12-网络安全框架及模型-网络生存模型

目录

网络生存模型

1 背景概述

2 主要内容

3 系统划分

4 攻击模式分析

5 正常服务模式定义

6 入侵模式分析

7 基本功能和关键信息保护

8 应用场景

9 优势和局限性

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网络生存模型

1 背景概述

网络生存模型是指在网络信息系统遭受攻击或故障的情况下，评估网络信息系统能够继续提供必要服务的能力的模型。该模型主要关注网络信息系统的可靠性、稳定性和安全性等方面，旨在提高网络系统的生存能力和可靠性。

目前，国际上通用的网络生存模型遵循“3R”的建立方法，即划分系统为不可攻破的安全核和可恢复部分，对一定的攻击模式给出相应的抵抗（Resistance）、识别（Recognition）和恢复（Recovery）策略，定义网络信息系统应具备的正常服务模式和可能被黑客利用的入侵模式，给出系统需要重点保护的基本功能服务和关键信息等。

网络生存模型的核心思想是“深度防御”，包括人、技术、操作三个要素，以及保护网络和基础设施、保护区域边界、保护计算环境、支持性基础设施四个焦点领域。这种模型将信息网络安全防护措施有机组合起来，针对保护对象，部署合适的安全措施，形成多道保护线，各安全防护措施能够相互支持和补救，尽可能地阻断攻击者的威胁。

在网络生存模型的研究方面，马里兰大学结合入侵检测提出了生存性的屏蔽、隔离和重放等方法，对防止攻击危害的传播和干净的数据备份等方面进行了有益的探讨。美国CERT、DoD等组织都开展了有关研究项目，如DARPA已启动容错网络（FaultNetwork）研究计划。

综上所述，网络生存模型是一种评估网络信息系统生存能力的模型，通过遵循“3R”的建立方法，实现网络系统的可靠性和稳定性。

2 主要内容

网络生存模型主要关注网络信息系统在遭受攻击或故障的情况下，仍能持续提供必要服务的能力。该模型的主要内容包括以下几个方面：

1. 系统划分：将网络系统划分为不可攻破的安全核和可恢复部分。安全核是网络系统中最核心的部分，必须保证其安全性和可靠性，而可恢复部分则是为了应对攻击和故障所做的额外保障。

2. 攻击模式分析：分析可能对网络系统造成威胁的攻击模式，包括拒绝服务攻击、病毒、蠕虫、特洛伊木马等。针对这些攻击模式，制定相应的抵抗（Resistance）、识别（Recognition）和恢复（Recovery）策略。

3. 正常服务模式定义：定义网络信息系统应具备的正常服务模式，包括服务类型、服务级别等，以便评估网络系统的性能和可用性。

4. 入侵模式分析：分析可能被黑客利用的入侵模式，包括恶意代码植入、数据篡改、敏感信息泄露等。了解入侵模式的手段和目的，有助于更好地制定安全策略和防护措施。

5. 基本功能服务和关键信息保护：确定网络信息系统需要重点保护的基本功能服务和关键信息，如数据传输、存储和处理等，制定相应的安全策略和防护措施，确保这些服务和信息的安全性和完整性。

此外，网络生存模型还强调了“深度防御”的策略，包括人、技术、操作三个要素，以及保护网络和基础设施、保护区域边界、保护计算环境、支持性基础设施四个焦点领域。这种策略将信息网络安全防护措施有机组合起来，针对保护对象，部署合适的安全措施，形成多道保护线，各安全防护措施能够相互支持和补救，尽可能地阻断攻击者的威胁。

3 系统划分

网络生存性模型的系统划分是为了将系统划分为不同的安全等级和恢复能力，以便更好地管理和保护网络信息系统。系统划分通常包括以下几个步骤：

1. 确定系统重要性和业务需求：首先需要确定网络信息系统的重要性和业务需求，了解系统的关键功能和业务目标，以便为系统划分提供依据。

2. 识别关键资源和资产：对网络信息系统中的关键资源、资产和数据进行识别和分类，了解其价值和重要性，以便为后续的系统划分提供依据。

3. 划分安全等级和恢复能力：根据关键资源和资产的重要性和业务需求，将系统划分为不同的安全等级和恢复能力。安全等级高的区域需要具备更强的安全防护措施，恢复能力强的区域需要具备快速恢复的能力。

