專利名稱：一種面向大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)脆弱性關(guān)聯(lián)分析的梯度化并行方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種面向大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)脆弱性關(guān)聯(lián)分析的 梯度化并行求解方法。
背景技術(shù)：
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)飛速發(fā)展，使人類的生產(chǎn)生活方式日新月異，各種形式的接入方 式將組織、機(jī)構(gòu)、家庭和個(gè)人聯(lián)系在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)電磁空間中，相互依存；然而，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展過 程中對(duì)安全性的忽視，致使網(wǎng)絡(luò)電磁空間的安全性問題日益突出。在網(wǎng)絡(luò)電磁空間中，時(shí)刻 充斥著各種攻擊行為，且技術(shù)手段日益高明；其中，利用網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的脆弱點(diǎn)，有目標(biāo)、有計(jì) 劃的多步驟聚合攻擊，令常規(guī)的防護(hù)措施防不勝防。在這種多步驟聚合攻擊的威脅下，網(wǎng)絡(luò) 脆弱性相關(guān)研究成為了一個(gè)研究重點(diǎn)和熱點(diǎn)，研究者們圍繞網(wǎng)絡(luò)脆弱性分析提出了包括攻 擊圖技術(shù)在內(nèi)的多種分析方法，其中基于攻擊者能力“單調(diào)性假設(shè)”的攻擊圖分析方法代表 了當(dāng)前最好的研究結(jié)果。不過，該方法在以下方面仍存在不足單調(diào)性假設(shè)的局限性單調(diào)性假設(shè)可簡(jiǎn)單表述為攻擊者已具備的能力不會(huì)因新的攻擊行為而喪失。該 假設(shè)抓住了網(wǎng)絡(luò)攻擊者能力遞增性的基本特征，忽略了攻擊能力丟失等次要方面，一定程 度的簡(jiǎn)化了問題的描述和求解，但仍存在以下局限性。首先，對(duì)于采取多步驟聚合攻擊的高級(jí)攻擊者，對(duì)目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境具有較清楚的認(rèn) 識(shí)，其攻擊行為具有明確的目標(biāo)和方向性；其次，對(duì)于目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)的防御者，在面臨多種技術(shù) 層次攻擊者的各式各樣的攻擊威脅下，考慮到目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的重要程度和安全等級(jí)的差 別，其防護(hù)措施具有層次性；單調(diào)性假設(shè)是對(duì)攻擊者行為的較初步的約束描述，對(duì)以上兩方 面沒有明確反映，在脆弱性關(guān)聯(lián)分析中會(huì)遇到關(guān)聯(lián)路徑迂回和大規(guī)模應(yīng)用瓶頸問題。關(guān)聯(lián)路徑迂回問題在單調(diào)性假設(shè)條件下，由于攻擊沒有方向性，防御沒有層次性，脆弱性關(guān)聯(lián)分析會(huì) 不可避免的產(chǎn)生迂回的關(guān)聯(lián)路徑；如果攻擊者實(shí)施這種迂回的關(guān)聯(lián)路徑，將會(huì)因其能力長(zhǎng) 時(shí)間得不到實(shí)質(zhì)性提升而放棄；因此，防御者也沒有必要浪費(fèi)資源對(duì)其分析。大規(guī)模應(yīng)用瓶頸問題網(wǎng)絡(luò)脆弱性關(guān)聯(lián)分析是一個(gè)計(jì)算敏感性問題，對(duì)大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的分析，是該項(xiàng) 技術(shù)實(shí)際應(yīng)用的技術(shù)瓶頸。在單調(diào)性假設(shè)下，由于攻擊沒有方向性，防御沒有層次性，導(dǎo)致 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中各節(jié)點(diǎn)間的脆弱性關(guān)聯(lián)關(guān)系錯(cuò)綜復(fù)雜，難以進(jìn)行有效的任務(wù)劃分，進(jìn)行并行求解。