一種基于AHP的信息安全威脅評估模型研究

摘 要：隨著我國經(jīng)濟建設(shè)的高速發(fā)展，目前我國的信息化的普及也較為完善。但是在我國信息化發(fā)展的過程中，信息安全問題一直是阻礙信息技術(shù)發(fā)展的難題。由于信息安全威脅的存在，也就導(dǎo)致了在我國信息化普及的過程中會出現(xiàn)各種問題。因此就需要將信息安全的威脅評估模型進行研究。而在進行信息安全威脅評估的過程中，AHP可以起到很大的作用，能夠讓評估信息安全威脅更加有效率，為我國信息技術(shù)發(fā)展做出貢獻。

關(guān)鍵詞：AHP；信息安全；威脅評估；模型

中圖分類號：TP309

隨著世界信息技術(shù)的高速發(fā)展，我國的信息技術(shù)也在近年來得到了極為快速的發(fā)展以及普及，很多基于信息技術(shù)的產(chǎn)業(yè)也成為了我國的支柱性產(chǎn)業(yè)，為我國的經(jīng)濟發(fā)展作出貢獻。但是在我國的信息技術(shù)發(fā)展的過程中，信息技術(shù)的安全是一個相當(dāng)重要的問題，一旦在信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)中出現(xiàn)了問題，那么就會造成相當(dāng)嚴(yán)重的后果。因此就需要在信息安全技術(shù)發(fā)展的過程中注意信息安全的威脅評估模型研究。在進行信息安全威脅評估模型的過程中，一種較為先進的方法，即基于AHP的信息安全威脅評估模型研究就顯得相當(dāng)重要。通過這樣的方法，就能夠在高效率，高效果的前提下進行信息安全威脅模型的評估，從而能夠保證信息技術(shù)的安全發(fā)展。

1 AHP的概念以及使用方法

1.1 AHP的基本概念

AHP是一種算法，全稱是層次分析法。這種算法最開始是由美國匹茲堡大學(xué)的一名運籌學(xué)家，托馬斯·薩蒂教授首先提出的。這種算法的特點是簡單而靈活，并且適用范圍較為廣泛。由于其能夠?qū)Χㄐ缘膯栴}進行定量的分析，因此在計算后得出的結(jié)果也會顯得十分準(zhǔn)確，而且AHP算法是將復(fù)雜而抽象的問題通過相互的劃分，從而使問題中的各種影響因素變得有條理，有層級，從而達到讓復(fù)雜的問題變得簡單的效果。在通過每一層次之間的順序來計算在問題中的所有影響因素里進行排序工作。這種方法在上個世紀(jì)八十年代在我國進行推廣后，由于定性以及定量分析的特點和準(zhǔn)確簡易的計算方法在我國迅速受到了人們的歡迎，而目前也仍然利用于我國的信息領(lǐng)域，并且做出了相當(dāng)突出的貢獻。

1.2 AHP算法的基本步驟

在使用AHP算法的過程中，首先應(yīng)該確定出系統(tǒng)中的目標(biāo)。在這一步驟中，要求要對系統(tǒng)有著較為深刻的認識，并且能夠?qū)⑾到y(tǒng)中所規(guī)定的范圍，所需要使用的各種措施等等信息進行收集。在信息收集完成后，就需要建立起一個遞階結(jié)構(gòu)。在這個遞階結(jié)構(gòu)中要求按照目標(biāo)以及功能的不同將結(jié)構(gòu)分成不同的層次。在將遞階結(jié)構(gòu)中的各種因素之間的關(guān)系進行確認后，就能夠通過各種數(shù)學(xué)算法來進行構(gòu)造。在構(gòu)造完成后，需要對系統(tǒng)中各種因素構(gòu)造的合成權(quán)重進行計算，并且在計算完成后進行排序，從而能夠保證在遞階結(jié)構(gòu)中的每個因素的重要程度，在這些工作完成后就可以考慮相關(guān)的對策。

