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文檔簡介

一、前言

網(wǎng)絡(luò)空間是第五大主權(quán)領(lǐng)域空間,維護網(wǎng)絡(luò)空間安全事關(guān)人民生命財產(chǎn)安全、關(guān)系到國家安全和社會穩(wěn)定。黨的二十大報告提出,加快建設(shè)網(wǎng)絡(luò)強國、數(shù)字中國,強化網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)等安全保障體系建設(shè),堅決打贏關(guān)鍵核心技術(shù)攻堅戰(zhàn)。保障網(wǎng)絡(luò)空間安全,對維護國家網(wǎng)絡(luò)空間主權(quán)、安全和發(fā)展具有重要意義。目前,使用單一技術(shù)難以應(yīng)對復(fù)雜多變的網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險,需要全面理解和防范網(wǎng)絡(luò)空間安全威脅,運用多種網(wǎng)絡(luò)空間安全技術(shù)作為支撐,因此,系統(tǒng)梳理網(wǎng)絡(luò)空間安全技術(shù)體系,明晰網(wǎng)絡(luò)空間安全技術(shù)體系的要素,深入探究網(wǎng)絡(luò)空間安全技術(shù)發(fā)展,對提升網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險防范能力、促進網(wǎng)絡(luò)空間安全技術(shù)的創(chuàng)新與發(fā)展尤為重要。2010年,國際電信聯(lián)盟(ITU)將網(wǎng)絡(luò)空間定義為:包括計算機、計算機系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)及其軟件支持、計算機數(shù)據(jù)、內(nèi)容數(shù)據(jù)、流量數(shù)據(jù)以及用戶在內(nèi)的全部或部分要素創(chuàng)建/組成的物理或非物理的領(lǐng)域。早期網(wǎng)絡(luò)空間重點關(guān)注單一的基本通信領(lǐng)域,研究主體和對象通常為電話、電報、傳真等傳統(tǒng)的通信基礎(chǔ)設(shè)施。隨著傳輸控制協(xié)議/網(wǎng)際協(xié)議(TCP/IP)通信技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的普及,網(wǎng)絡(luò)空間的研究范圍從傳統(tǒng)的通信領(lǐng)域擴展到計算機與網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域,研究主體也逐漸變?yōu)橛嬎銠C、數(shù)據(jù)庫、信息系統(tǒng)和互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用等。21世紀以來,隨著人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)和應(yīng)用的不斷成熟,網(wǎng)絡(luò)空間的研究主體也日趨多樣化,從互聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)變?yōu)殛P(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施、公共服務(wù)等。從網(wǎng)絡(luò)空間的發(fā)展歷程來看,隨著技術(shù)的不斷發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)空間的研究主體也發(fā)生變化。網(wǎng)絡(luò)空間安全威脅會隨著網(wǎng)絡(luò)空間主體的不斷變化而變化,在不同時期產(chǎn)生了應(yīng)對不同威脅的網(wǎng)絡(luò)空間安全防護技術(shù)。例如,網(wǎng)絡(luò)空間安全防護技術(shù)從語音竊聽、信息保密等數(shù)據(jù)安全通信傳輸技術(shù)發(fā)展到網(wǎng)絡(luò)空間關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施安全防護技術(shù);網(wǎng)絡(luò)空間安全技術(shù)的研究重點從通信保密、計算機安全、網(wǎng)絡(luò)安全、信息安全保障發(fā)展到網(wǎng)絡(luò)空間安全,從單一化防御技術(shù)逐漸變?yōu)榉烙w系。網(wǎng)絡(luò)空間安全模型是網(wǎng)絡(luò)空間安全體系的具象化表現(xiàn),其呈現(xiàn)形式和包含的技術(shù)內(nèi)容也在不斷更新。