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基于攻击树与CVSS的工业控制系统风险量化评估
资料介绍
针对如何进行工业控制系统（ICS）全面客观的风险量化评估与分析，提出了一种新的ICS风险量化评估方法。该方法首先建立系统攻击树与攻击者模型；然后根据ICS的安全特性利用CVSS对攻击树叶子节点进行综合客观的量化，并给出资产价值损失的复数表达式，结合概率风险评估方法分别计算得到攻击序列、目标节点的风险概率与风险值；最后通过攻击者模型综合攻击序列与攻防两端的分析，提取系统最大风险环节与组件。案例分析表明，该方法能减少风险要素量化过程中人为主观因素的影响，得到风险的综合定量描述，并找到系统最大风险环节和最需要防护的组件，从而采取有针对性的防护措施以实现合理高效的风险消除和规避，验证了该方法的有效性与可行性。
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（完整内容请下载后查看）第 ３３ 卷 第 １２ 期
２０１６ 年 １２ 月 ꢀ
Ｖｏｌ． ３３ Ｎｏ． １２
Ｄｅｃ． ２０１６
计
算
机
应
用
研
究
Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｆ Ｃｏｍｐｕｔｅｒｓ
*
基 于 攻 击 树 与 ＣＶＳＳ 的 工 业 控 制 系 统 风 险 量 化 评 估
王 作 广 ， 魏 ꢀ 强 ， 刘 雯 雯
（ 解 放 军 信 息 工 程 大 学 数 学 工 程 与 先 进 计 算 国 家 重 点 实 验 室 ， 郑 州 ４５００００）
摘 ꢀ 要 ： 针 对 如 何 进 行 工 业 控 制 系 统 （ ＩＣＳ） 全 面 客 观 的 风 险 量 化 评 估 与 分 析 ， 提 出 了 一 种 新 的 ＩＣＳ 风 险 量 化 评
估 方 法 。 该 方 法 首 先 建 立 系 统 攻 击 树 与 攻 击 者 模 型 ； 然 后 根 据 ＩＣＳ 的 安 全 特 性 利 用 ＣＶＳＳ 对 攻 击 树 叶 子 节 点 进
行 综 合 客 观 的 量 化 ， 并 给 出 资 产 价 值 损 失 的 复 数 表 达 式 ， 结 合 概 率 风 险 评 估 方 法 分 别 计 算 得 到 攻 击 序 列 、 目 标 节
点 的 风 险 概 率 与 风 险 值 ； 最 后 通 过 攻 击 者 模 型 综 合 攻 击 序 列 与 攻 防 两 端 的 分 析 ， 提 取 系 统 最 大 风 险 环 节 与 组 件 。
案 例 分 析 表 明 ， 该 方 法 能 减 少 风 险 要 素 量 化 过 程 中 人 为 主 观 因 素 的 影 响 ， 得 到 风 险 的 综 合 定 量 描 述 ， 并 找 到 系 统
最 大 风 险 环 节 和 最 需 要 防 护 的 组 件 ， 从 而 采 取 有 针 对 性 的 防 护 措 施 以 实 现 合 理 高 效 的 风 险 消 除 和 规 避 ， 验 证 了
该 方 法 的 有 效 性 与 可 行 性 。
关 键 词 ： 工 业 控 制 系 统 ； 攻 击 树 ； 通 用 漏 洞 评 分 系 统 ； 风 险 评 估 ； 攻 击 序 列
中 图 分 类 号 ： ＴＰ３０９ꢀ ꢀ ꢀ 文 献 标 志 码 ： Ａꢀ ꢀ ꢀ 文 章 编 号 ： １００１-３６９５（ ２０１６） １２-３７８５-０６
ｄｏｉ： １０． ３９６９ ／ ｊ． ｉｓｓｎ． １００１-３６９５． ２０１６． １２． ０５８
Ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅ ｒｉｓｋ ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ ｏｆ ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ
ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍｓ ｂａｓｅｄ ｏｎ ａｔｔａｃｋ-ｔｒｅｅ ａｎｄ ＣＶＳＳ
Ｗａｎｇ Ｚｕｏｇｕａｎｇ， Ｗｅｉ Ｑｉａｎｇ， Ｌｉｕ Ｗｅｎｗｅｎ
