网络攻防训练模拟系统的研究与实现
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Ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ Ｉｍ ｐｌｅｍ ｅｎｔａｔｉｏｎ ０ｆ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ａｔｔａｃｋ ａｎｄ Ｄｅｆｅｎｃｅ Ｔｒａｉｎｉｎｇ Ｓｉｍ ｕｌａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ
ＸＵ Ｊｉａｎ－ｊｕｎ，ＳＨＡＮ Ｙｉ，ＱＩＵ Ｇｕａｎｇ－ｙｕ，ＺＨＯＵ Ｌｉ （Ｎｅｔｗｏｒｋ ｌｎｆ １）ｒｍａｔｉｏｎ Ｃｅｎｔｅｒ，Ｃ Ｉ Ｗｎｒｋｓｔａｔｉｏｎ ｉｎ Ｈｅａｄｑｕａｒｔｅｒｓ Ｎａ＠ ｎｇ Ｍｉｌｉｔａｒｙ Ｚｏｎｅ，Ｎａｎｊｉｎｇ １００１６） ＩＡｂｓｔｒａｃｔ］Ｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｃｏｎｆｒｏｎｔａｔｉｏｎ ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｎｅｔｗｏｒｋ，ａ ｎｅｔｗｏｒｋ ｃｏｎｆｒｏｎｔａｔｉｏｎ ｔｒａｉｎｉｎｇ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ｓｔｕｄｉｅｄ ａｎｄ
徐建军 ，单 懿 ，仇 广煜 ，周 黎
（南京 军区司令部指挥 自动化工作站 网络信息 中心 ，南京 ２１００１６）
摘 要 ：为提 高计算机网络对抗能力 ，研究和实现一种 网络对抗训练模拟系统 ，讨论系统 的组成、运行流程 ，阐述其中的关键技术 ，包括 网络 环 境 模 拟 、 攻 防 过 程 数 据 采 集 、 攻 防 工 具 库 与 知 识 集 成 以及 网络 对 抗 效 能评 估 等技 术 。通 过 攻 防 演 练 实 例 说 明 了 系统 的 有效 性 。 关健词 ：网络攻击 ；网络防御 ；网络对抗 ；训练模拟
实 验 台 等 。 刚络 对 抗 训 练 模 拟 系 统 是 对 网络 对 抗 技 术 进 行 学 习、 研
究和训练 的平 台，为 网络攻击、 网络防御等作战样式和 网络 战战法 的运用提供对抗模拟、效果演示和攻防训练环境 ，还 能 够 为 研 究 人 员提 供 可 验 证 的 网络 对 抗 评 估 环 境 ，为 安 全 保 障人 员 的 态 势 感 知 、安 全 评 估 和 决 策 提 供 客 观 的科 学 依 据 。
第 ３６卷 第 ７期
Ｖｏ１．３６ Ｎｏ．７
· 安 全技 术 ·
计 算 机 工 程
Ｃｏｍ ｐｕｔｅｒ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
文章编号：１００ｏ＿＿３４２８（２０１０）０７—０ｌ２ —ｌ３ 文献标识码：Ａ
２０１０年 ４月
Ａ ｐｒｉｌ ２０１０
中图分类号：ＴＰ３０９
网络 攻 防训 练模 拟 系统 的研 究 与 实 现
２ 网络对抗训练模拟系统组成结构
２．１ 网络对 抗的概念 自 １９９４年提 出信息 战、 １９９７年提 出网络 中心战构想 以
来 ，信息对抗、计算机 网络对抗 的研究 已经成为一个热点 。 目前 ，美 国给 出的 计 算 机 网络 对 抗 是 计 算 机 网络 攻 击 、 计 算 机 Ｍ络 防 御 以 及 探 测 。计 算 机 网络 对 抗 是采 取 各 种 手 段 摧 毁 、 破 坏 和 瘫 痪 对 方 的 计 算 机 网络 系 统 ，阻 止 对 方 对 有 效 信 息 的 获 取 、 传 递 和 处 理 流程 ；同 时对 自 己的 计 算 机 网络 实 施 整 体 防护 ，保证 己方网络的信息 畅通 。 ２．２ 网络对抗 ｉＩＩｆ练模拟系统组成结构
络 对 抗 训 练 模拟 系统 的组 成按 照分 层模 块化 的设 计 思
