[发明专利]一种基于代数拓扑的网络攻击行为效用计算方法

权利要求书

1.一种基于代数拓扑的网络攻击行为效用计算方法，所述网络攻击行为由多个网络攻击子行为构成，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、针对网络攻击子行为作用到的攻击对象，提取攻击对象的在各时间点的度量指标的值，再采用度量指标集合表示网络攻击子行为；

步骤2、根据所述度量指标之间的依赖关系，利用代数拓扑，将所述度量指标集合转换为胞腔复形结构；所述度量指标的值，转换为胞腔复形结构的坐标；所述度量指标的值随时间的变化率，转换为胞腔复形结构的张量；所述度量指标的值的变化量，转换为其胞腔复形结构发生的坐标变化量，对应于胞腔复形结构的测地线；网络攻击子行为的瞬时作用力，转换为胞腔复形结构的测地线上切矢关于时间t的导数；

令网络攻击子行为对应的度量指标集合为I，所述度量指标集合I中元素的所有任意组合形成的子集，该子集的集族为Δ，另设定集合C，将所述度量指标集合转换为胞腔复形结构的过程如下：

步骤2.1、对I中的元素进行比较，若指标m_p,m_q,…,m_r之间不存在依赖关系，则取Δ中的子集{m_p,m_q,…,m_r}记入集合C中，其中{}表示集合；

步骤2.2、对I中的元素进行比较，若指标m_p,m_q,…,m_r之间存在依赖关系，则取Δ中的子集{m_p},{m_q},…,{m_r}记入集合C中；

步骤2.3、若指标m_p与{m_q,…,m_r}中的某个指标存在依赖关系，则取Δ中的子集{m_p},{m_q,…,m_r}记入集合C中；

步骤2.4、若{m_p,…,m_l}与{m_b,…,m_k}之间不存在依赖关系，则取Δ中的子集{m_p,…,m_l,m_b,…,m_k}，记入集合C；

若{m_p,…,m_l}与{m_b,…,m_k}中的任意两个元素之间存在依赖关系，则保留Δ中的子集{m_p,…,m_l}与{m_b,…,m_k}记入集合C；

重复以上步骤，直至所有元素比较完毕，且集合C中没有重复项，则集合C即为网络攻击子行为的单纯复形结构；再对集合C进行胞腔划分，得到胞腔复形结构CW；

由所有网络攻击子行为的胞腔复形结构CW构成网络攻击行为的微分流形M；每个胞腔复形结构对应于所述微分流形中的一个坐标系；网络攻击子行为之间的作用关系，转换为不同胞腔复形结构之间的映射关系；不同胞腔复形结构之间坐标系的转换关系，转换为微分流形中不同胞腔复形结构之间的协变张量；不同胞腔复形结构之间的映射关系和所述协变张量的乘积，变换为微分流形的测地线；

步骤3、计算网络攻击子行为的作用距离，所述作用距离包括该网络攻击子行为的胞腔复形结构的测地线和与其相连的网络攻击子行为之间形成的微分流形的测地线；

根据攻击对象的所述度量指标的值变化量，计算网络攻击子行为的胞腔复形结构的测地线长S_b，其中，S_b＝∫uⁱ(t)g_idt，其中，uⁱ(t)为测地线上以时间t为参数的切矢的第i个分量，g_i为uⁱ(t)对应的胞腔复形结构的张量；

根据相连的两个网络攻击子行为之间的关联关系，计算微分流形的测地线长S_w，其中，S_w＝F_A·g，其中，F_A为前一个网络攻击子行为的行为终点到后一个网络攻击子行为的行为起点间构成的纤维映射，g为两个网络攻击子行为之间协变张量；

计算网络攻击子行为的瞬时攻击作用力f，其中，

步骤4、计算第j个网络攻击子行为的效用E_j，其中，E_j＝E_jr+E_jc，其中，E_jr为第j个网络攻击子行为自身产生的攻击效用，E_jc为第j个网络攻击子行为与其连接的后一个网络攻击子行为相连时产生的攻击效用；

其中，f_j为第j个网络攻击子行为的瞬时攻击作用力，为第j个网络攻击子行为的胞腔复形结构的测地线长；

其中，f_jc为第j个网络攻击子行为的最后一个时刻的瞬时攻击作用力，为第j个网络攻击子行为与其相连的网络攻击子行为构成的微分流形的测地线长；

计算网络攻击行为的效用E，即：n为网络攻击子行为的个数。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述度量指标包括CPU占用率、被更改的系统设置的数量和异常流量大小。