國之重器出版工程：動態賦能網絡空間防禦（簡體書）

本書提出了基於動態賦能的網絡空間防禦，深入剖析了系統同源同質帶來的問題，歸納總結了當前動態化技術發展的基本現狀。以整個被防禦的信息系統實體層次結構為依託，從自身內部的硬件平臺、軟件服務、信息數據和外部的網絡通信4個方面分別研討了目前主流的動態化防禦技術，探討其可能的演進路線，梳理與現有安全技術產品的關係，並對這些技術的安全增益、系統綜合效率等方面進行宏觀分析和討論。
本書主要面向對動態賦能的網絡空間防禦感興趣的電子信息相關專業的研究生和從事網絡安全科研工作的學者及工程技術人員，可作為電子信息相關研究生課程的教材，也適合於從事相關研究的科研工作者閱讀與參考。

于全，中國工程院院士， 1965年9月出生於江西九江，1986年本科畢業于南京大學，1986年至1988年在西安電子科技大學攻讀電磁場工程專業碩士研究生，1992年獲得法國裡摩日大學光纖通信專業博士學位。現任總參某研究所總工程師，是我軍戰術通信領域的學科帶頭人，長期在科研一線承擔通信裝備的總體設計與型號研製任務，先後主持完成了我軍第一代戰術通信網絡、國內第一部軟件無線電臺等20多項重大科研項目，在我軍戰術通信的發展戰略、體制論證、系統仿真、綜合集成和關鍵技術等方面取得了豐碩成果，先後獲得國家科技進步一等獎1項、二等獎1項，軍隊科技進步一等獎4項、二等獎2項；申請發明專利14項、軟件著作權1項，出版《戰術通信理論與技術》專著1部，享受政府特殊津貼、軍隊專業技術優秀人才一類崗位津貼，榮立一等功1次、二等功2次，被評為“中國青年五四獎章標兵”、“第九屆中國青年科技獎”、“全國優秀科技工作者”、“中國科協求是傑出青年獎”、“全軍首屆十大學習成才標兵”等。

