上册

第1章 基于漏洞后门的安全威胁

1.1 漏洞后门的危害

1.1.1 相关概念

1.1.2 基本问题

1.1.3 威胁影响

1.2 漏洞后门的不可避免性

1.2.1 存在的必然性

1.2.2 呈现的偶然性

1.2.3 认知的时空特性

1.3 漏洞后门的防御难题

1.3.1 高可持续威胁攻击依赖的主要手段

1.3.2 具有不确定性的未知威胁

1.3.3 传统的“围堵修补”作用有限

1.4 感悟与思考

1.4.1 基于“有毒带菌”构建系统

1.4.2 从构件可信到构造安全的转变

1.4.3 从降低可利用性到破坏可达性

1.4.4 变换问题场景

参考文献

第2章 网络攻击形式化描述

2.1 传统网络攻击形式化描述方法

2.1.1 攻击树

2.1.2 攻击图

2.1.3 攻击网

2.1.4 几种攻击模型的分析

2.2 攻击表面理论

2.2.1 攻击表面模型

2.2.2 攻击表面理论缺陷

2.3 移动攻击表面

2.3.1 移动攻击表面定义和性质

2.3.2 移动攻击表面的实现方法

2.3.3 移动攻击表面的局限性

2.4 网络攻击形式化描述新方法

2.4.1 网络攻击过程

2.4.2 攻击图形式化描述

2.4.3 攻击链形式化描述

2.4.4 网络攻击链脆弱性分析

参考文献

第3章 传统防御技术简析

3.1 静态防御技术

3.1.1 静态防御技术概述

3.1.2 静态防御技术分析

3.2 蜜罐技术

3.2.1 网络入侵与恶意代码检测

3.2.2 恶意代码样本捕获

3.2.3 安全威胁追踪与分析

3.2.4 攻击特征提取

3.2.5 蜜罐技术的不足

3.3 联动式防御

3.3.1 入侵检测与防火墙系统间的协作防御

3.3.2 入侵防护与防火墙系统间的协作防御

3.3.3 入侵防护与入侵检测系统的协作防御

3.3.4 入侵防护与漏洞扫描系统间的协作防御

3.3.5 入侵防护与蜜罐系统间的协作防御

3.4 入侵容忍技术

3.4.1 入侵容忍技术原理

3.4.2 两个典型入侵容忍系统

3.4.3 Web入侵容忍体系结构比较

3.4.4 容侵与容错的区别

3.5 沙箱隔离防御

3.5.1 沙箱隔离防御技术简介

3.5.2 沙箱隔离防御技术原理

3.5.3 沙箱隔离防御技术现状

3.6 计算机免疫技术

3.6.1 免疫技术简介

3.6.2 人工免疫系统现状

3.7 传统防御方法评析

参考文献

第4章 新型防御技术及思路

4.1 网络防御技术新进展

4.2 可信计算

4.2.1 可信计算的基本思想

4.2.2 可信计算的技术思路

4.2.3 可信计算的新进展

4.3 定制可信空间

4.3.1 前提条件

4.3.2 定制可信空间

4.4 移动目标防御

4.4.1 移动目标防御机制

4.4.2 移动目标防御路线图及其挑战

4.5 区块链

4.5.1 基本概念

4.5.2 核心技术

4.5.3 区块链安全分析

4.6 新型防御技术带来的思考

参考文献

第5章 多样性、随机性和动态性分析

5.1 多样性

5.1.1 概述

5.1.2 执行体多样性

5.1.3 执行空间多样性

5.1.4 多样性与多元性区别

5.2 随机性

5.2.1 概述

5.2.2 地址空间随机化

5.2.3 指令系统随机化

5.2.4 内核数据随机化

5.2.5 导入性代价

5.3 动态性

5.3.1 概述

5.3.2 动态性防护技术

5.3.3 动态性的挑战

5.4 O S多样性分析实例

5.4.1 基于NVD的统计分析数据

5.4.2 操作系统常见漏洞

5.4.3 相关结论

5.5 本章小结

参考文献

第6章 异构冗余架构的启示

6.1 引言

6.2 可靠性领域的不确定性挑战

6.2.1 问题的提出

6.2.2 相对正确公理的启示

6.3 冗余与异构冗余的作用

6.3.1 冗余与容错

6.3.2 内生性功能与构造效应

6.3.3 冗余与态势感知

6.3.4 从同构到异构

6.3.5 容错与容侵关系

6.4 表决与裁决

6.4.1 择多表决与共识机制

6.4.2 多模裁决

6.5 非相似余度架构

6.5.1 DRS容侵属性分析

6.5.2 DRS内生容侵效应归纳

6.5.3 异构冗余的层次化效应

6.5.4 系统指纹与隧道穿越

6.5.5 DRS鲁棒控制简析

6.6 抗攻击性建模

6.6.1 GSPN模型

6.6.2 抗攻击性考虑

