基于AHP的网络安全评估模型构建

Ｐ 一 Ｂ ’ Ｖ （） ２
［］ － ＧＵＹ Ｈｅ ｒｗＡＮＧ Ｊ ｈ ｎ ， １ ｌ ， ｍｅ ｏ ｎ ｙ ＭＡＲ ｌｇｌｅ Ｋ Ｓａｅ ｔ ｌ
ａ ．ＡＳ ｆｗａ ｅ Ｆ ｕｔ ｅ ｐ ｏ ｃ ｏ Ｒｅ ｕ ｒ ｍｅ ｔ １ ｏ ｔ ｒ ａ ｌ Ｔｒ ｅ Ａｐ ｒ ａ ｈ ｔ ｑ ｉ ｅ ｎ ｓ Ａ—
声一 １
其 中 户 １２ …ｑ Ｕ ｐｎＵ ｉ ， ０对 于 每 一 个 ＝ ，。 ， ｉ ｐ ＝ ≠ 底 层 指 标 中 的 ｑ个 原 子 风 险 事 件 ， 一 个 原 子 风 险 事 每 件的隶属度 ｒ， ｉ， ｐ ＝
，
Ｒ＝［ …Ｒ Ｒ …Ｒ ］
根 据 公 式 （ ） 公 式 （ ） 算 出风 险度 Ｒ。 ４和 ５计
状 况 。判 断 矩 阵 的 构 造 方 法 如 下 ： 次 取 ２个 元 素 ， 每 以
图 １ 底 层 指 标 聚 类 法
４ ６
泰 山 乡镇 企 业职工 大学 学报
三 、 络 系统 的风 险计 算 网
１ 风 险 的 计 算 ．
第 ｌ 卷 ８
模 糊综 合评 估模 型 是对 多种 因素 影 响 的 事 物 作 出全
ｎ ｌｓ ｆａ ｎｒｓ ｎ Ｄｅｅｔ ｎ Ｓ ｓｅ ［ ］ Ｒ ｑ ｉ — ａ ｉ ｏ ｎ Ｉｔ ｉ ｔｃ ｏ ｙｔｍ Ｊ ． ｅ ｕ ｅ ｙｓ ｕｏ ｉ ｒ
ｍｅ ｔ ｇｎ ｅｉｇＪ ｕ ｎ ，２ ０ ， （ ） ｎ ｓＥｎ ｉｅ ｒ ｏ ｒ ａ ０ ２ ７ ４ ． ｎ
［］ Ｏ Ｙ ｕｚ ｏｔ ａｅ ｎ ｉｅｒ ｇｆｒ ａｅ ２ Ｒ Ｂ Ｎ Ｒ Ｌ ｔ．Ｓ ｆｗ ｒ ｇｎｅｉ ｆ— Ｅ ｎ ｏＳ ｔ ： ｏｄ ｍａ［ ］ ｎ Ｆ ｔｒ ｆ ｏｔ ａｅＥ ｇｎｅ— ｙ Ａ Ｒ ａ － ｐＣ ．Ｉ ： ｕｕｅｏ ｆ ｒ ｎ ｉｅｒ Ｓ ｗ
的 安 全 隐 患 ， 计 算 机 网 络 系 统 的 安 全 性 进 行 先 期 的风 对
险评估是防 范各 种网 络安 全 问题 的一 种有 效 手段 。 目 前， 已经 有 一 些 方 法 被 网 络 安 全 评 估 人 员 所 使 用 。 如 比
Ｓ Ｔ 分 析 法 ［ 、 ＭＥ Ａ 危 险 度 分 析 法 ［ 、 经 网 络 分 Ｆ Ａ １Ｆ Ｃ ］ ２神 ］
面 评 估 的 一 种有 效 的 多 因 素 决策 模 型 。其 中 评 估 因 素 的 权 重 系 数 的 确 定 很 重 要 ， 直 接 影 响 着 最终 的评 估 结 果 ， 它 本 文 采 用 ＡＨＰ法 来 确 定 网络 系 统 风 险 评 估 各 原 子 风 险 事 件 的 权 重 系 数 。 层 指 标 的权 重 由 评 估 专 家 利 用 Ｄ ｌ 底 ｅ —
． ． ”
ｒ … ］ ｒ …
，
［ 考文献］ 参
．
如 果 各 个 原 子 风 险事 件 的权 重 分 配 为 Ａｆ则 得 到 第 ， ｉ 底 层 指 标 的评 估 结 果 ： 个
Ｂ ＝Ａｉ ＝ （ ｂ … ， ） 第 ｉ 底 层 指 标 成 功 ｉ Ｒｉ ６ 一 ｂ 则 个 的概率测度 为：
２ 风 险 分 析 ．
（） ５
， 中 其 ， 示 在 ｉ 层 指 标 Ｊ表 底
若 Ｒ ＞ Ｏ ７ 则 认 为 此 系 统 为 高 风 险 网络 系统 ， Ｒ ．， 若 ＜ Ｏ ３ 则认 为此 系统 为 低 风 险 网 络 系 统 ， 于 两 者 之 间 ．， 界 的为 中 等 风 险 网 络 系 统 ， 握 网 络 系 统 的 总体 风 险 并 确 把 定 其 所 面 临 的 威 胁 的优 先 级 ， 于 用 户 更 有 效 的 管 理 网 利 络 系 统 ， 于 不 同风 险 类 型 的 网络 系 统 ， 户 可 以采 取 不 对 用
