網(wǎng)絡(luò)安全領(lǐng)域態(tài)勢(shì)感知技術(shù)現(xiàn)狀分析

孫向芳*，林斌

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網(wǎng)絡(luò)安全領(lǐng)域態(tài)勢(shì)感知技術(shù)現(xiàn)狀分析

孫向芳*，林斌

（中國(guó)人民解放軍69026部隊(duì)，新疆烏魯木齊，830092）

網(wǎng)絡(luò)空間安全既涵蓋包括人、機(jī)、物等實(shí)體在內(nèi)的基礎(chǔ)設(shè)施安全，也涉及到其中產(chǎn)生、處理、傳輸、存儲(chǔ)的各種信息數(shù)據(jù)的安全。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)安全態(tài)勢(shì)感知技術(shù),管理人員可以直觀準(zhǔn)確的判斷網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)當(dāng)前的形勢(shì),并能預(yù)測(cè)未來(lái)網(wǎng)絡(luò)安全狀態(tài)的趨勢(shì),以此提前做出相應(yīng)防范措施，這對(duì)于網(wǎng)絡(luò)空間安全具有極為重要的意義。

網(wǎng)絡(luò)空間安全；態(tài)勢(shì)感知；網(wǎng)絡(luò)輿情

引言

隨著信息技術(shù)的持續(xù)變革推進(jìn)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)已不再局限于傳統(tǒng)的機(jī)與機(jī)的互聯(lián)，而是不斷趨向于物與物的互聯(lián)、人與人的互聯(lián)，成為融合互聯(lián)網(wǎng)、社會(huì)網(wǎng)絡(luò)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、工控網(wǎng)等在內(nèi)的泛在網(wǎng)絡(luò)。

1 相關(guān)概念

經(jīng)過(guò)半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展，以互聯(lián)網(wǎng)為代表的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為真正全球意義的信息共享與交互平臺(tái)，深刻地改變了人類社會(huì)政治、經(jīng)濟(jì)、軍事、日常工作和生活的各個(gè)方面。隨著信息技術(shù)的持續(xù)變革推進(jìn)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)已不再局限于傳統(tǒng)的機(jī)與機(jī)的互聯(lián)，而是不斷趨向于物與物的互聯(lián)、人與人的互聯(lián)，成為融合互聯(lián)網(wǎng)、社會(huì)網(wǎng)絡(luò)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、工控網(wǎng)等在內(nèi)的泛在網(wǎng)絡(luò)。

鑒于傳統(tǒng)的“網(wǎng)絡(luò)”概念無(wú)法涵蓋其泛在性及戰(zhàn)略意義，美國(guó)在2001年發(fā)布的《保護(hù)信息系統(tǒng)的國(guó)家計(jì)劃》中首次提出了“網(wǎng)絡(luò)空間”(cyberspace)的表述，并在后續(xù)簽署的國(guó)家安全54號(hào)總統(tǒng)令和國(guó)土安全23號(hào)總統(tǒng)令中對(duì)其進(jìn)行了定義：“網(wǎng)絡(luò)空間是連接各種信息技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施的網(wǎng)絡(luò)，包括互聯(lián)網(wǎng)、各種電信網(wǎng)、各種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、各類關(guān)鍵工業(yè)設(shè)施中的嵌入式處理器和控制器”。在國(guó)內(nèi)，沈昌祥院士指出網(wǎng)絡(luò)空間已經(jīng)成為繼陸、海、空、天之后的第5大主權(quán)領(lǐng)域空間，也是國(guó)際戰(zhàn)略在軍事領(lǐng)域的演進(jìn)。方濱興院士則提出：“網(wǎng)絡(luò)空間是所有由可對(duì)外交換信息的電磁設(shè)備作為載體，通過(guò)與人互動(dòng)而形成的虛擬空間，包括互聯(lián)網(wǎng)、通信網(wǎng)、廣電網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、社交網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等”。雖然定義有所區(qū)別，但是研究人員普遍認(rèn)可網(wǎng)絡(luò)空間是一種包含互聯(lián)網(wǎng)、通信網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、工控網(wǎng)等信息基礎(chǔ)設(shè)施，并由人–機(jī)–物相互作用而形成的動(dòng)態(tài)虛擬空間。

