CN102457513A - 可在计算机上动态配置的指标体系的创建方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可在计算机上动态配置的指标体系的创建方法，所述指标体系中各个维度的指标用节点表示，所述节点包括用于描述所在节点指数值的字段、用于描述得到所在节点指数值的算法的字段、用于描述所述算法的参数列表的字段；该方法包括：在计算机上创建用于表示所述指标体系整体维度的指标的根节点；在计算机上创建用于表示所述指标体系某一维度的指标的节点，链接所述节点以及根节点以反映所述指标体系的结构，并配置所述根节点与所述节点中的用于描述所在节点指数值的字段、用于描述得到所在节点指数值的算法的字段以及用于描述所述算法的参数列表的字段。本发明的方法具有良好的灵活性和实用性，节约了大量的重复开发和维护成本。

Description

可在计算机上动态配置的指标体系的创建方法

技术领域

本发明涉及指标评价体系，特别涉及一种可在计算机上动态配置的指标体系的创建方法。

背景技术

指标体系是由若干互相联系、互相补充的指标所组成的统一整体，用来评价和反应某个领域的某种态势。指标体系的应用非常的广泛，在国家层面有反应国家综合国力的可持续发展综合国力评价指标体系，在金融服务领域有反应股票行市变动的股票价格指数等。在网络安全领域有反应目标网络的安全运行状况的网络安全指标体系。随着指标体系在应用中的不断发展，完全采用人工的方式对指标体现进行操作、管理已经变得越来越不合时宜。将指标体系在计算机上实现已经成为当前的一种发展趋势。

在现有技术中，根据指标体系在计算机上所实现的相应系统(以下简称为指标体系系统)通常是针对某一个领域的具体应用进行定制开发的，这种针对具体应用的指标体系系统具有一定的优势，如：由于应用背景明确，因此指标体系系统中各节点的含义清楚、数据规范；指标体系系统的算法实现比较简单，各种参数的意义明确，节省开发成本，而且代码执行效率高。但同样是因为指标体系系统与某一具体应用间的关联程度高，使得此类指标体系系统灵活性差，很难进行灵活配置，一旦指标体系系统的应用对象发生变化，可能需要进行大量的代码维护甚至重新开发，这样会造成资源的严重浪费。

以前面所提到的网络安全指标体系为例，网络安全指标体系能够从多个维度、多个层次全面地反应网络基础运行安全、网络漏洞情况和网络所受攻击情况等，根据网络安全指标体系在计算机上所实现的网络安全指标体系系统能够计算出网络安全态势，这一网络安全态势可以对网络的整体安全状况进行合理评估和预测，使得网络的管理员有的放矢，最大化地保护网络的安全运行。但是针对具体的行业应用，网络安全态势的理解和偏重并不相同，比如说网络运营商侧重于服务的可用性方面，对分布式拒绝服务攻击等比较敏感，针对这类用户必须在整体网络安全态势突出分布式拒绝服务攻击的态势，再比如说国家的一些安全部门可能更关注于网络中木马的流行程度等，针对这些用户必须在整体网络安全态势中突出木马的安全态势。上述不同行业应用中所体现的对网络安全态势的不同偏重，使得用于反映网络安全态势的网络安全指标体系所采用的基础指标以及相关算法在不同应用中有着比较大的差异。一种较为理想的网络安全指标体系系统自然是能够适应不同行业的网络安全的态势需求，但由于现有的网络安全指标体系系统与某一具体应用紧密相关，其中的代码被写死，因此很难根据外部情况的变化做出相应的改变。

发明内容

本发明的目的是克服现有指标体系中计算机上操作时创建过程繁琐，代码重用率低的缺陷，从而提供一种指标体系的创建方法。

为了实现上述目的，本发明提供了一种可在计算机上动态配置的指标体系的创建方法，所述指标体系中各个维度的指标用节点表示，所述节点包括用于描述所在节点指数值的字段、用于描述得到所在节点指数值的算法的字段、用于描述所述算法的参数列表的字段；该方法包括：

