CN112330141B - 船舶网络安全评估方法、系统、存储介质及终端 - Google Patents

船舶网络安全评估方法、系统、存储介质及终端 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种船舶网络安全评估方法、系统、存储介质及终端，包括：根据每个船舶资产的安全属性计算船舶资产的安全等级；利用输入的多个船舶资产及资产识别列表生成船舶拓扑结构；根据每个船舶资产确定其威胁等级并更新与其对应的威胁列表；利用每个船舶资产的脆弱性列表和威胁列表生成与其对应的威胁事件；对多个威胁事件进行风险评估并计算每个指标的风险评估值；根据船舶拓扑结构和多个船舶资产计算每个指标的目标权值；根据与每个指标对应的风险评估值和目标权值采用模糊综合评价法计算船舶系统的安全等级评价并生成目标信息。本发明能消除专家判断的主观因素，从而客观准确地对评估指标进行量化。

Description

船舶网络安全评估方法、系统、存储介质及终端
技术领域
本发明涉及船舶网络安全技术领域，尤其涉及一种船舶网络安全评估方法、系统、存储介质及终端。
背景技术
为了能让船舶更好地工作，进行风险评估是非常重要的，目前应用在船舶安全领域之中的综合安全评估(Formal Safety Assessment，FSA)是一种结构化和系统化的方法，其包括风险识别、风险评估、提出风险控制措施、费用/效益分析和决策建议等5个步骤，但是受FSA过程中统计数据不够全面等因素影响，传统的FSA方法在进行费效分析、量化某一方案可降低风险的风险值时，需依靠专家的经验判断。此外现有其他技术中虽然均对如何评价船舶风险控制方案构建模型，但是模型中也不可避免地需要依赖专家意见，如何更加科学合理地处理专家意见，还没有得到完善的解决。因此，急需提出一种船舶网络安全评估方法来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种船舶网络安全评估方法、系统、存储介质及终端，用以解决现有技术中统计数据不够全面及对专家的主观经验依赖性大的难题。
本发明的上述目的可采用下列技术方案来实现：
本发明提供了一种船舶网络安全评估方法，根据每个船舶资产的安全属性计算所述船舶资产的安全等级；利用输入的多个所述船舶资产及资产识别列表生成船舶拓扑结构；根据每个所述船舶资产确定其威胁等级并更新与其对应的威胁列表；利用每个所述船舶资产的脆弱性列表和所述威胁列表生成与其对应的威胁事件；对多个所述威胁事件进行风险评估并计算每个指标的风险评估值；根据所述船舶拓扑结构和多个所述船舶资产计算每个所述指标的目标权值；根据与每个所述指标对应的所述风险评估值和所述目标权值采用模糊综合评价法计算船舶系统的安全等级评价并生成目标信息。
优选的，其中，所述对多个所述威胁事件进行风险评估并计算每个指标的风险评估值包括：分析每个所述威胁事件中的多个所述指标；利用多个所述威胁事件中的多个所述指标生成指标体系；采用层次分析法对所述指标体系中的每个所述指标进行风险评估并生成风险评估值。
优选的，其中，所述根据所述船舶拓扑结构和多个所述船舶资产计算每个所述指标的目标权值包括：计算每个所述船舶资产在当前模块中的第一权值，利用所述船舶拓扑结构计算基本事件的第二权值；根据所述第一权值和所述第二权值利用判断矩阵计算每个所述指标的目标权值。
优选的，其中，所述计算每个所述船舶资产在当前模块中的第一权值包括：分别获取专家系统信息和每个所述船舶资产的初始权值；根据所述专家系统信息和每个所述初始权值计算所述船舶资产的所述第一权值；其中，计算所述船舶资产的所述第一权值采用层次分析法进行。
优选的，其中，所述利用所述船舶拓扑结构计算基本事件的第二权值包括：根据所述船舶拓扑结构生成事故树；根据所述事故树和当前所述基本事件在预设割集中出现的次数计算所述第二权值。
优选的，其中，所述威胁列表包括安全事件报告中出现过的威胁及其频率统计、实际环境中通过检测工具以及其各种日志发现的威胁及其频率统计和近年来国际组织发布的对于整个社会或特定行业的威胁及其频率统计中的至少一个。