在單調(diào)性假設(shè)條件下，任何兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間，都可能因節(jié)點(diǎn)上存在的脆弱點(diǎn)間的 關(guān)聯(lián)關(guān)系產(chǎn)生聯(lián)系，任何一種任務(wù)劃分方法，都必須精心處理各子任務(wù)之間的聯(lián)系，而這些 關(guān)系的處理可能比問題本身的求解更困難，結(jié)果導(dǎo)致問題越劃分越復(fù)雜。需要指出，不僅是攻擊圖分析技術(shù)，目前所有的分析方法都沒有突破大規(guī)模應(yīng)用瓶頸。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種面向大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)脆弱性關(guān)聯(lián)分析的梯度化并行方法，通過梯度 化正交任務(wù)劃分，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)脆弱性關(guān)聯(lián)分析的并行化。利用安全梯度來表征網(wǎng)絡(luò)攻擊的方向性和網(wǎng)絡(luò)防御的層次性，在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境梯度化 的基礎(chǔ)上，依據(jù)梯度攻擊假設(shè)，通過等勢(shì)子網(wǎng)關(guān)聯(lián)和順勢(shì)或逆勢(shì)梯度關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)梯度化正交 任務(wù)劃分，通過正交任務(wù)的并行求解和結(jié)果融合，提高處理速度。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種面向大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)脆弱性關(guān)聯(lián)分析的梯度化并行 方法，包括步驟1 正交任務(wù)劃分，包括步驟101 梯度指針初始化sGrad = _1 ；步驟102 順勢(shì)梯度關(guān)聯(lián)，限定沿梯度方向同源異目標(biāo)梯度間的關(guān)聯(lián)分析場(chǎng)景，生 成梯度間脆弱性關(guān)聯(lián)分析子任務(wù)TaskG (源梯度sGrad，目標(biāo)梯度tGrad)，通知步驟201 ；轉(zhuǎn) 至步驟103 ；步驟103 等勢(shì)子網(wǎng)關(guān)聯(lián)限定梯度sGrad下，任意兩子網(wǎng)間的關(guān)聯(lián)分析場(chǎng)景，生成 子網(wǎng)間脆弱性關(guān)聯(lián)分析任務(wù)TaskS(源子網(wǎng)sNet，目標(biāo)子網(wǎng)tNet，源梯度sGrad)，通知步驟 201 ；轉(zhuǎn)至步驟104 ；步驟104 循環(huán)控制源梯度sGrad自力卩1，如果sGrad >最大梯度gracU，通知步 驟201，結(jié)束步驟1 ；否則，轉(zhuǎn)至步驟102 ；步驟2 并行任務(wù)求解，包括步驟201 任務(wù)分發(fā)響應(yīng)步驟1，如果收到步驟104的通知，則結(jié)束；否則接收子 任務(wù)，分配計(jì)算資源，通知步驟202 ；繼續(xù)等待步驟1通知；步驟202 任務(wù)計(jì)算響應(yīng)步驟201 ；執(zhí)行任務(wù)；通知步驟203 ；步驟203 結(jié)果收集響應(yīng)步驟203，存儲(chǔ)計(jì)算結(jié)果；如果收集完所有結(jié)果，通知步 驟 301 步驟3 正交任務(wù)融合(正向)，包括步驟301 梯度指針初始化tGrad = 0 ；步驟302 等勢(shì)子網(wǎng)關(guān)聯(lián)融合融合同梯度子網(wǎng)任意兩子網(wǎng)間子任務(wù)計(jì)算結(jié)果；具體的，計(jì)算Effect(tGrad)= U^1 ^ sGrad < tGradEffect (TaskS (sGrad, tGrad))；依 據(jù) Effect (tGrad)，更新{TaskS (sNet, tNet, tGrad) | sNet 乒 tNet}；步驟303 順勢(shì)梯度關(guān)聯(lián)融合融合沿梯度方向異源同目標(biāo)梯度間子任務(wù)計(jì)算結(jié) 果；具體的，計(jì)算Precondition (tGrad) = Effect (tGrad) U (UsNet ^ tNet Effect (TaskS (sNet, tNet, tGrad))) ； it ig Precondition(tGrad), ^ |f {TaskG(tGrad, xGrad)|tGrad < xGrad ^ gradmax}；步驟304 循環(huán)控制tGrad自加1，如果tGrad > gradmax，則結(jié)束；否則，轉(zhuǎn)至步驟 302。
