關(guān)信度更新算法的支持下，文章通過(guò)具體實(shí)驗(yàn)示例表明了該預(yù)測(cè)方法的有效性。 二、分析認(rèn)為當(dāng)前基于“優(yōu)雅降級(jí)”的容侵技術(shù)最終依然會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)在不斷降級(jí)中失敗，而“自再生技術(shù)”可以通過(guò)派生出新一代系統(tǒng)來(lái)恢復(fù)原有系統(tǒng)具備的容忍能力。為此考查了與再生技術(shù)相關(guān)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)渖煞椒?，并以此為背景，研究了容侵的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥栽偕夹g(shù)，具體工作如下：

5、 1)拓?fù)渖煞椒ňC述與分析：綜述了當(dāng)前無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渖煞椒ú⒎治隽怂鼈冊(cè)趷阂馊肭汁h(huán)境下的表現(xiàn)，指出針對(duì)現(xiàn)有拓?fù)渖煞椒赡艽嬖诘娜肭中袨?，認(rèn)為這些方法無(wú)法直接用于自再生過(guò)程；針對(duì)這些入侵行為及相應(yīng)的入侵防止和入侵檢測(cè)方法進(jìn)行了分析，指出了研究容侵的拓?fù)渖煞椒ê屯負(fù)渥栽偕谋匾约氨仨毥鉀Q的幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。 2) 容錯(cuò)/容侵能力定義與分析：認(rèn)為研究拓?fù)淙蒎e(cuò)/容侵必須解決如何定義、如何評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)以及什么樣的拓?fù)淙蒎e(cuò)/侵能力好

6、這三個(gè)問(wèn)題，分析指出拓?fù)鋵?duì)失敗節(jié)點(diǎn)的容忍能力不等同于圖的連通性，進(jìn)而給出了基于節(jié)點(diǎn)可用性比例的拓?fù)淙萑淌」?jié)點(diǎn)的力定義、基于伯努利節(jié)點(diǎn)的傳感器網(wǎng)絡(luò)容錯(cuò)/容侵度定義以及相關(guān)參數(shù)支持下的網(wǎng)絡(luò)簇結(jié)構(gòu)容錯(cuò)/容侵度的規(guī)律定理，該定理可用于指導(dǎo)特定容侵需求下網(wǎng)絡(luò)配置的參數(shù)選擇。 3) 容侵的自再生算法：采用了一種適用于傳感器網(wǎng)絡(luò)的基于對(duì)稱密碼學(xué)的輕量級(jí)安全結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)提供了對(duì)密鑰協(xié)商、會(huì)話密鑰協(xié)商以及通信加密和認(rèn)證功能，同時(shí)具備一定容忍入侵