自动化红队测试中强化学习策略的实现与验证

红队测试是一种通过模拟真实黑客攻击行为来对网络系统进行安全测评的方法。然而,目前人工测试存在成本较高与适应性较差的问题。红队测试智能化与自动化是当前研究的热点问题,旨在降低红队测试的成本,提高网络安全测评的测试性能与测试效率。自动化攻击策略是自动化红队测试的核心,其作用是替代安全专家进行攻击技术的决策。文中将红队攻击技术映射到强化学习,从而将红队测试过程建模为马尔可夫决策模型,通过有限状态机模型实现了固定策略与强化学习策略;在真实网络环境中对不同的强化学习策略进行训练和测试,验证了强化学习策略的收敛性和可行性。实验结果表明,基于SARSA(λ)算法的强化学习策略优于其他强化学习策略,收敛速度最快;3种强化学习策略均能在测试实验中稳定完成测试目标,且性能远优于固定策略。

基于WiSARD无权重神经网络的铁路信号系统入侵检测方法研究

铁路信号系统是保障列车高效安全运行的关键信息基础设施,其安全性直接影响到行车安全。为保证信号系统的网络安全,需准确检测网络入侵。提出基于WiSARD无权重神经网络的铁路信号系统入侵检测方法:采用一种新型数据集构建信号系统流量特征,依据RSSP-I/II协议特点,利用核主成分分析法进行降维处理;选取信号系统中常见的4种攻击方式并结合真实流量组成训练数据集;从准确率和F_(1)两方面,对比WiSARD和其余3类典型神经网络算法分别在单一、混合攻击流量下的性能。实验结果表明:WiSARD在平均准确率和时间开销之间提供了最佳权衡,能有效提高信号系统入侵检测效率,为提升网络安全感知能力提供有力支撑。

子宫颈锥切标本三组切缘染色取材模式的应用研究

宫颈病变是最常见的妇科疾病之一,采用子宫颈锥切术治疗宫颈鳞状上皮内病变(squamous intraepithelial lesion,SIL)或早期宫颈癌同时具有微创性诊断和治疗的作用[1]。有研究报道SIL病变宫颈锥切切缘阳性患者术后病变残留率可达23.3%,高级别SIL及以上病变者发现有病变残留或复发者可达38.8%[3].

高速铁路信号系统网络安全与统一管控

为了保障我国高速铁路信号系统的网络安全,从高速铁路信号系统的整体架构出发,对系统所面临的网络安全问题进行了全面的分析,涵盖了分散自律调度集中系统、列车运行控制系统、集中监测系统和GSM-R无线通信系统等.在此基础上,提出了基于软件定义网络(SDN)的高速铁路信号系统网络安全统一管控方案,把分散自律调度集中网络、信号安全数据网和集中监测网络通过软件定义的方式进行管控和隔离,实现了对网络流量的精细控制和统一管理,利用逻辑上统一的控制器实现全局的设备注册管理、安全通信访问控制和网络数据的追踪溯源,从而提高了网络的安全性,减小了网络管理的复杂性.通过分析可知,本文所提出的架构具有逻辑集中管控、统一安全策略、网络可编程等特点,相对于分散管理的网络更适用于高铁信号系统专网的网络安全管理,可以解决我国高速铁路信号系统不同安全等级网络互联和复杂网络安全管控的问题.

铁路通信网络安全的分析测试与可信防御研究

为了保障我国铁路通信系统的网络安全,提出了一种基于可信计算和软件定义网络(software-defined networking,SDN)相结合的铁路通信网安全体系架构.首先,从我国铁路通信系统网络整体架构出发,采用故障树分析方法,以"恶意人员造成铁路业务中断"为故障树的顶事件,对系统所面临的网络安全风险进行分析;其次,进行了仿真测试,根据测试结果拟合了一个恶意人员针对铁路通信系统的威胁场景.通过仿真测试结果和分析表明,本文所提出的架构可以更好地应对大规模、针对性强的网络攻击行为,从而保障和提高我国高速铁路通信网络安全.

