基于仿真实验设计的网络攻防推演平台制造技术

本申请涉及一种基于仿真实验设计的网络攻防推演平台。所述网络攻防推演平台包括：模型编辑模块用于通过可视化方式编辑网络攻防仿真所需的实体模型；模型装配模块对组件化的实体模型进行组合，生成在仿真环境下运行的实体模板；实验设计模块用于从实体模板库中抽取网络攻防中的不确定性因素作为实验因子；运行模块用于根据仿真实验实例构建攻防场景，以及从攻防模板库中调用实体模型以及实体模板构建仿真场景；在仿真场景中根据攻防场景驱动仿真内核调度模型运行，分析模块用于通过统计方式分析仿真交互数据，得到对网络安全起到关键作用的攻防要素。采用本方法能够实现网络攻击性测试。

【技术实现步骤摘要】
基于仿真实验设计的网络攻防推演平台
本申请涉及网络安全仿真
，特别是涉及一种基于仿真实验设计的网络攻防推演平台。
技术介绍
随着网络技术的广泛应用，面临的网络安全问题层出不穷，相较于攻击方，只需在某一时段突破整个网络中的某一环节即可达到攻击目的，防御方需要全天候维持网络所有环节的安全运行，因此防御方往往处于被动应对的地位，对网络安全的维护提出了重大挑战。为了最好地评估需要保护的网络信息系统的安全性，网络防御者经常使用攻击性测试技术和评估手段。这些类型的网络安全评估有多种形式，从渗透测试到全面的红色团队甚至是对手模拟演习，网络攻击性测试可以使防御者从攻击者的视角了解网络运行弱点，对防御者有明显的好处，但是这些测试昂贵、耗时且受限于测试人员的技术水平，实际使用较为困难。
技术实现思路
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够解决网络攻击性测试困难的基于仿真实验设计的网络攻防推演平台。一种基于仿真实验设计的网络攻防推演平台，所述网络攻防推演平台包括：模型编辑模块，用于通过可视化方式编辑网络攻防仿真所需的实体模型；模型装配模块，用于所述实体模型进行组件化，以及对组件化的实体模型进行组合，生成在仿真环境下运行的实体模板；攻防模型库，用于存储所述实体模型和所述实体模板库；实验设计模块，用于从所述实体模板库中抽取网络攻防中的不确定性因素作为实验因子，设定多实验因子及其多水平取值的仿真实验实例；运行模块，用于根据所述仿真实验实例构建攻防场景，以及从所述攻防模板库中调用所述实体模型以及所述实体模板，根据所述实体模型和所述实体模板构建仿真场景；在所述仿真场景中根据所述攻防场景驱动仿真内核调度模型运行，输出仿真交互数据；分析模块，通过统计方式分析所述仿真交互数据，得到对网络安全起到关键作用的攻防要素。在其中一个实施例中，所述模型编辑模块通过可视化方式编辑网络攻防仿真所需的网络设备模型、网络拓扑模型、攻击者模型和防御者模型。在其中一个实施例中，所述网络设备模型包括：计算机模型、服务器模型、路由器模型以及交换机工控设备模型；模型编辑模块通过可视化方式设置计算机模型、服务器模型、路由器模型以及交换机工控设备模型的型号参数和IP地址；所述网络拓扑模型包括：子网络模型和域模型；所述子网模型描述所述网络设备模型中网络设备之间的物理连接，所述域模型描述所述网络设备模型中网络设备之间的逻辑连接；所述攻击者模型包括：攻击行为模型、攻击工具模型以及攻击意图模型；所述防御者模型包括：攻击前防御策略模型、攻击时防御策略模型以及攻击后防御策略模型。在其中一个实施例中，所述模型装配模块还包括：软件服务模型、数据凭证模型以及事件模型。在其中一个实施例中，所述软件服务模型包括软件本身属性、软件中具备的功能模块、认证信息以及漏洞信息；所述数据凭证模型包括：业务数据和系统登录凭证信息；所述事件模型：端事件和流事件。在其中一个实施例中，所述仿真平台还包括：行为模型；所述行为模型用于设置所述实体模型的执行条件以及执行后果。在其中一个实施例中，所述行为模型包括：攻击行为模型、背景流量模型和防御行为模型；所述攻击行为模型用于通过执行条件实现战术目标得到对应的攻击动作；所述防御行为模型包括：事先防御行为、运行阶段防御行为和入侵响应防御行为，所述防御行为模型通过接收执行条件，执行事先防御行为、运行阶段防御行为和入侵响应防御行为中的任一个；所述背景流量模型包括：网络连接行为、系统登录行为以及数据访问行为；所述背景流量模型执行用户操作行为，执行网络连接行为、系统登录行为和/或数据访问行为。在其中一个实施例中，所述仿真平台还包括：状态机；所述状态机用于描述所述攻击行为模型和所述防御行为模型从执行条件到执行后果的状态信息。在其中一个实施例中，所述运行模块包括：想定设计模块、仿真引擎模块、过程可视化模块以及交互作业模块；所述想定设计模块用于根据真实环境中的网络拓扑、软硬件配置和网络攻击者、网络防御者的属性构造攻防场景；所述仿真引擎模块用于从所述攻防模板库中调用所述实体模型以及所述实体模板，根据所述实体模型和所述实体模板构建仿真场景；在所述仿真场景中基于预先设定的离散事件驱动仿真内核调度模型运行，输出仿真交互数据；过程可视化模块用于对仿真过程以及所述仿真交互数据进行可视化展示；所述交互作业模块用于通过可视化方式根据显示的态势信息，输入干预指令。在其中一个实施例中，所述分析模块包括：评估指标体系设计模块、评估算法设计模块和评估结果显示模块；评估指标体系设计模块用于提供指标结构化数据；评估算法设计模块用于提供算法模型和指标计算流程；所述评估结果显示模块用于分析对比、评估结果输出和评估结果展示。上述基于仿真实验设计的网络攻防推演平台，通过设置模型编辑模块，可以实现对实体模型的编辑，并且便于拓展，通过模型装配模块可以对实体模型进行组件化，无需使用者去做出额外的代码，只需要通过拖拽、引用等简单操作就可以使用实体模型，并且避免了与程序代码的直接接触，并且以组件化建模和并行离散事件仿真技术为核心，通过时间管理、事件管理和环境管理等服务的协作配合，调度各种网络设备、应用服务、网络威胁、防御策略模型的运行和交互，达到了系统功能高内聚、低耦合的目标，平台功能具备高可裁剪性以及高扩展性，便于在其之上搭建适合多种网络攻防研究和模拟训练需求的仿真系统。附图说明图1为一个实施例中基于仿真实验设计的网络攻防推演平台结构框图；图2为一个实施例中想定设计模块的结构框图；图3为一个实施例中仿真引擎运行的流程框图。具体实施方式为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。在一个实施例中，如图1所示，提供了一种基于仿真实验设计的网络攻防推演平台，包括：模型编辑模块102，用于通过可视化方式编辑网络攻防仿真所需的实体模型；模型装配模块104，用于实体模型进行组件化，以及对组件化的实体模型进行组合，生成在仿真环境下运行的实体模板；攻防模型库106，用于存储实体模型和实体模板库；实验设计模块108，用于从实体模板库中抽取网络攻防中的不确定性因素作为实验因子，设定多实验因子及其多水平取值的仿真实验实例。通过实体模块库中，可以确定多个攻击实体及其对应的组合，通过设置不同的攻击实体及其组合，可以确定实验因子，在大样本下进行攻防仿真，可以分析出整个模型中的关键因素，便于对关键因素进行处理，提高网络安全性。运行模块110，用于根据预先设置的攻防场景，从攻防模板库中调用实体模型以及实体模板，根据实体模型和实体模板构建仿真场景；在仿真场景中基于预先设定的离散事件驱动仿真内核调度模型运行，输出仿真交互数据；分析模块112，用于通过统计方式分析所述仿真交互数据，得到对网络安全起到关键本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于仿真实验设计的网络攻防推演平台，其特征在于，所述网络攻防推演平台包括：/n模型编辑模块，用于通过可视化方式编辑网络攻防仿真所需的实体模型；/n模型装配模块，用于所述实体模型进行组件化，以及对组件化的实体模型进行组合，生成在仿真环境下运行的实体模板；/n攻防模型库，用于存储所述实体模型和所述实体模板库；/n实验设计模块，用于从所述实体模板库中抽取网络攻防中的不确定性因素作为实验因子，设定多实验因子及其多水平取值的仿真实验实例；/n运行模块，用于根据所述仿真实验实例构建攻防场景，以及从所述攻防模板库中调用所述实体模型以及所述实体模板，根据所述实体模型和所述实体模板构建仿真场景；在所述仿真场景中根据所述攻防场景驱动仿真内核调度模型运行，输出仿真交互数据；/n分析模块，用于通过统计方式分析所述仿真交互数据，得到对网络安全起到关键作用的攻防要素。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于仿真实验设计的网络攻防推演平台，其特征在于，所述网络攻防推演平台包括：
模型编辑模块，用于通过可视化方式编辑网络攻防仿真所需的实体模型；
模型装配模块，用于所述实体模型进行组件化，以及对组件化的实体模型进行组合，生成在仿真环境下运行的实体模板；
攻防模型库，用于存储所述实体模型和所述实体模板库；
实验设计模块，用于从所述实体模板库中抽取网络攻防中的不确定性因素作为实验因子，设定多实验因子及其多水平取值的仿真实验实例；
运行模块，用于根据所述仿真实验实例构建攻防场景，以及从所述攻防模板库中调用所述实体模型以及所述实体模板，根据所述实体模型和所述实体模板构建仿真场景；在所述仿真场景中根据所述攻防场景驱动仿真内核调度模型运行，输出仿真交互数据；
分析模块，用于通过统计方式分析所述仿真交互数据，得到对网络安全起到关键作用的攻防要素。