步骤1)、在计算机上创建用于表示所述指标体系整体维度的指标的根节点；

步骤2)、在计算机上创建用于表示所述指标体系某一维度的指标的节点，链接所述节点以及根节点以反映所述指标体系的结构，并配置所述根节点与所述节点中的用于描述所在节点指数值的字段、用于描述得到所在节点指数值的算法的字段以及用于描述所述算法的参数列表的字段。

上述技术方案中，所述步骤2)包括：

步骤2-1)、将步骤1)所创建对根节点压入一队列中；

步骤2-2)、判断所述队列是否为空，若为空，结束所述指标体系的创建过程，否则继续执行；

步骤2-3)、取出所述队列的队列头所代表的节点，将该节点作为当前节点，根据网络安全指标体系判断是否要对当前节点进行扩展，以产生当前节点的子节点，若需要扩展，执行下一步，若不需要扩展，重新执行步骤2-2)；

步骤2-4)、创建子节点，对所创建子节点中的叶节点进行配置，将所创建子节点中的非叶节点压入队列，然后根据所生成的所有子节点的信息配置所述当前节点的用于描述所在节点指数值的字段、用于描述得到所在节点指数值的算法的字段以及用于描述所述算法的参数列表的字段，配置完成后重新执行步骤2-2)，若不需要扩展，则重新执行步骤2-2)。

上述技术方案中，所述的步骤2-4)包括：

步骤2-4-1)、根据所述节点的数据结构创建当前节点的子节点，实现所述子节点与作为父节点的当前节点间的连接；

步骤2-4-2)、判断所创建的子节点是否为叶节点，若为叶节点，将用于描述所在节点指数值的字段设置为空，将该节点的用于描述得到所在节点指数值的算法的字段配置为量化算法，将用于描述所述算法的参数列表的字段配置为与所述量化算法相关的参数列表，然后执行下一步，否则，将非叶节点压入所述队列，然后执行下一步；

步骤2-4-3)、根据所要配置的指标体系，判断是否已经为所述当前节点创建了所有的子节点，若没有，重新执行步骤2-4-1)，否则，执行下一步；

步骤2-4-4)、将用于描述所在节点指数值的字段设置为空，将所述当前节点的用于描述得到所在节点指数值的算法的字段配置为聚集算法，将用于描述所述算法的参数列表的字段配置为与所述聚集算法相关的参数列表。

上述技术方案中，在所述的步骤1)中还包括对所述根节点的部分配置；所述根节点包括用于描述指标体系名称的字段；对所述根节点的部分配置包括：

为所述用于描述指标体系名称的字段赋予指标体系的名称。

为了实现上述目的，本发明提供了一种为采用所述创建方法所创建的指标体系添加节点的方法，包括：

步骤1)、在所述指标体系中确定所要增加的维度的上一层维度，找到该上一层维度所对应的一个节点；

步骤2)、根据所要增加的维度在所述一个节点以下添加相应的子节点，并配置所述子节点中的各个字段；所述子节点至少有一层；

步骤3)、根据新增加节点来调整所述一个节点中的字段。

上述技术方案中，在所述步骤3)中，所述字段包括：用于描述得到当前节点指数值的算法的字段以及用于描述所述算法的参数列表的字段。

本发明还提供了一种为采用所述创建方法所创建的指标体系删除节点的方法，包括：

步骤1)、在所述指标体系中确定所要删除的维度所对应的节点；

步骤2)、删除以该节点为根的一颗子树；

步骤3)、调整被删除节点的父节点中的字段。

上述技术方案中，在所述步骤3)中，调整被删除节点的父节点中的字段包括调整用于描述得到当前节点指数值的算法的字段以及用于描述所述算法的参数列表的字段。

本发明的优点在于：

本发明能够满足不同使用者针对不同需求动态配置相应指标体系的要求，具有良好的灵活性和实用性，节约了大量的重复开发和维护成本，提高了生成效率。

附图说明

图1为用于表示网络安全指标体系的多叉树以及为所述多叉树中的节点进行命名的示意图；

图2为本发明的一个实施例中创建网络安全指标体系的流程图；

图3为本发明对一个实施例中所创建对网络安全指标体系的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明加以说明。

