信息安全风险评估模型及其算法研究
信息系统安全风险的概念模型和评估模型
信息系统安全风险的概念模型和评估模型叶志勇摘要：本文阐述了信息系统安全风险的概念模型和评估模型，旨在为风险评估工作提供理论指导，使风险评估的过程和结果具有逻辑性和系统性，从而提高风险评估的质量和效果。
风险的概念模型指出，风险由起源、方式、途径、受体和后果五个方面构成，分别是威胁源、威胁行为、脆弱性、资产和影响。
风险的评估模型要求，首先评估构成风险的五个方面，即威胁源的动机、威胁行为的能力、脆弱性的被利用性、资产的价值和影响的程度，然后综合这五方面的评估结果，最后得出风险的级别。
关键词：安全风险、安全事件、风险评估、威胁、脆弱性、资产、信息、信息系统。
一个机构要利用其拥有的资产来完成其使命。
因此，资产的安全是关系到该机构能否完成其使命的大事。
在信息时代，信息成为第一战略资源，更是起着至关重要的作用。
信息资产包括信息自身和信息系统。
本文提到的资产可以泛指各种形态的资产，但主要针对信息资产及其相关资产。
资产与风险是天生的一对矛盾，资产价值越高，面临的风险就越大。
风险管理就是要缓解这一对矛盾，将风险降低的可接受的程度，达到保护资产的目的，最终保障机构能够顺利完成其使命。
风险管理包括三个过程：风险评估、风险减缓和评价与评估。
风险评估是风险管理的第一步。
本文对风险的概念模型和评估模型进行了研究，旨在为风险评估工作提供理论指导，使风险评估的过程和结果具有逻辑性和系统性，从而提高风险评估的质量和效果。
一、风险的概念模型安全风险（以下简称风险）是一种潜在的、负面的东西，处于未发生的状态。
与之相对应，安全事件（以下简称事件）是一种显在的、负面的东西，处于已发生的状态。
风险是事件产生的前提，事件是在一定条件下由风险演变而来的。
图1给出了风险与事件之间的关系。
图1 风险与事件之间的关系风险的构成包括五个方面：起源、方式、途径、受体和后果。
它们的相互关系可表述为：风险的一个或多个起源，采用一种或多种方式，通过一种或多种途径，侵害一个或多个受体，造成不良后果。
定量的信息安全风险评估计算模型的研究
ｏＦ ＮＦｏＲＭ ＡＴＩ Ｉ ｏＮ ＥＣＵＲＩ Ｓ ＴＹ ＳＫ ＲＩ
Ｓ ｎＱ ａｇ ｕ ｉ ｎ
（ 印０ ｍｅ ｏ ｐ ｔ ｃ ｎｅａ ｄＴｃｎ ｌ ｙ Ｍｕ ａｊ ｎ ｅｃｅ ｏｅｅ Ｍｕ ａ ｉｎ ５ ０ ２ Ｈ ｉ ｎ ａ ｇ ｈｎ ） Ｄ ｍ ｏ Ｃ ｍ ｕｅ Ｓｉ ｃ ｎ ｅｈｏｏ ， ｄ ｎｉ ｇＴ ａｈｒ Ｃ ｌｇ ， ｄ ￣ａ ｇ１７ １ ， ｅｏ￣ｉｎ ，Ｃ ｉａ ｆ ｒ ｅ ｇ ａ ｓ ｌ ｌ
信息安全风险评估方法的研究
２２ 定 量 的 评 估 方 法 ．
风 险 评估 的 目的与 意 义
信 息 系统 的安 全 风 险 ， 是指 由于 系统存 在 的脆 弱 性 ， 为 人
或 自然 的威胁 导致 安全 事件 发生 所造 成 的影响 。 息安全 风 险 信 评 估 ， 是 指依 据 国家 有关 信 息安 全 技术 标 准 ， 信 息系 统及 则 对 由其 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 行科 学评 价 的过程 。它要 评估 信息 系统 的脆 弱性 、 信 息 系 统面 Ｉ 临的威 胁 以及 脆 弱性 被威 胁 源 利用 后所 产 生 的实 际
进行 定性 分析 。它 的原理 是通过 向专 家进 行 咨询 ， 获得 初 始数
据 ， 后对 数 据采 用 一 定 的方 法进 行处 理 ， 而 获得 一 定 时期 然 从
内 的预测结 果 。
入 被入 侵 的状态 ， 所有 入侵 的渗 透过 程可 以看成 是从有 限的特 权 开始 ， 用 系统存 在 的脆 弱性 ， 利 逐步提 高 自己 的权 限 。
一
安 全脆 弱 性 威胁 量 化库 ， 构造 一个 网络入 侵关 系图 ， 同时给 出
网络人 侵关 系 图的数学 模型 。
