CN110287704A - 一种基于漏洞图谱的漏洞软件依赖关系构建方法 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种基于漏洞图谱的漏洞软件依赖关系构建方法，涉及信息安全技术领域。所述方法包括：在漏洞图谱中选取样本软件，对样本软件进行信息抽取和信息补全，形成样本软件实体，并在漏洞图谱中对漏洞实体和样本软件实体建立关联关系；对待测软件进行依赖软件和软件属性的提取，并自动抽取所述待测软件的属性及其依赖软件，形成待测软件实体和依赖软件实体；将待测软件实体和依赖软件实体与样本软件实体进行匹配和关联，并对漏洞图谱进行扩充；在扩充后的漏洞图谱中对待测软件的依赖软件进行检测，生成检测报告。本发明实施例能够解决现有技术中尚不存在基于漏洞图谱的漏洞软件依赖关系构建方法而导致软件安全性低的问题。
Description
技术领域
本发明实施例涉及信息安全技术领域，具体涉及一种基于漏洞图谱的漏洞软件依赖关系构建方法。
背景技术
随着敏捷开发和开源软件的流行，开源软件的应用愈发广泛。研究显示，一个软件中平均75％的软件代码来自开源软件。开源软件在给开发带来便利的同时，其存在的漏洞也为软件带来了巨大的风险。根据Veracode发布的《2017年软件安全报告》，88％的Java应用包含至少一个含有漏洞的软件，53.3％的Java应用软件都在使用包含漏洞的软件版本。开源软件拉动支持(pull support)模式，使得开发人员需要自行负责跟踪其使用的开源软件，并对发现的漏洞进行修复和更新；而漏洞修复的复杂性和开发人员的安全意识不足，造成只有不到28％的企业会对软件的安全性进行审查。由于存在漏洞的软件(包括开源软件)被大量复用，当一个软件中的漏洞被挖掘并利用，可以导致依赖该软件的应用软件面临被攻击的风险。因此，构建漏洞软件的依赖关系，发现并跟踪应用软件的依赖软件，对提升应用软件的安全性很有必要。
漏洞图谱(Vulnerability Graph)是基于安全漏洞领域知识构建的领域知识图谱，通过对每个安全漏洞进行概念刻画与描述，挖掘漏洞、软件、威胁等相关事务之间的联系，是事务之间联系最有效的表示方式。
基于漏洞图谱构建漏洞和软件，软件和软件之间的联系，同时对软件中的漏洞进行跟踪，可以有效提升依赖此软件的应用软件的安全性。但到目前为止，还没有基于漏洞图谱的漏洞软件依赖关系构建方法。
发明内容
为此，本发明实施例提供一种基于漏洞图谱的漏洞软件依赖关系构建方法，以解决现有技术中尚不存在基于漏洞图谱的漏洞软件依赖关系构建方法而导致软件安全性低的问题。
为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：
根据本发明实施例的第一方面，
提供一种基于漏洞图谱的漏洞软件依赖关系构建方法，其特征在于，所述方法包括：在漏洞图谱中选取样本软件，对样本软件进行信息抽取和信息补全，形成样本软件实体，并在漏洞图谱中对漏洞实体和样本软件实体建立关联关系，其中，所述样本软件为受到漏洞实体影响的软件；对待测软件进行依赖软件和软件属性的提取，并自动抽取所述待测软件的属性及其依赖软件，形成待测软件实体和依赖软件实体；将所述待测软件实体和依赖软件实体与所述样本软件实体进行匹配和关联，并对漏洞图谱进行扩充；在扩充后的漏洞图谱中对待测软件的依赖软件进行检测，生成检测报告。
进一步地，在漏洞图谱中对漏洞实体和样本软件实体建立关联关系的方法包括：在漏洞图谱中，查询并筛选出符合条件的漏洞实体，其中，受到所述漏洞实体影响的样本软件类型为应用程序；抽取样本软件的厂商名称、软件名称、版本号信息；根据信息来源的类型制定相应的抽取规则，获取样本软件的所属领域、应用范围、编程语言信息；将样本软件的厂商名称、软件名称、版本号信息以及所属领域、应用范围和编程语言信息进行融合，形成新的软件属性，构建样本软件实体；将构建的样本软件实体加入漏洞图谱，并在漏洞图谱中创建所述样本软件实体与影响此软件的漏洞实体之间的关系。
