不完备区间值信息系统的安全评估

［ ， ， ；（ ｆ ， ： （ｑ ； ３ｆｘ ） ｌ ｌ ｆ ｑ ２ 口 ［ｕ ，】 （） （， ： 。本文中的 （ ）】 ） ） ，ｘ ） ｑ ，
３ 个决策者根据 Ｃ ＡＣ 模型 中的 ５ Ｉ Ｍ 个安全属性对某高校的网
络系统样 本 Ｘ ， ＝１２…，０ 进行 了安全评估 ， ｍ ３ ｎ ５ ｉ ｉ ，， １ ， 即 ＝ ，＝ ， 评估 结果组成 了群决策表 ，见表 １ 。
可替代 的。由分析可知 ，在诸多信息系统安全属性 中，机密
性 、 完 整 性 、 可 用 性 、 可 控 性 （ｏ ｔ ｌ ｂｌｙ 和 可 管 性 Ｃ ｎｒ ｌ ｉｔ） ｏａ ｉ
（ ｎ ｇａ ｉｔ） Ｍａ ａｅｂｌｙ属于基 本属性 ，相互不能蕴涵 。而其他属性 ， ｉ 包括合法性 、唯一性、不可否认性等 ，是基本属性的某个侧 面的突 出反映 ，可 以归结到 ５个基本属性 中。 由此 ，这 ５个 基本属性实 际上就是信息系统安全的 ５个核心属性 ，本文称
一
在 实际分析 中 ， 逼近理想解 的排序方法、 层次分析法（ ａｙｉ Ａｎｌｔ ｃ
Ｈ ｅａｃｙＰｏｅｓＡ ） ｉ ｒｈ ｒｃ ｓ， ＨＰ、模糊集、粗糙集等数学方法的应 用 ｒ 促 进了多属性群 决策 问题的研究。其 中，粗糙集理论 因对不
精 确信 息具有很强的分析 处理 能力 而成 为决策分析领 域中一
Ａｎ ｌｔ ｅａｃ ｙＰｏ ｅｓ ａｙｉ Ｈｉｒｒｈ ｒｃｓ（ ｃ ＡＨＰ， ｈ ｔｏ ｂａ ｓｔｅｃ ｎｉ ｅｔ ｕ ｇ ｎ ｔ ｘ ｄ ｔ ｍｉｅ ｈ ｅｉｉｎｍａｅ ｉｈｓ ｎｄ ｍａｅ ｈ ） ｔｅｍｅｈ ｄｏ ｔ ｎ ｈ ｏ ｓｓ ｎ ｄ ｍｅ ｔｍａｒ ， ｅｅ ｎｓｔｅｄ ｃｓ — ｋ ｒｗｅｇ ｔ ｉ ｔ ｊ ｉ ｒ ｏ ，ａ ｋ ｓｔｅ
赵

亮 ，张
欣 ，薛
质 ：不完备 区间值信息 系统 的安全评 估
１ ４ ７
其 中，Ｄ 表示第 ｋ个专家组 ， ＝１ ， ｍ；ｃ 表示第 Ｍｋ ， …， ２ 个条件属性 ， ＝１ ， ｎ ， …，。 ２ ～ ５ 依次表示机密性、完整 性、可用性、可控性和可管性 ； Ｄ 表示根据 Ｃｊ ｋ ｋ的评 估值 得
多属 性群 决策 是信息 系统 安全评 估一种 常用 方法 ， 由 ｍ个决策者根据 ｎ个安全属性对信 息系统进行安全评估 。对
决策 系统 Ｓ＝（ ， ，， ） Ｕ ＡＶ ｆ ，Ｕ为对象集 ，Ａ为有 限个属性的集 合 ，由条件属性集 Ｃ和决策属性集 Ｄ组成。在 实际决策 中， 决策者很难对所有 的属性给 出精确的评估值 ，有时仅 能提 供
Ｉ ｃ ｍ ｐ ｅ ｅＩ ｔ ｒ ａ — ａ ｕ ｄ Ｉ ｆ ｒ ａ ｉ ｎ Ｓ ｓｅ ｎｏ ｌ ｔ ｎ ｅ ｖ ｌｖ ｌ ｅ ｎ ｏ ｍ ｔｏ ｙ ｔ ｍ