因此,把握安全模型的未來發(fā)展方向,建立一種可以適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)空間安全研究主體變化的體系化模型,具有重要的研究價值。目前,研究人員已開展了網(wǎng)絡(luò)空間安全模型和框架構(gòu)建的研究,如網(wǎng)絡(luò)空間安全防御體系中的核心技術(shù)要點分析、政策規(guī)章與安全模型發(fā)展之間的關(guān)系等,但仍缺失從整體上立足國情開展的我國網(wǎng)絡(luò)空間安全技術(shù)體系宏觀研究。為此,文章系統(tǒng)梳理網(wǎng)絡(luò)空間安全模型發(fā)展情況,闡明當(dāng)前的能力缺失與現(xiàn)實問題,構(gòu)建我國網(wǎng)絡(luò)空間安全技術(shù)體系框架并展示實際應(yīng)用場景,進一步提出我國網(wǎng)絡(luò)安全模型的發(fā)展建議,以期更好地應(yīng)對網(wǎng)絡(luò)空間安全的新風(fēng)險。二、多視角下的網(wǎng)絡(luò)空間安全模型評估

網(wǎng)絡(luò)空間發(fā)展經(jīng)歷了多個階段,相應(yīng)的安全防護技術(shù)側(cè)重點有所不同;描述各個安全模型的方法也不唯一,很難從單一視角全面闡述網(wǎng)絡(luò)空間安全模型。本研究對典型的網(wǎng)絡(luò)安全模型進行分析整理,梳理網(wǎng)絡(luò)空間安全模型的發(fā)展脈絡(luò),分別從技術(shù)、學(xué)科和產(chǎn)業(yè)視角分析我國網(wǎng)絡(luò)空間安全的發(fā)展現(xiàn)狀,并將技術(shù)視角細化為信息安全保障、攻防對抗、關(guān)鍵信息基礎(chǔ)設(shè)施安全、零信任、內(nèi)生安全5個方面(見圖1)。

圖1技術(shù)視角下網(wǎng)絡(luò)空間安全模型及其演進

(一)技術(shù)視角1.信息安全保障模型信息安全保障模型是從信息和信息系統(tǒng)防御角度出發(fā)建立的信息安全防御模型,以防護、檢測和響應(yīng)為核心,前期加入策略、預(yù)警識別等感知因素,后期加入恢復(fù)、反擊等行動因素組成的防御架構(gòu)。1996年,美國國防部首次給出了信息安全保障的定義,并于同年提出了防護、檢測、響應(yīng)、恢復(fù)(PDRR)模型。PDRR模型強調(diào)運用傳統(tǒng)的單一安全防御思想,專注于信息安全保障,涵蓋防護、檢測、響應(yīng)和恢復(fù)等環(huán)節(jié)。之后,美國提出了動態(tài)網(wǎng)絡(luò)安全模型P2DR模型,即在防護、檢測、響應(yīng)(PDR)模型的防護環(huán)節(jié)前加入策略因素,并將其作為模型的核心,使防護、檢測和響應(yīng)環(huán)節(jié)都按照既定策略實施,體現(xiàn)了在防御之前利用風(fēng)險評估來分析安全狀態(tài)的動態(tài)過程。為了保障用戶信息及信息系統(tǒng)的安全,1998年美國國家安全局在P2DR模型的基礎(chǔ)上,提出了IATF框架。該框架首次引入了“管理”的概念,將人為因素帶入到網(wǎng)絡(luò)安全防御模型中,為美國政府和工業(yè)界的信息及信息系統(tǒng)安全提供指南。為了體現(xiàn)安全保障系統(tǒng)化的思想,2014年美國國家標準與技術(shù)研究院(NIST)提出了IPDRR模型。該模型在PDRR模型的基礎(chǔ)上增加了風(fēng)險評估環(huán)節(jié),主要用于業(yè)務(wù)優(yōu)先級確定、風(fēng)險識別、資源優(yōu)先級劃分等。在信息安全保障模型方面,我國在21世紀初結(jié)合國情,基于PDRR、P2DR等模型提出了WPDRRC模型。該模型包括預(yù)警、防護、檢測、響應(yīng)、恢復(fù)和反擊等6個環(huán)節(jié),能夠全面反映信息系統(tǒng)安全保障的各方面能力,涵蓋人員、策略和技術(shù)等方面的要素,以確保安全策略的貫徹執(zhí)行。從信息保障角度來看,網(wǎng)絡(luò)空間安全模型以防護、檢測、響應(yīng)為核心,根據(jù)需求變化不斷增加關(guān)鍵要素以改進模型。2.攻防對抗模型攻防對抗模型是以武器化、漏洞利用和攻擊對抗為核心組成的攻擊架構(gòu),對應(yīng)的安全防御模型通常分為防護、檢測和響應(yīng)3個階段。最早的攻防對抗模型是1996年由美國空軍提出的F2T2EA模型。2000年、2011年美國又分別提出了基于F2T2EA模型的網(wǎng)絡(luò)空間防御鏈模型、“七步殺傷鏈”模型。其中,“七步殺傷鏈”模型明確提出,網(wǎng)絡(luò)攻防過程中攻防雙方雖各有優(yōu)勢,但重在識別和評估攻擊鏈中的多個關(guān)鍵步驟,以支持安全專業(yè)人員的安全決策。