CN112465302A - 一种民用飞机机载***网络安保风险的评估***与方法 - Google Patents

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Abstract

为了解决现有民用飞机机载***网络安保风险评估没有引入民用飞机机载***的安全性属性，而导致无法为民用飞机适航活动提供有效证据的技术问题，本发明提供了一种针对民用飞机机载***的网络安保风险评估***与数据处理方法。本发明的民用飞机机载***网络安保风险的评估***在机载***网络安保风险评估模型中加入了机载***失效状态数据，建立了机载***的网络安保性与安全性之间的关系，解决了现有机载***网络安保风险评估***与***安全性直接脱离的问题，便于***进行适航审查。

Description

一种民用飞机机载***网络安保风险的评估***与方法
技术领域
本发明涉及一种民用飞机机载***网络安保风险的评估***与方法。
背景技术
随着飞机功能的日益完善和复杂多样，机载***也变得日益复杂和庞大，这给机上信息的传输和处理带来了很大的挑战，一方面大量数据需要安全、及时、准确、完整地传输，另一方面各种信息需要正确、快速、有效、完整地处理。通信技术的应用在为飞机与地面网络***信息交互提供便利的同时，也为飞机飞行安全带来了信息安保威胁。
飞机机载***通常涵盖了飞机信息服务、网络管理等功能模块的设计和实现，当飞机机载***遭受蓄意非授权行为的威胁时，可能影响***安全性。为保证飞机***始终处于正常状态，需要对***可能存在的风险进行评估，机载***网络安保风险评估过程和方法至关重要。网络安保风险评估的实施，能确定***中是否存在安保风险，并针对评估结果采取适当的网络安保措施，使得风险处于可接受范围，保证机载***处于正常状态。但是目前飞机机载***网络安保风险评估依赖通用信息安全风险评估方法来开展。这种风险评估方法的问题是没有引入民用飞机机载***的安全性属性，导致了***的安保属性与安全属性的脱离，从而无法为民用飞机适航活动提供有效的证据。
发明内容
为了解决现有民用飞机机载***网络安保风险评估没有引入民用飞机机载***的安全性属性，而导致无法为民用飞机适航活动提供有效证据的技术问题，本发明提供了一种针对民用飞机机载***的网络安保风险评估***与数据处理方法。
本发明的技术方案是：
一种民用飞机机载***网络安保风险的评估***，其特殊之处在于：包括机载***网络安保范围识别模型、机载***网络安保环境识别模型、机载***网络安保风险评估模型和机载***网络安保风险处置模型；
机载***网络安保范围识别模型包括机载***功能资产数据、机载***功能接口资产数据、机载***外部资产数据、机载数据流资产数据和机载***安保边界数据；机载***功能资产数据包括功能资产编号、功能资产名称和功能资产描述；机载***功能接口资产数据包括功能接口资产编号、生产者、消费者和接口描述；机载***外部资产数据包括外部资产编号、外部资产描述和交联接口编号；机载***数据流资产数据包括数据流资产编号、飞机功能接口编号和数据流资产描述；机载***安保边界数据包括功能接口资产编号、生产者、消费者、物理接口、逻辑接口、飞机网络域、区域和接口用途；
机载***网络安保环境识别模型包括机载***威胁源数据、机载***攻击类型数据和机载***脆弱性数据；机载***威胁源数据包括威胁源编号、威胁源名称、是否可信和威胁源描述；机载***攻击类型数据包括攻击方法编号、攻击方法名称、攻击方法描述、机密性影响、完整性影响和可用性影响；机载***脆弱性数据包括脆弱性编号、脆弱性名称、脆弱性描述、机密性影响、完整性影响和可用性影响；