想 ，从 低 到 高 分 别 由数 据 层 、 服 务 层 及 应 用 层 构 成 ，其 中 ， 数 据 层 为 服 务 层 中 的各 个 模 块 提 供 数 据 基 础 ，服 务层 中 的各 个 模 块 为 训 练 模 拟 系 统 的正 常 运 行 提 供 各 种 服 务 。网 络对 抗 训 练 模 拟 系 统 的 组 成 结 构 如 图 １所示 。
图 １ 两络对抗ｊｌＩＩ练模拟系统的组成结构 服 务 层 包 括 网络 环 境 模 拟 、 攻 防 数 据 采 集 、 攻 防工 具 与 知 识 集 成 、 网络 攻 防 效 能 综 合 评 估 、 可 视化 等服 务 ， 是训 练 模拟系统的运行基础 ，攻防备方系统调用上述服务完成攻 防 训 练 模 拟 的 整 个 过 程 。 在应用层中将攻防训练模 拟系统抽象描述为 ３方 ：导演 方 ，攻 击 方 以及 防守 方 ，其 中 ，导 演 方 是 总 控制 中 心 ，通 过 它 控 制 系 统 的运 行 ，具 有 攻 防态 势 感 知 、 信 息 传 输 、 分析 判 作者简介 ：徐建 军（１９７９。 ），男 ，工 程 师 、博 士 ，主 研 方 向 ：网 络安 全 ，多媒体信息 系统 ；单 懿 ，高级工程师、博士 ；仇广煜 、周 黎 ， 工 程 师 、 硕 士 收稿 日期 ：２００９—１２一１０ Ｅ·ｍａｉｌ：ｊｊｕｎｘｕ＠ １２６．ｃｏｍ
ｉｍｐｌｅｍ ｅｎｔｅｄ ａｎｄ ｉｔｓ ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｒｕｎｎｉｎｇ ｆ ｌｏｗ ａｒｅ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｔｈｅ ｋｅｙ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ａｒｅ ｄｅｍ ｏｎｓｔｒａｔｅｄ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｎｅｔｗｏｒｋ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ， ｄａｔａ ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ，ａｔｔａｃｋ ａｎｄ ｄｅｆｅｎｃｅ ｔｏｏｌｋｉｔ ａｎｄ ｋｎｏｗ ｌｅｄｇｅ ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ，ｎｅｔｗ ｏｒｋ ｃｏｎｆｒｏｎｔａｔｉｏｎ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ａｎｄ ＳＯ ｏｎ Ｅｘａｍ ｐｌｅ ｏｆ ｎｅｔｗ ｏｒｋ ｃｏｎｆｒｏｎｔａｔｉｏｎ ｄｒｉｌｌｉｎｇ ｐｒｏｖｅｓ ｔｈｅ ｖａｌｉｄｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ．
！Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ Ｉ ｎｅｔｗｏｒｋ ａｔｔａｃｋ：ｎｅｔｗｏｒｋ ｄｅｆｅｎｃｅ：ｎｅｔｗｏｒｋ ｃｏｎｆｒｏｎｔａｔｉｏｎ；ｔｒａｉｎｉｎｇ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ
１ 概 述
随 着 网络 中心 战 成 为 未 来 信 息 战 的核 心 样 式 ， 网络 对 抗 已经 成 为 信 息 对 抗 的主 要 作 战 方 式 。 网络 化 战 场 的 显 著 特 点 就 是 以计 算 机 为 中心 ，通 过 网络 将 各 种 人 员 、 装 备 有 机 地 组 织为一个整体 。如果失去了 网络 的支撑 ，也就失去 了作战 的 优 势 。 自美 国提 出 信息 战理 论 …以来 ，为 了满 足 未 来 网络 战 的需 求 ， 国 内外 已经 开 展 网络 对 抗 的 信 息 化 和 数 字 化 训 练 ， 构建 了各种有效的 网络攻防训练和研究平 台，其中包括 ：美 国 ＩＷ ＳＳ１６（ＩｎｆｏＷｏｒｌｄ Ｓｅｃｕｒｉｔｙ Ｓｕｉｔｅ １６）系 统 ｊ，西 点 军 校 信 息 保 障 作 战 实 验 室 ；国 内如 上 海 交 大 的信 息 安 全 工 程 实 践 综 合 实 验 平 台 ｌ，中 科 院 的 ｌ叫络 安 全 防护 若 干 关键 技 术 和 防 范