2013年,美國MITRE公司首次提出ATT&CK模型,該模型將已知攻擊者行為轉(zhuǎn)化為戰(zhàn)術(shù)和技術(shù)的結(jié)構(gòu)化列表,通過若干矩陣及結(jié)構(gòu)化信息來表示攻防知識庫,目前已在攻防能力覆蓋評估、高級可持續(xù)威脅攻擊(APT)情報分析、威脅狩獵系統(tǒng)等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。基于ATT&CK模型,后續(xù)也出現(xiàn)了CARTA安全架構(gòu)(2015年)、主動防御Shield模型(2020年)以及Engage框架(2021年)等。無論是以經(jīng)典殺傷鏈為核心的網(wǎng)絡(luò)攻防框架,還是以ATT&CK模型為核心提出的攻防知識庫框架,均通過研究攻擊過程以提升防御能力。以“七步殺傷鏈”模型為例,前期的偵查、武器化、投遞階段對應(yīng)的防御手段有網(wǎng)絡(luò)安全分析、防火墻訪問控制等,可對應(yīng)防御模型中的檢測、保護階段;后期的安裝、指揮與控制、行動階段對應(yīng)的防御手段有拒絕訪問、網(wǎng)絡(luò)分割、入侵檢測、權(quán)限降級等,可對應(yīng)防御模型中的檢測、防護、響應(yīng)階段。由此可見,攻防對抗模型中的每個防御步驟都與經(jīng)典模型一致。3.關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施安全模型隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等新應(yīng)用的不斷出現(xiàn),物理空間逐步擴展到網(wǎng)絡(luò)空間,關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施安全成為網(wǎng)絡(luò)空間重要的防護對象。傳統(tǒng)單一模塊化的網(wǎng)絡(luò)安全防御手段已經(jīng)無法滿足關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施的安全防護需求。美國發(fā)布了一系列針對關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施保護的法案和技術(shù)框架。例如,2002年,美國國土安全部頒布《國土安全法》,規(guī)定了針對關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施保護的任務(wù)、設(shè)施、管理和技術(shù)要求;2006年,又發(fā)布《國家基礎(chǔ)設(shè)施保護計劃》(NIPP框架),標志著美國全面開展針對關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施的安全保護工作。此后,美國NIST于2014年發(fā)布《提升關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)安全框架》(CSF框架)。該框架以傳統(tǒng)防御框架的識別、防護、檢測、響應(yīng)、恢復(fù)為技術(shù)核心,融合了可根據(jù)預(yù)期目標彈性化、定制化防御手段的配置文件層,并且融合了評估網(wǎng)絡(luò)安全狀態(tài)的實現(xiàn)層;通過搭建一個具有彈性又兼?zhèn)湓u價反饋的復(fù)合型防御體系,滿足網(wǎng)絡(luò)空間階段關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施保護的需求。2016年,美國提出美國聯(lián)邦政府網(wǎng)絡(luò)空間安全研發(fā)戰(zhàn)略規(guī)劃,其中的DPDA模型為聯(lián)邦政府的網(wǎng)絡(luò)空間安全技術(shù)發(fā)展指明了方向。針對關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施安全防護,美國先后提出了CSF的不同版本。2018年,美國推出CSF框架1.1版本,添加了更全面的身份管理和供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)安全管理進程,這對于組織在處理個人身份信息和符合隱私法規(guī)方面具有重要意義。2023年1月,NIST發(fā)布了CSF2.0概念文件,并于2023年8月發(fā)布CSF2.0的公開草案,再次明確了CSF模型的最新適用范圍。CSF2.0版本擴大了模型的適用范圍,從保護醫(yī)院和發(fā)電廠等關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施擴展到為所有組織提供網(wǎng)絡(luò)安全;同時,CSF2.0版本的核心層在傳統(tǒng)的5個功能外還增加了第6個功能,即管理功能,使組織通過制定和執(zhí)行內(nèi)部決策以支持其網(wǎng)絡(luò)安全戰(zhàn)略,強調(diào)網(wǎng)絡(luò)安全是企業(yè)風(fēng)險的主要來源,與法律、財務(wù)和其他風(fēng)險并列,是高層管理的考慮因素。