机载***网络安保风险评估模型包括机载***失效状态数据、机载***威胁状态数据、机载***威胁场景数据和机载***风险等级评估数据；机载***失效状态数据包括功能资产编号、失效状态编号、失效描述、飞行阶段、影响描述和严重度等级；机载***威胁状态数据包括威胁状态编号、资产编号、网络安保影响、发生条件、飞行阶段、对飞机安全性的影响、对机组的影响、对乘客的影响、严重度等级和关联失效状态编号；机载***威胁场景数据包括威胁场景编号、关联威胁源编号、攻击向量描述、攻击路径描述、关联脆弱性编号、已有措施描述、关联威胁状态编号、发生的可能性等级、严重度等级和场景描述；机载***风险等级评估数据包括威胁场景编号、关联威胁状态编号、发生的可能性等级、严重度等级、风险级别、是否可接受和评估结论分析；
机载***网络安保风险处置模型包括机载***安保措施数据和机载***风险处置数据；机载***安保措施数据包括安保措施编号、安保措施名称、安保措施描述和措施实施原理；机载***风险处置数据包括威胁场景编号、关联威胁状态编号、发生可能性等级、处置后可能性等级、严重度等级、处置后严重度等级、风险等级、关联安保措施编号、处置后风险等级和是否可接受。
本发明还提供了一种民用飞机机载***网络安保风险的评估数据处理方法，其特殊之处在于，包括以下步骤：
步骤1)机载***网络安保范围识别数据处理
1.1)执行机载***功能资产识别，根据机载***的功能定义，生成机载***功能资产数据；
1.2)执行机载***功能接口识别，根据机载***的接口定义，生成机载***功能接口资产数据；
1.3)执行机载***数据流识别，根据机载***的接口定义，生成机载***数据流资产数据；
1.4)执行机载***外部资产识别，根据机载***的功能定义，生成机载***外部资产数据；
1.5)执行机载***安保边界识别，根据机载***功能资产数据、机载***功能接口资产数据、机载***数据流资产数据和机载***外部资产数据，生成安保边界数据；
1.6)判断步骤1.1)-1.5)识别出的数据是否完整，若数据已完整，则进入步骤2)；若数据不完整，则转入步骤1.1)，重新执行机载***网络安保范围识别数据处理流程；
步骤2)机载***网络安保环境识别数据处理
2.1)执行机载***威胁源识别，生成机载***威胁源数据；
2.2)执行机载***攻击类型识别，生成机载***攻击类型数据；
2.3)执行机载***脆弱性识别，生成机载***脆弱性数据；
2.4)判断步骤2.1)-2.3)识别出的数据是否完整，若数据已完整，则进入步骤3)；若数据不完整，则转入步骤2.1)，重新执行机载***网络安保环境识别数据处理流程；
步骤3)机载***网络安保风险评估数据处理
3.1)接收数据；
接收经步骤1)-2)识别所生成的数据以及机载***失效状态数据，其中，机载***失效状态数据为外部输入数据；
3.2)执行机载***威胁状态识别，生成机载***威胁状态数据；
3.3)执行机载***威胁场景分析，生成机载***威胁场景数据；
3.4)执行机载***风险等级分析，生成机载***风险等级评估数据；
3.5)判断步骤3.2)-3.4)生成的风险评估等级是否可接受，若风险等级为可接受，则结束风险评估过程；若风险等级为不可接受，则进入步骤4)；
步骤4)机载***网络安保风险处置数据处理
4.1)接收经步骤3)识别所生成的数据；
4.2)执行机载***网络安保措施建立，生成机载***安保措施数据；
4.3)执行机载***网络安保风险处置，生成机载***风险处置数据；
4.4)判断风险处置结果是否可接受，若风险等级为可接受，则结束风险评估过程；若风险等级为不可接受，则转入步骤4.1)，重新执行机载***网络安保风险处置数据处理流程。
本发明的优点是：
1)本发明针对机载***的特征，建立了数学模型，使得***能够提供一种通用和统一的数据，易于量化；建立了评估流程，统一了数据产生和使用方法。
2)本发明的民用飞机机载***网络安保风险的评估***在机载***网络安保风险评估模型中加入了机载***失效状态数据，建立了机载***的网络安保性与安全性之间的关系，解决了现有机载***网络安保风险评估***与***安全性直接脱离的问题，便于对机载***进行网络安保适航审查。
