民航网络信息系统多维安全态势评估与业务波及影响分析

In view of key theoretical problems of civil aviation information system vulnerability assessment and business affecting impact analysis under the condition of complicated network environment and multi business systems' cooperative interactions, this project focuses on the method to measure the vulnerability threat of civil aviation important network information system, the whole system wide security situation assessment theory based on vulnerability, the vulnerability-oriented business affecting impact measurement algorithm and the assessment model. The main contents of this project include: (1) to research multi-dimensional and multi-class vulnerability threat quantitative evaluation index model constructing method, and to solve theoretical problems of index weight allocation and quantization; (2) to explore the threat correlation and restriction mechanism of system node’s vulnerability, and its threat measure method, to research a vulnerability-based multi-dimensional risk calculation model and a system multi-dimensional security component impact measurement algorithm based on node vulnerability forward and backward feedback relationship, and to construct a whole system wide multi-dimensional security situation assessment theoretical model; (3) to research chain association reaction relation model and business impact logic combination group based on vulnerability, to research business process performance impact calculation algorithm, and to design an accurate business risk impact measurement algorithm and a business affecting impact assessment method. The above researches have important theoretical values and practical significance to solve the theoretical problem such as security measure, independent assessment, active prevention and control, efficient response for important network information systems of civil aviation.

针对复杂网络环境和多系统协同交互条件下的民航信息系统脆弱性评估、业务波及影响分析等理论难题，重点研究民航重要网络信息系统的脆弱性威胁度量方法、基于脆弱性的全系统空间安全态势评估理论、脆弱性对系统业务的波及影响度量算法和评估模型。主要研究内容包括：1、研究多维度、多等级的民航信息系统脆弱性威胁性量化评估指标模型构建方法，解决评估指标权重分配和量化理论问题；2、探索系统节点脆弱性的威胁关联与制约作用机理及其威胁度量方法，研究基于脆弱性的系统多维风险计算模型和多维安全分量影响度量算法，构建全系统空间的多维安全态势评估模型；3、研究基于脆弱性的链式关联反应关系模型和业务影响逻辑组合群，探索业务流程绩效影响计算模型，设计准确的民航信息系统业务风险影响度量算法和业务波及影响评估方法。本课题对解决民航重要网络信息系统的安全度量、自主评估、主动防控和高效处置等理论难题具有重要的理论价值和现实意义。

为有效识别并消除我国民航重要网络和核心信息系统中的安全隐患和脆弱性，保障我国民航的安全运行、社会稳定、经济命脉和国家安全，有针对性地开展民航网络与信息系统的安全隐患分析和态势评估理论与方法研究是十分必要的。本项目面向民航网络与信息系统脆弱性与安全态势评估需求，构建多层多维的民航网络信息系统脆弱性与安全评估指标体系，研究基于矩阵修正方法的评估指标区间判断矩阵修正算法，实现对评估量化指标的修正。研究并提出基于模糊数的脆弱性评估指标体系，基于正、反向指标勾股模糊数，设计评估指标的标准化量化方法。针对信息系统的业务流程关键节点识别和风险评估问题，研究基于业务流程关联模型的信息系统关键节点识别与风险分析方法、面向业务流程的信息系统关键节点识别与风险影响分析方法，从业务流程分析的角度出发，构建面向信息系统的业务流程关联模型。研究并提出基于关联评价属性矩阵的信息系统的关键节点识别方法和模型，通过业务连续性风险计算指标量化方法和业务连续性影响计算方法。针对传统信息系统风险评估方法未考虑节点状态变化和风险传播方向，且评估结果的准确性受专家主观性影响等问题，提出一种基于风险传播的信息系统风险评估方法。为了客观评估网络与信息系统的安全态势，提高系统风险防控和安全管理的针对性，基于深度学习的最新理论进展和成果，研究并提出基于无监督学习的网络安全态势评估方法，研究并提出基于深度加权特征学习理论的网络安全态势评估方法，基于自修正指数平滑法，研究提出一种网络安全态势预测模型。为有效分析并获取业务中断对全系统业务流程造成的影响指标，研究并提出基于脆弱性的信息系统业务波及影响分析模型，研究并提出基于交叉概率理论的系统业务波及影响分析方法。针对航空自组网的节点失效波及影响分析难题，提出面向航空自组网的节点失效波及影响分析方法。本项目在国内外学术期刊和国际会议发表论文42篇，申请发明专利14项，授权发明专利3项，授权软著作权1项，参加国际国内会议12次，协办国际会议2次，毕业硕士研究生15人。