进一步地，形成所述待测软件实体的方法包括：
根据待测软件信息来源的类型制定抽取规则，根据抽取规则获取待测软件的属性值，根据抽取的待测软件的属性值作为属性，创建待测软件实体；其中待测软件的属性值包括厂商名称、软件名称、版本号、所属领域、应用范围和编程语言。
进一步地，形成所述依赖软件实体的方法包括：查找待测软件的依赖软件，并根据依赖软件信息来源类型制定抽取规则，根据抽取规则获取依赖软件的属性值，根据抽取的依赖软件的属性值作为属性，创建依赖软件实体；其中，依赖软件的属性值包括厂商名称、软件名称、版本号、所属领域、应用范围和编程语言。
进一步地，将所述待测软件实体和依赖软件实体与所述样本软件实体进行匹配和关联时，首先在漏洞图谱中查询是否存在于待测软件和依赖软件的名称，检测是否存在与待测软件实体和依赖软件实体名称相同的软件实体；若不存在，则直接将待测软件实体和依赖软件实体添加到漏洞图谱中，对漏洞图谱进行扩充，然后在漏洞图谱中建立待测软件实体、依赖软件实体与样本软件实体之间的关联关系；若存在，则计算待测软件实体和依赖软件实体与样本软件实体的实体相似度，再按照实体相似度的大小进行待测软件实体和依赖软件实体与漏洞图谱关联关系的匹配。
进一步地，设置两个软件实体的实体相似度阈值为T，若计算得到的实体相似度的值S大于T，则两个软件实体等价，在漏洞图谱中建立待测软件实体、依赖软件实体与样本软件实体之间的关联关系；若计算得到的实体相似度的值S小于或等于T，则两个软件实体不等价，则直接将待测软件实体和依赖软件实体添加到漏洞图谱中，对漏洞图谱进行扩充。
进一步地，所述实体相似度的计算公式为：
其中，S为两个软件实体的实体相似度，xi，yi为两个软件实体在第i个属性上的属性值，x1，y1为软件实体的厂商名称属性值，T1为x1，y1的属性相似度阈值，wi为权重，wi越大，则两个软件实体的相似度越高。
进一步地，所述检测报告包括：待测软件的所有依赖软件、待测软件与依赖软件之间的依赖关系、依赖软件存在的漏洞信息和漏洞修复建议。
本发明实施例具有如下优点：
本发明首先建立样本软件实体，并将样本软件实体与漏洞实体相关联，再对待测软件的依赖软件进行提取，并生成待测软件实体和依赖软件实体，通过抽取规则获取对应属性的待测软件实体和依赖软件实体进行检测，对漏铜图谱进行扩充，并通过比较实体相似度的大小来判断待测软件实体与依赖软件实体和漏洞图谱中实体的相似度，再进行关联，提取给定软件的依赖软件并生成检测报告。本发明为漏洞软件的依赖关系建立了自动化的发现和检测体系，并提供检测结果供软件开发使用人员参考。本发明可有效减少依赖软件中的漏洞给应用软件带来的安全风险，进而提升应用软件的安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
图1为本发明实施例提供的一种基于漏洞图谱的漏洞软件依赖关系构建方法流程图；
图2为本发明实施例提供的一种基于漏洞图谱的漏洞软件依赖关系构建方法中步骤S4的具体流程图；
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供一种基于漏洞图谱的漏洞软件依赖关系构建方法，包括：
S1、在漏洞图谱中选取样本软件，对样本软件进行信息抽取和信息补全，形成样本软件实体，并在漏洞图谱中对漏洞实体和样本软件实体建立关联关系，其中，所述样本软件为受到漏洞实体影响的软件；