由此 得 到 的 评 判矩 阵 ：
Ｖ＝［ ， ２ … ， ］ Ｕ一 ［，， … ］ ２个 Ｖ１Ｖ ， 和 Ｌ Ｕ， 是
有 限 论 域 。 代 表 所 有 的 评 语 等级 Ｖ， ＝ １ ２ … ，） Ｖ （ ， ， ｎ 所 组 成 的 集 合 。 ， 表 所 有 的 底层 指 标 Ｕ Ｌ代 （ ｌ２ … ， ＝ ， ， ｍ） 所 组 成 的 集 合 ， 据 底 层 指 标 Ｕ 的 属 性 聚 类 原 子 风 险 根 事 件 ， ： Ｕ 则 ＝ｕ
第 ｌ 第 ｌ期 ８卷
２ １ 年 ３月 ０１
泰 山乡 镇 企 业 职 工 大 学 学 报
Ｖ Ｌ １ Ｏ １ Ｏ ．８Ｎ ．
Ｊ ＵＲ Ａ Ａ Ｓ Ｎ Ｔ ＷＮ ＨＩ Ｎ Ｅ Ｐ ＩＥ ＷＯ ＫＥ Ｓ Ｕ Ｉ Ｅ Ｓ Ｔ Ｍａ ．２ １ Ｏ Ｎ Ｌ ＯＦ Ｔ Ｉ ＨＡ Ｏ Ｓ ＰＥ Ｔ Ｒ Ｒ Ｓ Ｒ Ｒ ’ Ｎ Ｖ Ｒ Ｉ Ｙ ｒ ０ｌ
中 Ｐ 原 子 风 险 事 件 的 量 级 评 价 的专 家数 ，∑ ｅ 参 与
评 价 的专 家 数 。
原 子 风 险 事 件 的隶 属 度 向量 矩 阵 为 ：
同 的措 施 来 降 低 风 险 对 系 统 的 影 响 。
Ｒ ｌ１Ｖ … Ｉ …ｉ ｐ ， Ｊ ｊ
本 文 采 用 底 层 指 标 聚 类 法 处 理 网 络 系 统 的 原 始 风 险 数 据 ， 建立基于 Ｆ 并 ＡＨＰ 的 网 络 安 全 评 估 模 型 。最 后 以 ： 此 模 型为 基 础 建 立 网络 安 全 评 估 系 统 。
一
、
ＡＨＰ决 策 方 法
ＡＨＰ层 次 分 析 法 （ ｎ ｌｔ ｅａｃｙＰ ｏｅｓ是 由 Ａ ａｙｉ Ｈｉｒｒｈ ｒｃｓ） ｃ ｌຫໍສະໝຸດ ９ ，１ ． ９３（） ；
Ｂ — Ｂ２
ｌ ” ｏ…ｂ ６ ｂ ｉ
；
Ｂ
Ｉ］ 继 华 ． 息 安 全 风 险 评 估 模 型 及 方 法 研 究 － 杨 ４ 信 Ｌ …ｂ １ …６
ｍ
［ ］ 西安 ： Ｄ． 西安 电子 科 技 大 学 ，２０ ． ０７
［］ ５ 吕跃 进． 于模 糊 一 致 矩 阵的 模 糊 层 次 分 析 法 的 基 排 序 ［］模 糊 系 统与 数 学 ， ０ ２ ６ ２ ． Ｊ． ２ ０ ，１ （）
０
表 示 ２个 元 素 相 比 ， 者 比后 者 极 端 重 要 前
２ ４ ６８ 表 示 上 述 相 邻 判 断 的 中 间 值 ， ． ．
判 断 矩 阵 是 层 次 分 析 法 的 核 心 ． 表 示 针 对 上 一 层 它 中的 因素 Ｌ 而 言 ， 定 该 层 次 中各 有 关 元 素 相 对 重 要 性 ， 评
基 于 Ａ Ｐ的 网络 安 全 评 估模 型构 建 Ｈ
张 冬 敬
（ ． 海 同济 大学 软件 学院 ， １上 上海 ２ ０ ９ ；． 坊 华航航 空学校 ， ００２ ２廊 河北 廊 坊 ０ ５０ ） ６ ０ １
在 开 放 共 享 的互 联 网环 境 中 ， 息 交 互 面 临着 巨 大 信
计算 ， 允 许 相 容 性 范 围 内 ， 照 综 合 重要 度排 出其 评 价 在 按
顺序 。
假 设 要 确 定 相 对 重 要 的 ｎ个 元 素 对 因 素 Ｕ 的 影 响 大 小 ， 对 元 素 进 行 两 两 比较 建 立 成 对 比 较 矩 阵 ， 据 可 根
表 ｌ的标 度 赋 值后 得 到判 断 矩 阵 。