SD-SSDN:基于SDN架构的高速铁路信号系统安全数据网的安全管控研究

高速铁路信号系统安全数据网承载着我国高速铁路列控系统核心业务,对网络和设备的可靠性和实时性具有极高要求,目前的网络安全防护技术手段尚不能很好地适用于信号系统安全数据网。采用软件定义网络架构,从网络统一管控的角度出发进行探索性研究,提出并设计实现了针对我国高速铁路信号系统安全数据网的安全防护方案SD-SSDN(Software-defined Signal Safety Data Network)。实验结果表明:该防护方案可以有效阻断黑客攻击,提高信号安全数据网的安全性;同时,为了保障高实时性和可靠性,还提出基于SDN多级流表的冗余流表映射技术和自适应链路聚合技术;在10个交换机组成的环网中,链路失效恢复时间约为8ms,可以满足列控系统业务需求。

基于图数据库的系统日志图谱模型构建与分析

在网络安全领域,日志分析技术可以帮助安全专家和系统管理员实时监测网络中的异常行为、检测漏洞和攻击行为、提高系统安全性和保护企业的数据资产。针对传统日志分析信息维度单一与对事件关联能力不足的问题,提出一种基于图数据库的系统日志图谱模型。首先,基于通用网络安全知识图谱模型设计引入网络安全知识、系统环境数据和威胁情报3个维度的背景知识;其次,剖析系统日志内部的多种关联关系,将日志转化为图结构并与多维数据融合以构建图谱模型;最后,使用基于广度优先搜索的图遍历算法在模型中进行实验。实验结果表明,所构建的图谱模型能够有效实现对多维数据的集成和关联,并具备优秀的搜索与查询性能。

3S网络网络:面向业务、安全增强的软件定义网络

针对如何在软件定义网络(SDN)体系架构下设计管理灵活、复杂性可控的网络以及如何保障网络安全等问题,提出了一种面向业务、安全增强、软件定义(3S)的网络体系架构。基于3S架构,设计实现了一种针对中国铁路通信信号系统网络的统一安全管控方案,并借助3S特性及神经网络算法,设计实现了一种有效的分布式拒绝服务攻击(DDo S)检测方法。

RSSP-Ⅱ铁路信号安全通信协议的安全性分析

针对CTCS-3级列控系统的核心安全通信协议——RSSP-Ⅱ的安全性进行分析。利用生日攻击原理,对RSSP-Ⅱ协议的核心消息鉴别码方案提出一种部分密钥恢复-伪造攻击方案。攻击结果表明,在截获232.5个已知明文的前提下,大约需要2^(57)次离线MAC计算,即可实时计算得到任意数量的伪造消息,且伪造消息中所包含的序列号、三重时间戳或机器周期等校验标识符均可通过接收端的检验,攻击的成功率约为0.63。

基于网络时延的SDN逻辑一致性策略研究

对SDN网络更新过程中的暂时中间态进行了研究,阐述了因网络时延导致的控制逻辑不一致问题,并提出了一种解决方案。该方案通过在控制平面上调整安装控制规则的时序,使网络达到控制逻辑一致的目的,进一步建立了一种基于节点平均网络时延的目标优化模型,通过对模型求解得到SDN网络逻辑一致的时延最小路由路径。最后通过仿真实验验证了该方案的可行性和有效性。

细脚拟青霉甘露醇含量的测定

采用比色法在波长412nm处测定细脚拟青霉菌丝体及固体培养物中甘露醇含量。考察提取溶剂、提取温度、提取时间对甘露醇提取率的影响,得到甘露醇最佳提取条件,以蒸馏水为提取溶剂,菌丝体在60℃时提取60min,固体培养物在10 0℃时提取60m in;对测定方法进行回收率、精密度、稳定性实验,菌丝体中甘露醇回收率为99.94%,相对标准偏差为0.74%,精密度实验相对标准偏差为0.80%,60min内光密度值稳定,固体培养物中甘露醇回收率99.79%,相对标准偏差为1.17%,精密度实验相对标准偏差为1.00%,60min内光密度值稳定。

