一种基于人工智能的网络安全质量自动化评估方法及系统与流程

本发明涉及网络安全，具体涉及一种基于人工智能的网络安全质量自动化评估方法及系统。

背景技术：

1、随着网络技术的高速发展与网络架构的日趋复杂，各类网络设备、安全策略数量大幅激增，网络安全威胁呈现多样化、隐蔽化、复杂化发展态势，网络安全质量评估成为保障网络运行安全、规避网络风险的核心关键环节。因此，对一种基于人工智能的网络安全质量自动化评估方法及系统进行分析是有必要的。

2、现有技术如公告号为：cn121509043a的发明申请专利公开的一种基于领域自适应安全大模型的网络安全威胁检测系统及方法，检测方法包括：构建面向电力系统威胁的领域自适应安全大模型：电力安全领域语料的系统性采集与治理，基于电力语料的领域知识注入，面向电力安全分析任务的指令微调：构建高质量的指令数据集，该数据集针对电力系统典型威胁场景，采用参数高效微调方法，使用此指令数据集对模型进行监督微调，模型验证与评估；电力系统多源安全数据的采集与上下文预处理；基于安全大模型的电力威胁多维度分析与推理；可解释威胁报告生成与自动化响应；基于反馈的模型持续优化；构建面向电力系统威胁的领域自适应安全大模型。该发明具有准确率高、低延迟及可解释性增强等特点。

3、现有技术中对一种基于人工智能的网络安全质量自动化评估方法及系统可以满足基本要求，但也存在一些潜在的缺陷和挑战，具体体现在以下几个层面：一、在现有技术中，对目标网络的安全策略逻辑规则集的获取不够重视，提高了人工梳理全网安全逻辑的工作量。二、在现有技术中，对逻辑完备性检测、识别逻辑盲区路径和逻辑冲突节点的关注度不是很高，进而降低了捕获无法抵达安全目标的逻辑盲区路径的精准性，影响了对从全局因果链路层面检测逻辑缺陷的分析，容易出现人工审核主观偏差、效率低下、易遗漏短板的问题。三、在现有技术中，缺少基于逻辑盲区路径和逻辑冲突节点的分析，影响了根据网络安全逻辑完备度进行网络安全质量评估调整，降低了客观性，扩大了人工投入，导致了防护缺失、规则矛盾带来的入侵、越权、数据泄露等安全风险，降低了全网安全防护完整性与一致性。

技术实现思路

1、针对上述存在的技术不足，本发明的目的在于提供一种基于人工智能的网络安全质量自动化评估方法及系统。

2、为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：本发明提供一种基于人工智能的网络安全质量自动化评估方法，包括：步骤一、逻辑图构建、步骤二、逻辑检测和步骤三、评估调整。

3、步骤一、逻辑图构建，获取目标网络的安全策略逻辑规则集，基于安全策略逻辑规则集，以安全威胁类型为起节点、关键安全目标为终节点、安全策略规则为中间节点，按照安全威胁、安全策略规则与关键安全目标的因果逻辑关系构建安全因果逻辑图。

4、步骤二、逻辑检测，基于得到的安全因果逻辑图，进行逻辑完备性检测，识别逻辑盲区路径和逻辑冲突节点，其中，逻辑盲区路径为从起节点出发无法完整到达终节点的因果路径，逻辑冲突节点为存在逻辑矛盾的安全策略规则节点。

5、步骤三、评估调整，基于逻辑盲区路径和逻辑冲突节点，计算网络安全逻辑完备度，作为网络安全质量的评估指标，并根据网络安全逻辑完备度进行网络安全质量评估调整。

6、进一步地，所述获取目标网络的安全策略逻辑规则集，其具体分析方法为：获取目标网络中多个安全设备的安全策略配置数据，从安全策略配置数据中，按照规则类型分别提取防火墙访问控制规则、身份认证规则、权限管理规则、加密通信规则以及安全审计规则，将提取的各类安全策略逻辑规则按照规则间的依赖关系和制约关系进行关联归并，形成安全策略逻辑规则集。

7、进一步地，所述按照安全威胁、安全策略规则与关键安全目标的因果逻辑关系构建安全因果逻辑图，其具体分析方法为：从安全策略逻辑规则集中，提取安全威胁类型作为起节点集合、关键安全目标作为终节点集合以及每一条安全策略规则作为中间节点集合。

8、遍历中间节点集合中的每一条安全策略规则，分析每条规则所防御的安全威胁类型，建立从该安全威胁类型的起节点指向该规则节点的第一有向边，分析每条规则所保护的关键安全目标，建立从该规则节点指向该关键安全目标的终节点的第二有向边。