具体地，首先在漏洞图谱中，查询并筛选出符合条件的漏洞实体，其中，受到漏洞实体影响的样本软件类型为应用程序；信息抽取即：抽取样本软件的厂商名称、软件名称、版本号信息。信息补全即：将以抽取的信息为属性构建样本软件实体。
然后根据信息来源的类型制定相应的抽取规则，获取样本软件的所属领域、应用范围、编程语言信息；
再将样本软件的厂商名称、软件名称、版本号信息以及所属领域、应用范围和编程语言信息进行融合，形成新的软件属性，构建样本软件实体；
将构建的样本软件实体加入漏洞图谱，并在漏洞图谱中创建所述样本软件实体与影响此软件的漏洞实体之间的关系。
S2、对待测软件进行依赖软件和软件属性的提取，并自动抽取所述待测软件的属性及其依赖软件，形成待测软件实体和依赖软件实体；
具体地，根据待测软件信息来源的类型制定抽取规则，根据抽取规则获取待测软件的属性值，根据抽取的待测软件的属性值作为属性，创建待测软件实体；其中待测软件的属性值包括厂商名称、软件名称、版本号、所属领域、应用范围和编程语言。
查找待测软件的依赖软件，并根据依赖软件信息来源类型制定抽取规则，根据抽取规则获取依赖软件的属性值，根据抽取的依赖软件的属性值作为属性，创建依赖软件实体；其中，依赖软件的属性值包括厂商名称、软件名称、版本号、所属领域、应用范围和编程语言。
上述抽取规则可以是根据任一软件所具有的属性类型和属性值，抽取具有该属性的待测软件或依赖软件。
S3、将所述待测软件实体和依赖软件实体与所述样本软件实体进行匹配和关联，并对漏洞图谱进行扩充；
参考图2，具体地，将待测软件实体和依赖软件实体与样本软件实体进行匹配和关联时，首先在漏洞图谱中查询是否存在于待测软件和依赖软件的名称，检测是否存在与待测软件实体和依赖软件实体名称相同的软件实体；
若不存在，则直接将待测软件实体和依赖软件实体添加到漏洞图谱中，对漏洞图谱进行扩充，然后在漏洞图谱中建立待测软件实体、依赖软件实体与样本软件实体之间的关联关系；
若存在，则使用Jaccard系数，计算待测软件实体和依赖软件实体与样本软件实体的实体相似度，再按照实体相似度的大小进行待测软件实体和依赖软件实体与漏洞图谱关联关系的匹配。Jaccard系数，又叫Jaccard相似性系数，用来比较样本集中的相似性和分散性的一个概率。Jaccard系数等于样本集交集与样本集合集的比值，即J＝|A∩B|/|A∪B|。
实体相似度的计算公式为：
其中，S为两个软件实体的实体相似度，xi，yi为两个软件实体在第i个属性上的属性值，x1，y1为软件实体的厂商名称属性值，T1为x1，y1的属性相似度阈值，sim(xi,yi)表示第i个属性的相似度，wi为权重，wi越大，则两个软件实体的相似度越高。
设置两个软件实体的实体相似度阈值为T，若计算得到的实体相似度的值S大于T，则两个软件实体等价，在漏洞图谱中建立待测软件实体、依赖软件实体与样本软件实体之间的关联关系；
若计算得到的实体相似度的值S小于或等于T，则两个软件实体不等价，则直接将待测软件实体和依赖软件实体添加到漏洞图谱中，对漏洞图谱进行扩充。
S4、在扩充后的漏洞图谱中对待测软件的依赖软件进行检测，生成检测报告。
检测报告包括：待测软件的所有依赖软件、待测软件与依赖软件之间的依赖关系、依赖软件存在的漏洞信息和漏洞修复建议。供软件开发人员和使用人员参考，能够帮助软件开发者和使用者跟踪应用软件的安全状况，防范安全风险，进而提升应用软件整体安全。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (8)
1.一种基于漏洞图谱的漏洞软件依赖关系构建方法，其特征在于，所述方法包括：
在漏洞图谱中选取样本软件，对样本软件进行信息抽取和信息补全，形成样本软件实体，并在漏洞图谱中对漏洞实体和样本软件实体建立关联关系，其中，所述样本软件为受到漏洞实体影响的软件；