3)本发明的民用飞机机载***网络安保风险的评估***包括机载***网络安保范围识别模型、机载***网络安保环境识别模型、机载***网络安保风险评估模型和机载***网络安保风险处置模型，能够解决机载***在进行网络安保风险评估时没有有效的数据结构问题。
4)本发明中机载***网络安保范围识别模型包括机载***功能资产数据、机载***功能接口资产数据、机载***外部资产数据、机载数据流资产数据模型和机载***安保边界数据，能够解决机载网络安保范围识别的抽象数据建模问题。
5)本发明中机载***网络安保环境识别模型包括机载***威胁源数据、机载***攻击类型数据和机载***脆弱性数据，能够解决机载***网络安保环境识别的抽象数据建模问题。
6)本发明中机载***网络安保风险评估模型包括机载***失效状态数据、机载***威胁状态数据、机载***威胁场景数据和机载***风险等级评估数据，能够解决机载***网络安保风险评估的抽象数据建模问题。
7)本发明中机载***网络安保风险处置模型包括机载***安保措施数据和机载***风险处置数据，能够解决机载***网络安保风险处置的抽象数据建模问题。
8)本发明采用机载***网络安保范围识别数据处理流程、机载***网络安保环境识别数据处理流程、机载***网络安保风险评估数据处理流程和机载***网络安保风险处置数据处理流程，实现了机载***网络安保风险评估***中数据的生成和使用。
附图说明
图1为本发明网络安保风险评估***的结构框图。
图2为本发明网络安保风险评估数据处理方法的流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步说明。
如图1所示，本发明所提供的民用飞机机载***网络安保风险的评估***，包括以下组件模型：
(1)机载***网络安保范围识别模型
机载***网络安保范围识别模型包括机载***功能资产数据、机载***功能接口资产数据、机载***外部资产数据、机载数据流资产数据和机载***安保边界数据。
机载***功能资产数据包括功能资产编号、功能资产名称和功能资产描述。例如，功能资产编号为“ACF1”，功能资产名称为“数据交换功能”，功能资产描述为“机载信息***的数据交换功能”。
机载***功能接口资产数据包括功能接口资产编号、生产者、消费者和接口描述。例如，功能接口资产编号为“ACI1”，生产者为“综合航电计算机”，消费者为“机载信息***”，接口描述为“综合航电计算机向机载信息***网络服务器提供数据。”
机载***外部资产数据包括外部资产编号、外部资产描述和交联接口编号。例如，外部资产编号为“ASA1”，外部资产描述为“地面支持***”，交联接口编号为“ACI1”。
机载***数据流资产数据包括数据流资产编号、飞机功能接口编号和数据流资产描述。例如，数据流资产编号为“ACD1”，飞机功能接口编号为“ACI1”，数据流资产描述为“综合航电计算机发向机载信息***网络服务器的逻辑数据流”。
机载***安保边界数据包括功能接口资产编号、生产者、消费者、物理接口、逻辑接口、飞机网络域、区域和接口用途。例如，功能接口资产编号为“ACI1”，生产者为“综合航电计算机”，消费者为“机载信息***”，物理接口为“以太网有线接口”，逻辑接口为“UDP私有协议”，飞机网络域为“飞机控制域”，区域为“电子设备舱”，接口用途为“运营”。
(2)机载***网络安保环境识别模型
机载***网络安保环境识别模型包括机载***威胁源数据、机载***攻击类型数据和机载***脆弱性数据。
机载***威胁源数据包括威胁源编号、威胁源名称、是否可信和威胁源描述。例如，威胁源编号为“TWA1”，威胁源名称为“恶意人员”，是否可信为“否”，威胁源描述为“恶意攻击人员”。
机载***攻击类型数据包括攻击方法编号、攻击方法名称、攻击方法描述、机密性影响、完整性影响和可用性影响。例如，攻击方法编号为“THT1”，攻击方面名称为“误用”，攻击方法描述为“误用：由于授权用户的非授权操作，导致资产被损害”，机密性影响为“Y”，完整性影响为“N”，可用性影响为“N”。
