基于攻擊樹模型的城市社區(qū)安全風險評估研究

李 晶

社區(qū)是指聚居在一定地域范圍內(nèi)的人們所組成的社會生活共同體。相比于農(nóng)村社區(qū)、城鎮(zhèn)社區(qū)，城市社區(qū)是一種較為高級的社區(qū)形態(tài)。城市社區(qū)配有成套的生活服務設施，具有相對獨立的居住環(huán)境，城市社區(qū)中的居民主要以從事非農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動為主，人口高度集中，形成了具有綜合性社會功能的社會區(qū)域共同體。隨著城市化進程加速，現(xiàn)代城市社區(qū)建設呈現(xiàn)規(guī)模越擴越大、樓層越建越高、設施越來越齊全、居民結構和交往模式越來越復雜等特點。當前，世界各國普遍面臨社區(qū)人群數(shù)量巨大、社區(qū)治安治理壓力持續(xù)上升等問題，這印證了德國社會學家烏爾里?！へ惪颂岢龅摹帮L險社會”觀點，不特定的風險種類正在突破工業(yè)社會形成的風險預防與監(jiān)督體制[1]。風險社會理論為社區(qū)安全治理和風險預警提供了現(xiàn)實時代背景，城市社區(qū)中發(fā)生的大量刑事、治安等違法犯罪案件，火災、交通等安全事故，以及例如新冠肺炎疫情、動物侵害等突發(fā)性公共衛(wèi)生事件等，可能造成人員傷亡、財產(chǎn)損害、社會經(jīng)濟混亂或環(huán)境退化的后果，皆對應對、治理和防范社區(qū)安全風險帶來了嚴峻挑戰(zhàn)，極大影響了社會的穩(wěn)定、居民的安全感和幸福感。

社區(qū)安全威脅來源的不穩(wěn)定性使得社區(qū)安全風險防范面臨新的壓力和挑戰(zhàn)，為了科學有效地針對城市社區(qū)安全風險進行預防和布控，將突發(fā)事件、事故與違法犯罪遏止在源頭，保障城市居民人身、財產(chǎn)和自由等要素免于侵害，研究分析社區(qū)存在的安全風險威脅，進而發(fā)現(xiàn)并填補安全防范漏洞具有重要的現(xiàn)實意義。本文對城市社區(qū)的公共安全風險進行研究和評估，目的在于發(fā)現(xiàn)識別社區(qū)內(nèi)的安全問題、安全隱患以及各種安全威脅因素，通過建立攻擊樹模型從犯罪預防的角度全面查找并彌補社區(qū)在環(huán)境秩序、公共設施、人員管理、安保力量、治安管理等方面的漏洞，有針對性地消除違法犯罪發(fā)生的條件和憑借，為公安機關進一步提高社區(qū)警務工作的開展效率、進一步提升城市社區(qū)的安全防范水平提供思路和參考。

一、城市社區(qū)安全風險源識別

社區(qū)安全是以社區(qū)風險防控和風險管理為視角，對社區(qū)安全危險源進行全面判斷和識別，并作出風險預警和決策輔助的風險防范體系。在社區(qū)安全領域內(nèi)，輕度違法的治安性案件以及違法犯罪案件是社區(qū)警務的重要內(nèi)容，除此之外，危險人員、災害性事故、社區(qū)危險性物件或場所、社區(qū)管理水平和風險防范制度漏洞等皆能成為社區(qū)安全風險來源[2]。本文對于城市社區(qū)安全風險的研究，以社區(qū)違法犯罪為主要出發(fā)點，結合社會學中的情境預防理論，進而囊括其他安全風險因素。社區(qū)存在的安全風險威脅是有利于或導致犯罪發(fā)生的因素，社會學家在研究社會控制理論時將系統(tǒng)中對于違法犯罪的安全防范盲區(qū)定義為犯罪死角，具體可以分為時間死角、空間死角、心理死角和社會死角[3]。預防限制死角是為了通過改變物理環(huán)境、形態(tài)和機能來改變居民的防范措施，找出城市社區(qū)在場所、安全防范以及對違法犯罪分子布控等方面的安全薄弱環(huán)節(jié),進而降低安全威脅，減少違法犯罪的發(fā)生。