由于網(wǎng)絡(luò)虛擬空間與物理世界呈現(xiàn)出不斷融合、相互滲透的趨勢(shì)，網(wǎng)絡(luò)空間的安全性不僅關(guān)系到人們的日常工作生活，更對(duì)國(guó)家安全和國(guó)家發(fā)展具有重要的戰(zhàn)略意義。2012年12月，歐洲網(wǎng)絡(luò)與信息安全局發(fā)布《國(guó)家網(wǎng)絡(luò)空間安全戰(zhàn)略：制定和實(shí)施的實(shí)踐指南》，指出“網(wǎng)絡(luò)空間安全尚沒(méi)有統(tǒng)一的定義，與信息安全的概念存在重疊，后者主要關(guān)注保護(hù)特定系統(tǒng)或組織內(nèi)的信息的安全，而網(wǎng)絡(luò)空間安全則側(cè)重于保護(hù)基礎(chǔ)設(shè)施及關(guān)鍵信息基礎(chǔ)設(shè)施(criticalinformationinfrastructure)所構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)”。而美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究所在2014年發(fā)布的《增強(qiáng)關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)空間安全框架》3)對(duì)網(wǎng)絡(luò)空間安全進(jìn)行了定義，即“通過(guò)預(yù)防、檢測(cè)和響應(yīng)攻擊，保護(hù)信息的過(guò)程”。綜合上述定義，本文認(rèn)為網(wǎng)絡(luò)空間安全既涵蓋包括人、機(jī)、物等實(shí)體在內(nèi)的基礎(chǔ)設(shè)施安全，也涉及到其中產(chǎn)生、處理、傳輸、存儲(chǔ)的各種信息數(shù)據(jù)的安全。

“態(tài)勢(shì)”（Situation）的概念源于軍事領(lǐng)域，用于描述在動(dòng)態(tài)變化的環(huán)境中，內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜且受多種因素影響的被研究對(duì)象的整體狀態(tài)和變化趨勢(shì)。也就是說(shuō)，態(tài)勢(shì)是一種狀態(tài)和趨勢(shì)，表示了一個(gè)整體和全局的概念，對(duì)于任一系統(tǒng)而言，單個(gè)事件都不可稱之為態(tài)勢(shì)。

“感知”（Awareness）的概念是指，人作為主體時(shí)，通過(guò)感覺(jué)器官對(duì)客觀事物的反映。具體來(lái)說(shuō)，就是主體通過(guò)具有主動(dòng)性、實(shí)時(shí)性和智能化的邏輯推理，得出對(duì)客觀事物的觀測(cè)結(jié)論。這一概念被網(wǎng)絡(luò)安全領(lǐng)域所借鑒，描述了態(tài)勢(shì)感知系統(tǒng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的整體安全狀況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，將決策結(jié)果以可視化的方式呈現(xiàn)給管理者的過(guò)程。

態(tài)勢(shì)感知（Situation Awareness）的概念源于航空航天飛行中對(duì)人因（Human Factors）工程的研究，用于描述飛行員觀察和理解其所處情境，并做出決策的過(guò)程。引申來(lái)說(shuō)，就是在一定的時(shí)間和空間范圍內(nèi)，認(rèn)識(shí)所處環(huán)境中的各種事物，獲取和理解各種環(huán)境因素，并預(yù)測(cè)未來(lái)狀態(tài)的過(guò)程。

