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基于HMM的SQL注入攻击威胁评估系统的研究与实现

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摘要

第1章 绪论

1.1 研究背景与意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 SQL注入检测

1.2.2 网络安全态势评估

1.3 研究现状总结与分析

1.4 课题来源与研究内容

1.4.1 课题来源

1.4.2 研究内容

1.5 论文组织结构

第2章 相关理论与技术

2.1 漏洞规则库

2.2 黑盒测试

2.3 SQL注入式攻击

2.3.1 SQL注入式攻击的概念

2.3.2 SQL注入式攻击的特点

2.3.3 SQL注入式攻击的实现原理

2.3.4 SQL注入式攻击的实现过程

2.4 网络安全事件

2.4.1 计算机网络安全事件

2.4.2 计算机网络安全事件描述语言

2.5 LLDOS1.0数据集

2.5.1 概述

2.5.2 场景描述

2.6 网络安全态势评估技术

2.6.1 网络安全态势评估模型

2.6.2 评估流程

2.7 隐Markov模型

2.7.1 Markov过程

2.7.2 隐Markov模型

2.8 层次分析法

2.9 本章小结

第3章 基于HMM的SQL注入攻击威胁评估的算法分析与研究

3.1 改进的爬虫技术

3.2 弱口令探测技术

3.3 授权与报告管理工具集

3.3.1 生成授权文件功能流程描述

3.3.2 校验报告功能流程描述

3.4 SQL注入式攻击漏洞检查工具集

3.4.1 执行扫描任务功能伪代码描述

3.4.2 SQLMAP扫描payload示例

3.5 数据预处理技术

3.5.1 网络设备日志文件格式统一

3.5.2 观测向量序列提取

3.6 基于HMM的网络安全态势评估模型

3.6.1 状态转移矩阵的初步生成

3.6.2 基于防御效能的网络状态转移矩阵修正

3.6.3 基于维特比算法的网络隐含状态序列求解

3.6.4 算法伪代码描述

3.6.5 算法时间复杂度

3.7 风险值计算

3.7.1 风险损失向量计算

3.7.2 当前网络状态评估

3.8 本章小结

第4章 基于HMM的SQL注入攻击威胁评估系统的设计与实现

4.1 SQL注入攻击检测系统

4.1.1 整体安全架构

4.1.2 系统功能性设计

4.1.3 功能技术范围定义

4.1.4 系统运行流程说明

4.1.5 开发环境

4.2 基于HMM的网络安全态势评估系统

4.2.1 设计目标

4.2.2 总体设计

4.2.3 数据库设计

4.2.4 警告预处理模块

4.2.5 隐Markov建模模块

4.2.6 风险值计算模块

4.2.7 开发环境

4.3 本章小结

第5章 功能测试与性能分析

5.1 测试环境

5.2 授权与报告管理工具集

5.2.1 生成授权文件

5.2.2 校验报告真实性

5.3 SQL注入式攻击漏洞检测工具集

5.3.1 授权文件的导入

5.3.2 漏洞检测工具的运行

5.3.3 检测结果

5.4 日志预处理验证

5.5 经典数据集测试

5.6 真实数据测试

5.7 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间所发表的学术论文

致谢

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摘要

随着企业互联网业务的不断发展,网络安全问题逐渐引起公众的关注。而且随着互联网的普及、网络设备的升级、带宽的加大,网络攻击方式多样化、频率也有了很大的提升。SQL注入漏洞是当前网络应用所面临的最严峻的安全问题,如果攻击成功很可能引发系统沦陷问题,由此可见对SQL注入漏洞检测的研究有很重要的实际意义。目前市面虽然存在着大量SQL注入漏洞检测工具,但是普遍存在检测速度慢,误报率高等问题,而且当产生的记录攻击日志成几何级数般增长时,导致网络管理员难以及时掌握网络安全状况,也就不能及时给出对应方案。如果能实现对当前网络安全态势的实时追踪评估,网络管理员就能依据评估结果尽快找到解决问题的办法。
  本文针对这些需求,设计了一种SQL注入漏洞的检测工具,并将其与经过改进的网络安全态势评估系统相结合,以达到实时检测、及时防御的目的。本文主要工作如下:首先分析了国内外SQL注入检测的研究现状,结合项目实际需求,设计了一款检测SQL注入攻击的工具,该工具集成优化的爬虫技术、AES加密算法与漏洞验证机制等技术提高了扫描器的检测精度和速度;其次分析了国内外网络安全态势评估方法的研究现状,对传统的隐Markov模型进行改进,定义了状态转移矩阵初步生成的算法,通过对系统检测数据的融合,从中提取观测向量,生成网络状态转移矩阵,并推导出隐含状态概率分布序列求解过程;最后根据国际定义,运用风险损失向量计算方法计算当前网络风险值,评估出整体安全态势。最后运用真实数据对该系统进行验证,实验表明,该系统符合实际应用,评估结果准确有效。

著录项

  • 作者

    李姝;

  • 作者单位

    哈尔滨理工大学;

  • 授予单位 哈尔滨理工大学;
  • 学科 软件工程
  • 授予学位 硕士
  • 导师姓名 王健;
  • 年度 2017
  • 页码
  • 总页数
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 中文
  • 中图分类 TP393.08;TP311.56;
  • 关键词

    计算机网络; 网络安全; 入侵检测; 软件工具;

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