（一）時間死角

時間死角是指無人目睹的有規(guī)律發(fā)生違法犯罪行為的時間段，即犯罪分子實施犯罪所利用和占用的時限。城市社區(qū)中的居民大體可分為上班族群體、賦閑在家的年老居民、小孩以及其他人，大部分居民都有較為規(guī)律的時間習慣，如：上班族因為工作原因朝九晚五，有固定的上下班時間，中午可能不會回家；老人由于生活習慣，可能相約鍛煉、娛樂；各年齡段的小孩要按時上下學等。從以上時間安排可以看出，居民住宅會因為戶主出行規(guī)律存有時間空白，主要集中于白天工作和夜晚熟睡的時間段（上午9時至11時，下午14時至17時以及深夜），為犯罪分子提供可乘之機。在季節(jié)方面，夏季人們?yōu)榱思{涼，多數(shù)會留窗戶空隙進行通風納涼，或者只關閉紗窗、紗門，可成為入室盜竊犯罪的作案條件。隨著居民生活水平的提高，在國家法定節(jié)假日如國慶黃金周、春節(jié)假期期間，居民可能選擇全家出外旅游、外地人員可能返鄉(xiāng)過節(jié)等等。除此之外，夜間因公共區(qū)域活動人員少而更容易發(fā)生搶奪、搶劫案件，以上時間死角的存在為種種犯罪提供了契機。

根據(jù)以上情況分析，可以得出威脅城市社區(qū)安全的時間死角因素是由于居民生活習慣和規(guī)律導致出現(xiàn)住宅內(nèi)無人和小區(qū)公共區(qū)域活動人員少等情況的時間空白，以及由于社區(qū)內(nèi)安保力量弱、治安巡邏頻次低、公共區(qū)域視頻監(jiān)控系統(tǒng)不完備等原因造成的社區(qū)時間死角的犯罪風險上升。

（二）空間死角

空間死角是指因空間建構形成的無人監(jiān)管或疏于監(jiān)管的地帶或場所，在這種區(qū)域中實行違法犯罪行為無人監(jiān)視，事后無跡可尋。不同區(qū)域內(nèi)空間死角的消除應通過加強視頻監(jiān)控等安全防范措施來實現(xiàn)，社區(qū)內(nèi)的安全防范已由單純門鎖防范演變?yōu)槎鄬哟?、全方位的安全防范，進而形成了一個系統(tǒng)。2018年12月1日,國家標準《安全防范工程技術標準》開始實行，該標準是住房和城鄉(xiāng)建設部以及國家市場管理監(jiān)督總局規(guī)定的安全防范工程建設的新要求，新建、改建、擴建小區(qū)都應建設符合要求的安全防范系統(tǒng)。同時，根據(jù)《居民住宅小區(qū)安全防范系統(tǒng)工程技術規(guī)范（2016年）》中的具體規(guī)定，為了減少和消除犯罪空間死角，城市社區(qū)內(nèi)的單幢、多幢住宅樓、公寓樓、商住樓、別墅等的安全防范系統(tǒng)基本架構如圖1所示：

圖1 住宅小區(qū)安全防范系統(tǒng)基本架構

根據(jù)以上標準和規(guī)定，可以對應得出社區(qū)內(nèi)發(fā)生的各類違法犯罪案件的空間安全漏洞以及威脅社區(qū)安全的空間死角因素：城市社區(qū)安全防范系統(tǒng)不完善、不達標，城市社區(qū)公共環(huán)境、建筑、各項設施不符合規(guī)范。

（三）心理死角

心理死角指的是由于個人警惕性下降、安全防范意識降低形成的有利于犯罪的環(huán)境條件。居民對住宅區(qū)安全戒備心理降低，會使盜竊、詐騙、搶奪等犯罪分子有機可乘。從事社會服務行業(yè)的工作人員，包括快遞、外賣派送員，水管、家具電器、下水道等維修工，收廢品、環(huán)衛(wèi)工人等，由于其工作身份原因，會使得居民降低警惕和安全防范意識。據(jù)統(tǒng)計，超過1/3的入室搶劫、強奸、殺人案由“半熟臉”所為[4]。城市社區(qū)是人們?nèi)粘Ｉ畹膱鏊?，相比較于地鐵等人員混雜的公共場所，居民面對熟悉的環(huán)境可能會放松戒備的心理，或者過于相信小區(qū)內(nèi)部的安保力量和治安水平，依賴于小區(qū)內(nèi)部的保安力量、監(jiān)控設備、防盜門設施等，安全防范意識降低，導致犯罪風險上升。