优选的，其中，所述目标信息包括风险评估文档和风险应对建议文档。
本发明还提供了一种系统，其中，包括：执行任一项前述的船舶网络安全评估方法的模块。
本发明还提供了一种存储介质，其上存储有计算机程序，其中，所述存储介质为计算机可读存储介质，所述程序被执行时实现任一项前述的船舶网络安全评估方法。
本发明还提供了一种终端，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其中，所述处理器执行所述计算机程序时实现任一项前述的船舶网络安全评估方法。
本发明至少具有以下特点及优点：
本发明采用基于层次分析法和事故树分析法相结合的风险评估方法计算各指标的权值，因此能消除专家判断的主观因素；同时，利用事故树中的结构重要度的定性分析和层次分析法的判断矩阵的定量分析的优势相结合，确定各指标因素的权重赋值，从而客观准确地对评估指标进行量化；此外，在船舶安全风险评估中引入模糊综合评价法结合改进层次分析法和专家打分法进行安全评估，然后据此确定各指标权重及评估量化结果计算得出该系统的评估得分，并由定量分析得出安全等级描述。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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本发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明船舶网络安全评估方法的流程框图；
图2为本发明船舶网络安全评估方法的流程框图；
图3为本发明船舶网络安全评估方法的流程框图；
图4为本发明船舶网络安全评估方法的流程框图；
图5为本发明船舶网络安全评估方法的流程框图；
图6为本发明船舶网络安全评估方法的流程框图；
图7为本发明的终端的结构框图。
附图标记与说明：
10000、终端；11000、存储器；11100、计算机程序；12000、处理器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下文所描述的实施例仅仅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。
实施方式一
本发明提供了一种船舶网络安全评估方法，请参见图1至图6，其包括：
S1、根据每个船舶资产的安全属性计算船舶资产的安全等级；
其中，船舶资产是指对组织具有价值的信息或资源，其是安全策略保护的对象。在一些实施例中，安全属性是指保密性、完整性和可用性，在另一些实施例中是指保密性、完整性和可用性该些属性下的部分或全部子属性。
S2、利用输入的多个船舶资产及资产识别列表生成船舶拓扑结构；
S3、根据每个船舶资产确定其威胁等级并更新与其对应的威胁列表；
其中，威胁列表包括安全事件报告中出现过的威胁及其频率统计、实际环境中通过检测工具以及其各种日志发现的威胁及其频率统计和近年来国际组织发布的对于整个社会或特定行业的威胁及其频率统计中的至少一个。
S4、利用每个船舶资产的脆弱性列表和威胁列表生成与其对应的威胁事件；
S5、对多个威胁事件进行风险评估并计算每个指标的风险评估值；
其中，风险评估是指：依据有关信息安全技术与管理标准对信息系统及其处理、传输和存储的信息的保密性、完整性和可用性等安全属性进行评价的过程。它要评估船舶资产面临的威胁以及威胁利用脆弱性导致安全事件的可能性，并结合安全事件所涉及的资产价值来判断安全事件一旦发生对组织造成的影响。
在一些实施例中，请参见图2，S5、对多个威胁事件进行风险评估并计算每个指标的风险评估值包括：
S51、分析每个威胁事件中的多个指标；
S52、利用多个威胁事件中的多个指标生成指标体系；
S53、采用层次分析法对指标体系中的每个指标进行风险评估并生成风险评估值。
S6、根据船舶拓扑结构和多个船舶资产计算每个指标的目标权值；
在一些实施例中，请参见图3，S6、根据船舶拓扑结构和多个船舶资产计算每个指标的目标权值包括：
S61、计算每个船舶资产在当前模块中的第一权值；
S62、利用船舶拓扑结构计算基本事件的第二权值；
S63、根据第一权值和第二权值利用判断矩阵计算每个指标的目标权值。