利用本發(fā)明中的一種面向大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)脆弱性關(guān)聯(lián)分析的梯度化并行求解方法具 有以下優(yōu)點(diǎn)1、在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境梯度化的基礎(chǔ)上，依照梯度攻擊假設(shè)，通過正交任務(wù)劃分方法，將無 法計(jì)算的大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)脆弱性關(guān)聯(lián)分析任務(wù)分解成可計(jì)算的互不依賴的正交子任務(wù)集合，使 大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)脆弱性關(guān)聯(lián)分析成為可能；2、通過并行任務(wù)求解方法，將大量的正交子任務(wù)并行處理，提高了大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)脆 弱性關(guān)聯(lián)分析的處理速度；3、通過分析結(jié)果融合方法，將所有正交子任務(wù)的計(jì)算結(jié)果融合，生成整體網(wǎng)絡(luò)的 脆弱性分析結(jié)果，使大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)脆弱性的關(guān)聯(lián)分析成為現(xiàn)實(shí)。


圖1是方法流程圖；圖2是方法示意圖。
具體實(shí)施例方式為了更清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，下面將結(jié)合參照附圖介紹本發(fā)明的若干實(shí) 施例。對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖 獲得其他的附圖或?qū)嵤┓绞?，如獲得反向的脆弱性關(guān)聯(lián)分析并行方法。下面的相關(guān)定義將使用在本發(fā)明的實(shí)施例中定義.安全梯度表征網(wǎng)絡(luò)環(huán)境安全防護(hù)層次性的標(biāo)度。梯度越高的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)越重 要，網(wǎng)絡(luò)防御者越關(guān)注，被攻擊的后果越嚴(yán)重，相反，攻擊者會(huì)想方設(shè)法攻擊梯度高的網(wǎng)絡(luò) 節(jié)點(diǎn)，安全梯度體現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)防御的層次性和攻擊的方向性。定義.梯度攻擊假設(shè)多步驟聚合攻擊者沿著目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境梯度遞增的方向?qū)嵤?攻擊，即攻擊者不會(huì)從網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中安全梯度高的節(jié)點(diǎn)攻擊安全梯度低的節(jié)點(diǎn)。定義.脆弱性網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)上可被攻擊者利用的服務(wù)、安全策略、協(xié)議等方面的漏洞。定義.原子攻擊攻擊者利用某一個(gè)脆弱性發(fā)起的一次攻擊行為的形式化描述，包 括脆弱性利用的前提條件、利用模式和利用結(jié)果。定義.源子網(wǎng)和目標(biāo)子網(wǎng)基于梯度攻擊假設(shè)的脆弱性關(guān)聯(lián)分析過程中一個(gè)輔助 概念，分析兩個(gè)子網(wǎng)之間的脆弱性關(guān)聯(lián)關(guān)系時(shí)，原子攻擊的發(fā)起方子網(wǎng)稱為源子網(wǎng)，原子攻 擊的承受方子網(wǎng)稱為目標(biāo)子網(wǎng)。定義.