网络态势感知系统研究综述

计算机科学２００６Ｖ０１．３３Ｎｏ．１０

网络态势感知系统研究综述＊）

王慧强赖积保朱亮梁颖

（哈尔滨工程大学计算机科学与技术学院

摘要开展网络态势感知系统ＮＳＡＳ（Ｎｅｔｗｏｒｋ

ＳｉｔｕａｔｉｏｎＡｗａｒｅｎｅｓｓ

哈尔滨１５０００１）

Ｓｙｓｔｅｍ，也称Ｃｙｂｅｒｓｐａｃｅ

ＳｉｔｕａｔｉｏｎＡｗａｒｅｎｅｓｓ

Ｓｙｓｔｅｍ）的研究，对于提高我国网络系统的应急响应能力，缓解网络攻击所造成的危害，发现潜在恶意的入侵行为，提高系统的反击能力等具有十分重要的意义。本文首先给出了态势感知的概念及发展ＮＳＡＳ的必要性；其次介绍了网络态势感知的概念，并对相关概念以及ＮＳＡＳ与ＩＤＳ（ＩｎｔｒｕｓｉｏｎＤｅｔｅｃｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍ）＇的区别与联系进行了讨论，详细综述了国内外ＮＳＡＳ的研究现状。以此为基础提出了ＮＳＡＳ的框架，并着重对相关的关键技术与难点问题进行了论述。最后给出了ＮＳＡＳ今后的发展方向。关键词

态势感知，网络态势感知系统，数据挖掘，数据融合，态势可视化

ＳｕｒｖｅｙｏｆＮｅｔｗｏｒｋＳｉｔｕａｔｉｏｎＡｗａｒｅｎｅｓｓＳｙｓｔｅｍ

ＷＡＮＧＨｕｉ—Ｑｉａｎｇ

（ＣｏｌｌｅｇｅＣｏｍｐｕｔｅｒ

ＬＡＩ

Ｊｉ－Ｂａｏ

ＺＨＵＬｉａｎｇＬＩＡＮＧＹｉｎｇ

Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＨａｒｂｉｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｒｂｉｎ１５０００１）

Ａｂｓｔｒａｃｔ

ＴｈｅｓｔｕｄｙｏｆＮＳＡＳ（ＮｅｔｗｏｒｋＳｉｔｕａｔｉｏｎＡｗａｒｅｎｅｓｓ

Ｓｙｓｔｅｍ

ｏｒ

ＣｙｂｅｒｓｐａｃｅＳｉｔｕａｔｉｏｎＡｗａｒｅｎｅｓｓ

Ｓｙｓｔｅｍ）ｈａｓ

ａｂ—

ｇｒｅａｔｉｍｐｏｒｔａｎｃｅｉｎｉｍｐｒｏｖｉｎｇａｂｉｌｉｔｉｅｓｏｆｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ

ｔｏ

ｅｍｅｒｇｅｎｃｅｓ，ｒｅｄｕｃｉｎｇｌｏｓｓｅｓｏｆｎｅｔｗｏｒｋａｔｔａｃｋｓ，ｒｅｖｅａｌｉｎｇ

ｎｏｒｍａｌｌｙｉｎｔｒｕｓｉｏｎｓａｎｄｅｎｈａｎｃｉｎｇｓｙｓｔｅｍａｂｉｌｉｔｉｅｓｏｆｆｉｇｈｔｉｎｇｂａｃｋ．Ａｔｆｉｒｓｔ，ｔｈｅｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎｏｆｓｉｔｕａｔｉｏｎａｗａｒｅｎｅｓｓａｎｄ

ｔｈｅｎｅｃｅｓｓｉｔｙｏｆｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇＮＳＡＳｗｅｒｅｇｉｖｅｎ．Ｔｈｅｎ，ｔｈｅｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎｏｆＮＳＡＳｗａｓｐｒｅｓｅｎｔｅｄａｎｄｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｓｏｆＮＳＡＳａｎｄ１ＤＳｗｅｒｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｔｈｅ

ｓｕｍｍａｒｉｚａｔｉｏｎｏｆｓｔｕｄｙｉｎｇｓｉｔｕａｔｉｏｎｉｎｔｈｅｗｏｒｌｄｉｓｐｒｅｓｅｎｔｅｄ．ＴｈｅａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅｏｆＮＳＡＳ

ｔＯ

ｗａｓｐｒｏｐｏｓｅｄｉｎｔｈｅｆｏｌｌｏｗｉｎｇ．ＴｈｅｋｅｙｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄｄｉｆｆｉｃｕｌｔｉｅｓｒｅｌａｔｅｄＩｎｔｈｅｅｎｄ，ｔｈｅｆｕｔｕｒｅＫｅｙｗｏｒｄｓ

