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繼10月美國網(wǎng)站大規(guī)模宕機(jī)后，當(dāng)?shù)貢r(shí)間11月27日歐洲最大電信運(yùn)營商德國電信又遭受嚴(yán)重攻擊，導(dǎo)致約90萬路由器發(fā)生故障，連續(xù)兩日斷網(wǎng)。

物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，當(dāng)所有的設(shè)備都變成智能化，都接入網(wǎng)絡(luò)后，邊界的概念將會進(jìn)一步被削弱。而萬物互聯(lián)，使得網(wǎng)絡(luò)安全形勢非但沒有減弱，相反愈發(fā)嚴(yán)峻。

四處“漏風(fēng)”的安全防衛(wèi)系統(tǒng)

根據(jù)國家互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)急中心抽樣檢測數(shù)據(jù)顯示，僅2015年我國就有1978萬多臺主機(jī)被10.5萬多個木馬和僵尸網(wǎng)絡(luò)控制端控制，2015年檢測到的瀏覽器漏洞數(shù)比2014年高出37%、操作系統(tǒng)漏洞數(shù)高出73%.事實(shí)說明，我國已成為遭受網(wǎng)絡(luò)攻擊最為嚴(yán)重的國家之一。

雖然防護(hù)措施不斷更新迭代，卻依舊無法對抗黑客，癥結(jié)在何處？

計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專家、中國工程院院士鄔江興在接受科技日報(bào)記者采訪時(shí)表示：“網(wǎng)絡(luò)信息安全問題復(fù)雜而多變，這些問題當(dāng)中造成網(wǎng)絡(luò)安全防御‘易攻難守’的主要技術(shù)原因是，現(xiàn)有的科技水平尚未形成窮盡與徹查信息系統(tǒng)軟硬件代碼問題的理論與方法。而且，現(xiàn)有防御體系的脆弱性加上免疫機(jī)制的缺陷，再加上信息系統(tǒng)的基因問題，共同構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)空間最大的安全黑洞。”

面對這些隱身于各處的未知漏洞、后門，首先是無法用概率表示，其次是現(xiàn)有計(jì)算機(jī)根本對它探測不準(zhǔn)。即便采用入侵檢測技術(shù)、防火墻技術(shù)、密碼加持技術(shù)構(gòu)筑起一道道“銅墻鐵壁”，如果感知不到具體威脅在何處，就等于形同虛設(shè)。比如，漏洞或后門設(shè)置在機(jī)密機(jī)的底下，加密技術(shù)被輕易繞過，密碼成了擺設(shè)！

“七十二變”讓攻擊者失去目標(biāo)

在太平洋，有一種“聰明”的生物叫條紋章魚。據(jù)說，它能模擬至少15種海洋生物，通過變換顏色、條紋等迷惑攻擊者，降低攻擊的有效性，就像孫悟空的七十二變。

鄔江興將這種防御策略稱為“擬態(tài)防御”，并借用錢學(xué)森的系統(tǒng)工程思想——“從復(fù)雜問題的總體入手，認(rèn)為總體大于各部分之和，各部分雖較劣但總體可以優(yōu)化。”也就是說，忽略各個構(gòu)件存在的漏洞，從總體上將生物界的擬態(tài)防御原理導(dǎo)入網(wǎng)絡(luò)安全領(lǐng)域，構(gòu)建一種新的網(wǎng)絡(luò)防御系統(tǒng)，即功能等價(jià)條件下異構(gòu)冗余多維動態(tài)重構(gòu)機(jī)制。

這一復(fù)雜的信息防御體系，其特別之處在于系統(tǒng)中放一個構(gòu)件池。構(gòu)件像小孩玩的積

木，通過拼裝組合成不同的“計(jì)算裝置”（比如計(jì)算器、計(jì)算尺等）。系統(tǒng)通過策略調(diào)度和多維重構(gòu)，動態(tài)地生成富于變幻的“計(jì)算裝置”組合。當(dāng)執(zhí)行指令時(shí)，“計(jì)算裝置”的組合處于復(fù)雜變換狀態(tài)，而裝置的功能從未改變。巧妙的是，從系統(tǒng)外觀察，計(jì)算裝置的漏洞與后門隨著裝置的變換而不停地變化。漏洞成為瞄不準(zhǔn)、測不到、打不著的存在，漏洞的缺陷也就無法被有效利用。