態(tài)勢(shì)感知廣泛應(yīng)用于航空飛行、空中交通管制、電網(wǎng)管理和軍事指揮等環(huán)境復(fù)雜多變的領(lǐng)域，雖然目前尚未形成一致公認(rèn)的定義，但它的本質(zhì)是，為高效、準(zhǔn)確的決策提供依據(jù)。Endsley從人的認(rèn)知角度，把態(tài)勢(shì)感知描述為與環(huán)境有關(guān)的智能處理，是決策者自身的理解過(guò)程，并將其定義為“在一定的時(shí)間和空間條件下，對(duì)環(huán)境要素進(jìn)行獲取和理解，并對(duì)未來(lái)狀態(tài)進(jìn)行預(yù)測(cè)”；在軍事領(lǐng)域，美國(guó)國(guó)防部提出的JDL（Joint Director of Laboratories）模型給出了態(tài)勢(shì)感知的一個(gè)功能描述，即建立有關(guān)兵力要素、戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境和作戰(zhàn)活動(dòng)的整體視圖；在網(wǎng)絡(luò)安全領(lǐng)域，2006年美國(guó)的“網(wǎng)絡(luò)安全和信息保障聯(lián)邦規(guī)劃（Federal Plan for Cyber Security and Information Assurance）”中，提出了網(wǎng)絡(luò)態(tài)勢(shì)感知（Cyber Situational Awareness）的概念，并將其定義為“幫助安全管理人員進(jìn)行決策的手段，通過(guò)可視化的基礎(chǔ)設(shè)施的安全狀況，識(shí)別關(guān)鍵組件，掌握攻擊者的行為和意圖，有的放矢地調(diào)整防御策略”。下面將主要介紹網(wǎng)絡(luò)安全領(lǐng)域態(tài)勢(shì)感知技術(shù)的研究現(xiàn)狀。

2 網(wǎng)絡(luò)安全態(tài)勢(shì)感知技術(shù)分析

2.1 網(wǎng)絡(luò)安全態(tài)勢(shì)感知

網(wǎng)絡(luò)安全態(tài)勢(shì)感知（Network Security Situation Awareness）指，對(duì)能夠引發(fā)網(wǎng)絡(luò)安全態(tài)勢(shì)變化的，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行環(huán)境中的要素信息的獲取分析和理解處理，并對(duì)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)做出預(yù)測(cè)。1999年，Tim Bass和Dave Gruber首先提出了網(wǎng)絡(luò)空間態(tài)勢(shì)感知（Cyberspace Situational Awareness）的概念，逐漸演化為網(wǎng)絡(luò)安全態(tài)勢(shì)感知。網(wǎng)絡(luò)安全態(tài)勢(shì)感知可以從宏觀上反映網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行狀態(tài)，不僅包括當(dāng)前狀態(tài)，還包括歷史狀態(tài)，并能夠預(yù)測(cè)未來(lái)狀態(tài)：首先，檢測(cè)和獲取對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全性有影響的網(wǎng)絡(luò)要素，其數(shù)據(jù)來(lái)源為網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的告警信息、日志文件和各種網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行記錄等；然后，采用分類、合并和關(guān)聯(lián)等信息分析手段對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行融合，從而實(shí)現(xiàn)分析與評(píng)估，獲得當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的整體安全狀態(tài)信息；最后，根據(jù)當(dāng)前和歷史的網(wǎng)絡(luò)安全態(tài)勢(shì)信息對(duì)未來(lái)安全態(tài)勢(shì)做出預(yù)測(cè)。目前圍繞網(wǎng)絡(luò)安全態(tài)勢(shì)感知的研究主要可以分為：框架模型、數(shù)據(jù)預(yù)處理/態(tài)勢(shì)信息獲取、評(píng)估方法和預(yù)測(cè)方法的研究等。

2.2 網(wǎng)絡(luò)輿情態(tài)勢(shì)

輿情，是指在一定社會(huì)范圍內(nèi)，針對(duì)社會(huì)事件的產(chǎn)生、發(fā)展和變化，民眾所生成并持有的態(tài)度情況。它反映了民眾對(duì)某一社會(huì)現(xiàn)象或問(wèn)題的意見(jiàn)、觀點(diǎn)和情緒等。網(wǎng)絡(luò)輿情指，民眾針對(duì)在網(wǎng)絡(luò)中傳播的某一事件或話題，所發(fā)表的具有一定影響力和傾向性的意見(jiàn)或言論的情況。網(wǎng)絡(luò)輿情態(tài)勢(shì)（Network Public Opinion Situation）是指在網(wǎng)絡(luò)輿情的發(fā)生、發(fā)展和變化過(guò)程中，話題和公眾等輿情要素的屬性和其間的關(guān)系，以及隨時(shí)空變化的趨勢(shì)。網(wǎng)絡(luò)輿情態(tài)勢(shì)的分析過(guò)程，就是從海量網(wǎng)絡(luò)信息中檢測(cè)和發(fā)現(xiàn)輿情話題、分析和評(píng)估網(wǎng)絡(luò)輿情態(tài)勢(shì)的過(guò)程。對(duì)于某一網(wǎng)絡(luò)輿情話題，可以利用其主題內(nèi)容、點(diǎn)擊數(shù)目、評(píng)論人數(shù)及評(píng)論人信息等，通過(guò)采集數(shù)據(jù)、抽取信息、以及對(duì)話題的檢測(cè)追蹤等技術(shù)手段，提取話題屬性，分析其在傳播過(guò)程中的發(fā)展態(tài)勢(shì)。