对待测软件进行依赖软件和软件属性的提取，并自动抽取所述待测软件的属性及其依赖软件，形成待测软件实体和依赖软件实体；
将所述待测软件实体和依赖软件实体与所述样本软件实体进行匹配和关联，并对漏洞图谱进行扩充；
在扩充后的漏洞图谱中对待测软件的依赖软件进行检测，生成检测报告。
2.如权利要求1所述的一种基于漏洞图谱的漏洞软件依赖关系构建方法，其特征在于，在漏洞图谱中对漏洞实体和样本软件实体建立关联关系的方法包括：
在漏洞图谱中，查询并筛选出符合条件的漏洞实体，其中，受到所述漏洞实体影响的样本软件类型为应用程序；
抽取样本软件的厂商名称、软件名称、版本号信息；
根据信息来源的类型制定相应的抽取规则，获取样本软件的所属领域、应用范围、编程语言信息；
将样本软件的厂商名称、软件名称、版本号信息以及所属领域、应用范围和编程语言信息进行融合，形成新的软件属性，构建样本软件实体；
将构建的样本软件实体加入漏洞图谱，并在漏洞图谱中创建所述样本软件实体与影响此软件的漏洞实体之间的关系。
3.如权利要求1所述的一种基于漏洞图谱的漏洞软件依赖关系构建方法，其特征在于，形成所述待测软件实体的方法包括：
根据待测软件信息来源的类型制定抽取规则，根据抽取规则获取待测软件的属性值，根据抽取的待测软件的属性值作为属性，创建待测软件实体；其中待测软件的属性值包括厂商名称、软件名称、版本号、所属领域、应用范围和编程语言。
4.如权利要求1所述的一种基于漏洞图谱的漏洞软件依赖关系构建方法，其特征在于，形成所述依赖软件实体的方法包括：
查找待测软件的依赖软件，并根据依赖软件信息来源类型制定抽取规则，根据抽取规则获取依赖软件的属性值，根据抽取的依赖软件的属性值作为属性，创建依赖软件实体；其中，依赖软件的属性值包括厂商名称、软件名称、版本号、所属领域、应用范围和编程语言。
5.如权利要求1所述的一种基于漏洞图谱的漏洞软件依赖关系构建方法，其特征在于，将所述待测软件实体和依赖软件实体与所述样本软件实体进行匹配和关联时，首先在漏洞图谱中查询是否存在于待测软件和依赖软件的名称，检测是否存在与待测软件实体和依赖软件实体名称相同的软件实体；
若不存在，则直接将待测软件实体和依赖软件实体添加到漏洞图谱中，对漏洞图谱进行扩充，然后在漏洞图谱中建立待测软件实体、依赖软件实体与样本软件实体之间的关联关系；
若存在，则计算待测软件实体和依赖软件实体与样本软件实体的实体相似度，再按照实体相似度的大小进行待测软件实体和依赖软件实体与漏洞图谱关联关系的匹配。
6.如权利要求5所述的一种基于漏洞图谱的漏洞软件依赖关系构建方法，其特征在于，设置两个软件实体的实体相似度阈值为T，若计算得到的实体相似度的值S大于T，则两个软件实体等价，在漏洞图谱中建立待测软件实体、依赖软件实体与样本软件实体之间的关联关系；
若计算得到的实体相似度的值S小于或等于T，则两个软件实体不等价，则直接将待测软件实体和依赖软件实体添加到漏洞图谱中，对漏洞图谱进行扩充。
7.如权利要求5所述的一种基于漏洞图谱的漏洞软件依赖关系构建方法，其特征在于，所述实体相似度的计算公式为：
其中，S为两个软件实体的实体相似度，xi，yi为两个软件实体在第i个属性上的属性值，x1，y1为软件实体的厂商名称属性值，T1为x1，y1的属性相似度阈值，wi为权重，wi越大，则两个软件实体的相似度越高。
8.如权利要求1所述的一种基于漏洞图谱的漏洞软件依赖关系构建方法，其特征在于，所述检测报告包括：待测软件的所有依赖软件、待测软件与依赖软件之间的依赖关系、依赖软件存在的漏洞信息和漏洞修复建议。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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