ＸＵ Ｊｉａｎ－ｊｕｎ，ＳＨＡＮ Ｙｉ，ＱＩＵ Ｇｕａｎｇ－ｙｕ，ＺＨＯＵ Ｌｉ （Ｎｅｔｗｏｒｋ ｌｎｆ １）ｒｍａｔｉｏｎ Ｃｅｎｔｅｒ，Ｃ Ｉ Ｗｎｒｋｓｔａｔｉｏｎ ｉｎ Ｈｅａｄｑｕａｒｔｅｒｓ Ｎａ＠ ｎｇ Ｍｉｌｉｔａｒｙ Ｚｏｎｅ，Ｎａｎｊｉｎｇ １００１６） ＩＡｂｓｔｒａｃｔ］Ｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｃｏｎｆｒｏｎｔａｔｉｏｎ ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｎｅｔｗｏｒｋ，ａ ｎｅｔｗｏｒｋ ｃｏｎｆｒｏｎｔａｔｉｏｎ ｔｒａｉｎｉｎｇ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ｓｔｕｄｉｅｄ ａｎｄ
徐建军 ，单 懿 ，仇 广煜 ，周 黎
（南京 军区司令部指挥 自动化工作站 网络信息 中心 ，南京 ２１００１６）
摘 要 ：为提 高计算机网络对抗能力 ，研究和实现一种 网络对抗训练模拟系统 ，讨论系统 的组成、运行流程 ，阐述其中的关键技术 ，包括 网络 环 境 模 拟 、 攻 防 过 程 数 据 采 集 、 攻 防 工 具 库 与 知 识 集 成 以及 网络 对 抗 效 能评 估 等技 术 。通 过 攻 防 演 练 实 例 说 明 了 系统 的 有效 性 。 关健词 ：网络攻击 ；网络防御 ；网络对抗 ；训练模拟
实 验 台 等 。 刚络 对 抗 训 练 模 拟 系 统 是 对 网络 对 抗 技 术 进 行 学 习、 研
究和训练 的平 台，为 网络攻击、 网络防御等作战样式和 网络 战战法 的运用提供对抗模拟、效果演示和攻防训练环境 ，还 能 够 为 研 究 人 员提 供 可 验 证 的 网络 对 抗 评 估 环 境 ，为 安 全 保 障人 员 的 态 势 感 知 、安 全 评 估 和 决 策 提 供 客 观 的科 学 依 据 。
第 ３６卷 第 ７期
Ｖｏ１．３６ Ｎｏ．７
· 安 全技 术 ·
计 算 机 工 程
Ｃｏｍ ｐｕｔｅｒ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
文章编号：１００ｏ＿＿３４２８（２０１０）０７—０ｌ２ —ｌ３ 文献标识码：Ａ
２０１０年 ４月
Ａ ｐｒｉｌ ２０１０
中图分类号：ＴＰ３０９
网络 攻 防训 练模 拟 系统 的研 究 与 实 现
２ 网络对抗训练模拟系统组成结构
２．１ 网络对 抗的概念 自 １９９４年提 出信息 战、 １９９７年提 出网络 中心战构想 以
来 ，信息对抗、计算机 网络对抗 的研究 已经成为一个热点 。 目前 ，美 国给 出的 计 算 机 网络 对 抗 是 计 算 机 网络 攻 击 、 计 算 机 Ｍ络 防 御 以 及 探 测 。计 算 机 网络 对 抗 是采 取 各 种 手 段 摧 毁 、 破 坏 和 瘫 痪 对 方 的 计 算 机 网络 系 统 ，阻 止 对 方 对 有 效 信 息 的 获 取 、 传 递 和 处 理 流程 ；同 时对 自 己的 计 算 机 网络 实 施 整 体 防护 ，保证 己方网络的信息 畅通 。 ２．２ 网络对抗 ｉＩＩｆ练模拟系统组成结构
络 对 抗 训 练 模拟 系统 的组 成按 照分 层模 块化 的设 计 思
想 ，从 低 到 高 分 别 由数 据 层 、 服 务 层 及 应 用 层 构 成 ，其 中 ， 数 据 层 为 服 务 层 中 的各 个 模 块 提 供 数 据 基 础 ，服 务层 中 的各 个 模 块 为 训 练 模 拟 系 统 的正 常 运 行 提 供 各 种 服 务 。网 络对 抗 训 练 模 拟 系 统 的 组 成 结 构 如 图 １所示 。
