物联网集成主动防御机制的建模与分析
密码学与安全
2019-08-02 v1
摘要
作为保护和防御系统免受内部攻击的一种解决方案，许多入侵检测系统（IDS）已被开发出来以识别并响应它们从而保护系统。然而，IDS 的核心思想本质上是一种被动机制，尽管它检测的是已经存在于系统中的入侵。因此，对于敏捷而智能的攻击者所采取的行动，被动机制会远远落后且无效。由于 IDS 具有被动性质这一固有局限，入侵防御系统（IPS）已被开发出来，以在潜在攻击者渗透系统之前阻止他们和/或减轻入侵的影响。在本章中，我们引入一种集成防御机制，通过利用网络欺骗（即诱饵系统）和移动目标防御（即网络拓扑洗牌，简称 MTD）技术，在软件定义的物联网（IoT）网络中实现入侵预防。此外，我们基于所设计的基于图形安全模型（GSM）的评估框架验证了它们的有效性与效率。为开发自适应的主动入侵预防机制，我们采用基于遗传算法的适应度函数，以识别最优网络拓扑，其中网络拓扑可根据检测到的系统漏洞水平进行洗牌。我们的仿真结果表明，基于 GA 的洗牌方案在朝向诱饵目标的攻击路径数量方面优于随机洗牌方案。此外，我们观察到在所提出的 MTD 技术下，对于固定和自适应洗牌方案，系统寿命（即平均安全失效时间）与防御成本之间存在权衡。即，固定的基于 GA 的洗牌能以更高成本实现更高 MTTSF，而自适应的基于 GA 的洗牌以更低成本获得更低 MTTSF。
引用
@article{arxiv.1908.00327,
title = {Modeling and Analysis of Integrated Proactive Defense Mechanisms for Internet-of-Things},
author = {Mengmeng Ge and Jin-Hee Cho and Bilal Ishfaq and Dong Seong Kim},
journal= {arXiv preprint arXiv:1908.00327},
year = {2019}
}