ｂｕｉｌｄｉｎｇＮＳＡＳｐｒｏｔｏｔｙｐｅ

ａｒｅ

ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．

ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆＮＳＡＳｗａｓｄｅｓｃｒｉｂｅｄ．

ｓｙｓｔｅｍ，Ｄａｔａｍｉｎｉｎｇ，Ｄａｔａｆｕｓｉｏｎ，Ｓｉｔｕａｔｉｏｎｖｉｓｕａｌｉｚａｔｉｏｎ

Ｓｉｔｕａｔｉｏｎａｗａｒｅｎｅｓｓ，Ｎｅｔｗｏｒｋｓｉｔｕａｔｉｏｎａｗａｒｅｎｅｓｓ

１

引言

态势感知（ＳｉｔｕａｔｉｏｎＡｗａｒｅｎｅｓｓ）这一概念源于航天飞行

会的影响越来越大，网络安全问题也越来越突出，并逐渐成为Ｉｎｔｅｒｎｅｔ及各项网络服务和应用迸一步发展所亟需解决的关键问题。此外，随着网络入侵和攻击行为正向着分布化、规模化、复杂化、间接化等趋势发展，势必对安全产品技术提出更高的要求。国家计算机网络应急技术处理协调中心（ＣＮＣＥＲＴ／ＣＣ）在发布的《２００４年网络安全工作报告》中提到了２００４年４月１１日发生的全国性断网事件，再次向我们敲响警钟，也充分暴露了我国网络安全体系的脆弱。而现有安全产品（如ＩＤＳ）也无法监控防御此类事件。因此迫切需要研究一项新技术来实现大规模网络的安全态势监控。基于上述原因，提出了ＮＳＡＳ的研究，旨在对网络态势状况进行实时监控，并对潜在的、恶意的网络行为变得无法控制之前进行识别，给出相应的应对策略。

的人因（ＨｕｍａｎＦａｃｔｏｒｓ）研究［】］，此后在军事战场、核反应控制、空中交通监管（Ａｉｒ

Ｔｒａｆｆｉｃ

Ｃｏｎｔｒｏｌ，ＡＴＣ）以及医疗应急

调度等领域被广泛地研究。态势感知之所以越来越成为一项热门研究课题，是因为在动态复杂的环境中，决策者需要借助态势感知工具显示当前环境的连续变化状况，才能准确地做出决策。１９８８年，Ｅｎｄｓｌｅｙ在文Ｅ２３中把态势感知定义为“在一定的时空条件下，对环境因素的获取、理解以及对未来状态的预测”，整个态势感知过程可由如图１所示的三级模型直观地表示出来。

２网络态势感知系统

２．１

网络态势感知概念

Ｔｒａｆｆｉｃ

网络态势感知源于空中交通监管（Ａｉｒ

Ｃｏｎｔｒｏｌ，

ＡＴＣ）态势感知，是一个比较新的概念，并且在这方面开展研

图１

态势感知的三级模型

究的个人和机构也相对较少。１９９９年，ＴｉｍＢａｓｓ在文［３３中首次提出了网络态势感知（Ｃｙｂｅｒｓｐａｃｅ

目前随着Ｉｎｔｅｒｎｅｔ的发展普及，网络的重要性及其对社

Ｓｉｔｕａｔｉｏｎ

Ａｗａｒｅｎｅｓｓ）

这个概念，并对网络态势感知与ＡＴＣ态势感知进行了类比，

＊）高等学校博士学科点专项科研基金项目（２００５０２１７００７）、国防预研重点资助项目（４１３１５０７０２）、武备预研基金资助项目（５１４１６０６０１０４ＣＢ０１０１）。王慧强博士、教授、博导，研究方向为可靠性理论、计算机网络；赖积保博士研究生，研究方向为计算机网络、信息安

全；朱亮硕士研究生，研究方向为信息安全；梁颖博士研究生，研究方向为计算机网络、数据融合。

万方数据　

５

旨在把ＡＴＣ态势感知的成熟理论和技术借鉴到网络态势感Ｃ４）检测效率不同。ＩＤＳ不仅误报率和漏报率高，而且无知中去。

法检测出未知攻击和潜在的恶意网络行为。ＮＳＡＳ通过对多目前，对网络态势感知还未能给出统一的、全面的定义。源异构数据的融合处理，提供动态的网络态势状况显示，为管所谓网络态势是指由各种网络设备运行状况、网络行为以及理员分析网络攻击行为提供了有效依据。

用户行为等因素所构成的整个网络当前状态和变化趋势。值同时，ＮＳＡＳ与ＩＤＳ也存在一定的联系。其中１ＤＳ便可得注意的是，态势是一种状态，一种趋势，是一个整体和全局作为ＮＳＡＳ的数据源之一，为其提供所需数据信息。

的概念，任何单一的情况或状态都不能称之为态势。网络态２．４相关工作

势感知是指在大规模网络环境中，对能够引起网络态势发生自ＴｉｍＢａｓｓ提出了网络态势感知概念后，随即在文Ｅ４］变化的安全要素进行获取、理解、显示以及预测未 …… 此处隐藏：2086字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……