4. 制定安全策略和防护措施：针对不同的安全等级和恢复能力，制定相应的安全策略和防护措施，包括访问控制、数据备份、容灾恢复等。

5. 监控和维护：对系统的运行状态和安全状况进行实时监控和维护，及时发现和处理安全事件和故障，确保系统的正常运行和安全性。

在网络生存性模型的系统划分中，还需要注意以下几点：

1. 系统划分需要与业务需求相匹配，确保系统的正常运行和业务的连续性。

2. 系统划分需要考虑不同安全域之间的互操作性，确保不同安全域之间的通信和数据交换的安全性。

3. 系统划分需要具备足够的灵活性和可扩展性，以便应对未来业务发展和技术变化的需求。

4. 系统划分需要充分考虑现有网络架构和资源状况，尽可能地利用现有设备和资源，降低成本和维护难度。

4 攻击模式分析

攻击模式分析是网络生存模型中非常重要的一个环节，它主要是对可能对网络系统造成威胁的攻击模式进行深入的分析和理解。通过对攻击模式的识别和研究，可以更好地制定相应的防御策略和恢复措施，提高网络系统的生存能力。

攻击模式分析主要包括以下几个方面：

1. 攻击类型分析：分析可能对网络系统造成威胁的攻击类型，包括拒绝服务攻击、病毒、蠕虫、特洛伊木马等。了解不同攻击类型的原理、手段和影响范围，有助于更好地制定防御策略。

2. 攻击路径分析：分析攻击者可能采取的攻击路径，包括网络流量分析、漏洞扫描、社会工程学攻击等。了解攻击路径有助于更好地制定安全防护措施，阻断攻击者的威胁。

3. 攻击模式演变分析：随着技术的发展和攻击手段的演变，攻击模式也在不断变化。因此，需要持续跟踪和研究攻击模式的演变趋势，以便及时调整和更新防御策略。

4. 漏洞管理：分析网络系统中的漏洞和弱点，及时发现和修复漏洞，避免被攻击者利用。漏洞管理是提高网络系统安全性的重要措施之一。

5. 威胁情报：收集和分析与网络系统相关的威胁情报，包括恶意软件样本、攻击源、攻击手法等，以便更好地了解攻击者的行为和意图，制定更有效的防御策略。

在进行攻击模式分析时，需要注意以下几点：

1. 攻击模式分析需要与实际业务场景相结合，了解业务需求和安全目标，以便更好地制定相应的防御策略。

2. 攻击模式分析需要综合考虑技术和人两个因素，不仅需要关注技术层面的防御，还需要关注人员安全意识的提高和管理制度的完善。

3. 攻击模式分析需要持续进行，随着技术的变化和攻击手段的演变，需要不断更新和分析攻击模式，以便及时调整和更新防御策略。

4. 攻击模式分析需要多方面的合作和支持，包括安全厂商、研究机构、安全社区等，共同研究和应对网络安全威胁。

5 正常服务模式定义

正常服务模式定义是网络生存模型中的重要组成部分，主要目的是明确网络信息系统应具备的正常服务模式，以便评估系统的性能和可用性。

正常服务模式定义主要包括以下几个方面：

1. 服务类型定义：确定网络信息系统提供的服务类型，包括数据传输、数据存储、数据处理等。针对不同的服务类型，制定相应的性能指标和服务质量要求。

2. 服务级别定义：根据服务的重要性和业务需求，定义不同服务类型对应的服务级别。服务级别通常包括高可用性、高可靠性、高性能等，需要根据实际需求进行选择和配置。

3. 可用性评估：评估网络信息系统的可用性，包括系统的平均无故障时间、平均修复时间、可用性指标等。通过评估可用性，可以了解系统的可靠性和稳定性，以便更好地制定相应的安全策略和防护措施。

4. 性能指标制定：制定网络信息系统的性能指标，包括吞吐量、响应时间、并发用户数等。性能指标的制定需要根据实际业务需求和用户规模进行合理配置，以确保系统能够满足用户的需求和期望。

