[发明专利]针对黑盒情况的动态异构冗余系统安全性分析方法及装置

权利要求书

1.针对黑盒情况的动态异构冗余系统安全性分析方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1、构建执行体-漏洞矩阵M_E-V；

步骤2、根据执行体-漏洞矩阵M_E-V，构建服务体-漏洞矩阵M_S-V；

步骤3、根据步骤2构建的服务体-漏洞矩阵M_S-V得到服务体S_i中的漏洞数η_i，然后计算系统攻击成功率：

(1)DHR系统非合谋盲攻击策略时的系统攻击成功率计算见公式(3)：

其中τ_max-s为非合谋情形下攻击者对服务体的最大有效攻击次数，其值为P表示排列数计算，表示非合谋策略时单个攻击者对服务体S_i进行有效攻击全部失败的攻击序列数，表示非合谋策略时单个攻击者τ_max-s次攻击所有可能的攻击序列数；N为攻击者数，t_s为系统调度时间，t_a为单个漏洞攻击时间；

(2)DHR系统合谋盲攻击策略时的系统攻击成功率计算见公式(4)：

其中τ_max-c为合谋情形下攻击者对服务体的最大有效攻击次数，其值为表示合谋策略时单个攻击者对服务体S_i进行有效攻击全部失败的攻击序列数，表示合谋策略时单个攻击者τ_max-s次攻击所有可能的攻击序列数；

步骤4、计算DHR系统非合谋盲攻击策略和合谋盲攻击策略时的系统控制率，具体如下：

(1)通过公式(5)计算多攻击者非合谋盲攻击时的τ阶攻击成功率，即攻击者仅第τ轮攻击成功，而之前攻击均失败的概率：

其中，为任一攻击者前τ-1次攻击均失败的攻击序列数，为N个攻击者前τ-1次攻击失败后再进行第τ次攻击的攻击序列数，为N个攻击者τ次攻击均失败的攻击序列数，表示N个攻击者在非合谋情况下τ次攻击所有可能的攻击序列数；

进而可通过公式(6)计算多攻击者非合谋盲攻击时的系统控制率：

其中t_s为系统调度时间，t_a为单个漏洞攻击时间，为非合谋盲攻击时的τ阶攻击成功率；

(2)通过公式(7)计算多攻击者合谋盲攻击时的τ阶攻击成功率为：

其中，为攻击次数为N且成功攻击次数为j的可能情形数，其对应有种攻击序列，故第τ轮成功j次的攻击序列共有种，为N个攻击者在合谋情况下τ次攻击所有可能的攻击序列数；

进而可通过公式(8)计算多攻击者合谋盲攻击时的系统控制率：

其中，系统的最大攻击轮数为多攻击者合谋盲攻击时的τ阶攻击成功率；

步骤5、根据多攻击者非合谋盲攻击时的系统攻击成功率和系统控制率、多攻击者合谋盲攻击时的系统攻击成功率和系统控制率实现对DHR系统的安全性分析。

2.如权利要求1所述的针对黑盒情况的动态异构冗余系统安全性分析方法，其特征在于步骤1具体是遍历DHR系统中所有执行体，根据执行体是否存在漏洞v_j给执行体-漏洞矩阵中的对应元素进行赋值，见公式(1)：

其中m为DHR系统中执行体的个数，1≤i≤m，ω为DHR系统中执行体涉及的漏洞种类数,v_j为第j种漏洞，1≤j≤ω。

3.如权利要求2所述的针对黑盒情况的动态异构冗余系统安全性分析方法，其特征在于步骤2具体是：

步骤2.1、从执行体-漏洞矩阵M_E-V中按照字典序取出n行，形成r个子矩阵{M₁,M₂,…,M_r}，n表示DHR系统的服务体模，n＜m；

步骤2.2、将每个子矩阵M_i的所有行分别求和，得到r个行向量

步骤2.3、对于行向量可由公式(2)得到M_S-V矩阵的各元素值，则服务体-漏洞矩阵M_S-V＝(msv_i,j)_r×ω；

其中k表示系统判决模。