源梯度和目標(biāo)梯度基于梯度攻擊假設(shè)的脆弱性關(guān)聯(lián)分析過程中一個(gè)輔助 概念，分析兩梯度間的脆弱性關(guān)聯(lián)關(guān)系時(shí)，原子攻擊的發(fā)起方梯度稱為源梯度，原子攻擊的 承受方梯度稱為目標(biāo)梯度。定義.正交任務(wù)執(zhí)行過程無信息依賴和控制依賴的兩個(gè)任務(wù)，將一個(gè)大任務(wù)劃分 成若干相互正交的子任務(wù)，是實(shí)現(xiàn)并行執(zhí)行的前提。參照?qǐng)D1所示的方法流程圖。在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境梯度化的基礎(chǔ)上，在梯度攻擊假設(shè)下，面 向大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)脆弱性關(guān)聯(lián)分析的梯度化并行求解方法，包括正交任務(wù)劃分、并行任務(wù)求解 和分析結(jié)果融合三大步驟。具體的，正交任務(wù)劃分，具體包括梯度指針初始化、順勢(shì)梯度關(guān)聯(lián)、等勢(shì)子網(wǎng)關(guān)聯(lián)和循環(huán)控制四個(gè)裝置。通過這四個(gè)裝置的相互協(xié)作，將針對(duì)網(wǎng)絡(luò)脆弱性環(huán)境的脆弱 性關(guān)聯(lián)分析任務(wù)，劃分成成若干相互正交的子任務(wù)。梯度指針初始化裝置將源梯度指針 sGrad初始化為_1，代表目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)潛在的攻擊者；順勢(shì)梯度關(guān)聯(lián)裝置，將源梯度sGrad 到目標(biāo)梯度tGrad的直接關(guān)聯(lián)分析看做一個(gè)子任務(wù)TaskG (sGrad, tGrad)，其中sGrad < tGrad ( gradmax，每生成一個(gè)子任務(wù)，通知并行求解方法處理；等勢(shì)子網(wǎng)關(guān)聯(lián)裝置，將同 梯度sGrad下任意兩子網(wǎng)sNet與tNet間的直接關(guān)聯(lián)分析看做一個(gè)子任務(wù)TaskS (sNet， tNet, sGrad)，其中sNet Φ tNet，每生成一個(gè)子任務(wù)，通知并行求解方法處理；循環(huán)控制裝 置，控制每輪首先讓順勢(shì)梯度關(guān)聯(lián)裝置，劃分好源梯度sGrad下的所有同源異目標(biāo)梯度子 任務(wù)，再讓等勢(shì)子網(wǎng)關(guān)聯(lián)裝置，劃分好梯度sGrad下的任意兩子網(wǎng)間的子任務(wù)，最后讓源梯 度指針sGrad自加1，進(jìn)入下一輪循環(huán)，直至sGrad > gradmax。具體的，并行任務(wù)求解，具體包括任務(wù)分發(fā)、任務(wù)計(jì)算和結(jié)果收集三個(gè)裝置。通過 這三個(gè)裝置，實(shí)現(xiàn)對(duì)所有子任務(wù)的求解和結(jié)果收集。任務(wù)分發(fā)裝置守護(hù)順勢(shì)梯度關(guān)聯(lián)裝置 和等勢(shì)子網(wǎng)關(guān)聯(lián)裝置的消息，接收子任務(wù)，分配計(jì)算資源，直到接收到循環(huán)控制裝置的結(jié)束 通知；任務(wù)計(jì)算裝置，執(zhí)行子任務(wù)的求解，并通知結(jié)果收裝置塊收集結(jié)果數(shù)據(jù)；結(jié)果收集裝 置守護(hù)任務(wù)計(jì)算裝置的消息，存儲(chǔ)結(jié)果數(shù)據(jù)，直至所有子任務(wù)的結(jié)果存儲(chǔ)完畢，通知分析結(jié) 果融合。具體的，分析結(jié)果融合，具體包括梯度指針初始化、等勢(shì)子網(wǎng)關(guān)聯(lián)融合、順勢(shì)梯度 關(guān)聯(lián)融合和循環(huán)控制四個(gè)裝置。通過這四個(gè)裝置，實(shí)現(xiàn)對(duì)所有子任務(wù)分析結(jié)果的融合，形成 目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)整體的脆弱性關(guān)聯(lián)分析結(jié)果。