在进行正常服务模式定义时，需要注意以下几点：

1. 服务模式定义需要与实际业务场景相结合，了解业务需求和用户规模，以便更好地制定相应的服务模式和性能指标。

2. 服务模式定义需要综合考虑系统的可靠性和稳定性，避免单一的服务级别过高或过低，以确保系统的可用性和稳定性。

3. 服务模式定义需要具备足够的灵活性，以便应对未来业务发展和技术变化的需求。

4. 服务模式定义需要充分考虑现有网络架构和资源状况，尽可能地利用现有设备和资源，降低成本和维护难度。

6 入侵模式分析

入侵模式分析是网络生存模型中的重要环节，主要目的是识别和了解可能被黑客利用的入侵模式，以便制定相应的安全策略和防护措施。

入侵模式分析主要包括以下几个方面：

1. 识别潜在威胁源：分析可能对网络系统造成威胁的潜在威胁源，包括黑客组织、恶意软件、内部人员等。了解威胁源的特点和攻击手段，有助于更好地制定防御策略。

2. 识别入侵方式和手段：分析可能被黑客利用的入侵方式和手段，包括社交工程攻击、恶意软件感染、漏洞利用等。了解入侵方式和手段有助于发现和预防潜在的安全风险。

3. 定义正常行为模式：建立网络信息系统的正常行为模式，以便及时发现异常行为和潜在的入侵活动。通过对正常行为模式的监测和分析，可以及时发现和应对安全威胁。

4. 威胁情报收集和分析：收集和分析与网络系统相关的威胁情报，包括恶意软件样本、攻击源、攻击手法等。通过威胁情报的收集和分析，可以更好地了解黑客的攻击手段和意图，制定更有效的防御策略。

在进行入侵模式分析时，需要注意以下几点：

1. 入侵模式分析需要与实际业务场景相结合，了解业务需求和安全目标，以便更好地制定相应的防御策略。

2. 入侵模式分析需要综合考虑技术和人两个因素，不仅需要关注技术层面的防御，还需要关注人员安全意识的提高和管理制度的完善。

3. 入侵模式分析需要持续进行，随着技术的变化和攻击手段的演变，需要不断更新和分析入侵模式，以便及时调整和更新防御策略。

4. 入侵模式分析需要多方面的合作和支持，包括安全厂商、研究机构、安全社区等，共同研究和应对网络安全威胁。

7 基本功能和关键信息保护

基本功能和关键信息保护是网络生存模型的重要组成部分，主要目的是确保网络信息系统中的基本功能服务和关键信息得到有效的保护，防止受到攻击和破坏。

基本功能和关键信息保护主要包括以下几个方面：

1. 基本功能服务保护：确定网络信息系统所需要的基本功能服务，包括数据传输、存储和处理等。针对这些基本功能服务，制定相应的安全策略和防护措施，确保服务的安全性和可靠性。

2. 关键信息保护：对网络信息系统中的关键信息进行识别和分类，制定严格的信息访问控制和保密制度，确保信息的机密性、完整性和可用性。同时，采取加密、签名等安全措施，防止信息被窃取、篡改或破坏。

3. 安全审计和监控：对网络信息系统的基本功能服务和关键信息进行安全审计和监控，及时发现和处理潜在的安全风险和威胁。同时，采取相应的日志记录和报警措施，以便及时发现和应对安全事件。

4. 灾难恢复和数据备份：制定灾难恢复计划和数据备份策略，确保在遭受攻击或故障时，网络信息系统能够快速恢复运行，并保证数据的完整性和可用性。同时，定期进行灾难恢复演练和数据备份恢复测试，确保计划的可行性和有效性。

在进行基本功能和关键信息保护时，需要注意以下几点：

1. 保护措施需要与实际业务场景相结合，了解业务需求和安全目标，以便更好地制定相应的保护策略。

2. 保护措施需要综合考虑技术和人两个因素，不仅需要关注技术层面的防御，还需要关注人员安全意识的提高和管理制度的完善。

3. 保护措施需要持续进行，随着技术的变化和攻击手段的演变，需要不断更新和调整保护策略。

4. 保护措施需要多方面的合作和支持，包括安全厂商、研究机构、安全社区等，共同研究和应对网络安全威胁。

8 应用场景

网络生存模型在网络信息安全领域有着广泛的应用场景，主要包括以下几个方面：

1. 关键基础设施保护：网络生存模型可以应用于关键基础设施的保护，如电力、水利、交通等。这些基础设施一旦遭受攻击，可能导致严重的后果，甚至影响国家安全。网络生存模型可以分析基础设施的脆弱性和可能遭受的攻击模式，从而制定有效的防护策略。