机载***脆弱性数据包括脆弱性编号、脆弱性名称、脆弱性描述、机密性影响、完整性影响和可用性影响。例如，脆弱性编号为“VUL1”，脆弱性名称为“T.FUN.DEVL”，脆弱性描述为“由于开发错误，导致功能执行以非预期方式执行”，机密性影响为“N”，完整性影响为“Y”，可用性影响为“N”。
(3)机载***网络安保风险评估模型
机载***网络安保风险评估模型包括机载***失效状态数据、机载***威胁状态数据、机载***威胁场景数据和机载***风险等级评估数据。
机载***失效状态数据包括功能资产编号、失效状态编号、失效描述、飞行阶段、影响描述和严重度等级。例如，功能资产编号为“ACF1”，失效状态编号为“FC.1”，失效描述为“未检测到数据交换功能故障”，飞行阶段为“滑行，起飞，巡航”，影响描述为“对飞机的影响为在功能性能力或安全范围会轻微减弱，对机组人员的影响为工作量会轻微增加，对乘客的影响为身体不适”，严重度等级为“较小的”。
机载***威胁状态数据包括威胁状态编号、功能资产编号、网络安保影响、发生条件、飞行阶段、对飞机安全性的影响、对机组的影响、对乘客的影响、严重度等级和关联失效状态编号。例如，威胁状态编号为“TC.1”，资产编号为“ACF1”，网络安保影响为“可用性丧失”，发生条件为“当数据交换功能故障时，导致功能的可用性丧失”，飞行阶段为“滑行，起飞，巡航”，对飞机安全性的影响为“在功能性能力或安全范围会轻微减弱”，对机组的影响为“工作量会轻微增加”，对乘客的影响为“身体不适”，严重度等级为“较小的”，关联失效状态编号为“FC.1”。
机载***威胁场景数据包括威胁场景编号、关联威胁源编号、攻击向量描述、攻击路径描述、关联脆弱性编号、已有措施描述、关联威胁状态编号、发生的可能性等级、严重度等级和场景描述。例如，威胁场景编号为“TS.1”，关联威胁源编号为“TWA1”，攻击向量描述为“以太网有线连接”，攻击路径描述为“由地面支持***通过ACI1进入机载信息***”，关联脆弱性编号为“VUL1”，已有措施描述为“机载信息***安全网关有访问控制功能”，关联威胁状态编号为“TC.1”，发生的可能性等级为“高”，严重度等级为“较小的”，场景描述为“恶意人员通过地面支持网络经由ACI1接口攻击机载信息***”。
机载***风险等级评估数据包括威胁场景编号、关联威胁状态编号、发生的可能性等级、严重度等级、风险级别、是否可接受和评估结论分析。例如，威胁场景编号为“TS.1”，关联威胁状态编号为“TC.1”，发生的可能性等级为“高”，严重度等级为“较小的”，风险级别为“低风险”，是否可接受为“不可接受”，评估结论分析为“该威胁场景为不可接受风险”。
(4)机载***网络安保风险处置模型
机载***网络安保风险处置模型包括机载***安保措施数据和机载***风险处置数据。
机载***安保措施数据包括安保措施编号、安保措施名称、安保措施描述和措施实施原理。例如，安保措施编号为“CMX1”，安保措施名称为“信息开放域访问控制”，安保措施描述为“信息开放域访问控制提供包过滤、状态检测、IP/MAC地址绑定等功能”，措施实施原理为“包过滤实现网络层访问控制，状态检测实现传输层访问控制，IP/MAC地址绑定实现链路层访问控制”。
机载***风险处置数据包括威胁场景编号、关联威胁状态编号、发生可能性等级、处置后可能性等级、严重度等级、处置后严重度等级、风险等级、关联安保措施编号、处置后风险等级和是否可接受。例如，威胁场景编号为“TS.1”，关联威胁状态编号为“TC.1”，发生的可能性等级为“高”，处置后可能性等级为“低”，严重度等级为“较小的”，处置后严重度等级为“无影响”，风险等级为“中风险”，关联安保措施编号为“CMX1”，处置后风险等级为“低风险”，是否可接受为“可接受”。
如图2所示，本发明所提供的民用飞机机载***网络安保风险的评估数据处理方法，包括以下步骤：
机载***网络安保风险评估数据处理包括以下处理流程：