6.6.3 抗攻击性建模

6.7 抗攻击性分析

6.7.1 抗一般攻击分析

6.7.2 抗特殊攻击分析

6.7.3 抗攻击性分析小结

6.8 本章小结

6.8.1 集约化架构属性

6.8.2 DRS改造构想

参考文献

第7章 广义鲁棒控制与动态异构冗余架构

7.1 动态异构冗余架构

7.1.1 DHR目标与效应

7.1.2 DHR的典型构造

7.4.3 DHR非典型构造

7.2 D H R的攻击表面

7.3 功能与效果

7.3.1 造成目标对象认知困境

7.3.2 使暗功能交集呈现不确定性

7.3.3 造成目标对象漏洞利用难度

7.3.4 增加攻击链不确定性

7.3.5 增加多模裁决逃逸难度

7.3.6 具有独立的安全增益

7.3.7 漏洞可利用性与环境强相关

7.3.8 使多目标攻击序列创建困难

7.3.9 可度量的广义动态性

7.3.10 弱化同源漏洞后门的影响

7.4 相关问题的思考

7.4.1 以内生安全机理应对不确定威胁

7.4.2 以结构增益保证可靠性与可信性

7.4.3 自主可控的新方法与新途径

7.4.4 创造多元化市场新需求

7.4.5 超级逃逸问题

7.5 不确定性影响因素

7.5.1 内生因素

7.5.2 导入因素

7.5.3 组合因素

7.5.4 暴力破解的挑战

7.6 基于编码理论的类比分析

7.6.1 编码理论与Turbo码

7.6.2 基于Turbo编码的类比分析

7.6.3 几点思考

7.7 DHR相关效应

7.7.1 感知不明威胁的能力

7.7.2 分布式环境效应

7.7.3 一体化综合效应

7.7.4 构造决定安全

7.7.5 改变网络空间游戏规则

7.7.6 创建宽松生态环境

7.7.7 受限应用

参考文献

下册

第8章 拟态防御原意与愿景

8.1 拟态伪装与拟态防御

8.1.1 生物拟态现象

8.1.2 拟态伪装与拟态防御

8.1.3 两个基本安全问题和两个严峻挑战

8.1.4 一个切入点：攻击链的脆弱性

8.1.5 构建拟态防御

8.1.6 拟态防御原意

8.2 拟态计算与内生安全

8.2.1 HPC功耗之殇

8.2.2 拟态计算初衷

8.2.3 拟态计算愿景

8.2.4 变结构计算与内生安全

8.3 拟态防御愿景

8.3.1 颠覆“易攻难守”格局

8.3.2 普适架构与机制

8.3.3 鲁棒控制与服务功能分离

8.3.4 未知威胁感知

8.3.5 多元化生态环境

8.3.6 达成多维度目标

8.3.7 降低安全维护复杂度

参考文献

第9章 网络空间拟态防御原理

9.1 概述

9.1.1 核心思想

9.1.2 安全问题需从源头治理

9.1.3 生物免疫与内生安全

9.1.4 非特异性面防御

9.1.5 融合式防御

9.1.6 广义鲁棒控制与拟态构造

9.1.7 目标与期望

9.1.8 潜在应用对象

9.2 网络空间拟态防御

9.2.1 基础理论与基本原理

9.2.2 拟态防御体系

9.2.3 基本特征与核心流程

9.2.4 内涵与外延技术

9.2.5 总结与归纳

9.2.6 相关问题讨论

9.3 结构表征与拟态场景

9.3.1 结构的不确定表征

9.3.2 拟态场景创建方式

9.3.3 典型拟态场景

9.4 拟态呈现

9.4.1 拟态呈现的典型模式

9.4.2 拟态括号可信性考虑

9.5 抗攻击性与可靠性分析

9.5.1 概述

9.5.2 抗攻击性与可靠性模型

9.5.3 抗攻击性分析

9.5.4 可靠性分析

9.5.5 小结

9.6 与异构容侵的区别

9.6.1 主要区别

9.6.2 前提与功能差异

9.6.3 小结

参考文献

第10章 拟态防御工程实现

10.1 基本条件与约束条件

10.1.1 基本条件

10.1.2 约束条件

10.2 主要实现机制

10.2.1 构造效应与功能融合机制

10.2.2 单线或单向联系机制

10.2.3 策略调度机制

10.2.4 拟态裁决机制

10.2.5 负反馈控制机制

10.2.6 输入指配与适配机制

10.2.7 输出代理与归一化机制

10.2.8 分片化/碎片化机制

10.2.9 随机化/动态化/多样化机制

10.2.10 虚拟化机制

10.2.11 迭代与叠加机制

10.2.12 软件容错机制

10.2.13 相异性机制

10.2.14 可重构重组机制

10.2.15 执行体清洗恢复机制