在对本发明的相关方法做详细说明前，首先对本发明中所涉及到的数据结构进行说明。为了便于理解，在下文中以网络安全指标体系为例，来描述所述的数据结构，但本领域技术人员应当了解，对于其他类型的指标体系，同样可以采用类似的数据结构实现。

考虑到网络安全指标体系具有多维度、多层次的特点，因此，在计算机上用多叉树的数据结构来表示网络安全指标体系。所述的多叉树有多层节点，如图1所示，它包括有一个根节点，在网络安全指标体系中，该根节点可以用来表示网络安全整体态势情况。在根节点之下有多个该根节点的子节点，这些子节点被称为第二层节点，在网络安全指标体系中，所述的第二层节点可以用来表示组成网络安全整体态势的多个维度，如基础运行安全、网络脆弱性和网络威胁等。在第二层节点下还可以进一步包括多个子节点，这些子节点被称为第三层节点，第三层节点是对第二层节点所代表的维度安全态势的一个细粒度的说明，如对前述网络威胁的细粒度描述，具体包括分布式拒绝服务攻击、木马、僵尸网络等。虽然在图1中所述多叉树仅仅被列举出包含根节点在内的三层节点，但实际上并不局限于此，根据网络安全指标体系的实际需要，第三层节点还可以包括对其内容做更细粒度描述的下一层子节点，依此类推，直到多叉树的节点层次能够充分表达网络安全指标体系的层次结构。

用来描述网络安全指标体系的多叉树中的节点总体上可以分为两类，一类是叶节点，一类是非叶节点。叶节点是网络安全指标体系的基础节点，由该节点来接收网络安全指标体系所应用目标的数据输入。非叶节点是叶节点的上层节点，非叶节点所代表的数据通过对下层节点计算得到。但无论是叶节点还是非叶节点，节点的基本数据结构完全相同，在下面的表1中给出了节点的数据结构。

表1

下面对表1涉及的一些关键字段进行进一步的说明：

1、节点的“Id”字段。节点Id字段的编号采用分级分层式编号方法，编号格式按照“X.X.X”的格式来描述，根节点编号为“1”，第二层节点在其父节点(即根节点)编号的基础上增加了一个新的字段，该字段的值代表了对应节点在其父节点的所有子节点中的编号，如图1中所示的“1.1”。类似的，第三层节点在其父节点的基础上又增加了一个新的字段，该字段的值表示该节点在其父节点的所有子节点中的编号，如图1中所示的“1.2.1”。

2、节点的“Algorithms”(算法)字段。“Algorithms”字段所描述的是计算该节点的指数值所采用的算法，所述算法主要分为两个大的类别：量化算法和聚集算法。量化算法主要由叶节点采用，此类算法是对原始数据的一个量化；聚集算法主要由非叶节点采用，此类算法通过将子节点的指数值按照模型进行聚集，从而得到当前节点的指数值。

3、节点的“Parameters”(参数)字段。节点的“Parameters”字段采用列表的方式配置前述“Algorithms”字段所选择算法的参数列表。

比如，当叶节点采用最大最小值量化算法(前述量化算法的一种)的时候，表中主要参数的属性赋值如下：

Algorithms＝Max_Min_Method

Parameters＝(MinValue，MaxVaule，location)

在后续的计算过程中通过最大最小值量化算法及相应的参数列表，实时的计算出Index_value值，作为该叶节点的量化值。

又如，当非叶节点采用加权求和法(前述聚集算法的一种)对下一层节点的指数值进行聚合的时候，表中主要参数的属性赋值如下：

Algorithms＝Weight_Sum_Method

Parameters＝([Id₁，u₁]，[Id₂，u₂]，......[Id_n，u_n])

其中id为该节点需要聚合的子节点编号，u为该子节点在加权求和算法中所占的权重大小。在后续的计算过程中通过加权求和法及相应的参数列表，实时的计算出Index_value值，作为该节点的指数值。