Ｚ ＨＡＯ ａ ＺＨＡＮＧ ｎ ． Ｌｉ ｎｇ ， Ｘｉ ＸＵＥ Ｚｈ ｉ （ ． ｃ ｏ ｌ ｆ ｌ ｔ ｎｃＩｆ ｒ ｔ ｎａ ｄ ｅ ｔ ｃＥ ｇ ｎ ｅ ｉｇ Ｓ ａ ｇ ａ Ｊａ ｔ ｎ ｎ ｖ ｒｉ ， ｈ ｎ ｈ ｉ ０ ２ ０ Ｃｈｎ ； １ Ｓ ｈ ｏ ｅ ｒ ｉ ｎ ｏ ｍａｉ ｎ ｃｒ ｎ ｉｅ ｒ ， ｈ ｎ ｈ ｉ ｉ ｏ ｇＵ ｉ ｅｓ ｙ Ｓ ａ ｇ ａ ２ ０ ４ ， ｉａ ｏＥ ｃｏ ｏ Ｅｌ ｉ ｎ ｏ ｔ ２ Ｓ ａ ｇ ａ Ｍ ａｉｅＤ ｅｅ ｎ ｉｅＲ ｓａ ｃ ｓ ｔ ｔ， ｈ ｇ ａ ０ ８ Ｃ ｉａ ． ｈ ｎ ｈ ｉ ｒ ｉｓ ｌ ｇｎ ｅ ｅ ｒｈＩ ｔｕ ｅ Ｓ ａ ｈ ｉ １ ０ ， ｈｎ ） ｎ Ｅ ｎｉ ｎ ２ １
ｆ ＤＲＳ ； ｏｔ ｇｑ ａｉ Ｇ— Ａ） ｓ ｒｎ ｕ ｌｔ ｉ ｙ
Ｄ０ｈ １ ３ ６ ６ｉ ｎ１０ —４ ８２ ｌ．１ ５ （ ９ ９ ．ｓ．０ ０３ ２ ．０ １ ． ０ ） ｓ １０
１ 概述
在信息系统的多属性群决策安全评 估中 ，由于 客观事物
的复杂性和人类思维 的模糊性 ，决策者所给出的信息往往 不
［ ｙ ｗｏ ｄ ］ｓｃｒｙ ａｓｓｍｅ ｔ ｎｏ ｌ ｅＩｔｒａ－ａ ｅ ｎｏｍａｉｎ Ｓ ｓ ｍ（ Ｉ） ｅ ｅａｉｅ ｍｉａｃ．ａｅ ｕ ｈ Ｓ ｔＡｐ ｒａｈ Ｋｅ ｒ ｓ ｅｕ ｔ ｓｅｓ ｎ；Ｉｃ ｍｐｅ ｎｅ ｌ ｌ ｄ Ｉｆｒ ｔ ｙｔ Ｉ Ｓ ；Ｇ ｎｒｌ ｄ Ｄｏ ｎｎ ｅｂ ｓｄ Ｒｏｇ ｅ ｐｏ ｃ ｉ ｔ ｖ— ｕ ｖ ｏ ｅ Ｉ ｚ －
个新的热点。 本 文提 出一 种 基 于 广 义 优 势 关 系 粗 糙 集 （ ｅｅａ ｚｄ Ｇ ｎｒｌ ｅ ｉ Ｄｏ ｉａ ｃ—ａｅ ｏ ｇ ｅ Ａ ｐｏ ｃ ， Ｄ Ｓ ） ｍ ｎｎ ｅｂ ｓｄＲ ｕｈ Ｓ ｔ ｐ ｒａｈ Ｇ— Ｒ Ａ 的综合 安全
个可能 的区间值 ，即对 ｑ ∈Ａ，有 ｆ ｘｑ ＝［ ｑ，（，） ， （，） ｚ ，） ｘｇ］ （ ｕ
［ ｓ ａ ｔ ｍｉｇａ ｔｅｂ ｔｅ ｅｋｐｏ ｌｍ ｆｍｕｔ ｌ ａ ｒ ｕｅ ｒｕ ｅ ｉｏ ｎｏ ｌｔ Ｉｔ ｖｌ ａ ｅ ｎｏｍａ ｏ ｙｔｍ（ Ｉ） ｔｅ Ａｂ ｔ ｃ］Ａｉ ｎ ｔｈ ｏｔ ｎｃ ｒｂｅ ｏ ｌｐｅ ｔｉ ｔｓｇｏ ｐｄ ｃｓ ｎｉ Ｉｃｍｐｅｅ ｎｅ ａ— ｌ ｄＩｆｒ ｔ ｎＳ ｓ Ｉ Ｓ ，ｈ ｒ ｌ ｉ ｔｂ ｉ ｎ ｒ ｖｕ ｉ ｅ Ｉ
评估方法 ，实现 了对 Ｉ Ｓ的综合安全评估。 Ｉ Ｉ
２ Ｉ Ｓ的综合安全评估 Ｉ Ｉ
２１ Ｉ ． Ｉ Ｓ的安全评估模型 Ｉ
目前 ， 信息系统的安全评估多采 用 Ｃ Ａ模型 ， Ｉ 即机密性、 完整性 （ ｔｇｉ ） 可用性（ ｖｉ ｂｌｙ模 型。但随着信 息技 Ｉ ｅｒｙ和 ｎ ｔ Ａ ａｌ ｉｔ） ａ ｉ
