基于多源异构信息的网络安全智能态势感知系统ppt课件.ppt
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1、基于多源异构信息的网络安全智能态势感知系统,中国航天系统工程有限公司2018年11月16日,集团公司重大自主创新项目,目录,CONTENTS,1,研究的目的和意义国内外研究现状和技术发展趋势,“万网融合”的大背景下,未来“智慧产业”平台系统中将存在上千个信息系统及上万种设备类型数据结构及接口标准不一,导致传统数据采集、流转和交换技术已无法满足大数据环境下的生态需求目前通用一般技术大多采用服务器定制数据接口,终端按照接口进行数据结构改造的方式,该方式存在实施成本高、效率低等不足。,航天一院系统工程公司组织的多源异构数据融合及安全交换智能服务平台项目从集团公司加快探索研究信息经济时代“人与物实现普
2、遍互联”的网间网技术出发。针对智慧企业数据驱动综合创新产业发展过程中数据“融、联、享、用”上所遇到的问题,研究突破资源接入模型、统一消息空间、安全交换共享等关键技术,研制智能服务平台,开展集团内部智慧企业及外部数据融合的产业化推广工作。,1999,1999 年,Tim Bass 和美国空军基地的 Dave Gruber 提出了网络态势感知的概念,把空中交通监管态势感知中已经成熟的理论和技术推广到网络态势感知中,2008,代表性的研究成果:Ratna和Phillip等人根据系统状态分析,分别实现了系统安全状况的可视化和入侵行为检测,2020,美国航天司令部草拟了规划未来信息战列文件, 2020远
3、景设想强调国防全网基础设施的网络态势感知、对下次攻击的作战评估、灵活的计算机网络攻击效果评价等内容。,国外态势感知技术研究现状,国内针对态势感知及多源异构数据融合领域技术的研究则起步比较晚上海交大的李建华在现有研究的基础上研发网络安全态势综合处理系统,并提出了一种基于知识基的网络安全态势感知初步分析方法。电子科技大学秦志光教授主持的国家 242 信息安全计划课题“网络安全态感知系统”西安交通大学的郑庆华针对网络安全态势感知及趋势预测展开研究,并主持国家 242 信息安全计划课题四川大学的李涛从免疫学角度进行了网络安全态势的定量感知研究国防科技大学的蔡志平在前期网络测量领域研究的基础上,探讨基于
4、网络测量的网络安全态势感知相关技术中国科学技术大学韦勇提出基于信息融合及基于日志审计与性能修正算法的网络安全态势评估模型,国内研究现状,从上述文献及研究成果可以看出,经过十年来的发展,在各国研究人员和科研机构的共同努力之下该领域在态势评估、态势分析、态势预测及态势可视化等方面取得了一定的研究成果,且部分研究内容所具有的深远意义,已经为各国社会经济发展的关键部门所重视但是研究成果较多停留在模拟和仿真的阶段,特别针对异构数据源的研究,有待进一步的验证和推广应用。,集团内技术研究现状航天科工集团在转型升级的过程中,建立了国内首个工业互联网平台,并提出了以万网融合现实增强技术及应用框架框架中重点提出了
5、网间网平台层,核心技术是在确保各自信息安全的前提下,提供各种网络应用平台之间数据的交换共享,形成“信息互通、资源共享、能力协同、开放合作、互利共赢”的技术体系和商业体系。,2,主要研究内容技术指标最终成果形式,为我国重点行业的网络安全威胁感知、预警、应急响应和处置工作提供一套整体性安全解决方案采用知识化数据融合、并行语义推理等作为数据处理、数据分析的基础技术,通过多元异构数据的标准化以及汇聚融合技术进行标准化表达并实时分析、汇聚并存储提出的多种网络安全威胁识别、网络安全态势感知的方法,并使用威胁可视化技术直观的展现将网络安全风险及威胁,通过网络安全预警及通报平台,向相关当事人,帮助管理者高效管