以上是对本发明方法中所涉及的相关数据结构的说明，下面结合图2，在上述数据结构的基础上就如何创建网络安全指标体系的过程进行说明。

步骤1)、创建网络安全指标体系的根节点，并将新创建的根节点压入一队列中。根节点作为所述网络安全指标体系的第一个节点，需要在创建的过程中对该节点进行配置。所述的配置包括指定该指标体系的名称Index_Name和节点的名称；设置节点编号，在本实施例中，节点编号参数默认为1；由于根节点不存在父节点，且节点指数值在具体应用中才会加以计算，因此父节点编号和指数值为空；对根节点中Algorithms和Parameters字段的配置将在下面的步骤中完成。

步骤2)、判断所述队列是否为空，若为空，结束网络安全指标体系的创建过程，否则继续执行。

步骤3)、取出所述队列的队列头所代表的节点，将该节点作为当前节点，根据网络安全指标体系判断是否要对当前节点进行扩展，以产生当前节点的子节点，若需要扩展，则创建子节点，对所创建子节点中的叶节点进行配置，将所创建子节点中的非叶节点压入队列，然后根据所生成的所有子节点的信息配置所述当前节点的Index_value、Algorithms和Parameters字段，配置完成后重新执行步骤2)，若不需要扩展，则重新执行步骤2)。在此，对需要扩展时所完成的操作做进一步说明。

步骤31)、在创建子节点时，生成一个具有前述数据结构的节点，然后将该节点中的“Father_Id”字段填充为当前节点的Id，实现父子节点间的连接；设置节点的名称，设置节点编号，在本实施例中，节点编号参数按照图1所示指定。

步骤32)、在创建完子节点后，对该节点是否为叶节点进行判断，若为叶节点，对该节点的Index_value字段设为空，Algorithms字段选择量化算法，Parameters字段选择与量化算法对应的参数，然后执行步骤33)，否则，该节点为非叶节点，将该节点压入所述队列，然后执行步骤33)。

步骤33)、根据网络安全指标体系，判断是否已经创建完当前节点的所有子节点，若没有，重新执行步骤31)，否则，执行下一步。

步骤34)、对当前节点属性中的Index_value、Algorithms和Parameters进行配置。对于非叶节点，其Index_value字段为空，Algorithms字段选择聚集算法，Parameters字段选择与聚集算法对应的参数。

从上面的描述可以看出，在对这些节点进行配置时，根据这些节点是否为叶节点有不同的配置方法。如之前所提到的，对于叶节点，其用于计算本节点指数值的算法一般为量化算法，而对于非叶节点，其用于计算本节点指数值的算法一般为聚集算法。鉴于所述算法的不同，与算法对应的参数列表也存在差异，对此在前文中也已经有所描述。由于各个节点的指数值会在具体应用中生成，因此无论是叶节点还是非叶节点，其指数值都是空。

上述步骤是依照广度优先的思想实现的，本领域技术人员应当了解，在计算机上创建网络安全指标体系也可以按照深度优先的思想实现，在此不再重复。

从上述说明可以知道，与现有技术相比，节点所代表的网络安全态势的某一维度所采用的算法、算法所要用到的参数都能够在计算机上创建对应的指标体系的时候自行配置，这样在后续的计算过程中就能够根据需要动态加载相关算法进行计算，而且也有利于对节点中相关信息的修改，以适合不同的应用环境。

根据上述网络安全指标体系的创建方法，用户可以在一个可视化界面上实现相应的创建过程。该可视化界面为用户提供了一个接口，通过该接口用户可以确定所要创建的节点的数目、节点间的层次关系、各个节点所采用的算法、各个节点需要输入的参数等多种信息。可视化界面得到上述信息后，根据前述各个步骤实现网络安全指标体系的创建。

通过上述操作实现了网络安全指标体系在计算机上的实现，得到了一个网络安全指标体系系统。但正如背景技术中所提到的，一个理想的网络安全指标体系系统应当能够适应用户需求的变化，能够满足不同用户的需求。因此，本发明的网络安全指标体系系统应当具有修改简单、方便的特点。下面对如何修改网络安全指标体系系统进行说明。

众所周知，对网络安全指标体系系统的修改分为两个方面，一是当网络安全指标体系需要增加评估维度时，需要在该系统中增加节点；二是当网络安全指标体系需要删除某个已有的评估维度时，需要在该系统中删除节点。下面就这两个方面分别加以说明。