个 理 论推 导 演绎 的分析 框 架 ， 资料 进 行 编码 整理 ， 对 在此 基
础上 做 出调查结 论 。常见 的定性 评估 方法 有 因素分 析法 、 逻辑 分析 法 、 德菲 尔法 、 史 比较法 等 。 菲尔法 是分 析经 济社会 问 历 德
２ ． 基 于 模 型 的 评 估 方 法 ４
的风 险评估 。 使得 各个 机构无 法对 其信 息安 全 的状 况做 出准 将
IML信息安全策略风险评估模型与应用研究
２２多极 性 （ ｌｐ ｌ ． Ｍｕｔ ｏｅ） ｉ
多极性涉及信息安全的权 限的水平分 配与沟通 。主要包括 ： １ 在 同一层级上 。 ） 所有 同级部 门信 息安 全形 成多极 ， 对本 直接
１ ６ ９
混沌状态 （ ｈｏ Ｓ ｕｔ ｎ ： Ｃ ａ ｔ ｉ ） 若连续映射 ｆ） 闭区间 ， ｓ ｉ ａｏ （在 ｘ 同时满 足下列条件 ， 于混沌状态 ： 则处 （ ）ｘ １ ｆ） （ 的周期点的周 期无上界 。 （ 对 于闭 区间上的不可数子集 ｓ 满足 ２） ， ① 存在 ｚ Ｅ ， ｌ 。ｓ ｐ ， Ｓ有 ｉ ｙ ｍ 。ｕ Ｉ： ＞ ｏ ②对任意 的 ｘ Ｅ ， ｌａ＞ 。 ｌ ） Ｉ ； ， Ｓ 有 ｉ． 。Ｉ ｙ ｒ＿ ｒ － ０ ③ 对任意的 Ｅ ， ，） Ｓ和＿ 的任一周期 变化点 有 ｌｎ ０ Ｓｐ ｉ￣ ０ ｕ ／ ∽＿ Ｉ 混沌状 态的特征 ： ， ＞ ｏ 总丽论之 ， 混沌 状态是 有序 的无序性 。 其特征具体包括 ： ①存在可数无穷多个稳定的周 期轨道 ； ②存在不可数无穷多个稳定 的非周期轨道 ； ③至少存在一个不稳 定的非周期轨道 。 定义 ２ ： 风险 （ ｉ ） 是指事物存在的不 确定性质 以及程度 。 Ｒｓ ： ｋ 从定性 的 角度 ， 风险包括不确定性 带来 的收益或遭受的损失 ； 从定量的角度 ，
图 ２Ｉ ＭＬ信息安全策略模型集约极模 型
级 中心 负 责 。
２ 多极部门不得直接同下级部门实行安全信息管理与控制 ， ） 必
须通过本级安全中心进行沟通 。 ３ 同级多极部门应 在统一平 台下进行水平 沟通 与协调。 ） ４ 多极负责下级安全授权 。 ） 由本级安全中心监 管控制 。 实现两 权分离 ， 提升内部控制效率和效果 。 ５ 多极的关 键作用在于辅助安全 中心进行信息安全活动总体 ） 管理作用。
信息安全评估模型及应用研究
信息安全评估模型及应用研究随着信息技术的迅猛发展，信息安全问题越来越引起人们的关注。
信息安全评估模型是评估和衡量信息系统和网络安全性的重要工具，对于企业和组织来说，建立一个有效的信息安全评估模型能够帮助他们发现和解决潜在的安全问题，保障信息的安全和稳定。
在信息安全评估模型的研究中，大多数学者都倾向于采用多维度的评估方法，即将信息安全问题从不同的角度进行评估和分析。
常用的信息安全评估模型包括：层次分析法（AHP）、模糊综合评判方法和信息安全管理体系（ISMS）等。
层次分析法（AHP）是一种定性和定量相结合的评估方法，该方法主要是通过构建判断矩阵、计算特征值和特征向量，最后得到各指标的权重。
在信息安全评估中，AHP方法可以用来确定各安全属性的重要性及优先级，从而为信息安全问题提供合理的解决方案。
模糊综合评判方法是一种将模糊数学理论应用于信息安全评估的方法。
该方法通过建立模糊数学模型，将模糊信息转化为可计算的数值，从而进行评估和决策。
相对于传统的二值逻辑，模糊综合评判方法可以更好地处理不确定性的问题，在信息安全评估中有广泛的应用。
信息安全管理体系（ISMS）是一个综合的管理体系，通过制定、实施、执行和监控一系列的信息安全策略和措施，保护信息系统和网络的安全。
ISMS模型包括了信息资产评估、风险评估、管理控制等内容，通过对这些内容的评估，可以识别和解决潜在的安全问题。
除了以上几种常见的信息安全评估模型外，还有一些其他的研究方法及模型，如基于统计分析的模型、基于图论的模型等。