10.2.16 多样化编译机制

10.3 工程实现上的主要挑战

10.3.1 功能交集最佳匹配问题

10.3.2 多模裁决复杂性问题

10.3.3 服务颠簸问题

10.3.4 使用开放元素问题

10.3.5 拟态化软件执行效率问题

10.3.6 应用程序多样化问题

10.3.7 拟态防御界设置问题

10.3.8 版本更新问题

10.3.9 非跨平台应用程序装载问题

10.3.10 再同步与环境重建问题

10.3.11 简化异构冗余实现复杂度

10.4 拟态防御评测评估

10.4.1 拟态防御效果分析

10.4.2 拟态防御效果参考界

10.4.3 拟态防御验证与评测考虑

10.4.4 类隐形性评估思考

10.4.5 基于拟态裁决的可度量评测

10.4.6 拟态防御基准功能实验

10.4.7 攻击者角度的思考

参考文献

第11章 拟态防御基础与代价

11.1 拟态防御实现基础

11.1.1 复杂性与成本弱相关时代

11.1.2 高效能计算与异构计算

11.1.3 多样化生态环境

11.1.4 标准化和开放架构

11.1.5 虚拟化技术

11.1.6 可重构与可重组

11.1.7 分布式与云计算服务

11.1.8 动态调度

11.1.9 反馈控制

11.1.10 类可信计算

11.1.11 体系结构技术新进展

11.2 传统技术相容性分析

11.2.1 自然接纳附加型安全技术

11.2.2 自然接纳硬件技术进步

11.2.3 与软件技术发展强关联

11.2.4 依赖开放的多元化生态环境

11.3 拟态防御实现代价

11.3.1 动态的代价

11.3.2 异构的代价

11.3.3 冗余的代价

11.3.4 清洗与重构的代价

11.3.5 虚拟化代价

11.3.6 同步的代价

11.3.7 裁决的代价

11.3.8 输入/输出代理的代价

11.3.9 单线联系的代价

11.4 需要研究解决的科学与技术问题

11.4.1 CMD领域亟待探讨的科学问题

11.4.2 CMD领域亟待解决的工程技术问题

11.4.3 防御效果测试和评估问题

11.4.4 防御能力的综合运用

11.4.5 需要持续关注的问题

11.4.6 重视自然灵感的解决方案

参考文献

第12章 拟态原理应用举例

12.1 拟态路由器验证系统

12.1.1 威胁设计

12.1.2 设计思路

12.1.3 基于DHR的路由器拟态防御体系模型

12.1.4 系统架构设计

12.1.5 既有网络的拟态化改造

12.1.6 可行性及安全性分析

12.2 网络存储验证系统

12.2.1 总体方案

12.2.2 仲裁器

12.2.3 元数据服务器集群

12.2.4 分布式数据服务器

12.2.5 客户端

12.2.6 系统安全性测试及结果分析

12.3 拟态构造Web服务器验证系统

12.3.1 威胁分析

12.3.2 设计思路

12.3.3 系统架构设计

12.3.4 功能单元设计

12.3.5 样机设计与实现

12.3.6 攻击难度评估

12.3.7 成本分析

12.4 云化服务平台应用设想

12.5 软件设计上的应用考虑

12.5.1 随机调用移动攻击表面效应

12.5.2 防范第三方安全隐患

12.5.3 经典拟态防御效应

12.6 系统级应用共性归纳

参考文献

第13章 拟态原理验证系统测试评估

13.1 路由器环境下的拟态原理验证测试

13.1.1 拟态构造路由器测试方法设计

13.1.2 路由器基础功能与性能测试

13.1.3 拟态防御机制测试及结果分析

13.1.4 防御效果测试及结果分析

13.1.5 拟态构造路由器测试小结

13.2 Web服务器环境下的拟态原理验证测试

13.2.1 拟态构造Web服务器测试方法设计

13.2.2 Web服务器基础功能测试与兼容性测试

13.2.3 拟态防御机制测试及结果分析

13.2.4 防御效果测试及结果分析

13.2.5 Web服务器性能测试

13.2.6 Web原理验证系统测试小结

13.3 测试结论与展望

参考文献

第14章 拟态防御应用示范与现网测试

14.1 概述

14.2 拟态构造路由器应用示范

14.2.1 试点网络现状

14.2.2 现网测试

14.3 拟态构造Web服务器

14.3.1 应用示范

14.3.2 现网测试

14.4 拟态构造域名服务器

14.4.1 应用示范

14.4.2 测试评估

14.5 总结与展望