（ Ｓｔａｔｅ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ＆ Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ， ＰＬＡ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ ４５００００， Ｃｈｉ-
ｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｑｕａｎｔｉｆｙ ｔｈｅ ｒｉｓｋ ｏｆ ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍｓ （ ＩＣＳ） ａｎｄ ｃｏｎｄｕｃｔ ａ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ａｎｄ ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ ａｎａｌｙ-
ｓｉｓ， ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ａ ｎｅｗ ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅ ｒｉｓｋ ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ＩＣＳ． Ｔｈｉｓ ｍｅｔｈｏｄ ｆｉｒｓｔ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ ｔｈｅ ａｔｔａｃｋ ｔｒｅｅ ａｎｄ ａｔ-
ｔａｃｋｅｒ ｍｏｄｅｌ． Ｔｈｅｎ ｉｔ ｃｏｎｄｕｃｔｅｄ ａ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ａｎｄ ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ ｑｕａｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｔｏ ｌｅａｆ ｎｏｄｅｓ ｂｙ ＣＶＳＳ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｓｐｅｃｉａｌ ｓｅ-
ｃｕｒｉｔｙ ｎｅｅｄｓ ｉｎ ＩＣＳ， ａｆｔｅｒ ｗｈｉｃｈ ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ ｔｈｅ ａｔｔａｃｋ ｓｅｑｕｅｎｃｅ ａｎｄ ｔａｒｇｅｔ ｎｏｄｅ’ ｓ ｒｉｓｋ ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｒｉｓｋ ｖａｌｕｅｓ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ
ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｗｉｔｈ ｉｍａｇｉｎａｒｉｅｓ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｓ ｏｆ ａｓｓｅｔｓ ｖａｌｕｅ ａｎｄ ｐｒｏｂａｂｉｌｉｓｔｉｃ ｒｉｓｋ ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ． Ｆｉｎａｌｌｙ， ｉｔ ａｎａｌｙｚｅｄ ｔｈｅ ａｔ-
ｔａｃｋ ｓｅｑｕｅｎｃｅ ａｎｄ ａｔｔａｃｋ ｃｏｎｓｔｒａｉｎｔ ｗｉｔｈ ａｔｔａｃｋｅｒ ｍｏｄｅｌ， ｅｘｔｒａｃｔｉｎｇ ｔｈｅ ｍａｘｉｍｕｍ ｒｉｓｋ ａｒｅａ ａｎｄ ｓｙｓｔｅｍ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ． Ｃａｓｅ ａｎａｌｙ-
ｓｉｓ ｓｈｏｗｓ ｔｈａｔ ｔｈｉｓ ｍｅｔｈｏｄ ｃａｎ ｒｅｄｕｃｅ ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｓｕｂｊｅｃｔｉｖｅ ｆａｃｔｏｒｓ ｉｎ ｔｈｅ ｑｕａｎｔｉｚａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ａｎｄ ｇｅｔ ａ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ
