用于评估网络整体安全性的攻击图生成方法

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1、第3期苘大鹏等：用于评估网络整体安全性的攻击图生成方法·5·用于评估网络整体安全性的攻击图生成方法苘大鹏1，周渊2，杨武1，杨永田1（1.哈尔滨工程大学信息安全研究中心，黑龙江哈尔滨150001；2.国家计算机网络应急技术处理协调中心，北京100029）摘要：为了评估网络的整体安全性，提出了一种新的攻击图生成方法。该方法采用正向、广度优先的策略搜索网络弱点间的依赖关系。利用限制攻击步骤数和状态节点可达性的策略来解决攻击图生成过程中存在的状态爆炸问题。实验结果表明，利用该方法生成的攻击图能够用于评估网络的整体安全性，采用的限制策略可以有

2、效地去除攻击图中的冗余节点和边，并且降低了攻击图生成时的系统资源消耗。关键词：网络安全；安全评估；脆弱性分析；攻击图中图分类号：TP393.08文献标识码：A文章编号：1000-436X(2009)03-0001-05MethodtogenerateattackgraphsforassessingtheoverallsecurityofnetworksMANDa-peng1,ZHOUYuan2,YANGWu1,YANGYong-tian1(1.InformationSecurityResearchCenter,HarbinEngine

3、eringUniversity,Harbin150001,China;2.NationalComputerNetworkEmergencyResponseTechnicalTeam/CoordinationCenterofChina,Beijing100029,China)Abstract:Inordertoevaluatetheoverallsecurityofnetworks,anewmethodforgeneratingattackgraphswasproposed.Themethodusedbreadth-firstalgor

4、ithmtosearchthedependenceofnetworkvulnerabilities.Tosolvethestateexplosionproblem,thestrategiesthatlimitedthenumberofattackstepsandthereachabilityofstatenodeswereadoptedingeneratingattackgraphs.Theexperimentalresultsshowthatthegeneratedattackgraphscanhelpsecurityadminis

5、tratorstoevaluatetheoverallsecurityofnetworks,andtheadoptedoptimizationstrategiesareeffectivetoremoveredundantedgesandnodesinattackgraphsanddecreasethesystemoverheadduringgeneratingattackgraphs.Keywords:networksecurity;securityassessment;vulnerabilityanalysis;attackgrap

6、h第3期苘大鹏等：用于评估网络整体安全性的攻击图生成方法·5·1引言收稿日期：2008-03-28；修回日期：2008-12-15基金项目：国家重点基础研究发展计划（“973”计划）基金资助项目(2007CB311100)；国家高技术研究发展计划(“863”计划)基金资助项目(2007AA01Z473)FoundationItems:TheNationalBasicResearchProgramofChina(973Program)(2007CB311100);TheNationalHighTechnologyResearchandD

7、evelopmentProgramofChina(863Program)(2007AA01Z473)网络攻击图的建模方法一直是网络脆弱性分析领域的研究热点之一，但是采用已有方法生成的攻击图只能用于分析单一目标的安全性，而网络安全管理人员不仅需要知道攻击者可能从哪些路径入侵目标主机，还应该了解攻击者能够入侵网络内的哪些主机，这就要求生成的攻击图能够表达出所有受攻击的网络状态。另外，攻击图生成过程中存在的网络状态组合爆炸问题，导致攻击图生成时的系统资源消耗较大，并且增加了攻击图分析工作的难度。第3期苘大鹏等：用于评估网络整体安全性的攻击图

8、生成方法·5·为了解决上述问题，本文提出了一种面向网络整体安全性的攻击图生成方法。该方法将所有存在弱点的主机视为攻击者的攻击目标，正向、广度优先地搜索弱点之间的依赖关系，利用限制攻击步骤数和状态节点可达概率的优化策略来降