[發明專利]一種基于博弈論的網絡攻防分析方法及系統

在審

• 申請號: 202010817932.0
• 申請日: 2020-08-14
• 公開（公告）號: CN111935161A
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發明（設計）人: 梁花;楊云;徐鑫;朱珠;李洋;韓世海;晏堯;雷娟;徐鐳洋;嚴華;李瑋;張森;向菲;萬凌云;戴豪礽;張偉;景鈺文;於艦;侯興哲;陳濤;宮林;周全;李松濃
• 申請（專利權）人: 國網重慶市電力公司電力科學研究院;國家電網有限公司
• 主分類號: H04L29/06
• 分類號: H04L29/06
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 賀春林

本發明屬于計算機互聯網技術領域，具體涉及一種基于博弈論的網絡攻防分析方法及系統。所述方法包括：獲取網絡環境中的海量數據信息，并提取網絡態勢指標；通過網絡態勢指標構建網絡安全態勢指標體系并進行量化分析，得到量化分析后的指標權重；基于指標權重通過攻防動態感知模型對網絡安全態勢進行態勢評估，利用納什平衡度使攻防雙方的收益最大化，并得到評估結果；通過可視化的方式將評估結果輸出，以供工作人員做決策參考。本發明通過基于博弈論的攻防動態感知模型對網絡安全態勢進行實時分析，利用納什平衡度使攻防雙方收益最大化，從而對網絡安全態勢做出實時準確的評估，為工作人員的網絡安全防御決策提供更好的參考。

技術領域

本發明屬于計算機互聯網技術領域，具體涉及一種基于博弈論的網絡攻防分析方法及系統。

背景技術

現在的網絡環境，網絡入侵行為更加隨機化、隱蔽化、復雜化和間接化，增加了對網絡安全性的要求。面對網絡威脅的不斷進化，安全研究人員對現有的攻擊威脅和網絡脆弱性等進行了深入研究，研究成果例如防火墻、入侵檢測技術和安全評估技術等。但這些技術都只能處理單一的網絡安全問題，具有局限性和針對性，無法為管理人員提供即全面又有效的網絡安全情況，影響了網絡安全的防御效率。如果僅僅將安全產品收集到的大量數據聚集，易造成存儲空間負載太大，且無法得到有價值的信息。面對網絡的多樣性和異構性，近年來的網絡安全研究重點轉移到如何將多種數據融合并更有效地利用數據全面準確的實時評估網絡安全狀況。

按照評估依據的理論技術，現有的網絡安全評估方法可以分為：知識理論方法、人工智能方法和基于數學模型的方法。上述常規研究方法大多僅關注攻擊或防守的一方，忽略攻防雙方策略相互依存的情況。近年來一些研究小組開始采用博弈論的方法去解決此問題，但現有解決網絡安全問題的博弈論模型多為靜態、較為簡單、難以在現實環境中實現實時準確的評估。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明提供了一種基于博弈論的網絡攻防分析方法及系統，通過基于博弈論的攻防動態感知模型對網絡安全態勢進行實時分析，利用納什平衡度使攻防雙方收益最大化，從而對網絡安全態勢做出實時準確的評估，為工作人員的網絡安全防御決策提供更好的參考。

第一方面，本發明提供了一種基于博弈論的網絡攻防分析方法，包括以下步驟：

獲取網絡環境中的海量數據信息，從海量數據信息中提取出影響網絡安全性的網絡態勢指標；

通過網絡態勢指標構建網絡安全態勢指標體系并進行量化分析，得到量化分析后的指標權重；

基于指標權重通過攻防動態感知模型對網絡安全態勢進行態勢評估，利用納什平衡度使攻防雙方的收益最大化，并得到評估結果；

通過可視化的方式將評估結果輸出，以供工作人員做決策參考。

優選地，所述獲取網絡環境中的海量數據信息，具體為：

通過各種監控軟件、傳感器和設備獲取網絡環境中的海量數據信息。

優選地，所述網絡態勢指標包括主機層態勢指標、網絡層態勢指標和服務層態勢指標。

優選地，所述主機層態勢指標包括CPU占用率、內存利用率、進程狀態、磁盤利用率；

所述網絡層態勢指標包括傳輸時延、丟包率、傳輸率和帶寬利用率；

所述服務層態勢指標包括響應時間、半連接數、攻擊頻率、攻擊類型、軟件故障頻率和應用故障數。

優選地，所述通過網絡態勢指標構建網絡安全態勢指標體系并進行量化分析，得到量化分析后的指標權重，具體為：

根據主機層態勢指標、網絡層態勢指標和服務層態勢指標，構建每一層的網絡安全態勢指標體系；

根據每一層的網絡安全態勢指標體系，構建每一層的優先權關系矩陣；