ａｎｄ ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅ ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｒｉｓｋｓ， ｔｏ ｃａｒｒｙ ｏｕｔ ｒａｔｉｏｎａｌ ａｎｄ ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｒｉｓｋ ｍｉｔｉｇａｔｉｏｎ ａｎｄ ａｖｏｉｄａｎｃｅ ｂｙ ｆｉｎｄｉｎｇ
ｔｈｅ ｍａｘｉｍｕｍ ｒｉｓｋ ａｒｅａｓ ａｎｄ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ｔｈａｔ ｍｏｓｔ ｉｎ ｎｅｅｄ ｏｆ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ， ｗｈｉｃｈ ｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｓ ｔｈｅ ｖａｌｉｄｉｔｙ ａｎｄ ｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｉｓ
ｍｅｔｈｏｄ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍｓ（ ＩＣＳ） ； ａｔｔａｃｋ ｔｒｅｅ； ｃｏｍｍｏｎ ｖｕｌｅｒａｂｉｌｉｔｙ ｓｃｏｒｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ（ ＣＶＳＳ） ； ｒｉｓｋ ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ； ａｔ-
ｔａｃｋ ｓｅｑｕｅｎｃｅ
社 会 稳 定 和 国 家 战 略 安 全 。 因 此 ， 如 何 保 障 ＩＣＳ 的 信 息 安 全 已
ꢀ 引 言
0
成 为 产 业 界 面 临 的 关 键 问 题 ， 也 是 学 术 界 的 一 个 研 究 热 点 。 风
险 评 估 作 为 ＩＣＳ 信 息 安 全 技 术 研 究 的 重 要 基 础 ， 主 要 通 过 合 理
地 评 估 系 统 面 临 的 信 息 安 全 风 险 并 正 确 地 识 别 系 统 的 薄 弱 环
节 来 部 署 相 应 的 防 护 措 施 ， 避 免 灾 难 的 发 生 。
工 业 控 制 系 统 （ ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ， ＩＣＳ） 广 泛 应 用 于
电 力 、 核 能 、 水 处 理 、 石 油 化 工 、 轨 道 交 通 等 行 业 。 一 方 面 ， 随 着
［ １］
工 业 化 与 信 息 化 进 程 的 不 断 交 叉 融 合 与 ｉｎｄｕｓｔｒｙ ４． ０ 的 提
在
ＩＣＳ 风 险 评 估 技 术 研 究 方 面 ， 定 性 的 评 估 对 系 统 安 全 事
出 ， 越 来 越 多 的 信 息 技 术 应 用 到 了 工 业 领 域 ； 另 一 方 面 ， 控 制 系
统 与 企 业 信 息 管 理 系 统 的 集 成 、 通 用 软 硬 件 与 开 放 协 议 的 使
用 ， 使 得 本 来 就 缺 乏 信 息 安 全 设 计 考 虑 的 工 业 控 制 系 统 呈 现 了
更 大 的 攻 击 面 。 根 据 ＩＣＳ-ＣＥＲＴ（ 工 控 系 统 网 络 应 急 响 应 小
组 ） 的 历 年 报 告 ， ２０１０ 年 至 ２０１５ 上 半 年 发 生 的 ＩＣＳ 安 全 事 件
件 发 生 的 可 能 性 及 其 所 带 来 的 后 果 无 法 给 出 量 化 的 结 果 ， 不 利
于 风 险 数 据 的 深 度 分 析 。 定 量 风 险 评 估 技 术 和 方 法 能 从 数 量
上 说 明 评 估 对 象 的 危 险 程 度 ， 精 确 描 述 系 统 的 危 险 性 ， 是 当 前