由此可見,針對關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施的安全防護模型是不斷迭代發(fā)展的,以防御不同時期的新風(fēng)險、滿足不斷增加的網(wǎng)絡(luò)安全需求。4.零信任模型云計算、虛擬化和分布式計算是網(wǎng)絡(luò)空間技術(shù)不斷演進的產(chǎn)物,致使網(wǎng)絡(luò)邊界和數(shù)據(jù)控制邊界逐漸消失,網(wǎng)絡(luò)安全的靈活性受到廣泛關(guān)注。傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)模型依賴大范圍的訪問權(quán)限,缺乏動態(tài)的上下文評估和持續(xù)驗證,過度依賴被固化的網(wǎng)絡(luò)邊界,存在潛在風(fēng)險和一定的安全漏洞。為了適應(yīng)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)威脅環(huán)境,美國ForresterResearch公司在2010年提出了零信任網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)(ZTA),嘗試擺脫傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)邊界的固有限制,在保證網(wǎng)絡(luò)安全的情況下,實現(xiàn)更便捷、更靈活的接入和接出。零信任模型的核心策略是不信任任何人或設(shè)備,基于最小權(quán)限原則的訪問控制,執(zhí)行動態(tài)訪問控制、持續(xù)身份驗證等,核心技術(shù)為認證、授權(quán)、檢測、分割和協(xié)作等。零信任安全與傳統(tǒng)的“信任但驗證”的安全觀念相比,更加強調(diào)“動態(tài)防御”概念。零信任模型有助于提高網(wǎng)絡(luò)安全水平,保障用戶、設(shè)備或應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)安全,減少風(fēng)險并適應(yīng)日益復(fù)雜和威脅嚴重的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。5.內(nèi)生安全模型為了解決傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全模型的靜態(tài)訪問控制、依賴固定邊界等局限性,內(nèi)生安全概念于2013年首次提出,并得到廣泛關(guān)注。內(nèi)生安全通過將安全性內(nèi)置到系統(tǒng)、應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)中,不再依賴傳統(tǒng)的外部邊界和靜態(tài)權(quán)限控制,從而提供了更加靈活、細粒度的自我保護安全策略,以適應(yīng)現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)和智能化的網(wǎng)絡(luò)安全威脅的挑戰(zhàn)。為解決網(wǎng)絡(luò)空間未知風(fēng)險帶來的安全黑洞問題,改變“易攻難守”的固有形勢,我國學(xué)者提出了擬態(tài)安全。這是一種不依賴漏洞后門檢測和攻擊特征分析等先驗知識的內(nèi)生安全理論與體系,核心策略為動態(tài)與彈性防御,利用虛假目標、誘餌和陷阱等手段擾亂攻擊者的攻擊行為,同時結(jié)合調(diào)度重構(gòu)、同質(zhì)異構(gòu)和多模裁決等核心算法實現(xiàn)遭受攻擊情況下仍能夠“帶菌生存”。此外,針對計算機系統(tǒng)的安全問題,我國學(xué)者提出了可信計算的概念,其思路是建立可信的計算環(huán)境,利用可信環(huán)境、身份驗證、加密保護、安全監(jiān)測和審計等手段,增強計算機和數(shù)據(jù)的安全性。通過應(yīng)對未經(jīng)授權(quán)的訪問、數(shù)據(jù)泄露和篡改,確保計算平臺的可信性,降低與計算環(huán)境不可信的相關(guān)安全風(fēng)險,從而保障計算機系統(tǒng)安全以及數(shù)據(jù)的完整性和可靠性。(二)學(xué)科視角2015年,我國設(shè)立了網(wǎng)絡(luò)空間安全一級學(xué)科,將網(wǎng)絡(luò)空間安全劃分為網(wǎng)絡(luò)空間安全基礎(chǔ)、系統(tǒng)安全、網(wǎng)絡(luò)安全、應(yīng)用安全、密碼學(xué)及應(yīng)用5個方向。