在一些实施例中，请参见图4，S61、计算每个船舶资产在当前模块中的第一权值包括：
S611、分别获取专家系统信息和每个船舶资产的初始权值；
S612、根据专家系统信息和每个初始权值计算船舶资产的第一权值；
其中，计算船舶资产的第一权值采用层次分析法进行。
在一些实施例中，请参见图5，S62、利用船舶拓扑结构计算基本事件的第二权值包括：
S621、根据船舶拓扑结构生成事故树；
S622、根据事故树和当前基本事件在预设割集中出现的次数计算第二权值。
其中，预设割集根据用户设计而成，具体的，利用蒙特卡洛方法给予基本事件尽可能多的状态变化，通关观察顶层事件是否变化，生成最小割集的预备集。通过对预备集的去重处理生成最小割集。通过最小割集的计算出基本事件即各指标的第二权值。
S7、根据与每个指标对应的风险评估值和目标权值采用模糊综合评价法计算船舶系统的安全等级评价并生成目标信息。
其中，目标信息包括风险评估文档和风险应对建议文档。
在一些具体实施例中，请参见图6，本方法还包括S8、对目标信息进行后处理。
其中，后处理包括显示该目标信息或通过打印设备输出该目标信息，也即将风险评估文档和风险应对建议文档打印出来。
本发明采用基于层次分析法和事故树分析法相结合的风险评估方法计算各指标的权值，因此能消除专家判断的主观因素；同时，利用事故树中的结构重要度的定性分析和层次分析法的判断矩阵的定量分析的优势相结合，确定各指标因素的权重赋值，从而客观准确地对评估指标进行量化；此外，在船舶安全风险评估中引入模糊综合评价法结合改进层次分析法和专家打分法进行安全评估，然后据此确定各指标权重及评估量化结果计算得出该系统的评估得分，并由定量分析得出安全等级描述。
实施方式二
本发明实施例还提供了一种系统，该系统包括执行实施方式一中任意一个实施例中方法的步骤的模块。本领域的技术人员应当了解，本发明提供的系统具有和实施方式一中的实施例一样的有益效果，在这里就不再进行赘述。本发明通过对于各个基本事件即指标是以其对应的资产的CIA三要素、威胁列表以及脆弱性列表利用层次分析法综合生成的，避免了专家系统对其安全等级直接赋值的主观影响，从而更加客观。
实施方式三
本发明实施例还提供了一种存储介质，该存储介质为计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序11100，该程序被处理器12000执行时实现实施方式一中任一实施例方法的步骤。其中，计算机可读存储介质可以包括但不限于任何类型的盘，包括软盘、光盘、DVD、CD-ROM、微型驱动器以及磁光盘、ROM、RAM、EPROM、EEPROM、DRAM、VRAM、闪速存储器设备、磁卡或光卡、纳米系统(包括分子存储器IC)，或适合于存储指令和/或数据的任何类型的媒介或设备。具体执行过程可以参见实施方式一中的方法实施例的具体说明，在此不进行赘述。
本领域的技术人员应当了解，本发明提供的存储介质具有和实施方式一中实施例一样的有益效果，在这里就不再进行赘述。
实施方式四
本发明实施例还提供了一种终端10000，请参见图7，包括存储器11000、处理器12000及存储在存储器11000上并可在处理器12000上运行的计算机程序11100。其中该处理器12000执行该计算机程序11100时实现实施方式一中任一实施例的方法。具体执行过程可以参见上述方法实施例的具体说明，在此不进行赘述。
本发明实施例中，处理器12000为计算机系统的控制中心，可以是实体机的处理器，也可以是虚拟机的处理器。本发明实施例中，存储器11000中存储有至少一条指令，该指令由处理器12000加载并执行以实现上述各个实施例中的方法。
本发明的一个实施例中，处理器12000可以包括一个或多个处理核心，比如4核心处理器、8核心处理器等。处理器12000可以采用DSP(Digital Signal Processing，数字信号处理)、FPGA(Field－Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)、PLA(Programmable Logic Array，可编程逻辑阵列)中的至少一种硬件形式来实现。处理器12000也可以包括主处理器和协处理器，主处理器是用于对在唤醒状态下的数据进行处理的处理器，也称CPU(Central Processing Unit，中央处理器)；协处理器是用于对在待机状态下的数据进行处理的低功耗处理器。
