大规模网络安全事件预警可视化算法研究

大规模网络安全事件预警可视化算法研究

ＣｏｍｐｕｔｅｒＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄ

Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ计算机工程与应用２００７，４３（２１）

１１５

大规模网络安全事件预警可视化算法研究

孙艺竣，张宏莉，何

慧

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哈尔滨工业大学国家计算机信息内容安全重点实验室．哈尔滨１５０００１

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ｐｕｔｅｒＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ。２００７，４３（２１）：１１５－１１７．

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摘要：安全事件的可视化是大规模网络安全宏观预警的重要组成部分。根据大规模网络拓扑的结构特点，结合空问信息可视化领域中Ｈ３算法，提出了对大规模网络安全事件的宏观分布特征和局部细节进行空间可视化的处理办法。最后有效应用于教育网网络安全数据的宏观显示．实验证明为网络管理员提供了直观的显示效果并为其了解网络安全事件整体态势和从全局角度制定行之有效的控制策略提供了有力依据。

关键词：入侵检测；大规模网络安全预警；安全事件；可视化；Ｈ３算法

文章编号：１００２—８３３１（２００７）２１—０１１５—０３

文献标识码：Ａ

中图分类号：Ⅱ马９３

ｌ引言

增大。因此。需要采用更有效的方法来解决上述问题，既能保证蠕虫等大规模爆发的网络安全事件严重地危胁Ｉｎｔｅｒａｃｔ的

减少重叠，又能同时显示细节和宏观特征．并辅以方便的交互安全．建立大规模网络安全预警系统已成为学术界、企业界和功能，充分利用人类对可视模式快速识别的能力．帮助管理员国家政府部门所普遍关注的重要问题。而一个具有良好可视化观察、操纵、发现、理解复杂的大规模网络异常事件，从而极其效果和交互功能的人机界面是影响安全预警系统可用性的关有效地发现隐藏在复杂信息内部的现象、特征和规律。这对于键。但随着被监测网络规模的扩大．网络拓扑的规模和复杂度大规模网络安全预警系统的可用性具有非常重要的意义。

不断地增大．蕴涵在各种安全事件中的信息也在急剧地膨胀，如何将这些庞大的信息以有效的可视化形式呈现给管理员是

２相关研究工作

一项很有挑战的工作。

近几年来，随着Ｉｎｔｅｍｅｔ的飞速发展。商业数据的大量计大规模网络安全事件可视化的基础是网络拓扑的可视化。算。电子商务的全面展开，以及数据仓库的大规模应用，产生了在绘制大规模网络拓扑图时，由于绘图可用的空间是有限的，一个广泛的需求：可视化技术要作为一个基本工具．应用于大点、线数量繁多且分布位置不确定，采用传统的平面绘图方法规模的抽象信息，揭示信息之间的关系和信息中隐藏的特征。必然导致点线重叠。线线交叉，主次不分的“麻团现象”【Ｉｊ，根本如何把这些非空间抽象信息映射为有效的可视化形式是信息无法在此基础上显示各种异常事件的信息。而采用层次化多视可视化闭的研究范畴。信息可视化是研究人、计算机表示的信息图的方法可以使管理员通过ｚｏｏｍ—ｉｎ的操作，在新的视图中可以及它们交互的技术。注重认知能力提高的方式；在实现交互视化缩小的网络范围，这样虽然可以减少重叠现象，但是会丢时．广泛使用了２Ｄ和３Ｄ动画对象来表示信息和信息的结构。失局部节点在全局环境中的上下文信息。误导管理员的可能性

目前开发的信息可视化系统的重要特征就是实时的交互性、动

基金项目：国家高技术研究发展计划（８６３）（ｔｈｅＮａｔｉｏｎａｌ

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Ｎｏ．２００２ＡＡｌ４２０２０）；

国家自然科学基金（ｔｈｅＮａｔｉｏｎａｌＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｅｅＦｏｕｎｄａｔｉｏｎｏｆＣｈｉｎａｕｎｄｅｒＧｒａｎｔＮｏ．６０２０３０２１）ｏ

作者简介：孙艺峻（１９８２－），男，哈尔滨工业大学硕士生．主要研究方向为网络安全，入侵检测；张宏莉（１９７３一），女。哈尔滨工业大学教授，博士生导

师，主要研究方向为网络安全，网络测量．网格计算；何慧（１９７４－）。女，啥尔滨工业大学博士生。主要研究方向为网络安全，网络测量，网络模拟。

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大规模网络安全事件预警可视化算法研究

１１６２００７．４３（２１）ＣｏｍｐｕｔｅｒＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄ

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