关键词:
铁路网络安全
APT攻击
网络性能
计算机仿真
摘要:
随着计算机领域及网络攻防技术的不断发展,传统的网络攻击模式逐渐向着以高级持续性威胁(Advanced Persistent Threat,APT)攻击为代表的新型网络攻击模式转变。由于APT攻击的针对性、组织性、隐蔽性、威胁性的特点,APT攻击者的攻击目标逐渐转向关键信息基础设施,同时攻击手段技术不断升级,给铁路运营带来了极大的安全威胁隐患。
为了应对APT攻击这一新型网络攻击带来的网络安全威胁,本文站在铁路网络整体防御的角度,通过对基于APT攻击的铁路网络安全性能变化情况进行仿真模拟,探索APT攻击在整体层面对网络性能的影响规律,研究铁路背景下的APT防御技术,基于此提出面向APT攻击的铁路网络建模,通过仿真实验证明了模型的正确性和可行性,通过现场实验验证了这一模型对铁路网络安全防御系统构建所具有的理论意义。本文主要的研究内容如下:
(1)通过对当前铁路网络架构进行分析,明确了铁路外服网作为铁路面向外界开放的主要业务平台,是APT攻击的主要攻击目标,同时也明确了虽然现有的网络安全设备大多部署在铁路外服网与互联网的网络边界,但这些防护手段存在针对APT攻击应对不足的问题。通过对APT攻击的特点、攻击过程与攻击技术等的研究,提出了融合APT过程的杀伤链模型,并进一步为后续建模与仿真提供理论基础。
(2)通过对铁路外服网进行进一步抽象建模,再结合对APT攻击特点的攻击方式建模,研究了面向APT攻击的铁路网络建模,同时对这一网络建模的连接过程进行定量分析,通过连接指数这一指标对连接过程中系统的网络性能变化进行分析。
(3)通过对所提出的面向APT攻击的铁路网络建模进行仿真实验验证和现场实验验证,从两个角度证明了所提出模型的正确性。通过仿真实验验证可以看出,所提出模型可以有效反应铁路网络在遭受APT攻击后的网络性能变化;通过现场实验验证可以看出,所给出的建模可以为实际APT攻击防御系统的建立提供理论依据。