存储器11000可以包括一个或多个计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是非暂态的。存储器11000还可包括高速随机存取存储器，以及非易失性存储器，比如一个或多个磁盘存储设备、闪存存储设备。在本发明的一些实施例中，存储器11000中的非暂态的计算机可读存储介质用于存储至少一个指令，该至少一个指令用于被处理器12000所执行以实现本发明实施例中的方法。
本领域的技术人员应当了解，本发明提供的终端10000具有和实施方式一中实施例一样的有益效果，在这里就不再进行赘述。
以上，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种船舶网络安全评估方法，其特征在于，包括：
根据每个船舶资产的安全属性计算所述船舶资产的安全等级；
利用输入的多个所述船舶资产及资产识别列表生成船舶拓扑结构；
根据每个所述船舶资产确定其威胁等级并更新与其对应的威胁列表；
利用每个所述船舶资产的脆弱性列表和所述威胁列表生成与其对应的威胁事件；
对多个所述威胁事件进行风险评估并计算每个指标的风险评估值；
根据所述船舶拓扑结构和多个所述船舶资产计算每个所述指标的目标权值；
根据与每个所述指标对应的所述风险评估值和所述目标权值采用模糊综合评价法计算船舶系统的安全等级评价并生成目标信息；
所述对多个所述威胁事件进行风险评估并计算每个指标的风险评估值包括：
分析每个所述威胁事件中的多个所述指标；
利用多个所述威胁事件中的多个所述指标生成指标体系；
采用层次分析法对所述指标体系中的每个所述指标进行风险评估并生成风险评估值；
所述根据所述船舶拓扑结构和多个所述船舶资产计算每个所述指标的目标权值包括：
计算每个所述船舶资产在当前模块中的第一权值，
利用所述船舶拓扑结构计算基本事件的第二权值；
根据所述第一权值和所述第二权值利用判断矩阵计算每个所述指标的目标权值。
2.根据权利要求1所述的船舶网络安全评估方法，其特征在于，所述计算每个所述船舶资产在当前模块中的第一权值包括：
分别获取专家系统信息和每个所述船舶资产的初始权值；
根据所述专家系统信息和每个所述初始权值计算所述船舶资产的所述第一权值；
其中，计算所述船舶资产的所述第一权值采用层次分析法进行。
3.根据权利要求1所述的船舶网络安全评估方法，其特征在于，所述利用所述船舶拓扑结构计算基本事件的第二权值包括：
根据所述船舶拓扑结构生成事故树；
根据所述事故树和当前所述基本事件在预设割集中出现的次数计算所述第二权值。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的船舶网络安全评估方法，其特征在于，所述威胁列表包括安全事件报告中出现过的威胁及其频率统计、实际环境中通过检测工具以及其各种日志发现的威胁及其频率统计和近年来国际组织发布的对于整个社会或特定行业的威胁及其频率统计中的至少一个。
5.根据权利要求4所述的船舶网络安全评估方法，其特征在于，所述目标信息包括风险评估文档和风险应对建议文档。
6.一种船舶网络安全评估系统，其特征在于，包括：执行权利要求1至5中任一项所述的船舶网络安全评估方法的模块。
7.一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述存储介质为计算机可读存储介质，所述程序被执行时实现如权利要求1至5中任一项所述的船舶网络安全评估方法。
8.一种终端，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1到5中任一项所述的船舶网络安全评估方法。
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