ａ ａ ｙ ｉ ｅｈ ｆ ｎ ｏ ｎ ｌ ｓｓｍ ｔ ｏｄ ｏ ｃ ｍｐｌｔ ｔ ｒ ａ — ａ ｕ ｄ ｉ ｆ ｒ ａｉ ｎ ｉ ｓ ｕｓ ｅ ， ｄ ｔ ｅ ｎ ｗ ｅ ｎ ｔ ｎ ｏｆ ｏ ｔ ｕ ｌｔ ｓｐｕ ｒ ｒ ｄ Ｃｏ ｉ ｉ ｇ ｗｉ ｈ ｉ ｅｅ ｉ ｅ ｌｖ ｌ ｅ ｎ ｏ ｎ ｖ ｍ ｔｏ ｓｄｉｃ ｓ ｄ ａ ｅ ｄ ｆ ｉ ｏ ｒｉ ｑ ａｉｙ ｉ ｔｆ ｗａ ． ｍｂ ｎ ｎ ｔ ｔ ｅ ｎ ｈ ｉ ｉ ｓ ｎｇ ｏ ｈ
３良、２中、１差 。 一 一 ．
Ｇ＝兀（（ｋ ｉ ｉ ＿Ｄ，） 厂 Ｘ）
计算 ｗ 的过程为 ： ， 通过 Ａ １确定 Ｄ ＨＰ５ １ Ｍ 的判断矩阵 Ｂ ，
２２ ＩＩ ． ＩＳ中的 Ｇ－ Ｒ Ａ模型 ＤＳ 文献［］ １ 在优势 关系粗糙集 的基础 上，提 出了 Ｇ— Ｓ ＤＲ Ａ
模 型。在 Ｇ— Ｒ Ａ 中 ，决策属性 Ｊ Ｄ Ｓ Ｄ将 划分成有 限个决策
进而得到权重向 ＝ｗ，： ， ） 令Ｗ＝ ） 量 （ｋｗ， 后， （ ， ｋ… ｊ
ｌ
类，ｌ｛１ Ｔ 为Ｕ 决策类的 Ｃ＝Ｃ， ） ｔ ｆ 上 集合， ＝１， ，） ， Ｔ ｛２ ｔ ｃ ，… ｏ
作者 简介 ： 赵
亮（ ７ －） １ ６ ，男， 师 ， ９ 讲 主研方向 ： 信息系统风险评
欣，工程师 ；薛 质，教 授、博士 生导师
估 ，安全检测 ；张
收稿 日期 ：２１－ —０ ００１ ２ ０
Ｅｍａ ：ｌ ａ＠ｓｕ ｄ． － ｉ ｚ ｏ ｊ ．ｕｎ ｌ ｈ ｔｅ ｃ
第 ３卷 ７
第 ｌ 期 １
其 中 ，１ ： Ａ ＿ ；ｕｘｑ ≥ ｌ ，） ｆ ） （，）∈ ， ， Ｕ× ÷ “ （，） （ 吁 ；【 ， ｘｑ］ ｘ （ ｕ
为ｑ ∈Ａ的值域。在 Ｉ Ｓ 中，“ Ｉ Ｉ ’表示被遗漏但又是确实 存在 的未知属性值 ，则 ｆ ｘｇ 还存在如下形式 ：（） （，） １， ＝
到的样本总体安全程度。ｃ 的评 估采 用百分制 ， 分数越高表
是对样 本 Ｘ 的决策属性进行综合评估 ，记为 Ｇ ；另一种 是对 ｉ ｉ 条件 属性 Ｃ 权重进行 综合评估 ，记为 ｗ 。
设 为 Ｄ 的权重 ，则 由加权几何平均法 ， Ｇ可 以表 Ｍ
示为 ：
示样本的这个属性越好。 ， 的评 估采 用四级度量 ，即 ４优 、 Ｊ 一
为 ＣＡＣ 模 型 。 Ｉ Ｍ
是以具体的精确 数值 表示 ，而是 以区间数 的形式 出现 。 此外 ， 由于对数据理解或获取的限制等原 因 ，信息系统有时是不完 备 的 。如何 对 不完 备 区间值 信 息 系统 （ ｃ ｍ ｌ ｅ Ｉｔｒａ Ｉ ｏ ｐｅ ｎｅｖ １ ｎ ｔ
ｖｌｅ ｆｒ ｔ ｎ ｙｔｍ，ｌＳ进行分析 ， ａｕｄＩ ｏｍａ ｏ ｓ Ｉ ） ｎ ｉ Ｓ ｅ ｌ 进而进行有效 的综 合 安全评估 ， 就成为了解决这类多属性群决策问题的“ 瓶颈” 。