图 １ 两络对抗ｊｌＩＩ练模拟系统的组成结构 服 务 层 包 括 网络 环 境 模 拟 、 攻 防 数 据 采 集 、 攻 防工 具 与 知 识 集 成 、 网络 攻 防 效 能 综 合 评 估 、 可 视化 等服 务 ， 是训 练 模拟系统的运行基础 ，攻防备方系统调用上述服务完成攻 防 训 练 模 拟 的 整 个 过 程 。 在应用层中将攻防训练模 拟系统抽象描述为 ３方 ：导演 方 ，攻 击 方 以及 防守 方 ，其 中 ，导 演 方 是 总 控制 中 心 ，通 过 它 控 制 系 统 的运 行 ，具 有 攻 防态 势 感 知 、 信 息 传 输 、 分析 判 作者简介 ：徐建 军（１９７９。 ），男 ，工 程 师 、博 士 ，主 研 方 向 ：网 络安 全 ，多媒体信息 系统 ；单 懿 ，高级工程师、博士 ；仇广煜 、周 黎 ， 工 程 师 、 硕 士 收稿 日期 ：２００９—１２一１０ Ｅ·ｍａｉｌ：ｊｊｕｎｘｕ＠ １２６．ｃｏｍ
ｉｍｐｌｅｍ ｅｎｔｅｄ ａｎｄ ｉｔｓ ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｒｕｎｎｉｎｇ ｆ ｌｏｗ ａｒｅ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｔｈｅ ｋｅｙ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ａｒｅ ｄｅｍ ｏｎｓｔｒａｔｅｄ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｎｅｔｗｏｒｋ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ， ｄａｔａ ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ，ａｔｔａｃｋ ａｎｄ ｄｅｆｅｎｃｅ ｔｏｏｌｋｉｔ ａｎｄ ｋｎｏｗ ｌｅｄｇｅ ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ，ｎｅｔｗ ｏｒｋ ｃｏｎｆｒｏｎｔａｔｉｏｎ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ａｎｄ ＳＯ ｏｎ Ｅｘａｍ ｐｌｅ ｏｆ ｎｅｔｗ ｏｒｋ ｃｏｎｆｒｏｎｔａｔｉｏｎ ｄｒｉｌｌｉｎｇ ｐｒｏｖｅｓ ｔｈｅ ｖａｌｉｄｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ．
！Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ Ｉ ｎｅｔｗｏｒｋ ａｔｔａｃｋ：ｎｅｔｗｏｒｋ ｄｅｆｅｎｃｅ：ｎｅｔｗｏｒｋ ｃｏｎｆｒｏｎｔａｔｉｏｎ；ｔｒａｉｎｉｎｇ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ
１ 概 述
随 着 网络 中心 战 成 为 未 来 信 息 战 的核 心 样 式 ， 网络 对 抗 已经 成 为 信 息 对 抗 的主 要 作 战 方 式 。 网络 化 战 场 的 显 著 特 点 就 是 以计 算 机 为 中心 ，通 过 网络 将 各 种 人 员 、 装 备 有 机 地 组 织为一个整体 。如果失去了 网络 的支撑 ，也就失去 了作战 的 优 势 。 自美 国提 出 信息 战理 论 …以来 ，为 了满 足 未 来 网络 战 的需 求 ， 国 内外 已经 开 展 网络 对 抗 的 信 息 化 和 数 字 化 训 练 ， 构建 了各种有效的 网络攻防训练和研究平 台，其中包括 ：美 国 ＩＷ ＳＳ１６（ＩｎｆｏＷｏｒｌｄ Ｓｅｃｕｒｉｔｙ Ｓｕｉｔｅ １６）系 统 ｊ，西 点 军 校 信 息 保 障 作 战 实 验 室 ；国 内如 上 海 交 大 的信 息 安 全 工 程 实 践 综 合 实 验 平 台 ｌ，中 科 院 的 ｌ叫络 安 全 防护 若 干 关键 技 术 和 防 范