基于执行体划分的防御增强型动态异构冗余架构

吴铤，胡程楠，陈庆南，陈安邦，郑秋华

（1.杭州电子科技大学网络空间安全学院，浙江 杭州 310018；2.北京航空航天大学杭州创新研究院，浙江 杭州 310051）

1 引言

随着信息技术的飞速发展，网络空间安全问题日益突出。一方面，现有大多数网络信息系统基本采用静态体系结构，这使其很容易受到诸如0day攻击等新型网络攻击的威胁。另一方面，由于软硬件的供应链组成复杂，且其与软件开发过程中的人员、工具、环境等因素密切相关，系统中存在安全漏洞和后门几乎是不可避免的，并且维护者很难识别和修复所存在的安全漏洞和后门[1]。在面临以上问题时，传统的被动式静态防御系统（如防火墙、入侵检测技术等）无法确保系统的安全性[2]。因此，当今网络空间安全的一个根本挑战是如何设计新的系统防御机制，使其在系统存在安全漏洞的情况下，仍然可以保障系统的安全性和可靠性。

针对此问题，美国国家科学与技术委员会（NSTC,National Science and Technology Council）提出了一种典型的动态主动防御技术——移动目标防御（MTD,moving target defense）技术[3]。MTD的基本思想是通过动态的、多样化的系统构建与部署策略，增大攻击者对系统架构分析探测的成本，实现提高系统安全性的目的。近几年来，MTD 系统在网络安全领域中各个研究场景发展迅速，其安全性相较于被动式静态防御系统有显著提升[4-5]。然而，MTD 系统在本质上可看作单模动态异构冗余系统，其有限的动态变化路径容易被攻击者穷举，进而使系统被攻破。针对以上……