6、理网络安全风险和威胁事前、事中、事后的整个生命周期。,以数据为中心异构网络信息交换与管控一体化技术体系:,多元异构数据汇聚、融合、存储系统及平台;网络安全威胁态势可视化平台;,知识产权:国家软件著作权2个,国家发明专利1项,网络安全威胁识别、网络安全态势感知系统;,嵌入式威胁感知设备,3,技术方案技术途径,多元异构的网络安全数据汇聚融合,多元安全事件关联分析及并行推理技术,威胁识别、态势感知及可视化,网络安全预警及通报机制,本项目以多元异构网络安全数据汇聚融合共享为基础以多元事件关联分析、海量语义并行推理、网络安全事件全生命期管理技术为工具提出网络安全威胁统计分析模型,进行多元异构网络安全数据
7、的汇聚同和与共享技术研究,事件关联性分析和海量语义推理技术的优化与实现打造网络安全威胁分析和网络安全态势感知可视化平台,建立网络安全风险、威胁预警通报机制与平台化建设,实现相应的端网集合的联合处置方法拟采用的方法、原理、机理、算法、模型如右图:,多元异构的网络安全数据汇聚融合,异构网络安全数据融合汇聚、知识化共享技术研究的内容如图所示,包括异构网络安全数据知识化统一技术、自适配异构数据语义采集、和以数据为中心的网络安全态势汇聚共享技术研究。,网络安全感知对象描述建模理论研究与融合工具研制从网络安全监管对象与网络安全感知动作代理两个角度,建立语义模板和实例化建模工具。在建模的基础上,网络安全感知
8、数据的接入、适配、解释、语义知识化及汇聚封装如图所示,多元异构的网络安全数据汇聚融合,高并发命名化汇聚层叠网方案研制每个地区中心的若干事件代理可以形成自己的中心簇,以提供簇级的可扩展性,而成簇的代理再次连接在一起扩展了地域范围,进行广域互联,实现了类似如图所示的一组事件代理形成一个分布式的覆盖网络采用策略驱动名称聚合的路由算法实现,避免在数据分发时执行策略匹配,极大提高吞吐量、降低时延,多元异构的网络安全数据汇聚融合,大数据汇聚原型的研制大数据的汇聚必须解决传输过程中的负载均衡、多链路聚合、跨介质传输、跨协议传输、存储冗余等问题在本项目中需要使用排重技术处理好数据采样重复问题,对于不能实时处理
9、的数据,采用非结构化存储方式,由大数据汇聚系统为原始数据添加“Tag”,用于非结构化数据库建立索引,多元异构的网络安全数据汇聚融合,由于网络安全威胁的复杂性、不确定性、潜伏性,通常难以在产生破坏之前识别到它。但是从多元事件的角度去看,一起网络安全威胁发生之前,往往与同一时间、同一地点,甚至不同时间、不同地点、不同类型的网络活动、网络安全事件息息相关,它们之间存在着一种潜在的因果关系,通过发现这种潜在的因果关系,可以发现及预测网络安全威胁、量化网络安全态势。,多元安全事件关联分析及并行推理技术,多元安全事件关联分析针对不同层次、不同种类的网络活动与不同网络安全威胁之间的关系模型以及事件关联发现技
10、术通过统计概率图模型在不同类型的网络安全威胁、网络活动间找到潜在关系同时利用知识库中现有的知识推断未知的知识,完成多种事件之间的链接预测,多元安全事件关联分析及并行推理技术,基于海量语义信息的并行推理技术由于引入了大量的威胁情报以及采集网络的海量网络活动、网络报警信息,传统的语义推理根本无法满足时间和空间上的要求。基于海量语义的并行推理技术成为必须解决的科学难题。本项目拟从两方面来解决,即语义信息存储与检索方法的设计,以及推理算法的优化。,多元安全事件关联分析及并行推理技术,基于海量语义信息的并行推理技术研究在HBase上存储RDF和OWL数据,优化现有的 SPARQL 检索算法,从而为推理算
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