啶酰菌胺和咯菌腈对番茄灰霉病菌不同菌株的毒力(初报)

为了明确啶酰菌胺和咯菌腈对番茄灰霉病菌不同菌株的毒力,采用菌丝生长速率法测定了从河北和山东采集的番茄灰霉病菌菌株对啶酰菌胺及咯菌腈的敏感性。结果表明:2008～2010年,从河北定州采集的番茄灰霉病菌对啶酰菌胺和咯菌腈的敏感性差异不显著;而2010年,从河北徐水采集的菌株对啶酰菌胺和咯菌腈的敏感性显著低于从河北定州和山东寿光采集的菌株,但啶酰菌胺和咯菌腈对所有菌株均有很强的抑制作用。啶酰菌胺和咯菌腈可替代生产中普遍发生抗药性问题的多菌灵、乙霉威、异菌脲和嘧霉胺防治番茄灰霉病的药剂。室内筛选药剂时,应选择不同菌株进行毒力测定,以提高筛选准确率。

炼油厂空压站的设计要点

空压站是炼油厂主要辅助装置之一,其设计的优劣直接影响到压缩空气供应的稳定性,进而关乎整个炼油厂运行的平稳性。重点介绍了典型的空压站主要设备空气过滤器、空气压缩机和空气干燥装置的选型要点,以及管道设计要点。提出因空压站每一种设备类型的选择和相互匹配性均为空压站设计优劣的制约因素,故应做好空压站的设计;因空压站的配套设施在流程优化、设备选型优化、设备匹配优化等方面的优化空间还很大,故空压站的设计还能做到更优化、更合理。

段木灵芝子实体全生长阶段生物活性物质的动态变化

灵芝活性物质是灵芝发挥不同功效的物质基础,在灵芝生长过程中,活性物质的含量随子实体生长发生动态变化,影响着灵芝的品质及功效。段木栽培是灵芝2种主要栽培模式之一,子实体生长周期长、活性物质积累时间久,研究其生长阶段各活性物质的变化规律对原料的高效利用具有积极意义。目前,相关报道主要集中于多糖和三萜物质,对灵芝其他具有重要生物活性价值的成分关注较少,且涵盖的生长周期不够完整,对充分了解各物质的完整动态变化过程比较有限。本研究以段木灵芝子实体菌蕾期作为起点,孢子弹射结束作为终点,通过固定时间采样,共对子实体生长9个阶段、120 d内活性物质的动态变化规律进行了分析,总结如下:灵芝总多糖及12个三萜化合物总量均为菌蕾期最高,随生长快速下降,弹射孢子后期平稳;灵芝麦角甾醇含量菌蕾期最高,随生长快速下降,弹射孢子后期小幅上升;灵芝尿苷、尿嘧啶和灵芝水溶性蛋白/多肽的含量随子实体生长连续下降直至最低,灵芝腺苷则出现山峰状变化规律,峰尖出现在60 d即灵芝开始弹射孢子的阶段。子实体菌蕾期总抗氧化能力较弱,子实体生长后期总抗氧化能力较强。本研究阐明了段木灵芝子实体整个生长阶段主要活性物质含量及活性的动态变化规律,为指导段木灵芝子实体生产及高效开发利用提供了理论依据。

面向集群服务器大规模并发的改进负载均衡调度系统

对常规的服务器集群架构进行了改进,提出了决策器的概念,并由决策器训练调度序列;同时根据自适应小生境遗传算法提出了适应特征值作为适应值的评价标准,并合理地应用于负载均衡调度系统中.本文搭建网络环境模拟大并发测试,实验数据与分析表明,本方案的系统平均响应时间仅为2ms,同时错误率趋近于0,相比改进前服务器更均衡地利用,系统性能更稳定.