步骤1)机载***网络安保范围识别数据处理
1.1)执行机载***功能资产识别，根据机载***的功能定义，生成机载***功能资产数据。
1.2)执行机载***功能接口识别，根据机载***的接口定义，生成机载***功能接口资产数据。
1.3)执行机载***数据流识别，根据机载***的接口定义，生成机载***数据流资产数据。
1.4)执行机载***外部资产识别，根据机载***的功能定义，生成机载***外部资产数据。
1.5)执行机载***安保边界识别，根据机载***功能资产数据、机载***功能接口资产数据、机载***数据流资产数据和机载***外部资产数据，生成安保边界数据。
1.6)判断步骤1.1)-1.5)识别出的数据是否完整，若数据已完整，则进入步骤2)；若数据不完整，则转入步骤1.1)，重新执行机载***网络安保范围识别数据处理流程。
步骤2)机载***网络安保环境识别数据处理
2.1)执行机载***威胁源识别，生成机载***威胁源数据。
2.2)执行机载***攻击类型识别，生成机载***攻击类型数据。
2.3)执行机载***脆弱性识别，生成机载***脆弱性数据。
2.4)判断步骤2.1)-2.3)识别出的数据是否完整，若数据已完整，则进入步骤3)；若数据不完整，则转入步骤2.1)，重新执行机载***网络安保环境识别数据处理流程。
步骤3)机载***网络安保风险评估数据处理
3.1)接收数据。
该流程的输入数据包括步骤1)生成的机载网络安保范围识别模型内数据、步骤2)生成的机载***网络安保环境识别模型内数据，以及机载***失效状态数据。其中机载***失效状态数据为外部输入数据。
3.2)执行机载***威胁状态识别，生成机载***威胁状态数据。
3.3)执行机载***威胁场景分析，生成机载***威胁场景数据。
3.4)执行机载***风险等级分析，生成机载***风险等级评估数据。
3.5)判断步骤3.2)-3.4)生成的风险评估等级是否可接受，若风险等级为可接受，则结束风险评估过程；若风险等级为不可接受，则进入步骤4)。
步骤4)机载***网络安保风险处置数据处理
机载***网络安保风险处置数据处理流程仅对风险等级为不可接受的机载***风险等级评估数据进行处置。
4.1)接收数据。
该流程的输入数据包括步骤3)生成的机载***网络安保风险评估模型内数据；
4.2)执行机载***网络安保措施建立，生成机载***安保措施数据。
4.3)执行机载***网络安保风险处置，生成机载***风险处置数据。
4.4)判断风险处置结果是否可接受，若风险等级为可接受，则结束风险评估过程；若风险等级为不可接受，则转入步骤4.1)，重新执行机载***网络安保风险处置数据处理流程。

Claims (2)

1.一种民用飞机机载***网络安保风险的评估***，其特征在于：包括机载***网络安保范围识别模型、机载***网络安保环境识别模型、机载***网络安保风险评估模型和机载***网络安保风险处置模型；
机载***网络安保范围识别模型包括机载***功能资产数据、机载***功能接口资产数据、机载***外部资产数据、机载数据流资产数据和机载***安保边界数据；机载***功能资产数据包括功能资产编号、功能资产名称和功能资产描述；机载***功能接口资产数据包括功能接口资产编号、生产者、消费者和接口描述；机载***外部资产数据包括外部资产编号、外部资产描述和交联接口编号；机载***数据流资产数据包括数据流资产编号、飞机功能接口编号和数据流资产描述；机载***安保边界数据包括功能接口资产编号、生产者、消费者、物理接口、逻辑接口、飞机网络域、区域和接口用途；
机载***网络安保环境识别模型包括机载***威胁源数据、机载***攻击类型数据和机载***脆弱性数据；机载***威胁源数据包括威胁源编号、威胁源名称、是否可信和威胁源描述；机载***攻击类型数据包括攻击方法编号、攻击方法名称、攻击方法描述、机密性影响、完整性影响和可用性影响；机载***脆弱性数据包括脆弱性编号、脆弱性名称、脆弱性描述、机密性影响、完整性影响和可用性影响；
