小波分析和ARIMA的信息安全态势预测

李波

摘 要： 针对信息安全态势变化的复杂性，为了保证信息系统的正常工作，提出小波分析和移动平均回归模型（ARIMA）的信息安全态势预测模型。首先对当前信息系统的安全状态进行分析，并采用小波分析对信息系统的原始状态信号进行变换，得到信号的低频分量和高频分量，然后分别采用ARIMA的低频分量和高频分量进行预测，并通过逆变换得到信息系统的安全状态预测值，最后采用VC++编程实现信息系统的安全态势预测实验。实验结果表明，该模型获得了较高精度的信息安全态势预测结果，预测结果具有重要价值。

关键词： 信息系统； 安全态势； 预测模型； 小波分析

中图分类号： TN915.08?34； TP391 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2017）13?0091?03

Abstract： For the complexity of the information security situation variation， in order to guarantee the normal work of the information system， an information security situation prediction model based on wavelet analysis and ARIMA is proposed. The security status of the current information system is analyzed. The wavelet analysis is used to transform the original status signal of the information system to get the low?frequency component and high?frequency component of the signal. The ARIMA is used to predict the low?frequency component and high?frequency component respectively. The security status predicted value of the information system is obtained by means of inverse transformation. The VC++ programming is adopted to realize the security situation prediction experiment of the information system. The experimental results show that the proposed model can obtain the high?precision prediction result of information security situation， and the prediction result has important value.

Keywords： information system； security situation； prediction model； wavelet analysis

0 引 言

随着计算机的不断普及，各种企业、单位和部门均建立了相应的信息管理系统，从此信息安全问题随之而来，尤其是近几年，网络入侵、病毒的不断增加，安全问题给企业和部门带来了不同程度的损失。安全态势预测可以帮助人们提前了解信息系统将来的安全状态，帮助管理员提前制定防范措施，因此信息安全态势预测引起了大家的高度重视[1?2]。

为了保证信息系统的正常、安全运行，人们对信息系统的安全性进行了多方面的分析和研究，有学者从系统脆弱性方面对系统安全性进行分析，有学者从数据安全性对信息系统安全态势进行建模和预测，均获得了不错的效果[3]。这些技术只是从一个角度分析信息系统的安全性，不能全面、准确描述信息系统的变化状态，导致有时预测结果与实验结果相差很远，预测结果的可信度低[4]。……