在网络安全指标体系系统中增加节点，需要完成如下操作：

步骤a)、在网络安全指标体系系统中确定所要增加的维度的上一层维度，找到该上一层维度所对应的节点Ni。

步骤b)、根据所要增加的维度在所述节点Ni以下添加相应的子节点，并配置所述子节点中的各个字段。

例如，在一个网络安全指标系统中，初始的时候其所代表的网络安全综合指数只有基础运行指数和网络威胁指数组成，所述基础运行指数与网络威胁指数的底层还存在着一些其他的更为基础的指标。根据实际的需要，需要在上述网络安全综合指数中添加一个新的指数：网络脆弱性指数，该指数与之前所述的基础运行指数、网络威胁指数在一个层面上。由于网络脆弱性指数也是一个综合性的指数，它需要通过高危漏洞指数和低危漏洞指数来衡量，而高危漏洞指数又是通过高危漏洞的数目计算得到的。因此，在高危漏洞指数之下还包括有高危漏洞数目这一维度。也就是说，原有的网络安全指标系统需要在代表网络安全综合指数的根节点之下再创建一个代表网络脆弱性指数的子节点，而在该代表网络脆弱性指数的节点下再创建两个分别代表高危漏洞指数的子节点以及代表低危漏洞指数的子节点，而在所述代表高危漏洞指数的节点下还要创建一个代表高危漏洞数目的子节点。当然，在低危漏洞指数下也可以创建诸如代表低危漏洞数目的子节点的其他类型的子节点。增加上述新维度的网络安全指标体系如图3所示，在创建新节点的过程中，根据步骤b)的描述，首先创建代表网络脆弱性指数的节点，该节点之下还包括有子节点，因此该节点为非叶节点，为这一非叶节点配置相关的参数，如节点编号、名称、得到当前节点指数值的算法、该算法的参数以及该节点的父节点(即根节点)等，由于非叶节点的指数值的生成依赖于其子节点的相关数据且在实际应用中才会得到，因此该节点的指数值为空。接着，创建代表高危漏洞指数的节点。该节点同样是非叶节点，为该非叶节点配置相关信息。然后，创建代表高危漏洞数目的节点。该节点不存在子节点，因此为叶节点，它是最基本的输入单元，因此在配置叶节点时虽然同样要为它配置节点编号、名称、得到当前节点指数值的算法、该算法的参数以及该节点的父节点，但其算法与参数会与之前的非叶节点有明显不同。叶节点的指数值此时也为空，在具体应用时才会赋予相应的值。对于代表低危漏洞指数的节点以及该节点可能存在的子节点的配置与上述说明类似。

步骤c)、根据新增加节点的数目和重要程度来调整所述Ni节点的计算方法和参数列表。

仍然以图2中所示的网络安全指标体系为例，在为网络安全综合指数增加了一个新的维度以后，网络安全综合指数的生成将不再仅仅依赖于之前的基础运行指数和网络威胁指数，而是基础运行指数、网络成胁指数以及网络脆弱性指数综合作用的结果。因此，对于代表网络安全综合指数的根节点而言，其用于计算本节点上指数值(即网络安全综合指数)的算法应当有相应的改变，而且该算法所要用到的参数也应该有相应的改变。

在网络安全指标体系系统中删除节点，需要完成如下操作：

步骤A)、在网络安全指标体系系统中确定所要删除的评估维度所对应的节点；

步骤B)、删除以该节点为根的一颗子树；

步骤C)、调整被删除节点的父节点的属性值，包括算法字段和参数列表。

以上是对如何在计算机上动态创建指标体系，以及如何修改所创建的指标体系的说明。从上述说明可以看出，通过本发明的方法能够满足不同使用者针对不同需求动态配置相应指标体系的要求，具有良好的灵活性和实用性，节约了大量的重复开发和维护成本，提高了生成效率。

最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种可在计算机上动态配置的指标体系的创建方法，所述指标体系中各个维度的指标用节点表示，所述节点包括用于描述所在节点指数值的字段、用于描述得到所在节点指数值的算法的字段、用于描述所述算法的参数列表的字段；该方法包括：

