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专利号: 2022106833206
申请人: 电子科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-09-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种面向网络安全的多层攻击图生成方法,其特征在于,包括,

分三个层次对攻击图进行建模表示:第一层为抽象攻击目标和抽象攻击模式全图,第二层为具体攻击目标和攻击动作子图,第三层为网络资源和攻击条件子图;采用自底向上的方式,从网络资源和攻击条件子图开始,依次生成具体攻击目标和攻击动作子图和抽象攻击目标和抽象攻击模式全图。

2.根据权利要求1所述的一种面向网络安全的多层攻击图生成方法,其特征在于,网络资源和攻击条件子图的生成过程包括:步骤1‑1,首先获取网络中与安全相关的信息,包括主机攻击面信息、主机之间可达性信息;其中,攻击面信息包含每个主机的IP地址、主机开放端口列表和每个开放端口使用的协议类型;主机之间可达性信息包含主机之间开放端口的可达性记录;

步骤1‑2,以每个IP主机作为一个节点v,以每条可达性记录作为一条有向边e,构成网络资源和攻击条件子图G3=(V,E);其中,V为节点集合,记录了所有IP主机及其攻击面信息;

E为节点之间的有向边集合,记录了从源节点对目标节点某个端口的访问可达性信息,包括源节点、目标节点、端口号;不同节点之间可能存在多条有向边;

步骤1‑3,将G3中度为0的节点删除。

3.根据权利要求2所述的一种面向网络安全的多层攻击图生成方法,其特征在于,具体攻击目标和攻击动作子图生成步骤包括:步骤2‑1,利用网络资源和攻击条件子图 G3 作为输入,从其中的节点集合V中得到入度为0的节点,以及入度为0的节点的所有边,获得新的目标节点集合VA、新的边集合EA;从子图G3中删除VA与EA,得到集合(V‑VA,E‑EA);

步骤2‑2,在步骤2‑1得到的集合(V‑VA,E‑EA)中,删除节点集合、边集合中所有端口号和协议在漏洞库中均不存在的成员;

步骤2‑3,若经过上述删除后,仍存在入度为0的节点,删除该节点;

步骤2‑4,在步骤2‑3得到的集合中,对所有边进行修改,通过边的端口号查找公开漏洞库,将边的端口号信息修改为漏洞库中相应的攻击动作类型,从而得到具体攻击目标和攻击动作子图 G2。

4.根据权利要求3所述的一种面向网络安全的多层攻击图生成方法,其特征在于,抽象攻击目标和抽象攻击模式全图G1生成步骤包括:步骤3‑1、在具体攻击目标和攻击动作子图G2中寻找割点集合,将割点集合合并为一个节点,称为抽象攻击目标节点;在具体攻击目标和攻击动作子图G2中寻找入度最大的节点集合,将入度最大的节点集合合并为一个节点,称为抽象攻击源节点;

步骤3‑2、将抽象攻击源节点出发的所有边按照攻击动作类型分类,将属于同一攻击动作类型的边合并一条边,称为第一跳抽象边;将属于同一攻击动作类型的边的到达节点集合合并,称为第一跳抽象中间节点;

步骤3‑3、重复步骤3‑2,从第一跳抽象中间节点开始继续对出发边进行分类合并,生成第二跳抽象边、第二跳抽象中间节点;最终形成从抽象攻击源节点到抽象攻击目标节点的多跳抽象边、多跳抽象中间节点,构成抽象攻击目标和抽象攻击模式全图G1。

5.根据权利要求4所述的一种面向网络安全的多层攻击图生成方法,其特征在于,还包括:步骤3‑4、删除抽象攻击目标和抽象攻击模式全图G1中所有无法找到通往抽象攻击目标节点的路径的抽象中间节点及其到达边。

6.根据权利要求3所述的一种面向网络安全的多层攻击图生成方法,其特征在于,其特征在于,漏洞库包括但不限于CVE、CNVD。

7.根据权利要求4所述的一种面向网络安全的多层攻击图生成方法,其特征在于,其特征在于,步骤3‑1具体包括以下过程:(1)在网络安全知识图谱中对于公开记录的漏洞信息进行搜索,并与图G2中的主机节点进行匹配,列出G2中可能进行的所有攻击;

(2)将图G2中的节点的攻击方式进行分类,把每一个分类作为一个割点集合;

(3)把图G2中的每个割合并为一个超级节点,称为抽象攻击目标节点;

(4)对于合并后的超级节点图,搜寻入度最大的节点,作为抽象攻击源节点。

8.根据权利要求4所述的一种面向网络安全的多层攻击图生成方法,其特征在于,其特征在于,步骤3‑2具体包括以下过程:(1)在网络安全知识图谱中对于公开记录的漏洞信息进行搜索,并与源节点为出发的边进行匹配并分类;

(2)合并相同分类的边,称为第一跳抽象边;

(3)将所有第一跳抽象边的到达节点作为一个割,继续形成抽象节点,称为第一跳抽象中间节点。

9.根据权利要求1或4所述的一种面向网络安全的多层攻击图生成方法,其特征在于,使用动态规划算法,在不同层次的图之间,用对相同进行节点映射的方式记录上层和下层子图之间的映射关系,形成能够实现动态调整的三层数据结构,当下层的图发生变化时,迅速回到相应步骤,重新生成上层的图。