梯度指針初始化裝置將目標(biāo)梯度指針tGrad初始化 為0;等勢(shì)子網(wǎng)關(guān)聯(lián)融合裝置，計(jì)算梯度tGrad下的關(guān)聯(lián)后果集，Effect (tGrad)據(jù)此更新 梯度tGrad下，任意兩子網(wǎng)間的分析結(jié)果TaSkS(SNet，tNet, tGrad)；順勢(shì)梯度關(guān)聯(lián)融合裝 置，計(jì)算梯度tGrad下的關(guān)聯(lián)前提集合I^reconditionaGrad)，據(jù)此更新以梯度tGrad為源 的任意同源異目標(biāo)梯度子任務(wù)TaskG(tGrad，xGrad)，其中tGrad < xGrad ( gradmax ；循環(huán) 控制裝置，控制每輪首先讓等勢(shì)子網(wǎng)關(guān)聯(lián)融合裝置，融合好目標(biāo)梯度tGrad下的任意兩子 網(wǎng)間的子任務(wù)，再讓等勢(shì)子網(wǎng)關(guān)聯(lián)裝置，融合好梯度以梯度tGrad為源的任意同源異目標(biāo) 梯度子任務(wù)，最后讓目標(biāo)梯度指針tGrad自加1，進(jìn)入下一輪循環(huán)，直至sGrad > grad^。參照?qǐng)D2所示方法示意圖，演示了針對(duì)一個(gè)梯度化的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的，是如何進(jìn)行正 交任務(wù)劃分、并行任務(wù)求解和分析結(jié)果融合的。下面以此圖為例，解釋面向大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)脆弱 性關(guān)聯(lián)分析的梯度化平行方法中，各裝置是如何相互協(xié)調(diào)，完成大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)脆弱性關(guān)聯(lián) 分析的。首先來看正交任務(wù)劃分部分進(jìn)入步驟101，初始化源梯度指針sGrad = _1 ；進(jìn)入步驟102，生成同源異目標(biāo)梯度子任務(wù)TaskG(_1，0)、TaskG(_1，1)和 TaskG (-1，2)，通知步驟201 ；進(jìn)入步驟103，梯度sGrad = -1下，只有攻擊者自身，找不到 sNet Φ tNet ；進(jìn)入步驟 104，sGrad 自力口 1，sGrad = 0^2 = grad x ；重新進(jìn)入步驟102，生成同源異目標(biāo)梯度子任務(wù)TaskG(0，l)和TaskG(0，2)，通知 步驟201 ；進(jìn)入步驟103，生成同梯度異子網(wǎng)子任務(wù)TaskS (0，1，0)，通知步驟201 ；進(jìn)入步驟 104, sGrad 自力口 1, sGrad =1^2 = grad x ；重新進(jìn)入步驟102，生成同源異目標(biāo)梯度子任務(wù)TaSkG(l，2)，通知步驟201 ；
6進(jìn)入步驟103，生成同梯度異子網(wǎng)子任務(wù)TaskS(0，l，l)、TaskS (0，2，1)、TaskS (0，3，1)、 TaskS (1，2，1)、TaskS(l，3，1)和 TaskS (2，3，1)，通知步驟 201 ；進(jìn)入步驟 104,sGrad 自力口 1， sGrad = 2^2 = gradmax ；重新進(jìn)入步驟102，找不到sGrad < tGrad彡gradmax ；進(jìn)入103，生成同梯度異子網(wǎng) 子任務(wù) TaskS (0,1,2)、TaskS (0，2，2)禾口 TaskS (1,2,2),通知步驟 201 ；進(jìn)入步驟 104，sGrad 自加1，sGrad = 3 > 2 = gradmax，通知步驟201，結(jié)束正交任務(wù)劃分。再來看并行任務(wù)求解部分步驟201，順序接收到子任務(wù) TaskG (_1，0)、TaskG (_1，1)、TaskG (_1，2)，TaskG (0， 1) ,TaskG(0,2)，TaskS(0，1,0), TaskS(0，1，1)、TaskS(0,2,1)、TaskS(0,3,1)、TaskS(1，2， 1), TaskS(l,3,1)、TaskS (2，3，1)，TaskS (0，1,2)、TaskS (0，2，2)、TaskS (1，2，2)，每接收到 一個(gè)子任務(wù)，分配計(jì)算資源，啟動(dòng)任務(wù)執(zhí)行，當(dāng)接收到步驟104的通知時(shí)，結(jié)束任務(wù)分發(fā)；步驟202，依據(jù)步驟201分配的任務(wù)和計(jì)算資源，執(zhí)行相應(yīng)的子任務(wù)，執(zhí)行結(jié)束時(shí) 通知步驟203 ；步驟203，每接收到步驟202的通知，收集相應(yīng)子任務(wù)的處理結(jié)果，當(dāng)所有子任務(wù) 的結(jié)果都收集齊時(shí)，通知步驟3。最后來看分析結(jié)果融合進(jìn)入步驟301，初始化目標(biāo)梯度指針tGrad = 0 ；進(jìn)入步驟302，計(jì)算，Effect(O) = Effect (TaskG (_1，0))，據(jù)此更新 TaskS (0，1，