机载***网络安保风险评估模型包括机载***失效状态数据、机载***威胁状态数据、机载***威胁场景数据和机载***风险等级评估数据；机载***失效状态数据包括功能资产编号、失效状态编号、失效描述、飞行阶段、影响描述和严重度等级；机载***威胁状态数据包括威胁状态编号、资产编号、网络安保影响、发生条件、飞行阶段、对飞机安全性的影响、对机组的影响、对乘客的影响、严重度等级和关联失效状态编号；机载***威胁场景数据包括威胁场景编号、关联威胁源编号、攻击向量描述、攻击路径描述、关联脆弱性编号、已有措施描述、关联威胁状态编号、发生的可能性等级、严重度等级和场景描述；机载***风险等级评估数据包括威胁场景编号、关联威胁状态编号、发生的可能性等级、严重度等级、风险级别、是否可接受和评估结论分析；
机载***网络安保风险处置模型包括机载***安保措施数据和机载***风险处置数据；机载***安保措施数据包括安保措施编号、安保措施名称、安保措施描述和措施实施原理；机载***风险处置数据包括威胁场景编号、关联威胁状态编号、发生可能性等级、处置后可能性等级、严重度等级、处置后严重度等级、风险等级、关联安保措施编号、处置后风险等级和是否可接受。
2.一种民用飞机机载***网络安保风险的评估数据处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1)机载***网络安保范围识别数据处理
1.1)执行机载***功能资产识别，根据机载***的功能定义，生成机载***功能资产数据；
1.2)执行机载***功能接口识别，根据机载***的接口定义，生成机载***功能接口资产数据；
1.3)执行机载***数据流识别，根据机载***的接口定义，生成机载***数据流资产数据；
1.4)执行机载***外部资产识别，根据机载***的功能定义，生成机载***外部资产数据；
1.5)执行机载***安保边界识别，根据机载***功能资产数据、机载***功能接口资产数据、机载***数据流资产数据和机载***外部资产数据，生成安保边界数据；
1.6)判断步骤1.1)-1.5)识别出的数据是否完整，若数据已完整，则进入步骤2)；若数据不完整，则转入步骤1.1)，重新执行机载***网络安保范围识别数据处理流程；
步骤2)机载***网络安保环境识别数据处理
2.1)执行机载***威胁源识别，生成机载***威胁源数据；
2.2)执行机载***攻击类型识别，生成机载***攻击类型数据；
2.3)执行机载***脆弱性识别，生成机载***脆弱性数据；
2.4)判断步骤2.1)-2.3)识别出的数据是否完整，若数据已完整，则进入步骤3)；若数据不完整，则转入步骤2.1)，重新执行机载***网络安保环境识别数据处理流程；
步骤3)机载***网络安保风险评估数据处理
3.1)接收数据；
接收经步骤1)-2)识别所生成的数据以及机载***失效状态数据，其中，机载***失效状态数据为外部输入数据；
3.2)执行机载***威胁状态识别，生成机载***威胁状态数据；
3.3)执行机载***威胁场景分析，生成机载***威胁场景数据；
3.4)执行机载***风险等级分析，生成机载***风险等级评估数据；
3.5)判断步骤3.2)-3.4)生成的风险评估等级是否可接受，若风险等级为可接受，则结束风险评估过程；若风险等级为不可接受，则进入步骤4)；
步骤4)机载***网络安保风险处置数据处理
4.1)接收经步骤3)识别所生成的数据；
4.2)执行机载***网络安保措施建立，生成机载***安保措施数据；
4.3)执行机载***网络安保风险处置，生成机载***风险处置数据；
4.4)判断风险处置结果是否可接受，若风险等级为可接受，则结束风险评估过程；若风险等级为不可接受，则转入步骤4.1)，重新执行机载***网络安保风险处置数据处理流程。
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