内生安全支撑的新型网络体系结构与关键技术研究构想与成果展望

摘要

目前，网络威胁已进入未知威胁时代。然而，传统网络安全基于“马奇诺”式的静态被动防御，缺乏自主性以及自我演化进化的内生安全能力，对未知威胁基本上只能通过“打补丁”的方式事后弥补。这种亡羊补牢的处理方法往往伴随巨大的损失，必须寻求新的思路。网络安全保护系统与人体免疫系统具有惊人的相似性，免疫系统无需病毒先验知识，学习推演能力强，天生具备未知病毒的灭活能力。有鉴于此，本文以“未知威胁”为核心，以“人工免疫”为创新手段，紧紧围绕未知威胁环境下网络安全系统自身演进机理、未知威胁环境下网络自适应可信传输条件、不完备条件下未知威胁快速发现机制，以及不完备条件下未知威胁快速应对策略等四大关键科学问题，分别开展1个基础理论、3大关键技术及1套原型系统的研究。通过面向内生安全基于免疫的新型网络体系结构与基础理论，基于mRNA免疫的可信任网络寻址与路由控制技术、大规模动态可信行为分析与未知网络威胁发现技术、基于免疫的网络动态风险评估与控制技术等研究，突破传统网络安全以“打补丁”为主被动防御的技术瓶颈，藉此奠定内生安全免疫支撑的新型网络系统的基础理论和方法。通过构建一个面向内生安全基于免疫的新型网络原型系统，对研究成果进行技术验证，同时根据验证结果对所提出理论及方法进行改进和提高。通过上述研究实现以下5个方面创新：一是，面向内生安全的网络空间安全免疫体系结构；二是，基于mRNA免疫的可信任网络寻址与路由控制方法；三是，基于基因进化演化的未知网络威胁自适应发现方法；四是，基于人体体温预警机制的网络动态风险实时定量计算方法；五是，基于特异性免疫的快速动态反馈迭代网络风险控制方法。本研究成果对网络空间安全保护的科学研究、技术研发、产业发展等具有十分重要的理论意义和实际应用价值。

关键词

内生安全 / 网络威胁发现 / 风险评估 / 风险控制 / 人工免疫

基金资助

国家重点研发计划项目（2020YFB1805400）