2018年,國際上發(fā)布了網(wǎng)絡(luò)空間安全學(xué)科知識體系(CSEC)。CSEC主要面向本科教育,將學(xué)科知識體系劃分為數(shù)據(jù)安全、軟件安全、組件安全、連接安全、系統(tǒng)安全、人員安全、組織安全和社會安全等8個部分。CSEC中不僅包含網(wǎng)絡(luò)空間的科學(xué)和技術(shù),還包含社會學(xué)、管理學(xué)等人文學(xué)因素。學(xué)科視角下的網(wǎng)絡(luò)空間安全技術(shù)體系主要從學(xué)科知識體系出發(fā),注重網(wǎng)絡(luò)安全人才培養(yǎng),將網(wǎng)絡(luò)空間安全知識體系模塊的邏輯性、系統(tǒng)性、完整性方面貫徹于課程體系建設(shè)及學(xué)生培養(yǎng)的各個環(huán)節(jié)。(三)產(chǎn)業(yè)視角

網(wǎng)絡(luò)空間安全產(chǎn)業(yè)與網(wǎng)絡(luò)空間安全技術(shù)緊密結(jié)合,共同推動著網(wǎng)絡(luò)空間安全的發(fā)展。從網(wǎng)絡(luò)空間安全產(chǎn)業(yè)視角來看,美國的網(wǎng)絡(luò)空間安全產(chǎn)業(yè)體系較為完備,上游產(chǎn)業(yè)涵蓋技術(shù)研發(fā)和創(chuàng)新,提供安全防御的軟硬件基礎(chǔ)設(shè)備;中游產(chǎn)業(yè)主要完成技術(shù)集成,提供網(wǎng)絡(luò)安全解決方案、網(wǎng)絡(luò)安全產(chǎn)品和網(wǎng)絡(luò)安全服務(wù)等;下游產(chǎn)業(yè)涵蓋終端用戶,包括企業(yè)、政府和用戶,由傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)、云計算、移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、工業(yè)等行業(yè)支撐,購買和使用中上游企業(yè)提供的網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)和服務(wù)。美國網(wǎng)絡(luò)空間安全產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的各部分相互合作,確保網(wǎng)絡(luò)及信息系統(tǒng)的安全性?!?022年中國網(wǎng)絡(luò)安全產(chǎn)業(yè)研究報告》顯示,我國網(wǎng)絡(luò)空間安全產(chǎn)業(yè)鏈的上游可以提供基礎(chǔ)理論、算法、芯片、高質(zhì)量樣本數(shù)據(jù)等產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)能力,中游可提供各類網(wǎng)絡(luò)安全專業(yè)設(shè)備、應(yīng)用產(chǎn)品,下游可提供系統(tǒng)集成、工程建設(shè)、服務(wù)和產(chǎn)品分銷。近年來,我國在網(wǎng)絡(luò)空間安全戰(zhàn)略性政策制定方面落實到位,市場規(guī)模占有率增長顯著,但對比美國在網(wǎng)絡(luò)空間安全領(lǐng)域和網(wǎng)絡(luò)空間安全技術(shù)創(chuàng)新方面的先發(fā)優(yōu)勢來看,我國仍需加大網(wǎng)絡(luò)空間安全產(chǎn)業(yè)投入,加快網(wǎng)絡(luò)空間安全關(guān)鍵技術(shù)突破,加強網(wǎng)絡(luò)空間安全產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)。三、現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)空間安全模型存在的問題

(一)現(xiàn)有模型缺乏對新技術(shù)、新應(yīng)用的安全能力評估現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)空間安全模型大多是為應(yīng)對網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險而制定的,如ATT&CK模型和基于PDR模型衍生的信息安全保障模型等。雖然基于既有攻防戰(zhàn)術(shù)建立的防御模型或針對特定風(fēng)險的網(wǎng)絡(luò)安全防護模型在日常防御網(wǎng)絡(luò)空間威脅時有其獨特的優(yōu)勢,能夠直觀地發(fā)現(xiàn)防御鏈條的薄弱點、快速針對威脅行為作出應(yīng)對,但上述模型缺乏針對新應(yīng)用和新技術(shù)的必要安全能力分析。開展對新技術(shù)、新應(yīng)用的安全能力評估能夠提升網(wǎng)絡(luò)空間技術(shù)的自身安全能力,從“頭疼醫(yī)頭、腳疼醫(yī)腳”的發(fā)展現(xiàn)狀轉(zhuǎn)變?yōu)樵鰪娮陨戆踩芰?,從根源上解決網(wǎng)絡(luò)空間安全威脅。