ｓ ｎ ｈ ｔ ｅ ｕ ｉｙ ａ ｓ ｓ ｍｅ ｔ ｏ Ｉ Ｓ Ｅｘ ｍｐ ｅ ａ ａ ｙ ｉ ｈ ｗｓｔ ｅｅ ｆ ｃ ｉ ｎ ｓ ｎ ｅｐ ａ ｔ ａ ｉｉ ｆｔ ｅ ｍｅ ｈ ｄ ｙ ｔ ｅ ｉ ｓ ｃ ｒｔ ｓ ｅ ｓ ｎ ｒＩ１ ． ａ ｌ ｎ ｌ ｓｓ ｓ ｏ ｈ ｆｅ ｔ ｃ ｆ ｖｅ ｅ ｓａ ｄ ｔ ｒ ｃ ｉ ｂ ｌ ｙ ｏ ｔ ｏ ． ｈ ｃ ｔ ｈ
第 ３ 卷 第 １ 期 ７ ｌ
Ｖｌ ． ７ ０ ３ １
・
计
算
机
工
程
２１ ０ １年 ６月
Ｊ ｎｅ ２０１ ｕ １
ＮＯ． １ １
Ｃｏ ｐ ｅ ｇ ｎ ｅ ｉ ｇ ｍ ｕｔｒＥｎ ｉ ｅ ｒｎ
安 全技 术 ・
文章编号： ００ ３２（ １ｌ １ －０ ｌｏ— ４８ ０１１ ４－３ ２ ）—０ ６＿
和 ｃ 分别为 ｃ ‘的 上 、 下 联 合 集 。对 ｑ ∈Ａ ， Ｘ Ｙ§ ≥ ｕｘｇ ≥ｌｙ留 ；对 所有 ｑ （，） （，） ∈Ｐ，Ｐ Ａ， ｘ ｅ ｅ Ｄ Ｙ甘 ≥ Ｙ；
归一化处理可得 ｃ 的综合权重为 Ｗ ＝ 芝 。 ｊ Ｗ／ ｉ
／ ｊｌ ＝
由上 述分 析 可 知 ，综合 评 估 实现 的关键 在 于确 定 Ｂ 和 。
基 金项 目：国家 自 然科 学基 金资助项 目（ ６ ５ ９ ６ ０ １） ０
术 的发展与应用 ， Ｉ 模型 已经不能适应安全评估和管理 的 ＣＡ 需求 。如完整性是指确保信息 内容不被篡改 ，而信息的来源
甚至信息发布行为主体是否真实则无法表现 。又如 内容安全 中对 网络上 的信息流具有可控能力 的属性 ，在机密性、完整 性与可 用性 中都无法体现 。从管理的角度看 ，可管性也是不
并改进分类质 量的概 念 ， 结合 层次分析法形成一致性判断矩阵的基础上 ，确定群决策中各决策者的权重 ，实现对 Ｉ Ｓ的综合安全评估 。 在 Ｉ Ｉ
实例 分析说 明了该 方法的有效性和实用性。
关健诃 ：安全 评估 ；不完备 区间值 信息系统 ；广义优势关系粗糙集 ；分类质量
ｂｅ ｕｒ・ｙ Ａ ｓ ｅ ｓ ｅ ・ｎ 一 ｃ ｉ ・ ｓ ｓ ｍ ｎｔｔ ｔ ・ ０ｒ
的 优 势 集 为 Ｄ （） ｛ ∈ ｙ ），劣 势 集 为 （） ； ＝ ｙ Ｕ：Ｄ Ｘ ｘ ＝ ｛ ∈ ｘ ｐ） （） ［（） ） ｙ Ｕ： ｙ ； ＝ １ ， （ ］ Ｄ ｅ “ 反映决策表中数据的不一
文献 标识码：Ａ
中 圈分类号： Ｐ０ Ｔ３９
不 完备 区 间值 信 息 系统 的安 全评 估
赵 亮 ，张 欣 ，薛 质
（．上海交通大学 电子信息与 电气 工程 学院，上海 ２ ０ ４ ；２ １ ０ ２ ０ ．上海船 用柴 油机研 究所，上海 ２ １０ ） ０ １８
摘
要 ：针对 不完备 区间值 信息系统（Ｉ） ＩＳ多属性群 决策的 “ Ｉ 瓶颈 ”问题 ，讨论基于广义 优势 关系粗糙集 的不完备 区间值信 息的处理 方法 ，