常镒恒 马照瑞 李霞 巩道福

摘   要：网络安全态势感知是一种基于环境的、动态的、整体地洞悉安全风险的能力，能够从全局视角提升对安全威胁的发现识别、理解分析、响应处置能力。文章介绍了网络安全态势感知的相关概念以及发展现状，根据态势感知的逻辑分析框架，重点阐述了各个阶段的作用和主流技术，对比分析了各种算法的优缺点，最后对未来大数据环境下的网络安全态势感知发展趋势进行了分析和展望。

关键词：网络安全;态势感知;机器学習;数据分析

中图分类号：TP393.08          文献标识码：A

Abstract： Network security situation awareness is an environment-based， dynamic and overall ability to understand security risks， which can improve the ability to discover， identify， understand， analyze and respond to security threats from a global perspective. This paper introduces the related concepts and development status of network security situation awareness. According to the logical analysis framework of situation awareness， it focuses on the functions of each stage and mainstream technology， and compares and analyzes the advantages and disadvantages of various algorithms. Finally， the development trend of network security situational awareness in the future big data environment is analyzed and prospected.

Key words： network security; situational awareness; machine learning; the data analysis

1 引言

随着工业化的发展，云计算、大数据、物联网、数字信息的控制和移动终端等技术成为了新的战略制高点，网络已经成为信息社会发展的重要基础，网络安全问题受到了前所未有的重视。

现阶段面对传统安全防御体系失效的风险，态势感知开始逐渐应用于网络安全领域，它能够全面感知网络安全威胁态势，洞悉网络及应用运行健康状态，通过全流量分析技术实现完整的网络攻击溯源取证，帮助安全人员采取针对性的响应处置措施。

2 网络安全态势感知概述

目前为止，对网络安全的研究经历了四个主要的阶段如表1所示：安全保障的理想化设计、辅助检测与被动防御、主动分析与策略制定、整体感知与趋势预测。

直到1999年，Bass等人[1]受到空中交通管制（ATC）态势感知的启发，首次把态势感知的概念应用到网络安全领域。紧接着Bass在文献[2]中又提出了多传感器集成后的入侵检测框架的态势感知概念，随后Batsell S G[3]和Shifflet J[4]也提出了类似框架。……