这些模型在不同的场景和问题中都有其独特的优势和适用性。
信息安全评估模型的应用可以应用于各个领域，如企业信息系统、政府机构、金融机构等。
在企业中，信息安全评估模型可以帮助企业建立一个安全的信息系统和网络，降低信息泄露和安全风险。
在政府机构中，信息安全评估模型可以帮助政府制定相关的政策和标准，确保国家的信息安全。
在金融机构中，信息安全评估模型可以帮助金融机构建立安全的金融业务平台，防止金融欺诈和恶意攻击。
基于层次分析法的信息安全风险评估研究
的解 决方 案。 关 键 词 ：信 息 安 全 ；风 险 评 估 ；层 次 分 析 法 ；ＡＨＰ
问题 ． 已成为各 国政府 有关 部门 和企事业 领导人 关 现 注 的热点 问题 统 的解 决方法 往往 只是针对 出现 的 传 问题 予 以暂 时解决 ．多属 于事后 被动 的防护 方法 ． 缺 少 系统 的考 虑 。只有 依靠科 学有 效 的管 理 ， 实施综 合 全 面的保 障手段 ． 才能 取得 良好 的效 果 。在这一 过程 中． 信息安 全风 险评估 逐渐成 为关键环 节
一
的信息安 全风 险分析 的方法 ． 但是 不管 哪种方 法都
是 围绕 资产 、 胁 、 威 脆弱性 、 胁事 件之 间的关 系来建 威
模 。这些方 法遵循 了基本 的风 险评估 流程 ． 在 具体 但
的信 息安全 风险分 析的方法 际操作 过程 中还 普遍 实
存在定 量分 析 、 系统分 析不足 的问题 。本文 将利用 层 次分 析法建 立信息安 全风 险评估 模型 ． 以实 现对信 息
＾
总
二
息保 障 ’ 描述信 息安全 ． 叫 ‘ 它 包含 ５种安 全 来 也 Ｉ Ａ’
深刻 ． 但它 的缺点 也显 而易 见： 主观性 强 ， 评估 者要 对
求很 高
（ ） 量 分 析 方 法 ２定
包 完 可 真 第 服 务 ， 括 机 密 性 、 整 性 、 用 性 、 实 性 和 不 可 抵
法、 时序模 型 、 回归模 型 、 策数 法等 。定量 分析方 法 决
信息安全风险评估模型及方法研究
信息安全风险评估模型及方法研究一、本文概述本文主要研究信息安全风险评估模型及方法，旨在提高整体的信息安全管理水平。
随着信息科技的日益发展，信息资产的安全性变得越来越重要。
当前我国的信息安全水平普遍不高，与西方国家存在较大差距。
本文认为，要提高信息安全水平，不能仅仅依赖于传统的安全技术手段，而应该从组织整体的信息安全管理水平入手。
信息安全风险评估是信息安全管理的起始工作，但目前的评估手段存在单一化、难以定量化等问题。
本文将探讨如何采用VAR风险定量分析和概率论等数学方法来分析和评估信息安全风险，以达到资源的最佳配置，降低组织的整体信息安全风险。
同时，本文还将介绍风险评估的要素关系模型以及各要素和属性之间的关系，并从信息网络风险分析的基本要素出发，阐述风险分析的原理和评估方法。
本文的研究内容分为三个部分：概述信息安全以及信息安全风险评估的相关标准利用系统工程的理论和方法建立基于层次结构的信息安全评估模型研究基于资产、威胁和弱点的信息安全风险评估量化模型。
这三个部分紧密相连，逐层深入地对信息安全风险评估过程中的风险量化进行了科学的研究。
本文的创新之处在于对信息安全风险评估方法进行了两个方面的创新性研究：一是借鉴灰色理论等方法，对风险进行更准确的评估二是提出了基于层次结构的信息安全评估模型，为信息安全风险评估提供了新的思路和方法。
二、信息安全风险概述信息安全风险评估是信息安全领域中至关重要的一环，其目的是指导决策者在“投资成本”和“安全级别”之间找到平衡，从而为等级化的资产风险制定保护策略和缓解方案。
随着信息科技的日益发展和人类社会对信息的依赖性增强，信息资产的安全性受到空前重视。
当前我国的信息安全水平普遍不高，与西方国家存在较大差距。
在信息安全管理中，主要遵循“三分技术，七分管理”的原则。
要提高整体的信息安全水平，必须从组织整体的信息安全管理水平入手，而不仅仅是依赖防火墙、入侵检测、漏洞扫描等传统信息安全技术手段。
