文献类型：学位论文

中文题名：基于多恢复机制的入侵容忍模型安全性量化分析

作者：陈樑杰[1];

机构：[1]华东理工大学;

导师：黄建华;华东理工大学|朱育红;华东理工大学

授予学位：硕士

语种：中文

中文关键词：计算机安全;入侵容忍;多恢复机制;评估指标

摘要：在入侵容忍系统投入使用前，对其进行安全性分析至关重要。通过量化方法分析入侵容忍系统的安全性，能发现其存在的安全漏洞，从而采取相应措施，杜绝不安全隐患。<br>　　本文深入研究自清理入侵容忍多副本轮转的特性，提出一种基于多恢复机制的入侵容忍架构(Intrusion Tolerance Systems Based on Multi-recovery,ITS-M)。该架构结合主动恢复与反应式恢复两种恢复策略的优势，使得系统更持久地处于正常安全状态，并且通过恢复队列机制，使得系统能自适应控制备份虚拟机集群大小，达到节约资源的目的。使用半马尔科夫模型，对ITS-M系统完整的生命周期进行建模，拥有丰富的状态空间，对不同恢复方式的描述也更加清晰。传统的系统安全性量化评估方法泛而不精，缺乏专门针对自清理入侵容忍系统的评估指标，难以适应多虚拟机轮转的ITS-M系统的评估。为解决这些问题，本文提出多个具有针对性与可行性的量化分析评估指标，以便对所提出系统模型进行量化分析。结合自清理入侵容忍系统特有的暴露窗口时间这一属性，对系统可用性进行评估。考虑到需要对具备的两种恢复策略的系统进行精细化评估，提出平均主动恢复时问与平均反应式恢复时间这两个概念，体现了两种恢复方式对系统安全性的影响。结合系统多虚拟机影响以及考虑到资源合理利用问题，提出虚拟机门限值来确定满足轮转所需的最少虚拟机资源。最后，提出最大容忍时间这一指标以对系统整体容忍性能进行评估。仿真实验结果表明，所提出的多恢复入侵容忍架构拥有更高的可用性，所建议的评估指标能更合理地反映系统的安全行为，具备很高的可行性。