基于威胁分析的高速铁路信号系统风险评估方法

高速铁路信号系统是实现列车安全运行的关键基础设施,一旦发生设备或系统功能性故障极易导致安全事故.为此,提出了一种功能安全视角下用于高速铁路信号系统风险评估的模糊综合评价方法.该方法在改进模糊综合评判和层次分析法(analytic hierarchy process,AHP)的基础上,加强系统威胁场景分析,并建立各场景下风险因素耦合关系.首先,分析高速铁路信号系统中影响行车安全的5类44个威胁场景,以系统功能安全事故为分析准则层、威胁类别为因素层,构建递阶层次结构;然后,根据主观评价确定结构中各要素权重,结合评语集对风险进行综合评估,并根据各场景风险值变化动态调整各层级和因素的权重,使评估结果更为真实,且能在安全风险和信号业务间建立映射关系.最后,通过评估某客专真实安全数据,得到信号系统风险等级较低的结果,与其他方法测评结果基本一致,验证了该方法的有效性.

防止废热锅炉烟道堵塞的措施

中国石化石家庄炼化分公司化工事业部环保车间,用废热锅炉回收烟气中余热时,由于烟气中含有熔点低的熔融盐类,根据工艺特点及物料特性,选用多种除灰措施解决烟道堵塞的问题。

面向软件定义网络的隐蔽通信检测机制

为提高软件定义网络抵抗高级持续性威胁的能力,对软件定义网络特性及高级持续性威胁中的隐蔽通信进行了分析,提出了一种适用于软件定义网络的高效隐蔽通信检测机制.该隐蔽通信检测机制首先利用软件定义网络抓取网络流量并从中获取可能包含隐蔽通信的报文;随后从上述报文中提取SSL证书,并计算用于表征该证书的特征值;最后采用孤立森林算法对证书的特征值进行检测以判断证书是否为非法证书,基于此检测结果判断网络中是否存在隐蔽通信.实验结果及分析表明,该隐蔽通信检测机制能够提高隐蔽通信检测精度,降低隐蔽通信误检率;同时该机制可扩展性较高,能够适用于不同应用场景.

基于区块链的物联网访问控制系统

随着5G技术广泛应用和物联网技术飞速发展,可以预见的是物联网设备的数量和连接规模会进一步扩大。物联网可以有效地利用现有网络基础设施将物理世界和互联网世界联系在一起,从而实现设备之间的数据共享,然而,其网络结构的大规模性和复杂性给物联网系统带来了潜在的安全风险。访问控制技术可以用来保护设备以及设备上数据的安全,传统访问控制模型及实现比较复杂且中心化的,由此,本文期望构建一种新型的基于区块链的物联网访问控制系统——基于RBAC模型和ABAC模型构建DARBAC模型,同时结合区块链技术构建访问控制系统以克服集中式实体的单点故障问题,具备可伸缩性、轻量级和细粒度等特性。实验测试结果表明,该系统具有良好的并发性能,可在物联网系统中有效地部署实施并能达到预期效果。

针对基于随机森林的网络入侵检测模型的优化研究

为了应对大规模网络环境下日益复杂的网络安全威胁,越来越多的研究使用机器学习算法来建立入侵检测模型,其中一些基于随机森林的检测方法具有较好的效果。但传统随机森林中一些分类能力较差的决策树的存在,以及入侵检测数据集的不平衡性,都可能会导致基于传统随机森林的入侵检测模型的性能有所下降。针对这些问题,论文在基于传统随机森林的入侵检测模型上加入了精英选择、加权投票和上采样几种优化方法,并在UNSW-NB15数据集上进行了测试,结果表明优化后的模型具有更好的检测能力。