信息安全风险评估模型及方法研究
技术更新迅速：新技术、新应用不 断涌现，需要不断更新评估方法
法律法规不完善：信息安全法律法 规尚不完善，需要加强立法和监管
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数据安全保护：数据泄露、数据滥 用等问题日益严重，需要加强数据 安全保护
评估标准不统一：不同行业、不同地 区对信息安全风险评估的标准不统一， 需要建立统一的评估标准和规范
人工智能技术的应用：人工智能技术为信息安全风险 评估提供了更智能、更准确的预测和决策支持
区块链技术的应用：区块链技术为信息安全风险评估 提供了更安全、更可信的数据存储和传输方式
物联网技术的应用：物联网技术为信息安全风险评估提供 了更多的设备和数据来源，提高了评估的准确性和全面性
移动互联技术的应用：移动互联技术为信息安全风险 评估提供了更便捷、更实时的评估方式和手段
信息安全风险评估 方法
专家访谈：通过与信息安全专家进行访谈，了解信息安全风险 问卷调查：设计问卷，收集用户对信息安全风险的看法 案例分析：分析信息安全风险案例，总结风险特征和影响 情景分析：模拟信息安全风险场景，评估风险影响和应对措施
风险矩阵法：通过风险等级和 影响程度来确定风险等级
概率分析法：通过计算风险发 生的概率来确定风险等级
风险分析：分析风险发生的可能性和影响程度
风险应对：采取加强网络安全防护、加强员工培训、加强数据备份等措 施应对风险
风险监控：建立风险监控机制，定期评估风险状况，及时调整应对措施
信息安全风险评估 发展趋势与挑战
云计算技术的应用：云计算技术为信息安全风 险评估提供了新的技术手段和工具
大数据技术的应用：大数据技术为信息安全风险 评估提供了更多的数据来源和更准确的分析结果
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能性和概率。 其二 ， 一些 损失很难准确量化 ， 如机密文 例 Ａ ｓｃ ｔｎ 在 １９ ｓ ｉ ｉ ） ９６年公布的控制框架 Ｃ ＢＴ 目前 已经 件或敏感丢失 的损失风 险量化评估就很难准确获得 。 ｏ ａｏ ＯＩ 其 更新至第四版 ， 主要研究信息安全的风 险管理 。 这个框架 三 ， 尽管安全控制措施本身 的代价（ 如软硬件 的成本 等 ）
全 风 险 管 理 手 段 莫 过 于 由 信 息 系 统 审 计 与 控 制 学 会 ＩＡＣ （ｎｏｍａｉ Ｓ ｓ ｍｓ Ａ ｄｔ ａ ｄ Ｓ Ａ Ｉｆｒ ｔ ｎ ｏ ｙｔ ｕ ｉ ｅ ｎ Ｃ ｎｒｌ ｏｔ ｏ
② 国内的研究现状。 目前我 国信息与网络安全 的防 护能力 处于发展 的初级阶段 ，许多应用系统处于不设 防 状态。 我国信息安全标准化 工作起步较晚 ， 在国家质量技 术监督 局领导下 ，全 国信息化标准制定委员会及其下属 的信息安全技术委员会在制订我 国信息安全标准方 面做 了大量 的工作 ， 完成了许多安全技术标 准的制定 ， Ｇ 如 Ｂ １８９ Ｇ ／ 。３ ６等 。国内 的评 估现状 与 国际社会 类 ７５ 、 ＢＴ １ ３ ８ 似 ，我 国所建立 的信息安全测评认证体系关注于安全技 术和安 全产 品的认证 ，并没有提 出针对组织安全管理 的 评估 、 认证模型和方法。 如今 国内关于信息安全 管理方面 的研究也 明显滞后 于国际同行 。
２ 研 究的 主 要 内容 和 意 义
①文章研究 的意义。 各大金融或国家保密机关在实施
的 自己的风险管理过程 ，一般都采取的都是传统意义上 的风险管理过程 。风险识别一风险评估一 风险消减一 风 险监控 ， 但在实际操作过程 中， 往往存 在以下难点 ： 其一 ， 些风 险因素 的信息很难准确获取 ，黑客攻破 系统的可 。
配置 ， 降低 组 织 的整 体 信 息 安 全 风 险 。