(二)現(xiàn)有模型的體系化防護程度不足現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)空間安全模型和框架是在特定歷史階段、瞄準相應(yīng)時期的戰(zhàn)略導(dǎo)向及需求制定的,體系化相對較弱。網(wǎng)絡(luò)空間技術(shù)發(fā)展迅速,防護理念也從防御威脅本身發(fā)展到減輕網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險的脆弱性,傳統(tǒng)針對不同安全威脅建立的網(wǎng)絡(luò)空間安全模型無法全面滿足網(wǎng)絡(luò)空間安全發(fā)展需要,固化的防御策略不具備風(fēng)險形態(tài)的敏感性。在全面應(yīng)對網(wǎng)絡(luò)空間安全復(fù)雜多樣的威脅時,現(xiàn)有單一的防御手段防護能力明顯不足。網(wǎng)絡(luò)空間安全模型需要進一步提升體系化程度,增加網(wǎng)絡(luò)空間安全防御韌性,以適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)空間風(fēng)險的快速變化。(三)網(wǎng)絡(luò)空間安全技術(shù)體系的未來發(fā)展路徑不清晰當(dāng)前,網(wǎng)絡(luò)空間安全模型發(fā)展存在演進式發(fā)展和創(chuàng)新式發(fā)展兩種發(fā)展路徑。縱觀美國網(wǎng)絡(luò)空間安全模型的發(fā)展歷史,現(xiàn)有的體系框架多數(shù)都是從原始核心框架不斷衍生和迭代而來。以CSF框架為例,利用IPDRR模型構(gòu)成CSF框架的核心層,而IPDRR模型是基于PDRR模型升級迭代而來;ATT&CK模型的初始版本只有9個戰(zhàn)術(shù),現(xiàn)已更新完善為14個戰(zhàn)術(shù),據(jù)此衍生的Shield知識庫和Engage框架已被廣泛應(yīng)用。網(wǎng)絡(luò)空間安全的內(nèi)涵和范圍一直在變化,網(wǎng)絡(luò)空間安全模型也隨著新觀念、新理念的提出不斷變化。多數(shù)網(wǎng)絡(luò)空間安全模型根據(jù)網(wǎng)絡(luò)空間安全內(nèi)涵和外延的變化不斷演進發(fā)展。與之相對,包括零信任模型和內(nèi)生安全模型在內(nèi)的創(chuàng)新性安全模型,則是以網(wǎng)絡(luò)空間安全需求為驅(qū)動構(gòu)建的一種網(wǎng)絡(luò)空間安全模型。我國為了應(yīng)對面臨的網(wǎng)絡(luò)空間安全威脅,有必要深入研究采用何種技術(shù)體系發(fā)展路徑,以更好地適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)空間的現(xiàn)實發(fā)展需要。四、網(wǎng)絡(luò)空間安全模型的體系化發(fā)展

在分析已有網(wǎng)絡(luò)空間安全模型的基礎(chǔ)上,探討網(wǎng)絡(luò)空間安全技術(shù)體系框架可能的發(fā)展形態(tài),構(gòu)建可擴展、基于技術(shù)要素的網(wǎng)絡(luò)空間安全技術(shù)體系框架,為從技術(shù)視角探究網(wǎng)絡(luò)空間安全技術(shù)發(fā)展提供了新思路。同時,初步開展了典型應(yīng)用的安全風(fēng)險防范分析,為網(wǎng)絡(luò)空間安全模型的體系化發(fā)展提供理論支撐。(一)基于技術(shù)要素的網(wǎng)絡(luò)空間安全技術(shù)體系框架網(wǎng)絡(luò)空間安全技術(shù)作為防御網(wǎng)絡(luò)空間安全風(fēng)險的重要手段,與網(wǎng)絡(luò)空間技術(shù)呈現(xiàn)相伴相生、相輔相成的特性,網(wǎng)絡(luò)空間安全技術(shù)的發(fā)展依托于網(wǎng)絡(luò)空間技術(shù)的迭代更新。結(jié)合現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)安全模型的特點,本研究從分析網(wǎng)絡(luò)空間技術(shù)的構(gòu)成要素出發(fā),充分考慮安全技術(shù)的發(fā)展,構(gòu)建了可擴展的網(wǎng)絡(luò)空間安全技術(shù)體系框架。此框架模型從伴生角度出發(fā),對網(wǎng)絡(luò)空間技術(shù)本體進行剖析,有利于分析出關(guān)鍵技術(shù)存在的網(wǎng)絡(luò)空間安全風(fēng)險,也可以預(yù)測未來的應(yīng)用安全風(fēng)險,解決不斷出現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)空間新威脅,并提供技術(shù)分析體系支撐。