讓“計(jì)算裝置”的漏洞失效是有前提條件的，即計(jì)算器、計(jì)算尺、算盤等執(zhí)行體是網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的軟、硬件，自身都存在漏洞缺陷并具有相同的功能。漏洞失效的機(jī)理在于，當(dāng)三個裝置同時(shí)執(zhí)行2×3的指令后，系統(tǒng)只輸出多數(shù)相同的結(jié)果。如果三個結(jié)果均為6，輸出結(jié)果為6；如果一個為5、兩個為6，這時(shí)5為少數(shù)，輸出結(jié)果仍然為6.“其實(shí)，這樣的算法并不知道什么是對、什么是錯，只是按照多數(shù)還是少數(shù)執(zhí)行。其巧妙之處在于，不知道各個裝置有什么問題，只知道很難出現(xiàn)同樣的問題。” 鄔江興說。

相比傳統(tǒng)精準(zhǔn)防御，擬態(tài)防御不以弄清木馬病毒與漏洞后門的性質(zhì)為前提，不依賴于先驗(yàn)知識——不斷更新的病毒庫，而依靠系統(tǒng)的內(nèi)生防御技術(shù)。同時(shí)，隨著執(zhí)行體的快速變化，設(shè)置在執(zhí)行體中的后門成為了一個“轉(zhuǎn)門”，攻擊者連入口都無法找到。總之，系統(tǒng)通過快速選擇不同功能的組合執(zhí)行體，在變化中完成給定的任務(wù)，使單位時(shí)間內(nèi)攻擊者做出的攻擊決策既不能一招制敵，又在短時(shí)間內(nèi)迅速失效。這時(shí)，不確定性威脅就變成一個極小概率的網(wǎng)絡(luò)攻擊事件。

擬態(tài)防御并非“神乎其神”

2016年8月，由53位同行專家（包括13名院士）署名的《擬態(tài)防御原理驗(yàn)證系統(tǒng)測評意見》正式公布，測評結(jié)果表明：現(xiàn)有的掃描探測、漏洞利用、后門設(shè)置、病毒注入、木馬植入乃至高級持續(xù)威脅（APT）等常規(guī)或非常規(guī)攻擊手段方法，對擬態(tài)界內(nèi)受保護(hù)對象沒有預(yù)期的作用和可信效力。有媒體給出高度評價(jià)：“擬態(tài)防御或?qū)⑹蔷W(wǎng)絡(luò)安全與信息化融合領(lǐng)域的‘游戲規(guī)則改變者’！”

“任何事物都不可能‘神乎其神’，‘?dāng)M態(tài)防御’擁有明顯的創(chuàng)新性，但也不是放之四海皆準(zhǔn)的原理。”作為理論的提出者，鄔江興特別強(qiáng)調(diào)擬態(tài)防御的適用范圍。

鄔江興進(jìn)一步解釋，實(shí)現(xiàn)擬態(tài)防御的前置條件包括四個方面。首當(dāng)其沖是要存在可判定異構(gòu)冗余體之間功能等價(jià)性的“擬態(tài)界”，還需要在給定功能性能下存在軟硬構(gòu)件多元或多樣化供應(yīng)條件；再就是該技術(shù)適合于兼具高安全性和高可靠性的應(yīng)用領(lǐng)域，比如交通、電力、能源、國防這些領(lǐng)域。

此外，由于擬態(tài)防御系統(tǒng)要求同一功能的多構(gòu)件組合，相比單一構(gòu)件系統(tǒng)，成本大幅增加。因此，在初始階段，擬態(tài)防御的投資回報(bào)率不高，更適用于高成本投入的安全領(lǐng)域。

來源：中國IDC圈

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