关 键 词 ： 息安 全 ； 险 评 估 ；Ａ 分 析 ； 理 统 计 信 风 ＶＲ 数 中 图 分 类 号 ： Ｐ ０ Ｔ３９ 文献 标 识 码 ： Ａ 文 章编 号 ：０６ ８ ３ （０ １１ — ０９ ０ １０ — ９ ７ ２ １） ６ ０７ — ２
第３ Ｏ卷第 １ ６期
Ｖ０ ＿ Ｎｏ．６ ｌ ３Ｏ １
企 业 技 术 开 发
ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＩ ＣＡＬ ＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴ ＯＦ ＥＮＴＥＲＰＲＩ Ｅ Ｓ
２ １ 年 ８月 ０１
Ａｕ ．０１ ｇ２ １
信息安全风 险评估模 型及 其算法研 究
刘 建 武
（ 中南财经政法大学 信息与安全工程学 院， 湖北 武汉 ４ ０７ ） ３０ ３
摘 要 ： 信 息科 技 日益 发 展 ， 类社 会 对信 息 的依 赖 性 越 来 越 强 ， 息 资产 的 安 全 性 受 到 空前 的 重平普 遍 不 高 ， 西 方 发 达 国家存 在 较 大 差距 。在 当前 信 息 安 全领 域 ， 要 的 管 理 手段 是 与 主 奉行着“ 三分 技 术 ， 分 管 理 ” 七 的原 则 。要 想 提 高整 体 的 信 息 安 全 水平 ， 须 从 一 个 组 织 整体 的信 息安 全 管 理 必 水 平 着 手 ， 不仅 是 依 赖 于防 火 墙 、 侵 检 测 、 洞 扫 描 等 传 统信 息安 全技 术 手 段 ， 目前信 息安 全 管理 的 最 而 入 漏 而 起 始 的 工 作 主要 是 信 息安 全 风 险评 估 ， 信 息 安 全 风 险评 估 的手 段 单 一 化 、 元化 、 以定 量 化 。 以往 的信 息 而 多 难 安 全 风 险评 估 多从 Ａ ＨＰ层 析 分 析 法 、 糊 综 合 评 价 及 灰 色理 论 入 手 ， 模 而较 少采 用 Ｖ Ｋ 风 险 定量 分 析 和 概 率 Ａ 论 等 数 学 方 法 去 分析 和评 估 信 息安 全 的 风 险 。以 Ｖ Ｒ 风 险定 量 分 析 每 个 风 险 源 的损 失额 度 ， Ａ 以概 率 论 和数 理 统 计 的 方 法 去 评估 每 个风 险 源在 整 体 信 息 安 全 的 风 险 比 例 ， 而便 于组 织 合 体 调 配 资 源 ， 到 资 源 的 最 佳 从 达
１ 研究背景及现状
解 ， Ｏ Ｉ４０ Ｃ ＢＴ ．为每个 Ｉ Ｔ流程进行了定义 ，对每个流程及
基木输入 ／ 输出及 与其他流程的关系进行了描述 ，确定 随着信息时代 的迅速到来 ， 众多的组织机构将重要信 它从哪个流程来 ， 哪个流程去 ， 或是否有其它路径 。
．
息存放在信息系统 中，在业务上也越来越依赖信息系统 的安 全性 、 可用性 、 可恢 复性 。 越来越 多的组织机构 意识 到信 息安全的重要性 ， 如金融 、 例 电力 、 通讯等相关涉及 公共利益的组织机构投入 巨资进行 了信息安全能力 的提 升。而我国以公安部牵头 的信息安全等级保护工作也 在 如火 如荼 的进行 ， 对不 同行 业 ， 同机构进 行分类保护 ， 不 极大 的从制度和法规方面促进 了我 国信息安全保 护水平 的提升 ，从 国家宏 观层面上积极推进了信息安全工作 的 开展 。 针对于国家公安部开展的信息安全等级保护工作 ， 不 同行业的信息安 全等级易 于测量 ，但对于某一行业具 体金融机构的信息安全能力定级上难 以定量化 ，不 同金 融机构所面对的信息安全风险大小不一 ， 来源不 同 ， 极具 差异化 。小 型银行在信息安全领域的花费将 和大银行完 全相 同，将 加大中小银行 的商业负担 ，造成 不必要 的浪 费 ，如何运用数量方法定量的而不是定性的去评估信息 安全风险成为信息安全领域一个急需解决 的学术问题。 ① 国外 的研究现状 。 目前在 国外 ， 最为流行 的信息安