网络图论在局域网安全威胁态势分析中的应用

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1、万方数据第22卷第2期海军工程大学学报V01．22No．．22010年4月JOURNAI．OFNAVALUNIVERSITYOFENGINEERINGApr．2010网络图论在局域网安全威胁态势分析中的应用李娜1，夏靖波1，冯奎胜2(1．空军工程大学电讯工程学院，西安710077；2．西北工业大学电子信息学院，西安710072)摘要：提出了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；给出了计算其效用值的公式，以及计算最大威胁路径、节点的方法。针对某局域网，分析了目标节点的威胁程度及威胁路径。结果表明：不同路径对目标节点的攻击代价各不相

2、同；存在最大和最小威胁路径。关键词：图论模型；攻击代价；威胁路径；网络安全；局域网中图分类号：G232文献标志码：A文章编号：1009—3486(2010)02—0054—05ApplicationofnetworksituationanalysisofgraphtheorytothreatlocalareanetworkLINal，XIAJing—b01，FENGKui—shen922(1．TelecommunicationEngineeringInst．，AirforceEngineeringUniv,．，Xi7an710077，China；2．Sc

3、hoolofElectronicsandInformation，NorthwesternPolytechnicalUniv．．，Xi7an710072，China)Abstract：Ananalyticalapproachwaspresentedtothreatsituationbasedonthenetworkgraphmodel．Inthismethod，theattackcostofadjacentnodesandthecalculatingformulaforthevalueofitseffee-tivenessweredefinedandthe

4、maximumthreatpathandnodewerecalculated．．Itanalyzesthe1evelofthetargetnodethreatandathreattothepathforalocalareanetwork．．Theresultsindicatethatthetargetnodeofattackcostvariesondifferentroutesandthatthereexistthemaximumandminimumthreatpaths,．Keywords：graphtheorymodel；attackcOSt；thr

5、eatroad；networksecurity；localareanetwork随着信息安全理论与技术的飞速发展，网络攻防对抗技术经历了从被动防护到主动防御的转变过程。作为主动防御的核心技术之一，网络攻击态势预测技术在提前预警、态势评估等环节扮演着越来越重要的角色叫。文中从攻击者的角度出发，基于图论模型，分析了局域网节点的威胁态势和威胁路径。网络系统图论模型定义1网络图论模型将整个网络抽象为一个有向图G=(V，{VR))，图中的顶点表示网络节点，如路由器、服务器和PC主机等。有向图G=(V，{VR))中的V表示顶点的有穷非空集合，顶点之间以有向弧连接；V

6、R表示两个顶点之间的关系集合嘲。若A和B为两个网络的节点，则A、B之间的访问关系可分为6种类型(见表1)。收稿日期：2009·-09--02；修回日期：2009--12—20。基金项目：综合业务网理论及关键技术国家重点实验室开放基金资助项目(ISN-9-．08)。作者简介：李娜(1982--)，女，博士生，主要研究方向为军事通信技术，E-mail：echo-nana86528121(园qq．tom。万方数据第2期李娜等：网络图论在局域网安全威胁态势分析中的应用表l网络节点之间的访问关系Tab．1Visitingrelationshipbetweennet

7、worknodes类型描述类型描述w，A能以系统管理员身份在B上执行命令，控制所有A能以B上的服务软件以匿名用户身份获取或发系统资源。w·布公共信息，此关系仅表明传输层连通性。如穿过防火墙访问内部服务。w，A能以普通用户身份在B上执行命令，控制部分系W。A仅能在IP网络层访问B，这种关系体现IP层的。统资源。．。连通性。。，A能以B上的服务软件注册用户身份获取或发布Ⅳ。A仅能在链路层访问B，这种关系体现链路层的连。公共和个人信息．但不能执行系统命令。通性。依据定义1，节点A和B之间的访问关系(A，B)∈VR，且VR=(Ⅳ，，W：，Ⅳ。，w。，w。，w。)

8、，其有向图形式如图1所示。设图1为G，=(V1，{VR。))，则VR，一{Ⅳ。，