0)；進(jìn)入步驟303，計(jì)算，Precondition(O) = Effect (0) UEffect (TaskS (0，1，0))，據(jù)此更新 TaskG (0，1)和 TaskG (0，2)；進(jìn)入步驟 304，tGrad 自力口 1，tGrad =1^2 = gradmax ；進(jìn)入步驟302，計(jì)算，Effect(I) = Effect (TaskG (-1,1)) UEffect (TaskG (0,
1))，據(jù)此更新TaskS (0，1,0)、TaskS (0，1，1)、TaskS (0，2，1)、TaskS (0，3，1)、TaskS (1，2， 1), TaskS(l, 3,1)和 TaskS(2，3，1)；進(jìn)入步驟 303，計(jì)算，Precondition(I) = Effect(I) U (UsNet ^ffletEfTect (TaskS (sNet，tNet，l)))據(jù)此更新 TaskG (1，2)；進(jìn)入步驟 304，tGrad 自 加 1，tGrad = 2^2 = gradmax ；重新進(jìn)入步驟302，計(jì)算，Effect (2) = U^1 ^ sGrad < 2Effect (TaskG (sGrad, 2))據(jù)此 更新 TaskS (0,1,2) ,TaskS (0，2，2)和 TaskS (1,2,2)；進(jìn)入步驟 303,計(jì)算 Precondition (2) =Effect (2) U (UsNet ^ffletEffect (TaskS (sNet，tNet，2)))，無需更新；進(jìn)入步驟 304，tGrad 自 加1，tGrad = 3 > 2 = gradmax，存儲(chǔ)所有子任務(wù)結(jié)果，形成目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)整體脆弱性關(guān)聯(lián)圖。
權(quán)利要求
1.一種面向大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)脆弱性關(guān)聯(lián)分析的梯度化并行方法，其特征在于，該方法包括步驟1 正交任務(wù)劃分； 步驟2 并行任務(wù)求解； 步驟3:正交任務(wù)融合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種面向大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)脆弱性關(guān)聯(lián)分析的梯度化并行方法，其 特征在于，正交任務(wù)劃分，包括步驟101 梯度指針初始化=SGrad = -1 ；步驟102 順勢(shì)梯度關(guān)聯(lián)，限定沿梯度方向同源異目標(biāo)梯度間的關(guān)聯(lián)分析場(chǎng)景，生成梯 度間脆弱性關(guān)聯(lián)分析子任務(wù)TaskG (源梯度sGrad，目標(biāo)梯度tGrad)，通知步驟201 ；轉(zhuǎn)至步 驟 103 ；步驟103 等勢(shì)子網(wǎng)關(guān)聯(lián)限定梯度sGrad下，任意兩子網(wǎng)間的關(guān)聯(lián)分析場(chǎng)景，生成子網(wǎng) 間脆弱性關(guān)聯(lián)分析任務(wù)1^81^(源子網(wǎng)sNet，目標(biāo)子網(wǎng)tNet，源梯度sGrad)，通知步驟201 ； 轉(zhuǎn)至步驟104 ；步驟104 循環(huán)控制源梯度sGrad自加1，如果sGrad >最大梯度gradmax，通知步驟 201，結(jié)束步驟1 ；否則，轉(zhuǎn)至步驟102。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種面向大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)脆弱性關(guān)聯(lián)分析的梯度化并行方法，其 特征在于，并行任務(wù)求解，包括步驟201 任務(wù)分發(fā)響應(yīng)步驟1，如果收到步驟104的通知，則結(jié)束；否則接收子任務(wù)， 分配計(jì)算資源，通知步驟202 ；繼續(xù)等待步驟1通知；步驟202 任務(wù)計(jì)算響應(yīng)步驟201 ；執(zhí)行任務(wù)；通知步驟203 ；步驟203:結(jié)果收集響應(yīng)步驟203，存儲(chǔ)計(jì)算結(jié)果；如果收集完所有結(jié)果，通知步驟301。