目 錄
第1章　緒論　1
1.1　信息化時代的發展與危機　2
1.1.1　信息化的蓬勃發展　2
1.1.2　信息化的美好體驗　3
1.1.3　信息化帶來的危機　5
1.2　無所不能的網絡攻擊　10
1.2.1　網絡犯罪　10
1.2.2　APT　11
1.3　無法避免的安全漏洞　15
1.3.1　層出不窮的0day漏洞　15
1.3.2　大牌廠商產品的不安全性　16
1.3.3　SDL無法根除漏洞　20
1.3.4　安全廠商防禦的被動性　24
1.4　先敵變化的動態賦能　24
1.4.1　兵法中的因敵變化　25
1.4.2　不可預測性原則　29
1.4.3　動態賦能的網絡空間防禦思想　31
第2章　動態賦能防禦概述　33
2.1　動態賦能的網絡空間防禦概述　34
2.1.1　網絡空間防禦的基本現狀　34
2.1.2　網絡空間動態防禦技術的研究現狀　36
2.1.3　動態賦能網絡空間防禦的定義　37
2.1.4　動態賦能網絡空間防禦體系架構　39
2.2　動態賦能防禦技術　40
2.2.1　軟件動態防禦技術　42
2.2.2　網絡動態防禦技術　44
2.2.3　平臺動態防禦技術　47
2.2.4　數據動態防禦技術　49
2.2.5　動態賦能防禦技術的本質―時空動態化　50
2.2.6　動態賦能防禦效能評估與智能決策技術　51
2.2.7　動態賦能防禦技術的本質――時空動態化　54
2.3　動態賦能與賽博殺傷鏈　55
2.3.1　軟件動態防禦與殺傷鏈　56
2.3.2　網絡動態防禦與殺傷鏈　56
2.3.3　平臺動態防禦與殺傷鏈　57
2.3.4　數據動態防禦與殺傷鏈　58
2.4　動態賦能與動態攻擊面　58
2.4.1　攻擊面　58
2.4.2　攻擊面度量　60
2.4.3　動態攻擊面　61
2.5　本章小結　65
參考文獻　65
第3章　軟件動態防禦　71
3.1　引言　72
3.2　地址空間佈局隨機化技術　73
3.2.1　基本情況　73
3.2.2　緩沖區溢出攻擊技術　75
3.2.3　棧空間佈局隨機化　79
3.2.4　堆空間佈局隨機化　82
3.2.5　動態鏈接庫地址空間隨機化　83
3.2.6　PEB/TEB地址空間隨機化　85
3.2.7　基本效能與存在的不足　87
3.3　指令集隨機化技術　88
3.3.1　基本情況　88
3.3.2　編譯型語言ISR　89
3.3.3　解釋型語言ISR　93
3.3.4　基本效能與存在的不足　98
3.4　就地代碼隨機化技術　98
3.4.1　基本情況　98
3.4.2　ROP工作機理　99
3.4.3　原子指令替換技術　103
3.4.4　內部基本塊重新排序　103
3.4.5　基本效能與存在的不足　105
3.5　軟件多態化技術　106
3.5.1　基本情況　106
3.5.2　支持多階段插樁的可擴展編譯器　107
3.5.3　程序分段和函數重排技術　108
3.5.4　指令填充隨機化技術　108
3.5.5　寄存器隨機化　110
3.5.6　反向堆棧　110
3.5.7　基本效能與存在的不足　111
3.6　多變體執行技術　111
3.6.1　基本情況　111
3.6.2　技術原理　112
3.6.3　基本效能與存在的不足　115
3.7　本章小結　116
參考文獻　117
第4章　網絡動態防禦　123
4.1　引言　124
4.2　動態網絡地址轉換技術　127
4.2.1　基本情況　127
4.2.2　DyNAT的技術原理　128
4.2.3　DyNAT的工作示例　132
4.2.4　IPv6地址轉換技術　134
4.2.5　基本效能與存在的不足　136
4.3　基於DHCP的網絡地址空間隨機化分配技術　138
4.3.1　基本情況　138
4.3.2　網絡蠕蟲的傳播原理　138
4.3.3　網絡地址空間隨機化抽象模型　139
4.3.4　系統原理和部署實施　140
4.3.5　基本效能與存在的不足　142
4.4　基於同步的端信息跳變防護技術　143
4.4.1　基本情況　143
4.4.2　DoS攻擊原理　144
4.4.3　端信息跳變的技術原理　145
4.4.4　端信息跳變核心技術　147
4.4.5　基本效能與存在的不足　150
4.5　針對DDoS攻擊的覆蓋網絡防護技術　151
4.5.1　基本情況　151
4.5.2　覆蓋網絡的體系結構　152
4.5.3　DDoS攻擊原理　152
4.5.4　DynaBone技術原理　153
4.5.5　DynaBone的安全策略　156
4.5.6　基本效能與存在的不足　157
4.6　本章小結　158
參考文獻　159
第5章　平臺動態防禦　163
5.1　引言　164
5.2　基於可重構計算的平臺動態化　165
5.2.1　基本情況　166
5.2.2　技術原理　166
5.2.3　基本效能與存在的不足　176
5.3　基於異構平臺的應用熱遷移　176
5.3.1　基本情況　177
5.3.2　技術原理　177
5.3.3　基本效能與存在的不足　185
5.4　Web服務動態多樣化　185
5.4.1　基本情況　185
5.4.2　技術原理　186
5.4.3　基本效能與存在的不足　189
5.5　基於入侵容忍的平臺動態化　190
5.5.1　基本情況　190
5.5.2　技術原理　191
5.5.3　基本效能與存在的不足　197
5.6　本章總結　197
參考文獻　199
第6章　數據動態防禦　203
6.1　引言　204
6.2　數據隨機化　206
6.2.1　基本情況　206
6.2.2　技術原理　207
6.2.3　基本效能與存在的不足　210
6.3　N變體數據多樣化　211
6.3.1　基本情況　211
6.3.2　技術原理　211
6.3.3　基本效能與存在的不足　216
6.4　面向容錯的N-Copy數據多樣化　217
6.4.1　基本情況　217
6.4.2　技術原理　218
6.4.3　基本效能與存在的不足　22
6.5　應對Web應用安全的數據多樣化　221
6.5.1　基本情況　221
6.5.2　技術原理　222
6.5.3　基本效能與存在的不足　226
6.6　本章小結226
參考文獻　227
第7章　動態防禦的效能評估技術　231
7.1　引言　232
7.2　動態賦能技術防禦效能的整體評估　234
7.2.1　層次分析法　234
7.2.2　模糊綜合評估　236
7.2.3　馬爾科夫鏈評估　238
7.2.4　綜合評估算例　239
7.3　基於漏洞分析的動態賦能技術防禦效能評估　245
7.3.1　漏洞評估思想　245
7.3.2　漏洞分析方法　245
7.3.3　漏洞分類方法　247
7.3.4　漏洞分級方法　249
7.4　基於攻擊面度量的動態目標防禦效能評估　256
7.4.1　基於隨機Petri網的攻擊面度量方法　257
7.4.2　基於馬爾科夫鏈的攻擊面度量方法　260
7.5　動態目標防禦與系統可用性評估　266
7.5.1　博弈論方法　267
7.5.2　對系統開發、部署、運維的影響　270
7.6　本章小結　273
參考文獻　273
名詞索引　275