步骤1)、在计算机上创建用于表示所述指标体系整体维度的指标的根节点；

步骤2)、在计算机上创建用于表示所述指标体系某一维度的指标的节点，链接所述节点以及根节点以反映所述指标体系的结构，并配置所述根节点与所述节点中的用于描述所在节点指数值的字段、用于描述得到所在节点指数值的算法的字段以及用于描述所述算法的参数列表的字段。

2.根据权利要求1所述的可在计算机上动态配置的指标体系的创建方法，其特征在于，所述步骤2)包括：

步骤2-1)、将步骤1)所创建对根节点压入一队列中；

步骤2-2)、判断所述队列是否为空，若为空，结束所述指标体系的创建过程，否则继续执行；

步骤2-3)、取出所述队列的队列头所代表的节点，将该节点作为当前节点，根据网络安全指标体系判断是否要对当前节点进行扩展，以产生当前节点的子节点，若需要扩展，执行下一步，若不需要扩展，重新执行步骤2-2)；

步骤2-4)、创建子节点，对所创建子节点中的叶节点进行配置，将所创建子节点中的非叶节点压入队列，然后根据所生成的所有子节点的信息配置所述当前节点的用于描述所在节点指数值的字段、用于描述得到所在节点指数值的算法的字段以及用于描述所述算法的参数列表的字段，配置完成后重新执行步骤2-2)，若不需要扩展，则重新执行步骤2-2)。

3.根据权利要求2所述的可在计算机上动态配置的指标体系的创建方法，其特征在于，所述的步骤2-4)包括：

步骤2-4-1)、根据所述节点的数据结构创建当前节点的子节点，实现所述子节点与作为父节点的当前节点间的连接；

步骤2-4-2)、判断所创建的子节点是否为叶节点，若为叶节点，将用于描述所在节点指数值的字段设置为空，将该节点的用于描述得到所在节点指数值的算法的字段配置为量化算法，将用于描述所述算法的参数列表的字段配置为与所述量化算法相关的参数列表，然后执行下一步，否则，将非叶节点压入所述队列，然后执行下一步；

步骤2-4-3)、根据所要配置的指标体系，判断是否已经为所述当前节点创建了所有的子节点，若没有，重新执行步骤2-4-1)，否则，执行下一步；

步骤2-4-4)、将用于描述所在节点指数值的字段设置为空，将所述当前节点的用于描述得到所在节点指数值的算法的字段配置为聚集算法，将用于描述所述算法的参数列表的字段配置为与所述聚集算法相关的参数列表。

4.根据权利要求1所述的可在计算机上动态配置的指标体系的创建方法，其特征在于，在所述的步骤1)中还包括对所述根节点的部分配置；所述根节点包括用于描述指标体系名称的字段；对所述根节点的部分配置包括：

为所述用于描述指标体系名称的字段赋予指标体系的名称。

5.一种为采用权利要求1-4之一的创建方法所创建的指标体系添加节点的方法，包括：

步骤1)、在所述指标体系中确定所要增加的维度的上一层维度，找到该上一层维度所对应的一个节点；

步骤2)、根据所要增加的维度在所述一个节点以下添加相应的子节点，并配置所述子节点中的各个字段；所述子节点至少有一层；

步骤3)、根据新增加节点来调整所述一个节点中的字段。

6.根据权利要求5所述的为指标体系添加节点的方法，其特征在于，在所述步骤3)中，所述字段包括：用于描述得到当前节点指数值的算法的字段以及用于描述所述算法的参数列表的字段。

7.一种为采用权利要求1-4之一的创建方法所创建的指标体系删除节点的方法，包括：

步骤1)、在所述指标体系中确定所要删除的维度所对应的节点；

步骤2)、删除以该节点为根的一颗子树；

步骤3)、调整被删除节点的父节点中的字段。

8.根据权利要求7所述的为指标体系删除节点的方法，其特征在于，在所述步骤3)中，调整被删除节点的父节点中的字段包括调整用于描述得到当前节点指数值的算法的字段以及用于描述所述算法的参数列表的字段。

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