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種面向大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)脆弱性關(guān)聯(lián)分析的梯度化并行方法，其 特征在于，正交任務(wù)融合，包括步驟301 梯度指針初始化tGrad = 0 ；步驟302 等勢(shì)子網(wǎng)關(guān)聯(lián)融合融合同梯度子網(wǎng)任意兩子網(wǎng)間子任務(wù)計(jì)算結(jié)果； 步驟303 順勢(shì)梯度關(guān)聯(lián)融合融合沿梯度方向異源同目標(biāo)梯度間子任務(wù)計(jì)算結(jié)果； 步驟304 循環(huán)控制:tGrad自加1，如果tGrad > gradmax，則結(jié)束；否則，轉(zhuǎn)至步驟302。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種面向大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)脆弱性關(guān)聯(lián)分析的梯度化并行方法，其 特征在于，正交任務(wù)劃分，包括梯度指針初始化、順勢(shì)梯度關(guān)聯(lián)、等勢(shì)子網(wǎng)關(guān)聯(lián)和循環(huán)控制 四個(gè)裝置，梯度指針初始化裝置將源梯度指針s&ad初始化為_1，代表目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)潛在的攻擊 者；順勢(shì)梯度關(guān)聯(lián)裝置，將源梯度s&ad到目標(biāo)梯度t&ad的直接關(guān)聯(lián)分析看做一個(gè)子任務(wù) TaskG(sGrad, t&ad)，其中sGrad < tGrad ( gradmax，每生成一個(gè)子任務(wù)，通知并行求解方 法處理；等勢(shì)子網(wǎng)關(guān)聯(lián)裝置，將同梯度sGrad下任意兩子網(wǎng)sNet與tNet間的直接關(guān)聯(lián)分析 看做一個(gè)子任務(wù)iTaskS (sNet，tNet, sGrad)，其中sNet Φ tNet，每生成一個(gè)子任務(wù)，通知并 行求解方法處理；循環(huán)控制裝置，控制每輪首先讓順勢(shì)梯度關(guān)聯(lián)裝置，劃分好源梯度sGrad 下的所有同源異目標(biāo)梯度子任務(wù)，再讓等勢(shì)子網(wǎng)關(guān)聯(lián)裝置，劃分好梯度sGrad下的任意兩 子網(wǎng)間的子任務(wù)，最后讓源梯度指針sGrad自加1，進(jìn)入下一輪循環(huán)，直至sGrad > gradmax。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種面向大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)脆弱性關(guān)聯(lián)分析的梯度化并行方法。該方法包括正交任務(wù)劃分、并行任務(wù)求解和分析結(jié)果融合三大步驟。利用安全梯度來表征網(wǎng)絡(luò)攻擊的方向性和網(wǎng)絡(luò)防御的層次性，在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境梯度化的基礎(chǔ)上，依據(jù)梯度攻擊假設(shè)，通過等勢(shì)子網(wǎng)關(guān)聯(lián)和順勢(shì)或逆勢(shì)梯度關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)梯度化正交任務(wù)劃分，通過正交任務(wù)的并行求解和結(jié)果融合，提高處理速度。
文檔編號(hào)H04L29/06GK102104605SQ20111004754
公開日2011年6月22日 申請(qǐng)日期2011年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月28日
發(fā)明者任展銳, 孫永林, 宣蕾, 龐立會(huì), 張博鋒, 張怡, 王勇軍, 胡欣, 趙凱, 鐘求喜, 馬俊春, 黃遵國(guó) 申請(qǐng)人:中國(guó)人民解放軍國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)