及時發(fā)現(xiàn)和消除違法犯罪分子的犯罪意愿，及時排查和布控違法犯罪行為，都是保障城市社區(qū)安全的重要環(huán)節(jié)。居民日常防范意識差、警惕性低等都可成為威脅城市社區(qū)安全的心理死角因素。

（四）社會死角

城市社區(qū)安全的社會死角包含了社區(qū)安全的人員危險源，即可能對社區(qū)安全產(chǎn)生負面影響的特殊人群，這些人群包括社區(qū)內(nèi)參與非法組織的人口、有暴力傾向的精神病人、社區(qū)內(nèi)服刑罪犯及社區(qū)矯正的人口、流動性人口、重點幫扶管教對象等。

與傳統(tǒng)的居住區(qū)域長久固定易形成熟人社會相比，城市社區(qū)內(nèi)的居民大多互不相識，彼此之間的監(jiān)視作用和區(qū)域性控制作用無法發(fā)揮，同時增加了威脅社區(qū)安全的人員危險源的存在可能性，社會死角由此形成。城市社區(qū)內(nèi)鄰里溝通交流較少，即使相鄰居住，通常也僅是點頭之交，沒有太多來往，彼此相對陌生。甚至當有人察覺不法分子可疑行跡時仍不會選擇向小區(qū)安保人員報告或報警，很容易形成對違法犯罪視而不見的消極氛圍；社區(qū)內(nèi)的租戶、暫住人員、家庭旅館等增加了人員流動量，使得居民對身邊的陌生面孔降低了警惕性和敏感意識，失去對犯罪行為的震懾力。

綜上所述，威脅城市社區(qū)安全的社會死角因素為：人員流動頻繁、社會結構復雜化，鄰里關系淡漠、社會責任感低，以及具有危險可能性的特殊人群。

二、針對城市社區(qū)安全的攻擊樹模型的構建

（一）攻擊樹概念

攻擊樹模型是采用樹狀結構描述系統(tǒng)安全威脅的模型方法。攻擊樹分析（ATA）是站在對手（攻擊者）的角度，利用對特定目標實施攻擊方式的分析，找到構成攻擊路徑的、可被利用的弱點。通過反向思維觀察同一問題，有利于獲得全面的關于被防護對象（目標）薄弱環(huán)節(jié)的信息。這種方法用樹形結構描述攻擊邏輯，如圖2所示，G0是攻擊者完成的一次攻擊所要達到的目標，稱為根節(jié)點（Rootnode），G1、G2表示的是實現(xiàn)上層攻擊目標的子攻擊目標，代表具體的攻擊事件，即攻擊者可能采取的攻擊手段。葉子節(jié)點（Leafnode）存在于攻擊樹模型的末端，表示達成攻擊目標的方法。非葉子節(jié)點包括“與”（AND）、“或”（OR）兩類?！芭c”節(jié)點（圖2）以子節(jié)點都實現(xiàn)為實現(xiàn)條件，“或”節(jié)點（圖3）以任一子節(jié)點實現(xiàn)為實現(xiàn)條件。從葉節(jié)點到根節(jié)點代表一條完整的攻擊步驟，遍歷攻擊樹能夠生成完整的網(wǎng)絡攻擊路徑。

圖2 “與”節(jié)點

圖3 “或”節(jié)點

基于攻擊樹模型的城市社區(qū)安全風險分析是一個逆向推理過程，具體可分為以下幾個步驟：（1）確定威脅城市社區(qū)安全的總攻擊目標及其出現(xiàn)條件，搭建攻擊樹的狀態(tài)層和事件層節(jié)點，構建攻擊樹模型；（2）利用層次分析法確定各安全屬性權值，利用多屬性效用理論對葉節(jié)點出現(xiàn)的概率進行量化，實現(xiàn)量化分析；（3）概率最高的攻擊路徑即為攻擊者最可能采取的攻擊手段，需進行重點防御和預警[5]。