網(wǎng)絡(luò)空間技術(shù)體系具有可擴展的特性,因而從伴生角度構(gòu)建的安全技術(shù)體系更易適應(yīng)技術(shù)的發(fā)展而與時俱進。結(jié)合經(jīng)典互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)的分層思想,本研究將網(wǎng)絡(luò)空間技術(shù)體系分為3層(見圖2),自下而上依次為:由衛(wèi)星、第五代移動通信(5G)、無線上網(wǎng)(WiFi)、光纖等物理通信硬件、拓撲結(jié)構(gòu)構(gòu)成的通信核心技術(shù)層;由各類計算機系統(tǒng)技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)連接協(xié)議、技術(shù)構(gòu)成的處理器(CPU)、操作系統(tǒng)(OS)和互聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)層;基于云計算、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等應(yīng)用構(gòu)成的上層應(yīng)用核心技術(shù)層?;诰W(wǎng)絡(luò)空間技術(shù)與安全技術(shù)的關(guān)系,對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)空間安全技術(shù)分別為通信安全技術(shù)、系統(tǒng)安全技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)、應(yīng)用安全技術(shù)。此外,網(wǎng)絡(luò)空間安全基礎(chǔ)研究對網(wǎng)絡(luò)空間安全技術(shù)體系具有重要的理論支撐,因此在上述框架中也添加了基礎(chǔ)理論核心要素。圖2基于技術(shù)要素的網(wǎng)絡(luò)空間安全技術(shù)體系構(gòu)建邏輯原理在基于技術(shù)要素的網(wǎng)絡(luò)空間安全技術(shù)體系框架中,將網(wǎng)絡(luò)空間安全技術(shù)要素點按照對應(yīng)的技術(shù)分層進行歸類,如圖3所示。其中,通信安全技術(shù)層包含通信線路安全、通信傳輸安全等技術(shù);系統(tǒng)安全技術(shù)層包含芯片安全、操作系統(tǒng)安全、存儲安全等技術(shù);網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)層包含路由安全、域名安全、入侵檢測、訪問控制等技術(shù);應(yīng)用安全技術(shù)層包含人工智能安全、云計算安全、區(qū)塊鏈安全等通用技術(shù)以及金融、能源、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域的專有應(yīng)用安全技術(shù);基礎(chǔ)理論層包含密碼學(xué)、博弈論、信息論等網(wǎng)絡(luò)空間安全基礎(chǔ)理論。該技術(shù)體系框架遵循互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)的演進式發(fā)展思路,可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)空間安全技術(shù)的不斷變化進行擴展,包容不同領(lǐng)域應(yīng)用的多樣化特性。同時,從網(wǎng)絡(luò)空間技術(shù)要素的角度來看,體現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)空間安全各個層面的技術(shù)發(fā)展趨勢,能夠較全面地分析新風(fēng)險應(yīng)對的防御技術(shù),為網(wǎng)絡(luò)空間安全技術(shù)提高風(fēng)險和威脅應(yīng)對能力提供有力支撐。將以防火墻應(yīng)用和生成式人工智能應(yīng)用為例,探究此技術(shù)體系框架用于分析安全風(fēng)險及對應(yīng)防御技術(shù)的過程。圖3基于技術(shù)要素的網(wǎng)絡(luò)空間安全技術(shù)體系框架構(gòu)成