3 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)現(xiàn)有態(tài)勢(shì)感知研究成果的學(xué)習(xí)和分析可以看出：網(wǎng)絡(luò)安全態(tài)勢(shì)感知技術(shù)起步較早，發(fā)展較為成熟；網(wǎng)絡(luò)輿情態(tài)勢(shì)技術(shù)則是，隨著網(wǎng)絡(luò)的普及、用戶群體的增多和網(wǎng)站、博客、論壇、微博等交互性媒體傳播平臺(tái)的推廣應(yīng)用而興起的，還尚未有成型的研究體系。雖然網(wǎng)絡(luò)空間安全已經(jīng)得到普遍重視，但近年來(lái)一些新的焦點(diǎn)問(wèn)題相繼顯露，網(wǎng)絡(luò)空間仍然面臨著從物理安全、系統(tǒng)安全、網(wǎng)絡(luò)安全到數(shù)據(jù)安全等各個(gè)層面的挑戰(zhàn)，迫切需要進(jìn)行全面而系統(tǒng)化的安全基礎(chǔ)理論和技術(shù)研究。

[1] 羅軍舟, 楊明, 凌振, 等. 網(wǎng)絡(luò)空間安全體系與關(guān)鍵技術(shù). 中國(guó)科學(xué): 信息科學(xué), 2016, 46:939-968.

[2] 方濱興. 從層次角度看網(wǎng)絡(luò)空間安全技術(shù)的覆蓋領(lǐng)域. 網(wǎng)絡(luò)與信息安全學(xué)報(bào), 2016, 1: 2-7.

[3] 韋勇, 連一峰, 馮登國(guó). 基于信息融合的網(wǎng)絡(luò)安全態(tài)勢(shì)評(píng)估模型[J]. 計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展, 2009, 03: 25-26.

[4] 韋勇, 連一峰. 基于日志審計(jì)與性能修正算法的網(wǎng)絡(luò)安全態(tài)勢(shì)評(píng)估模型[J]. 計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào), 2009, 04: 369-370.

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Present Situation Analysis of Situation - sensing Technology in Network Security

SUN Xiangfang*, LIN Bin

(69026, People's Liberation Army, Xinjiang Urumqi, 830092, China)

Cyberspace security covers both the infrastructure security, including people, machines and objects, as well as the security of various information data generated, processed, transmitted and stored. Through the network security situation awareness technology, managers can intuitively and accurately determine the current situation of the network system, and can predict the future trend of network security status, in order to make appropriate preventive measures in advance, which for cyberspace security is of great significance.

cyberspace security; situational awareness; network public opinion

孫向芳, 林斌. 網(wǎng)絡(luò)安全領(lǐng)域態(tài)勢(shì)感知技術(shù)現(xiàn)狀分析[J]. 數(shù)碼設(shè)計(jì), 2017, 6(5): 13-14.

SUN Xiangfang, LIN Bin. Present Situation Analysis of Situation - sensing Technology in Network Security[J]. Peak Data Science, 2017, 6(5): 13-14.

10.19551/j.cnki.issn1672-9129.2017.05.005

TP323

A

1672-9129(2017)05-0013-02

2017-02-01；

2017-02-26。

孫向芳（1985-），女，河南汝州，助工，大專。E-mail: 13319802219@163.com