2. 金融行业安全：金融行业对网络安全的要求极高，网络生存模型可以应用于银行的网络安全防护。通过分析金融交易中的正常行为模式和潜在的入侵模式，可以及时发现和预防潜在的安全风险，保护客户的资金安全和交易数据的完整性。

3. 医疗保健行业：医疗保健行业的网络安全问题也日益突出，网络生存模型可以应用于医疗信息系统的安全防护。通过对医疗信息系统的正常行为模式和潜在的入侵模式进行分析，可以确保患者信息的机密性和完整性，防止数据泄露和滥用。

4. 政府机构安全：政府机构涉及大量的敏感信息和重要业务，网络生存模型可以为政府机构提供全面的网络安全保障。通过分析政府信息系统的安全威胁和入侵模式，可以制定针对性的防御策略，保护国家安全和公民隐私。

5. 企业网络安全：企业网络安全是网络生存模型的重要应用场景之一。企业可以利用网络生存模型对自身的网络系统进行全面的安全评估和风险分析，制定相应的安全策略和防护措施，确保企业的正常运营和商业机密的安全。

6. 科研和教育机构：科研和教育机构在网络信息安全方面也有着较高的需求。网络生存模型可以帮助科研和教育机构建立完善的网络安全体系，对网络系统进行实时监测和分析，确保研究资料和教学资源的机密性和完整性。

7. 云服务和物联网：随着云计算和物联网技术的广泛应用，网络生存模型在云服务和物联网领域也具有广阔的应用前景。通过对云服务和物联网设备的正常行为模式和潜在的安全威胁进行分析，可以制定相应的安全策略和防护措施，保障云计算和物联网服务的可靠性和安全性。

8. 智能家居和智能城市：智能家居和智能城市是未来发展的重要趋势，但同时也面临着网络安全挑战。网络生存模型可以帮助智能家居和智能城市建立安全防护体系，保护用户隐私和设备安全，确保智能家居和智能城市的正常运行和服务质量。

网络生存模型在网络信息安全领域有着广泛的应用前景，可以为关键基础设施、金融、医疗、政府、企业、科研、教育、云服务、物联网以及智能家居和智能城市等众多领域提供有效的安全保障。通过深入分析和理解网络系统的安全威胁和入侵模式，可以制定针对性的防御策略和措施，提高网络系统的生存能力和可靠性。

9 优势和局限性

网络生存模型的优势和局限性如下：

优势：

1. 防御深入：网络生存模型不仅关注网络信息系统的安全防护，还深入分析网络系统遭受攻击后的生存能力，提供全面的安全保障。

2. 策略性强：该模型遵循“3R”的建立方法，即抵抗、识别和恢复，对一定的攻击模式给出相应的策略，使得防御更具策略性。

3. 灵活性高：网络生存模型定义了正常服务模式和可能被黑客利用的入侵模式，为系统提供了足够的灵活性，以应对未来业务发展和技术变化的需求。

4. 多层次防护：该模型将信息网络安全防护措施有机组合起来，针对保护对象，部署合适的安全措施，形成多道保护线，各安全防护措施能够相互支持和补救，阻断攻击者的威胁。

5. 技术成熟：目前，国际上的网络信息生存模型已经相当成熟，并在多个领域得到广泛应用。

局限性：

1. 成本高昂：实施网络生存模型需要投入大量的人力、物力和财力，建设和维护成本相对较高。

2. 技术门槛高：该模型涉及众多先进的安全技术和分析方法，需要专业的安全团队进行实施和维护。

3. 依赖性强：网络生存模型的效果很大程度上依赖于安全团队的专业水平和经验，实施和管理的难度较大。

4. 应对快速变化的能力有限：尽管模型具有一定的灵活性，但应对快速变化的威胁和攻击模式时仍有一定的局限。

5. 对未知威胁的防御能力有限：由于技术的快速发展和攻击者的不断演变，网络生存模型对某些未知威胁的防御能力有限。