[發明專利]一種基于關聯矩陣的面向對象網絡攻擊建模方法及裝置

有效

• 申請號: 202011184026.8
• 申請日: 2020-10-29
• 公開（公告）號: CN112491801B
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發明（設計）人: 童和欽;倪明;趙麗莉;李滿禮;陳永華;司慶華;徐軍;趙彥麗;張倩;陳玨;高鶴文;李悅岑;張迎星
• 申請（專利權）人: 國電南瑞科技股份有限公司;南瑞集團有限公司;國網江蘇省電力有限公司電力科學研究院;國家電網有限公司
• 主分類號: H04L9/40
• 分類號: H04L9/40;H04L41/14
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 張賞

1.一種基于關聯矩陣的面向對象網絡攻擊建模方法，其特征在于，包括：

將通信信息網絡中的節點和通信鏈路進行抽象，包括：采用面向對象的方法將節點和通信鏈路的實例封裝為一個網絡對象；所述節點包括通信節點和信息節點；將網絡對象的網絡屬性用一個二元組＜T，V＞表示，將網絡對象的網絡方法用一個二元組＜O，W＞表示；所述網絡屬性是對被攻擊的網絡對象狀態特征的表示；所述網絡方法是被攻擊的網絡對象對攻擊行為的處理方法；其中，T為網絡屬性的名稱，V為網絡屬性的具體值，用0、1和-1表示，0表示該網絡對象沒有相應的網絡屬性，1表示網絡屬性為未被攻擊者利用，-1表示網絡屬性已經被攻擊者所利用；O為網絡方法的名稱，W為網絡方法的具體值，用0、1和-1表示，0表示該網絡方法不存在，1表該網絡方法有效，-1表示該網絡方法已被攻擊者利用；

將網絡攻擊行為進行抽象，包括：采用面向對象的方法將攻擊者的攻擊實例封裝為一個攻擊行為對象；將攻擊行為對象屬性用一個二元組＜R，P＞表示，將攻擊行為對象的攻擊行為方法用一個二元組＜S，Q＞表示，所述攻擊行為對象屬性是對攻擊行為對象的操作的描述；所述攻擊行為方法是對攻擊行為對象的攻擊動作的描述；其中，R為攻擊行為對象屬性的名稱，P為攻擊行為對象屬性的具體值，用0和-1表示，0表示攻擊行為對象屬性無效，-1表示攻擊行為對象屬性有效；S為攻擊行為方法的名稱，Q為攻擊行為方法的具體值，用0和-1表示，0表示攻擊行為方法無效，-1表示攻擊行為方法有效；

根據通信信息網絡的拓撲結構基于抽象的節點和通信鏈路建立通信網絡對象關聯矩陣；以及，根據網絡攻擊行為的目標和攻擊數據包經過的通信信息網絡的路徑基于抽象的網絡攻擊行為建立攻擊行為對象關聯矩陣；

對通信網絡對象關聯矩陣和攻擊行為對象關聯矩陣中的元素進行一一匹配，得到網絡攻擊后的通信網絡對象狀態矩陣，包括：

其中，N^T為通信網絡對象狀態矩陣，N⁰為通信網絡對象初始狀態關聯矩陣，ON^T為多次不同的網絡攻擊行為共同作用的攻擊行為對象關聯矩陣；ON^ij為攻擊次序為i的攻擊行為對網絡對象j進行攻擊的攻擊行為對象關聯矩陣；D表示通信信息網絡受到的有先后次序的不同網絡攻擊行為的集合；K表示所屬攻擊次序的攻擊行為攻擊的網絡對象的集合；為延時環節，上標T_j表示對網絡對象j進行攻擊的發生時刻，S_j表示對網絡對象j進行攻擊的持續時間；表示攻擊行為對象與通信網絡對象之間的邏輯匹配；

所述匹配過程為：

對攻擊行為對象的攻擊行為屬性集合和網絡對象的網絡方法集合進行邏輯匹配，判斷攻擊行為是否有效，包括：將網絡方法的二元組＜O，W＞集合中的O的描述與攻擊行為屬性的二元組集合＜R，P＞中的R的描述進行匹配，當描述一致時，對相應的二元組中的W的值和P的值進行計算；如果W為1，則攻擊行為屬性二元組＜R，P＞中，對應的P值變為0即攻擊行為被過濾；如果W為0或-1，則對應的P值依舊為-1，表示攻擊行為有效；

當確定攻擊行為有效后，對攻擊行為對象的攻擊行為方法集合和網絡對象的網絡屬性集合進行邏輯匹配，判斷攻擊是否成功，包括：將攻擊行為方法的二元組＜S，Q＞集合中的S的描述與網絡屬性的二元組集合＜T，V＞中的T的描述進行匹配，當描述一致時，對相應的二元組中的Q的值和V的值進行計算；如果Q為-1，則網絡屬性二元組＜T，V＞中，對應的V值變為-1即攻擊成功；否則，保持不變。