［ ６］
［ ７］
ＩＣＳ 信 息 安 全 风 险 评 估 的 主 要 研 究 方 向
。
卢 慧 康 等 人
提
［ ２］
［ ３， ４］
出 了 基 于 模 糊 层 次 分 析 法 的 ＩＣＳ 信 息 安 全 风 险 评 估 方 法 ； Ｗｏｏ
总
数
高
达
９８５
件
。
其
中 ， Ｓｔｕｘｎｅｔ
、 Ｄｕｑｕ、 Ｆｌａｍｅ、
［ ８］
［ ５］
等 人
通 过 量 化 组 件 面 临 的 威 胁 、 组 件 脆 弱 性 与 资 产 值 三 个
ＨａｖｅＸ 、 Ｂｌａｃｋ Ｅｎｅｒｇｙ 等 病 毒 攻 击 造 成 了 严 重 的 经 济 损 失 与
社 会 危 害 。 据 统 计 ， 超 过 ８０％ 的 涉 及 国 计 民 生 的 关 键 基 础 设
施 依 靠 工 业 控 制 系 统 实 现 自 动 化 作 业 ， ＩＣＳ 的 安 全 已 经 关 系 到
属 性 ， 对 电 力 ＳＣＡＤＡ 系 统 进 行 了 网 络 安 全 风 险 评 估 。 但 这 两
种 方 法 没 有 很 好 地 反 映 攻 击 者 的 行 为 ， 并 给 出 针 对 性 的 防 护 建
ꢀ ꢀ 收 稿 日 期 ： ２０１５- １２-２８； 修 回 日 期 ： ２０１６-０２-２２ꢀ ꢀ 基 金 项 目 ： 国 家 “ ８６３” 计 划 资 助 项 目 （ ２０１２ＡＡ０１２９０２）
ꢀ ꢀ 作 者 简 介 ： 王 作 广 （ １９９０- ） ， 男 ， 硕 士 研 究 生 ， 主 要 研 究 方 向 为 工 控 安 全 、 漏 洞 分 析 （ ｗｚｇ＿ｓｅｃｕｒｉｔｙ＠ １６３． ｃｏｍ） ； 魏 强 （ １９７９- ） ， 男 ， 副 教 授 ， 硕 导 ， 主
要 研 究 方 向 为 软 件 脆 弱 性 分 析 、 工 控 安 全 ； 刘 雯 雯 （ １９８４- ） ， 女 ， 讲 师 ， 博 士 ， 主 要 研 究 方 向 为 工 控 安 全 、 无 线 通 信 协 议 ．
万方数据
· ３７８６·
计
算
机
应
用
研
究
第 ３３ 卷
ꢀ
ꢀ
［ ９］
议 。 Ｂｏｕｃｈｔｉ 等 人
基 于 着 色 Ｐｅｔｒｉ 网 对 ＳＣＡＤＡ 系 统 进 行 了 攻
性 在 具 体 应 用 中 的 风 险 ； 时 间 度 量 组 的 计 算 基 于 基 本 度 量 组 ，
反 映 脆 弱 性 可 能 随 时 间 改 变 的 特 性 ， 比 如 有 简 单 易 用 的 利 用 代
码 会 增 加 ＣＶＳＳ 的 分 数 ； 环 境 度 量 组 的 计 算 又 基 于 时 间 度 量
组 ， 描 述 脆 弱 性 与 用 户 独 特 使 用 环 境 及 安 全 需 求 的 特 性 ， 允 许
分 析 者 根 据 特 定 的 业 务 风 险 需 求 调 整 度 量 因 素 的 权 重 。
击 建 模 分 析 ， 并 使 得 入 侵 过 程 得 到 量 化 的 描 述 。 但 实 验 表 明 该
方 法 建 模 相 对 复 杂 ， 在 实 际 应 用 中 受 到 了 限 制 。 黄 慧 萍 等
［ １０］
人
运 用 攻 击 树 模 型 对 ＩＣＳ 信 息 安 全 进 行 风 险 评 估 ， 通 过 对
攻 击 成 本 、 攻 击 难 度 与 攻 击 被 发 现 的 可 能 性 三 个 属 性 赋 值 量
化 ， 计 算 攻 击 树 节 点 与 攻 击 序 列 的 发 生 概 率 ， 并 给 出 了 风 险 防
护 建 议 。 但 上 述 几 种 方 法 在 组 件 属 性 量 化 过 程 中 易 受 人 为 主
观 性 因 素 影 响 ， 在 评 估 结 果 方 面 缺 乏 对 风 险 的 综 合 描 述 ， 对 攻
击 行 为 与 系 统 风 险 防 护 也 没 有 进 行 深 入 的 探 究 。
针 对 这 些 问 题 ， 本 文 提 出 了 一 种 以 攻 击 树 为 基 础 ， 以 攻 击
者 模 型 为 攻 防 分 析 桥 梁 ， 结 合 ＣＶＳＳ（ ｃｏｍｍｏｎ ｖｕｌｎｅｒａｂｉｌｉｔｙ ｓｃｏ-
ｒｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ） 与 概 率 风 险 评 估 技 术 的 定 量 风 险 评 估 方 法 ， 对 ＩＣＳ