（二）城市社區(qū)安全攻擊樹模型的構建

結合以上對威脅城市社區(qū)安全的風險因素以及城市社區(qū)安全薄弱環(huán)節(jié)的分析研究，可以總結出城市社區(qū)內(nèi)主要的違法犯罪及災害事故類型及特點。

一是侵財類犯罪。據(jù)統(tǒng)計，城市居住區(qū)是侵財類犯罪的高發(fā)區(qū)域，其中以盜竊、故意毀壞財物等方式侵犯私人財產(chǎn)的犯罪為主。盜竊案件中又包含發(fā)生在社區(qū)公共區(qū)域的盜竊案件以及入室盜竊案件。社區(qū)的公共區(qū)域內(nèi)擺放的自行車、電瓶車等非機動車，家庭汽車或其零部件，放置于公共樓道內(nèi)的私人物品以及井蓋、滅火器等易拆卸、易攜帶有價值的公共設施、設備等均可能成為盜竊的犯罪對象；入室盜竊物品多為現(xiàn)金、手機、筆記本電腦、金銀首飾等便于攜帶、轉移、藏匿、銷贓的財物。侵財類犯罪具有頻繁性和隱蔽性，多結合社區(qū)中的時間死角和空間死角，其發(fā)生的時間、作案方式有跡可循，為消除相關犯罪死角提供了契機。

二是暴力性犯罪。社區(qū)內(nèi)發(fā)生的犯罪已經(jīng)由原來簡單的小偷小摸逐步增加為搶奪、搶劫、故意傷害或殺人、報復性縱火、吸毒販毒等惡性案件。其中在搶奪或搶劫案件中犯罪分子多會選擇利用時間死角，包括利用犯罪心理死角，偽裝成快遞員、修理工、水電工等身份進行搶劫。在此類犯罪行為中，社區(qū)內(nèi)的安保力量、安防系統(tǒng)以及視頻監(jiān)控系統(tǒng)對及時制止違法犯罪、后期公安機關偵破案件具有較大影響。

三是事故型災害。由于城市建設的快速發(fā)展，隨之而來的交通、火災、建筑安全等問題成為城市社區(qū)面臨的又一風險考驗。以交通事故為例，開放型社區(qū)與城市公共道路相連，封閉型社區(qū)內(nèi)通行相對狹窄，存在大量視線盲區(qū)，指示牌等標志物設置不完備，使得城市社區(qū)在交通安全方面均存在很大安全隱患。近年來社區(qū)內(nèi)因高空拋物行為導致行人重傷死亡、財產(chǎn)損失，甚至引發(fā)火災事故等悲劇層出不窮，高空墜落的物品小到螺絲釘、鐵釘、蘋果，大到花盆、混凝土塊、廣告牌、建筑物外墻、窗體等，“故意為之”或“意外掉落”的大小物品因重力原因殺傷力會加倍增加，重則導致傷亡后果。

社區(qū)中存在多種風險源，是一個風險因素相互關聯(lián)、相互制約的復雜系統(tǒng)。結合以上分析，不同于傳統(tǒng)社區(qū)風險評估模型的構建方式，本文以助力公安社區(qū)警務工作為出發(fā)點，建立針對社區(qū)安全的攻擊樹模型需要將各類風險因素具體化，以特殊類型和種類的違法犯罪為切入點，對于模型中各葉節(jié)點的選擇也需具有高度概括性，同時結合城市社區(qū)的實際環(huán)境及建設現(xiàn)狀，提高了模型的應用普適性。攻擊者威脅城市社區(qū)安全的攻擊樹模型如圖4所示，各節(jié)點含義如表1所示。

表1 攻擊樹模型各節(jié)點含義

圖4 城市社區(qū)安全攻擊樹模型

三、城市社區(qū)安全風險評估設計與實現(xiàn)

