網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)生存性分析研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代社會(huì)日益趨于信息化，信息系統(tǒng)在日常生活中扮演著舉足輕重的作用。雖然傳統(tǒng)的安全措施提高了信息系統(tǒng)的安全性，但各種入侵事件還是不斷的發(fā)生，為此必須考慮系統(tǒng)在入侵發(fā)生后還能否提供用戶滿意的服務(wù)，這就是生存性。在信息系統(tǒng)生存性研究中，包含有生存性設(shè)計(jì)和生存性分析兩大領(lǐng)域，其中生存性分析著重研究如何評(píng)價(jià)系統(tǒng)的生存性，目標(biāo)是提供一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的評(píng)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，從而實(shí)施如同信息安全等級(jí)認(rèn)證的生存性認(rèn)證。 信息系統(tǒng)生存性的研究歷史并不長也遠(yuǎn)未達(dá)到成

2、熟階段，表現(xiàn)在生存性的定義并沒統(tǒng)一化，更多的研究停留在定性分析以及理論上的量化分析，距離可真正進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用的生存性定量分析還有很大的差距。本文對(duì)信息系統(tǒng)生存性的量化分析進(jìn)行了探討，其中，主要在涉及到量化分析的以下幾個(gè)方面進(jìn)行了研究。 首先，對(duì)信息系統(tǒng)生存性和可靠性、容錯(cuò)性、QoS相關(guān)概念進(jìn)行了對(duì)比分析，并利用形式化方法從系統(tǒng)與環(huán)境的關(guān)系出發(fā)描述了生存性定義。 第二，基于信息系統(tǒng)的開放復(fù)雜性，將整個(gè)生存性分析問題劃分為系統(tǒng)

3、、環(huán)境以及分析過程三個(gè)子問題，并分別提出各自的模型。三個(gè)模型充分考慮了實(shí)際分析中的可行性問題，以系統(tǒng)服務(wù)為核心來組織系統(tǒng)組件，從而避免了系統(tǒng)的復(fù)雜性；利用事件的分級(jí)以及不同事件的組合，對(duì)系統(tǒng)環(huán)境進(jìn)行定義；通過系統(tǒng)狀態(tài)的層次化結(jié)構(gòu)，避免了傳統(tǒng)的基于系統(tǒng)狀態(tài)的分析模型中直接系統(tǒng)狀態(tài)定義和狀態(tài)轉(zhuǎn)移分析。 第三，提出了一個(gè)針對(duì)信息系統(tǒng)的生存性分析框架SAF-NIS，該分析框架將整個(gè)分析流程劃分為七個(gè)步驟，而這七個(gè)步驟可總結(jié)為與分析模型相

4、對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)定義、環(huán)境定義、生存性測(cè)試和結(jié)果分析四個(gè)階段。與SNA方法相比，該分析框架最終實(shí)現(xiàn)了生存性的量化分析，而且分析框架中事件庫的利用，簡(jiǎn)化了分析的工作量并提高了分析的公正性。針對(duì)分析框架中的核心——量化分析，基于生存性分析過程模型以及系統(tǒng)的生存性測(cè)試，從“3R+A”對(duì)系統(tǒng)的生存性進(jìn)行層次化的量化計(jì)算，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)生存性的直觀評(píng)價(jià)，為將來實(shí)現(xiàn)生存性的等級(jí)劃分提供了可能。 第四，基于生存性分析中的事件情景概念，事件是事件情景中

5、的一個(gè)組成部分，提出了基于事件對(duì)象和意圖的層次化分類方法。因?yàn)槭录?duì)象的逐步細(xì)化和事件分類空間的多維化，使得該分類方法具有良好的擴(kuò)展性和和對(duì)事件的快速定位能力。此外，提出了事件的七個(gè)量化指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)了事件的量化分級(jí)。開發(fā)了一個(gè)事件數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)了常見事件的分類分級(jí)整理，該庫兼容CVE等漏洞庫。 最后，提供了一個(gè)信息系統(tǒng)生存性的分析實(shí)例，演示了本文提出的分析框架過程。此外，描述了本課題組開發(fā)的生存性分析平臺(tái)的軟件原型系統(tǒng)，該平臺(tái)用來整