(二)網(wǎng)絡(luò)空間安全技術(shù)體系的應(yīng)用分析1.已有安全技術(shù)的能力分析以防火墻產(chǎn)品為例,按照實現(xiàn)技術(shù)的不同,分為應(yīng)用程序代理防火墻、包過濾防火墻、檢測防火墻等。如圖4所示,防火墻產(chǎn)品目前使用的網(wǎng)絡(luò)空間安全技術(shù)包括應(yīng)用代理技術(shù)、包過濾技術(shù)、狀態(tài)檢測技術(shù)、完全內(nèi)容檢測技術(shù)等。利用基于技術(shù)要素的網(wǎng)絡(luò)空間安全技術(shù)體系框架分析防火墻產(chǎn)品,在應(yīng)用安全技術(shù)層使用了防火墻的應(yīng)用代理技術(shù)、完全內(nèi)容檢測技術(shù)中的內(nèi)容過濾與應(yīng)用識別功能,防火墻的應(yīng)用安全技術(shù)層可以檢查所有應(yīng)用層的信息包,并將檢查的內(nèi)容信息放入決策過程從而提升安全性;在網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)層使用包過濾技術(shù)、狀態(tài)檢測技術(shù)等,在網(wǎng)絡(luò)中相互連接的設(shè)備上進行訪問控制,對通過設(shè)備的數(shù)據(jù)包進行檢查,同時檢測數(shù)據(jù)包的狀態(tài),限制惡意數(shù)據(jù)包進出內(nèi)部網(wǎng)絡(luò);在計算系統(tǒng)安全技術(shù)層使用內(nèi)容檢測技術(shù)中的防病毒檢測、漏洞掃描修復(fù)等技術(shù)。在應(yīng)對網(wǎng)絡(luò)攻擊事件時,可以利用上述框架中的要素點將需要升級加固的對象從一個技術(shù)層細化到一個技術(shù)點,進一步提升防火墻整體的防護效率,加快技術(shù)迭代效率,降低成本;可以評估每一個技術(shù)層的安全技術(shù)分布和技術(shù)更新,為保證防火墻的整體安全,對于安全技術(shù)較少、長時間沒更新的技術(shù)要素需要更加關(guān)注,以防新風(fēng)險產(chǎn)生。

圖4網(wǎng)絡(luò)空間安全技術(shù)體系框架的應(yīng)用分析2.新興技術(shù)的安全風(fēng)險分析利用基于技術(shù)要素的網(wǎng)絡(luò)空間安全技術(shù)體系框架,以生成式人工智能應(yīng)用為例(見圖4),分析其在不同的網(wǎng)絡(luò)空間安全技術(shù)層面可能產(chǎn)生的安全問題。生成式人工智能應(yīng)用帶來的安全問題主要有3個方面:①大模型訓(xùn)練多采用分布式訓(xùn)練方法,訓(xùn)練結(jié)果通過網(wǎng)絡(luò)傳輸至終端,而分布式存儲和數(shù)據(jù)傳輸會帶來網(wǎng)絡(luò)流量側(cè)的安全問題;②大模型訓(xùn)練和數(shù)據(jù)運算需要在服務(wù)器上完成,致使服務(wù)器存在相應(yīng)的安全風(fēng)險;③在大模型訓(xùn)練后的部署階段,應(yīng)用端會存在投毒攻擊、隱私泄露問題。對應(yīng)到網(wǎng)絡(luò)空間安全技術(shù)體系中,將參數(shù)服務(wù)器交互安全問題分類到網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)層;將圖形處理器及其操作系統(tǒng)的安全漏洞問題分類到系統(tǒng)安全技術(shù)層;將對抗樣本攻擊、數(shù)據(jù)偏見等投毒攻擊產(chǎn)生的安全風(fēng)險以及隱私泄露、數(shù)據(jù)污染等安全問題分類到應(yīng)用安全技術(shù)層中。除了生成式人工智能自身存在的安全風(fēng)險,本研究探討了人工智能對已有安全防御體系的威脅分析。人工智能賦能網(wǎng)絡(luò)攻擊的典型技術(shù)包括網(wǎng)絡(luò)資產(chǎn)自動探測識別技術(shù)、智能社會工程學(xué)攻擊技術(shù)、智能惡意代碼攻擊技術(shù)、自動化漏洞挖掘與利用技術(shù)等。自動探測識別技術(shù)會威脅到數(shù)據(jù)安全,可劃分到應(yīng)用安全層內(nèi);社會工程學(xué)攻擊技術(shù)一般應(yīng)用于身份偽造中,可歸類至網(wǎng)絡(luò)安全層中;智能惡意代碼攻擊技術(shù)是對傳統(tǒng)攻擊的升級迭代,在應(yīng)用安全層、網(wǎng)絡(luò)安全層以及系統(tǒng)安全層均有體現(xiàn);自動化漏洞挖掘與利用技術(shù)與傳統(tǒng)漏洞利用技術(shù)相似,可歸納于系統(tǒng)安全層?;诩夹g(shù)要素的網(wǎng)絡(luò)空間安全技術(shù)體系框架可助力網(wǎng)絡(luò)安全研究。通過對新興技術(shù)可能面臨的安全風(fēng)險進行分析并梳理歸類,從技術(shù)角度出發(fā)明確每一個技術(shù)層對應(yīng)的安全風(fēng)險問題,有利于定向開展相關(guān)問題的技術(shù)研究工作。五、網(wǎng)絡(luò)空間安全模型的發(fā)展建議

(一)完善網(wǎng)絡(luò)空間安全技術(shù)體系核心框架明確適合我國國情

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