社區(qū)安全風險評估是社區(qū)安全治理的第一步，是建立以社區(qū)為本、以社區(qū)居民為主體的安全風險管理模式的重要組成部分，旨在評估社區(qū)可能面臨的各種風險因素及其影響、社區(qū)能力及脆弱性，關注社區(qū)居民主體面臨的風險性質(zhì)和水平[5]。目前，應用成熟且廣泛的安全風險評估方法有很多，包括經(jīng)驗評估法、專家現(xiàn)場詢問觀察法、專家計分法、層次分析法、模糊層次分析法、馬爾可夫模型分析法、模糊綜合評價法等。攻擊者一般考慮攻擊成本、攻擊難度和攻擊被發(fā)現(xiàn)的可能性3個方面，因此本文將其作為安全屬性并采用層次分析法對其對應權值進行定量分析，提高計算攻擊事件發(fā)生概率的準確度。

（一）層次分析法確定權重

層次分析法（AHP）是一種層次權重決策分析方法，是將與決策相關的元素分解成目標、準則、方案等層次，通過專家評判同級指標互相之間的重要程度，獲得各層次、各指標的權重，進而定性和定量分析。何明亮[6]、費禹[7]等將層次分析法應用于攻擊樹模型的計算中，目的在于充分考慮安全屬性權值，更好計算攻擊事件發(fā)生概率。具體步驟如下：（1）針對城市社區(qū)小區(qū)安全風險攻擊樹模型，確認攻擊樹模型根節(jié)點（攻擊者的攻擊目標）、葉子節(jié)點（攻擊事件）以及各攻擊路徑；（2）通過專家打分等方式確定合適的評判指標，賦予各葉節(jié)點以不同的安全屬性值，從攻擊者意圖和系統(tǒng)特征角度構造判斷矩陣并進行一致性判斷，計算葉節(jié)點的發(fā)生概率Pi；（3）分析攻擊序列，計算各攻擊序列的發(fā)生概率Psi，最后劃分安全等級，對城市社區(qū)安全性進行評估。

通過查閱文獻資料并經(jīng)過專家打分，兩兩比較攻擊難度、攻擊被發(fā)現(xiàn)的可能性以及攻擊成本3個安全屬性對攻擊事件發(fā)生概率的影響程度，構造判斷矩陣C：

在以“威脅城市社區(qū)安全”為攻擊目標的攻擊樹模型中，為每個葉節(jié)點賦予的安全屬性值，并借助如表2所示。

表2 攻擊樹模型各節(jié)點安全屬性值及發(fā)生概率

（二）攻擊路徑量化計算及評估等級劃分

將攻擊序列記為Ri(i=1,2,…,12)共12種，可能的攻擊序列記為：R1=(X1、X2、X3)、R2=(X4、X5、X16、X6)、R3=(X4、X5、X17、X6)、R4=(X4、X5、X18、X6)、R5=(X7、X8)、R6=(X9、X10、X11、X12)、R7=(X19、X20)、R8=(X21、X22)、R9=(X23)、R10=(X24)、R11=(X25、X26)、R12=(X13、X14、X15)，各攻擊路徑發(fā)生概率如表3。計算結果表明，封閉型社區(qū)及開放型社區(qū)內(nèi)的交通安全事故、公共區(qū)域內(nèi)盜竊犯罪、入室盜竊、高空墜物等事件發(fā)生概率相對較高，需要引起重視，公安機關需要相應加強治安防控力度，有針對性地采取相應的防御措施，防患于未然。

表3 攻擊樹模型各攻擊序列發(fā)生概率

攻擊目標發(fā)生概率應與城市社區(qū)安全等級成反比關系，即在現(xiàn)實條件下能夠實現(xiàn)的攻擊路徑越多，意味著對城市社區(qū)的安全威脅越大，風險程度越高，社區(qū)相應的安全水平越低。通過分析研究，規(guī)定城市社區(qū)的安全等級評分標準如表4。

表4 城市社區(qū)安全等級評分表

四、結語

本文通過概括梳理社區(qū)安全風險管理的風險源并進行科學評價，利用攻擊樹模型從攻擊者的角度逆向思考，更加全面、準確地了解社區(qū)場所設施、安全防范系統(tǒng)、管理等方面的薄弱環(huán)節(jié)和漏洞，通過量化分析攻擊路徑得出社區(qū)風險等級的結論，為公安機關和相關部門在社區(qū)風險預警和處置方面提供相應的依據(jù)，更好地服務于安全管理和安全決策。