2.根据权利要求1所述的网络攻防推演平台，其特征在于，所述模型编辑模块通过可视化方式编辑网络攻防仿真所需的网络设备模型、网络拓扑模型、攻击者模型和防御者模型。


3.根据权利要求2所述的网络攻防推演平台，其特征在于，所述网络设备模型包括：计算机模型、服务器模型、路由器模型以及交换机工控设备模型；模型编辑模块通过可视化方式设置计算机模型、服务器模型、路由器模型以及交换机工控设备模型的型号参数和IP地址；
所述网络拓扑模型包括：子网络模型和域模型；所述子网模型描述所述网络设备模型中网络设备之间的物理连接，所述域模型描述所述网络设备模型中网络设备之间的逻辑连接；
所述攻击者模型包括：攻击行为模型、攻击工具模型以及攻击意图模型；
所述防御者模型包括：攻击前防御策略模型、攻击时防御策略模型以及攻击后防御策略模型。


4.根据权利要求1所述的网络攻防推演平台，其特征在于，所述模型装配模块还包括：软件服务模型、数据凭证模型以及事件模型。


5.根据权利要求4所述的网络攻防推演平台，其特征在于，所述软件服务模型包括软件本身属性、软件中具备的功能模块、认证信息以及漏洞信息；
所述数据凭证模型包括：业务数据和系统登录凭证信息；
所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王文浩，朱承，朱先强，王云飞，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43