[發明專利]一種用于對工業網絡傳輸協議進行解析的方法及系統

有效

• 申請號: 201811220382.3
• 申請日: 2018-10-19
• 公開（公告）號: CN109547409B
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發明（設計）人: 王繼業;朱朝陽;戴樺;韓麗芳;盧新岱;應歡;李霽遠;繆思薇;韓嘉佳;周亮;邱意民;余文豪
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院有限公司;國家電網有限公司;國網浙江省電力有限公司電力科學研究院;國網浙江省電力有限公司
• 主分類號: H04L9/40
• 分類號: H04L9/40;H04L69/22
• 代理公司: 北京工信聯合知識產權代理有限公司 11266
• 代理人: 賈銀秋

本發明公開了一種用于對工業網絡傳輸協議進行解析的方法及系統，其中方法包括：抽取工業網絡傳輸協議的統計特征；基于所述統計特征，通過機器學習方法對所述工業網絡傳輸協議中的控制命令報文進行分類；將所述工業網絡傳輸協議中的不同字段進行分割，并將所述不同字段映射到所述控制命令報文，對所述不同字段進行識別；建立工業網絡協議狀態機，對異常的所述控制命令報文進行檢測。本申請對于開展工控入侵檢測、協議安全性評估、工業協議漏洞挖掘等方面研究具有重要的意義，同時將為保障國家基礎設施及核心工業控制系統安全提供有力支撐。

技術領域

本發明涉及工業網絡傳輸協議技術領域，更具體地，涉及一種用于對工業網絡傳輸協議進行解析的方法及系統。

背景技術

網絡協議解析是網絡安全的一項重要內容。在傳統網絡安全領域，大多數病毒、木馬等均通過網絡協議進行傳播和擴散。因此，通過對網絡協議進行解析后，可以對病毒、木馬等惡意行為進行檢測和阻斷。此外，網絡協議解析對網絡監管具有重要意義。一些惡意人群通過特殊的網絡協議傳播擴散不良內容和信息，通過網絡協議解析可以有效還原傳播的不良信息，定位傳播源，從而達到精細化網絡監管效果，對建設潔凈的網絡環境具有重要意義。

在工業控制系統、國家關鍵基礎設施等重要領域，涉及大量工業網絡傳輸協議(簡稱工業協議)，且其中有相當多的協議為未知協議。這些未知工業協議已成為攻擊者的目標，一旦被攻擊者利用，通過此類未知協議發送有害命令給工業設備或系統，將引發重大事故，甚至威脅工業現場人員的生命安全。目前國內外對于未知工業協議的解析和還原大多是采用人工的方法，這種方法需要耗費極大的時間和人力，針對工業協議中存在大量私有協議難以解析且人工成本高，

因此，需要一種技術，以實現對工業網絡傳輸協議進行解析。

發明內容

本發明技術方案提供了一種用于對工業網絡傳輸協議進行解析的方法及系統，以解決如何對工業網絡傳輸協議進行解析的問題。

為了解決上述問題，本發明提供了一種用于對工業網絡傳輸協議進行解析的方法，所述方法包括：

抽取工業網絡傳輸協議的統計特征；

基于所述統計特征，通過機器學習方法對所述工業網絡傳輸協議中的控制命令報文進行分類；

將所述工業網絡傳輸協議中的不同字段進行分割，并將所述不同字段映射到所述控制命令報文，對所述不同字段進行識別；

建立工業網絡協議狀態機，對異常的所述控制命令報文進行檢測。

優選地，所述統計特征包括：報文長度、報文字節熵、報文間距離。

優選地，還包括：基于所述統計特征，計算所述控制命令報文之間的相似度；

定義所述控制命令報文中每個字節的權重，所述每個字節的權重按距離所述控制命令報文的報文頭的距離遞減；

通過萊文斯坦距離的方法計算所述控制命令報文間的相似度。

優選地，采用最長公共子序列的文本比較算法Needleman-Wunsch將所述工業網絡傳輸協議中的不同字段進行分割。

優選地，所述不同字段包括：常量字段、定長字段和變長字段。

基于本發明的另一方面，提供一種用于對工業網絡傳輸協議進行解析的系統，所述系統包括：

抽取單元，用于抽取工業網絡傳輸協議的統計特征；

分類單元，用于基于所述統計特征，通過機器學習方法對所述工業網絡傳輸協議中的控制命令報文進行分類；

分割單元，用于將所述工業網絡傳輸協議中的不同字段進行分割，并將所述不同字段映射到所述控制命令報文，對所述不同字段進行識別；