信 息 安 全 风 险 进 行 了 定 量 分 析 与 评 估 。
另 外 ， ＣＶＳＳ ３． ０ 相 对 于 ＣＶＳＳ ２． ０ 作 了 许 多 方 面 的 改
［ １８］
ꢀ 攻 击 树 与
1
CVSS
进
。 例 如 ， 增 加 了 单 脆 弱 性 对 其 他 组 件 影 响 的 考 虑 。 将 原
来 的 本 地 攻 击 细 化 为 本 地 攻 击 和 物 理 接 触 式 攻 击 。 细 化 操 作
复 杂 度 指 标 ， 考 虑 了 是 否 需 要 用 户 交 互 等 因 素 。 ＣＶＳＳ ２． ０ 只
能 分 析 单 个 脆 弱 性 的 情 况 ， 不 能 分 析 脆 弱 性 利 用 链 ； ＣＶＳＳ ３． ０
对 单 个 组 件 上 多 个 漏 洞 利 用 链 的 分 析 给 出 了 指 导 ， 这 也 增 加 了
ＣＶＳＳ３． ０ 评 价 的 综 合 性 、 客 观 性 与 可 调 整 性 。
ꢁ
1 1
ꢀ ꢀ 攻 击 树 在
攻 击 树 （ ａｔｔａｃｋ ｔｒｅｅ）
攻 击 建 模 中 的 优 选 性
ｌCS
［ １１］
是 一 种 采 用 树 型 结 构 来 描 述 针 对
系 统 的 各 种 攻 击 行 为 的 分 析 方 法 ， 具 有 结 构 简 单 、 表 示 方 法 易
于 理 解 、 可 以 较 容 易 地 将 分 析 过 程 集 中 到 可 度 量 的 目 标 上 等 优
点 ， 可 以 很 好 地 结 合 ＩＣＳ 在 架 构 方 面 层 次 化 明 显 的 特 征 ， 简 化
系 统 组 成 与 安 全 特 性 复 杂 的 ＩＣＳ 系 统 建 模 与 分 析 ， 文 献 ［ １２ ～
１６］ 就 是 很 好 的 例 证 。 攻 击 树 有 图 形 和 文 本 两 种 描 述 方 式 。
攻 击 树 中 根 节 点 表 示 攻 击 目 标 ， 子 节 点 是 满 足 其 父 节 点 为 真 的
节 点 ， 叶 子 节 点 表 示 达 成 攻 击 目 标 的 具 体 方 法 ， 用 逻 辑 “ 与
（ ＡＮＤ） ” 和 “ 或 （ ＯＲ） ” 来 描 述 节 点 与 其 子 节 点 的 实 现 关 系 ， 分
ꢀ 基 于 攻 击 树 与
的
风 险 量 化 评 估
2
CVSS
ｌCS
系 统 风 险 值 的 计 算 可 采 用 ＩＥＣ６１５０８ 标 准 中 的 ＩＣＳ 风 险 计
算 公 式 ， 风 险 值 Ｒ 等 于 攻 击 事 件 所 造 成 的 价 值 损 失 Ｖ 与 风 险
发 生 概 率 Ｐ 的 乘 积 ， 即
Ｒ ＝ Ｖ × Ｐ
（ １）
首
为
ＡＮＤ 和 ＯＲ 节 点 ， 如 图 １ 所 示 。 ＡＮＤ 节 点 表 示 该 节 点 为 真
本 文 从 攻 击 者 的 角 度 对 ＩＣＳ 系 统 进 行 风 险 量 化 评 估 。
的 条 件 是 其 所 有 子 节 点 同 时 为 真 ， ＯＲ 节 点 表 示 该 节 点 为 真 的
条 件 是 其 子 节 点 中 至 少 一 个 为 真 。 这 样 满 足 从 一 个 叶 子 节 点
向 上 回 溯 到 根 节 点 为 真 的 叶 子 节 点 集 合 就 是 一 个 完 整 的 攻 击
序 列 ， 攻 击 树 能 在 一 张 图 中 显 示 所 有 的 实 现 根 节 点 为 真 的 情
况 ， 遍 历 整 个 攻 击 树 就 能 得 到 实 现 攻 击 目 标 的 所 有 攻 击 序 列 。
先 建 立 系 统 攻 击 树 ， 在 此 基 础 上 建 立 攻 击 者 模 型 ， 对 攻 击 者 能
力 、 状 态 和 攻 击 约 束 等 进 行 描 述 ， 搭 建 攻 击 行 为 与 系 统 风 险 分
析 的 桥 梁 。 在 风 险 分 析 与 计 算 阶 段 ， 根 据 ＣＶＳＳ ３． ０ 说 明 规 范 、
［ １９］
ＩＣＳ 安 全 指 南
、 美 国 国 家 ＳＣＡＤＡ 系 统 测 试 床 （ ＮＳＴＢ） 报
［ ２０］
告
等 完 成 对 攻 击 树 叶 子 节 点 指 标 的 量 化 与 风 险 概 率 计 算 ，
结 合 本 文 给 出 的 ＩＣＳ 资 产 价 值 的 复 数 描 述 表 达 式 分 别 计 算 攻