2 如何對信息安全威脅模型進行AHP評估

2.1 使用基于AHP信息安全威脅評估模型的方法

基于AHP的信息安全威脅評估模型主要是包括了資產(chǎn)和威脅的識別以及對威脅的分析。在對資產(chǎn)的識別方面，可以根據(jù)計算及數(shù)據(jù)庫中的資料進行了解和分析，也可以通過與相關(guān)負責(zé)人進行交流從而得到這些資料。在具體需要評估的資料方面，包括了對于信息中包含的資產(chǎn)數(shù)量，形成的資產(chǎn)量，并且在這些信息經(jīng)過了評估確認后，就可以得到資產(chǎn)的具體價值以及資產(chǎn)的暴露因子。在威脅識別方面，是需要對評估對象的歷史威脅以及在日后會出現(xiàn)的潛在威脅進行的識別，并且將各種威脅進行列出，形成威脅列表。在對資產(chǎn)以及威脅都進行了識別以后，就可以通過這些識別的資料來進行AHP的計算。在計算方面，可以使用一個二元組E=（T，A，P）來表示，表示出資產(chǎn)A有可能會受到的威脅T會發(fā)生的可能性。通過層次的單排序就可以進行一致性的檢驗，在檢驗后就可以進行層次的總排序，從而得到單資產(chǎn)威脅的分析結(jié)果。AHP算法的具體步驟首先需要先構(gòu)造判斷矩陣R，并且再計算出在統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)以及層次下的某個元素的排序向量 ，在此過程中，i=1，2，...，d，從而就可以得到W的具體范圍。在將W的范圍得到后，就可以求出矩陣的最大特征值λmax的值。然后就需要計算并且判斷矩陣中的一致性指標(biāo)以及一致性比例，一致性指標(biāo)的求法為CI=（λmax-d）/（d-1），一致性比例的求法為CR=CI/RI。通過這種算法就可以得到W，在得到了W后，可以分別使用W1以及W2j的方式來進行保存，并且可以計算出層次總排序的向量，總排序向量的計算方法為 。

2.2 單資產(chǎn)模糊性的威脅等級的AHP算法

我們可以將威脅的評價等級設(shè)置為一個集合作為模型。對信息造成的威脅類型主要是分為了聲譽，業(yè)務(wù)以及經(jīng)濟方面的，可以將這些威脅分為五個等級，即很小影響，較小影響，一定的影響，較大影響，很大影響。在每一個等級方面可以對應(yīng)一個模糊子集，并且需要給出相應(yīng)的模糊映射。通過AHP的算法就能夠計算出單資產(chǎn)的威脅值，從而進一步的將模糊子集以及相應(yīng)的模糊影射計算出來，因此就能夠?qū)钨Y產(chǎn)模糊性威脅值較為精確的計算出來。在模糊影射的具體計算方法上，主要是通過隸屬度函數(shù)來進行計算的，通過定義出F（V）來表示出V上所有的模糊集，通過表示出F（V）中的一個元素，并且表示出威脅元素來將各種評語中的支持程度來進行評價，在支持程度中，一般某一因素是表示在這一類的資產(chǎn)面臨威脅因素時的人數(shù)。而通過在模糊集中的隸屬度函數(shù)可以求出因素集合中的模糊評判矩陣 。在這個矩陣中，y表示威脅等級的元素數(shù)量，s表示因素集中的元素數(shù)量，通過這個矩陣就可以算出威脅等級在威脅等級的計算過程中，首先應(yīng)該輸入V以及TU，然后根據(jù)V={v1，v2，v3，v4，v5}來計算出M的值。在將M的值計算出以后，就可以通過AHP算法來將 求出來，在進行歸一化的處理后跟M的值進行模糊變幻的計算，從而得到單資產(chǎn)綜合威脅值及其集合B={b1，b2，b3，b4，b5}。在單資產(chǎn)綜合威脅集合計算出之后，就可以計算出單資產(chǎn)的綜合威脅等級 。

2.3 評估信息安全威脅分析的方法

在評估信息安全威脅分析的具體方法上，首先應(yīng)該進行威脅評估的準(zhǔn)備，在準(zhǔn)備完成后再進行資產(chǎn)識別以及威脅識別。在威脅識別完成后需要進行威脅分析。在威脅分析方面，需要分析是否為低等級威脅。如果是低等級威脅，那么就需要加強現(xiàn)有的措施，如果不是低等級威脅，那么就需要將安全防范措施進行重新部署。不論是否為低等級威脅，在分析出相應(yīng)的措施之后都應(yīng)該做出結(jié)果報告。

3 結(jié)束語

目前我國的信息安全工作顯得十分重要，它決定著我國企業(yè)以及事業(yè)單位的信息安全，而傳統(tǒng)的信息安全威脅評估方法已經(jīng)不能很好地滿足于目前的社會需求，因此就需要采用AHP算法來進行信息安全威脅評估，從而保證信息安全能夠得到較好的保障。

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作者單位：中國電子設(shè)備系統(tǒng)工程公司計算站，北京 100089