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网络熵在计算机防攻击中的安全化实践应用

摘 要:随着社会科学技术的发展,计算机应用的领域变得越来越宽广,同时它还与人们日常的生活的关系日渐密切,但是利用网络开展的各项活动的安全性却成为社会关注的焦点.因此,在计算机受到网络的攻击时,利用网络熵可以帮助计算机提高自身的安全系数.

关键词:网络熵;计算机;攻击;安全

一、计算机领域中的熵的含义及实际应用

当前计算机领域中应用的熵主要包括最大熵、信息熵、模糊熵、信息熵、有效熵、粗糙熵、相对熵、能量熵、图像熵、最小叉熵、二维熵、形状熵、谱熵、联合熵等,当然这些概念的形成都是由最基本的信息熵演化而成的,同时有部分的特殊名词只是信息熵在不同的领域中的具体应用而使用的代称.

(一)熵的含义.熵的命名来源于热力学的概念,克劳修斯在论文《论热的动力理论的主要方程的各种应用形式》提到,熵为在供热系统中将吸收的热量与系统本身恒定的温度两者之比,通常被称为热温熵或者热力学熵,从而作为不可转换能量的计量单位,主要是用来衡量系统出现枯竭状态时消耗的能量,同时它也是进行热量不可逆转的保障.

Sherman 和Yixin Jiang 等人在新型自动适应性子集线性检测依赖的计算机算法的基础上,总结出了高效网络编码反熵的过滤攻击策略.后来借助网络通信时长的延伸性,将熵定义为非线性的随机跟踪系统.有学者还提出了多维度熵测量的K—匿名形式的评估和划分方式,在检测最终结果的同时衡量匿名之后的网络安全的实用性,还有在网络遭到异常的侵入的时候,信息熵所做出的安全反应.因此,想要对网络的安全效果进行检测评估,就需要对在遭受侵略后的安全指标手段进行评估,并通过模型实验等量化指标对于遭受攻击前后的网络状况进行分析比对.同时还要对遭受攻击后的网络情况进行风险评估,所以基于此做法就提出了“网络熵”的含义.它主要指的是在网络系统中,运用数论、控制论、控制论和天体物理等自然科学理论学说解释在信息领域的“熵”的概念.因此,在计算机的防攻防护中,熵的值越小,则表明计算机的防攻系统越稳固,反之,计算机的安全性越差.

(二)“熵”的实际应用.在熵值的检测过程中使用的性能指标只要由来解释,其中是相关参数,H 作为在网络受到攻击后的效果.但是由于计算机网络的安全指标会受到多种因素的共同影响,因此在实际的计算过程中会出现一定的误差,所以在计算的时候会对相关的因素指标进行简化处理.同时在进行网络受到攻击后的网络数据流量的监控时,还会使用到数据吞吐量进行衡量,如果在受到攻击的前后吞吐量数值相等,则攻击为零,表示计算机处于稳定的网络状况下,如果在遭受攻击之后,计算机的吞吐量数值严重下滑,熵的数值急剧升高,则表示计算机受到严重的攻击.

二、计算机受到网络攻击后的等级划分

在计算机受到网络攻击之前,系统网络熵在受到攻击之后,安全防护的能力急剧下降,而且相对的性能也会出现变化,因此,经过简单的攻击效果的定量分析,可以将网络攻击的效果主要划分为以下几个方面.

三、基于网络熵的计算机防攻中的攻击效果的评价模型

计算机防攻中的攻击效果的评价模型的子模块,由计算机在受到攻击之前的流量类型、拓扑结构、攻击目的.服务对象等参数组成.在系统中主要采用Delphi 的评估方法,各个相关因素的选取是经过多维角度的综合考量,从而选择出更为合适的数据信息,以此来避免因认为因素造成的评估效果的失真.

在效果评价的过程中,各个评价指标所占的比重,由建立的指标矩阵得出的数据作为主要参考,而数据的收集通过时时的动态的、ARP 欺骗、SNMP MIB 提取等手段获得,攻击效果的评价分析结果借助图形、文档、表格的形式输出.

结束语

网络熵在计算机防攻击中的安全化使用是信息处理系统进行综合的网络评估的安全保障,而且现如今,也越来越多的被应用到保护国家信息安全以及信息技术的建设当中.本文主要从实际出发,首先阐述了熵的定义以及实际的使用原理,然后对计算机在遭到攻击后的破坏程度进行了简单的概括,最后提出了基于网络熵的计算机防攻中的攻击效果的评价的系统模型,希望本文的研究能够对实际的计算机防攻击起到一定的帮助.H

参考文献

[1] 张义荣. 一种基于网络熵的计算机网络攻击效果定量评估方法[J].通信学报,2014(160).

(作者单位:大庆油田矿区服务事业部物业管理二公司技术服务分公司 )

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