击 序 列 与 目 标 节 点 的 风 险 。 最 后 综 合 ＩＣＳ 攻 防 两 端 的 分 析 ， 提
取 系 统 最 大 风 险 环 节 与 组 件 ， 并 给 出 风 险 防 护 建 议 。 具 体 流 程
如 表 １ 所 示 。
表
１ꢀ 具 体 流 程
ꢁ
ꢀ
对
风 险 要 素 评 价 的 综 合 性
1 2 CVSS 3.0
ｌCS
阶 段
方 法 流 程
公 式
风 险 要 素 的 量 化 是 风 险 评 估 的 重 要 环 节 ， 它 直 接 关 系 到 风
险 计 算 的 准 确 度 与 综 合 性 。 脆 弱 性 识 别 是 风 险 评 估 的 重 要 环
节 ， 它 直 接 关 系 到 安 全 事 件 发 生 的 可 能 性 ， 脆 弱 性 评 价 标 准 则
直 接 影 响 风 险 量 化 评 估 的 准 确 性 和 客 观 性 。 由 于 各 厂 商 及 机
构 考 虑 脆 弱 性 危 害 的 角 度 与 侧 重 点 不 同 ， 目 前 尚 无 统 一 的 脆 弱
建 立 系 统 攻 击 树 ；
风 险 评 估
准 备
建 立 攻 击 者 模 型 Ａｔｔａｃｋｅｒ， 设 定 攻 击 者 约 束 函 数
（ ２）
Ｆｃｓｔｒ
选 择 合 适 的 评 判 指 标 ， 对 攻 击 树 节 点 进 行 量 化 ；
；
识 别 量 化 组 件 脆 弱 性 可 利 用 概 率 Ｐ＿ｉｎ；
（ ３）
［ １７］
威 胁 与 安 全 措 施 识 别 量 化 ；
性 评 价 标 准 ， 兼 容 性 、 适 用 性 最 好 ， 使 用 最 广 泛 的 是 ＣＶＳＳ
，
计 算 叶 子 节 点 风 险 概 率 Ｐ＿ｒｉｓｋ；
计 算 攻 击 造 成 的 资 产 价 值 损 失 Ｖａｌｕｅｉ；
攻 击 序 列 与 目 标 节 点 风 险 分 析 与 计 算 ；
（ ４）
（ ５）
它 得 到 了 美 国 国 家 漏 洞 数 据 库 （ ＮＶＤ） 的 支 持 ， ＮＶＤ 漏 洞 中 所
风 险 分 析 与
有
ＣＶＥ 脆 弱 性 条 目 均 包 含 ＣＶＳＳ 的 基 本 值 。 ＣＶＳＳ 最 新 版 本
风 险 量 化 计 算
为 ２０１５ 年 ８ 月 更 新 的 ＣＶＳＳ ３． ０。
分 析 计 算 攻 击 序 列 风 险 概 率 Ｐ＿ｒｉｓｋ（ Ｓｊ） 及 风 险
（ ６） （ ７）
（ ８）
ＣＶＳＳ ３． ０ 的 最 大 优 点 在 于 ， 分 析 者 可 以 根 据 具 体 的 需 求
进 行 调 整 ， 使 其 不 仅 仅 考 虑 了 脆 弱 性 本 身 的 指 标 ， 而 且 对 脆 弱
性 所 属 组 件 的 应 用 环 境 部 署 、 脆 弱 性 可 利 用 程 度 、 威 胁 与 安 全
值
／ 攻 击 收 益 Ｒｉｓｋ（ Ｓｊ） ／ Ａｔｔ＿Ｇａｉｎ（ Ｓｊ） ；
计 算 目 标 节 点 风 险 概 率 Ｐ＿ｒｉｓｋ（ Ｇ） 及 风 险 值 ／ 攻
（ ９）
击 收 益 Ｒｉｓｋ（ Ｇ） ／ Ａｔｔ＿Ｇａｉｎ（ Ｇ） ；
攻 击 约 束 与 攻 击 序 列 防 护 分 析 ；
（ １０）
攻 防 分 析 与
风 险 管 理
（ １１）
措 施 的 配 置 、 攻 击 者 情 况 等 风 险 要 素 进 行 了 综 合 评 价 。 ＣＶＳＳ
全 部 度 量 要 素 如 图 ２ 所 示 。
提 取 系 统 最 大 风 险 环 节 ， 实 施 最 有 效 的 防 护 ；
（ １２）
ꢁ
2 1
ꢀ 基 于 攻 击 树 的
在 攻 击 树 建 立 完 毕 之 后 ， 对 攻 击 者 从 攻 击 者 状 态 、 攻 击 者
攻 击 者 建 模
ｌCS
ＣＶＳＳ ３． ０ 由 三 个 度 量 组 构 成 。 基 本 度 量 组 是 一 个 不 随 时
间 和 环 境 改 变 的 常 数 ， 只 代 表 脆 弱 性 的 内 在 特 性 ， 不 描 述 脆 弱
万方数据
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资料：测试智能语音控制模块
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