表 １ ＡＨＰ 的标 度表
标 度
１
含 义
表 示 ２个 元 素 相 比 ， 有 相 同重 要 性 具
３
表 示 ２个 元 素 相 比 ， 者 比后 者 稍 重 要 前
表 示 ２个 元 素 相 比 ， 者 比后 者 明显 重 要 前 表 示 ２ 元 素 相 比 。 者 比后 者 强 烈 重 要 个 前
Ｔ—ＡＢ一 （ １ ｔ ， ， ｔ ，２ … ｔ） （） ３
美 国 运 筹 学 家 Ｔ ． ＡＡ ．Ｌ Ｓ ＴＹ 提 出 一 种 定 性 与 定 量 相 结 合 的 多 因 素 决 策 分 析 方 法 。 合 于 分 析 目标 物 体 中各 个 适 因 素 的影 响 作 用 ， 而 实 现 对 复 杂 系 统 的 整 体 认 识 。它 从
通 过 两 两 比 较 各 评 价 因 素 相 互 间 的 重 要 度 。 行 特 征 根 进
ｉ ｇ Ｆ Ｓ ，ＣＳ Ｏ．Ｉ ｅａ ｄ： ｎ （ ｏ Ｅ） Ｉ ＥＯ ｒ ｌｎ ＡＣＭ ｒ ｓ ．２ ０ ． ｐ ｅ ｓ ０ ０
２ 网络 系统 综合 风 险评 估 ．
ｍ 个 底 层 指 标 的 评判 决 策 矩 阵 为 ：
Ｂ１ ｒ ｌ… ｂｊ ｂ ｂｌ ｌ… ｌ
［］ ３ ＨＵＳ ＨＯＭＥ ＢＧ ｒｇｅ ｕ ｅｖｓｄ Ｈ Ｄ Ｒ， ．Ｐｏ ｒｅ ｎＳ ｐｒｉ ｉ ｅ Ｎ ｕａ Ｎ ｔ ｏｋ ［］ Ｅ Ｅ Ｓｇ ａ Ｐｏ ｅｓ ｇＭａ ａｉｅ ｅ ｒｌ ｅｗ ｒｓ ．Ｉ Ｅ ｉｎｌ ｒｃｓｉ ｇｚ ， Ｄ ｎ ｎ
对 各 个 底 层 指 标 的权 重 分配 为 ： ≤ｎ ≤ １ Ｏ ，∑ ａ ， Ａ
＝１
是 论 域 Ｕ 上 的 一 个 模 糊 子 集 ， 满 足 上 式 ， 用 模 糊 变 且 应 换 的 合 成 运算 ， 以 得 到 论 域 、 上 的 一 个 模 糊 子 集 ， 可 ， 即 底 层指 标对 其 上 一 层 次 的 综 合 评判 结 果 ：
析法 Ｅ 等 。但 是 ， 些 方 法 安 全 评 估 很 难 严 格 地 定 量 化 ， ３ ］ 这 完 全 客 观 的 评 估 难 以 实 现 。与 传 统 的 方 法 相 比 ， 次 分 层
］
析 法 和模 糊 逻 辑 法 相结 合 的 方 法 在 网络 系 统 的 安全 性 描 述 方 面有 较 大 的优 势 。此 外 ． 际 操 作 中 对 某 一 网 络 系 实 统 的 风 险评 估 通 常 是停 留在 分 析 此 系 统 可 能遭 受 的风 险 事 件 。而 风 险 评 估 理 论 模 型 ］ 提 出 的评 估 指 标 往 往 趋 中 于概 念 化 ， 与 实 际 操 作 中 的 结 果 不 能 直 接 衔 接 。 因 此 这
ｐ ｉ 确定 。 ｈ法
１ 底 层 指 标 评 估 ．
如果 Ｕ中各底层指标 权重分 配为 ｗ ， 据公式 （ ） 根 ２
可得 ：
Ｐ ＝ ＷＰ 一 ＷＢ Ｖ （） ４
风 险 事件 的影 响 程 度 取 决 于 网络 系统 的资 产 所 面 临 的 风 险 发 生 时 的影 响 测 度 。用 层 次 分析 法 确 定 影 响 资 产 安 全 的 各 原 子 风 险 事 件 的 各 相 应 权 值 Ａ ＝ （ ， ， ｎ ｎｚ … ｎ ）， 据 量 化 的 评价 集 Ｖ 对 资 产 安全 的 各 原子 风 险 事 根 件进行评价， 得模糊子集 Ｒ 可 （ｉ 资 产 安 全 中原 子 风 为 险 事 件 的 序 号 ， 为 资 产 安 全 中原 子 风 险 事 件 的 总 数 ） 。