基于svm的工控系統(tǒng)安全等級(jí)評(píng)估方法研究

1、基于基于SVM的工控系統(tǒng)安全等級(jí)評(píng)估方法研究的工控系統(tǒng)安全等級(jí)評(píng)估方法研究隨著工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)與企業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)的不斷融合，工業(yè)控制系統(tǒng)的安全管理受到了重大的挑戰(zhàn)[12]。工控系統(tǒng)安全等級(jí)評(píng)估是安全管理的重要內(nèi)容，傳統(tǒng)的安全等級(jí)評(píng)估方法主要有故障樹分析法、層次分析法、模糊綜合評(píng)判法、基于DS證據(jù)理論的評(píng)估方法。傳統(tǒng)的評(píng)估方法過多地依賴專家的經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)專家的經(jīng)驗(yàn)確定評(píng)估模型的相關(guān)參數(shù)，模型的性能較差。近幾年基于大規(guī)模數(shù)據(jù)分析的機(jī)器學(xué)習(xí)評(píng)估方法受到

2、眾多學(xué)者的關(guān)注，黨德鵬教授提出了一種基于支持向量機(jī)的信息安全等級(jí)評(píng)估方法[3]；張利研究員提出了一種基于決策樹的評(píng)估方法[4]；趙冬梅副教授提出了一種基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的評(píng)估方法[56]。這些方法從理論上證明了機(jī)器學(xué)習(xí)方法在工業(yè)控制系統(tǒng)安全等級(jí)評(píng)估中的可行性，但這些研究的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)都是模擬數(shù)據(jù)，缺乏有效的實(shí)踐檢驗(yàn)。本文針對(duì)山西省工業(yè)企業(yè)工控系統(tǒng)的安全等級(jí)評(píng)估問題，按照機(jī)器學(xué)習(xí)的思路，研究評(píng)估要素體系構(gòu)建、評(píng)估要素量化、評(píng)估模型訓(xùn)練等內(nèi)容，構(gòu)

3、建基于支持向量機(jī)（SupptVectMachines，SVM）的面向工控系統(tǒng)的安全等級(jí)評(píng)估模型。一方面從實(shí)踐的角度進(jìn)一步研究基于機(jī)器學(xué)習(xí)思路的工控系統(tǒng)安全等級(jí)評(píng)估方法，另一方面切實(shí)解決山西省工業(yè)企業(yè)工控系統(tǒng)的安全評(píng)估問題，同時(shí)為其他省份或其他領(lǐng)域的安全等級(jí)評(píng)估提供一定的借鑒。定?；跈C(jī)器學(xué)習(xí)的評(píng)估方法認(rèn)為，評(píng)估模型是關(guān)于評(píng)估要素的線性或非線性函數(shù)，函數(shù)的參數(shù)通過學(xué)習(xí)訓(xùn)練樣本而得到。傳統(tǒng)的評(píng)估方法過渡依賴于專家的經(jīng)驗(yàn)，線性函數(shù)在某些情況下

4、不能準(zhǔn)確地反映評(píng)估要素與評(píng)估結(jié)果之間的關(guān)系；基于機(jī)器學(xué)習(xí)的方法克服了過渡依賴專家經(jīng)驗(yàn)的不足，只需要專家確定部分樣本的評(píng)估結(jié)果，機(jī)器學(xué)習(xí)算法根據(jù)樣本選擇合適的模型，并能學(xué)習(xí)到各要素的權(quán)值，模型可能是線性的也可能是非線性的。2工控系統(tǒng)安全等級(jí)評(píng)估要素2.1評(píng)估要素信息系統(tǒng)的不安全，既有內(nèi)部因素，也有外部因素，內(nèi)因就是信息資源本身具有一定的價(jià)值以及系統(tǒng)自身的脆弱性，外因就是信息系統(tǒng)面臨外部的威脅如自然災(zāi)害、病毒、黑客等。內(nèi)因是最根本的因素，價(jià)

5、值越大的資產(chǎn)越容易受到來自外部的威脅，同樣越脆弱的資產(chǎn)越容易受到來自外部的威脅。根據(jù)《工業(yè)控制系統(tǒng)信息安全評(píng)估規(guī)范驗(yàn)收規(guī)范》（GBT3097）以及IEC624431標(biāo)準(zhǔn)可將工業(yè)控制系統(tǒng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估要素分為資產(chǎn)、威脅和脆弱性三個(gè)方面，每一個(gè)因素又細(xì)分成若干個(gè)子因素[7]。工控系統(tǒng)安全等級(jí)評(píng)估要素體系如圖2所示。資產(chǎn)具有不同的安全屬性，一般包括機(jī)密性、完整性、可用性三個(gè)方面。資產(chǎn)的安全屬性要求越高，表明資產(chǎn)受到安全威脅的可能性越大。威脅主要