9、根据起节点、中间节点、终节点、第一有向边和第二有向边，生成由多条从起节点经中间节点到达终节点的因果逻辑路径构成的安全因果逻辑图。

10、进一步地，所述识别逻辑盲区路径，其具体分析方法为：从安全因果逻辑图中选取一个安全威胁类型的起节点作为遍历起点，并从遍历起点出发，沿着有向边逐层向终节点方向进行深度遍历，记录当前遍历路径所经过的节点序列，在当前遍历路径中，判定当前节点是否存在指向下一节点的有向边，若存在，则继续沿该有向边向下层节点遍历，若不存在，则判定当前节点是否为安全因果逻辑图的终节点。

11、若当前节点不是终节点且不存在指向下一节点的有向边，则判定当前遍历路径为逻辑盲区路径，记录该路径的节点序列，并重复执行，直至安全因果逻辑图中所有起节点及其可达路径均被遍历完毕，得到逻辑盲区路径清单。

12、进一步地，所述识别逻辑冲突节点，其具体分析方法为：从安全因果逻辑图中选取一个安全策略规则的中间节点作为待检测节点，分析待检测节点的所有入边和所有出边的逻辑含义，分别获取待检测节点的入边逻辑语义数据集和出边逻辑语义数据集。

13、将出边逻辑语义数据集中的各条逻辑语义进行两两比较，判断是否存在两条以上逻辑语义相互矛盾的出边，并将入边逻辑语义数据集中的各条逻辑语义进行两两比较，判断是否存在两条以上逻辑语义相互矛盾的入边。

14、若出边逻辑语义数据集中存在两条以上逻辑语义相互矛盾的出边，或入边逻辑语义数据集中存在两条以上逻辑语义相互矛盾的入边，则将待检测节点判定为逻辑冲突节点，记录该节点的标识信息和矛盾类型，并重复执行，直至安全因果逻辑图中所有中间节点均被检测完毕，得到逻辑冲突节点清单。

15、进一步地，所述基于逻辑盲区路径和逻辑冲突节点，计算网络安全逻辑完备度，其具体分析方法为：获取逻辑盲区路径的数量作为逻辑盲区路径数，并获取安全因果逻辑图中所有从起节点到终节点的因果路径的总数作为因果路径总数。

16、获取逻辑冲突节点的数量作为逻辑冲突节点数，并获取全因果逻辑图中安全策略规则节点的总数作为安全策略规则节点总数。

17、将逻辑盲区路径数除以因果路径总数，得到逻辑盲区路径占比；将逻辑冲突节点数除以安全策略规则节点总数，得到逻辑冲突节点占比。

18、基于逻辑盲区路径占比和逻辑冲突节点占比，计算网络安全逻辑完备度。

19、进一步地，所述作为网络安全质量的评估指标，其具体分析方法为：将网络安全逻辑完备度与预设的完备度阈值范围进行比较，确定网络安全逻辑完备度所属的完备度等级区间，根据完备度等级区间，生成对应的网络安全质量等级评价结果，将网络安全质量等级评价结果、逻辑盲区路径清单以及逻辑冲突节点清单整合，生成网络安全质量评估报告。

20、进一步地，所述并根据网络安全逻辑完备度进行网络安全质量评估调整，其具体分析方法为：获取逻辑盲区路径清单和逻辑冲突节点清单，基于逻辑盲区路径清单中的每条逻辑盲区路径，分析该路径在中断处的节点类型和缺失的因果逻辑方向，根据中断处的节点类型和缺失的因果逻辑方向，生成对应的规则补充建议，其中，规则补充建议包括应补充的安全策略规则类型、该规则在安全因果逻辑图中的插入位置以及该规则应建立的因果连接关系。

21、基于逻辑冲突节点清单中的每个逻辑冲突节点，分析该节点的矛盾类型和涉及的冲突逻辑语义，根据矛盾类型和冲突逻辑语义，生成对应的规则修正建议，其中，规则修正建议包括应修正的安全策略规则标识、冲突规则的删除或修改方向以及修正后的规则应建立的逻辑关系。

22、将规则补充建议和规则修正建议汇总，结合网络安全逻辑完备度，生成网络安全质量调整方案，并进行提取规则调整。

23、进一步地，所述进行提取规则调整，其具体分析方法为：从网络安全质量调整方案中提取规则补充建议和规则修正建议，根据规则补充建议中的应补充的安全策略规则类型、插入位置和因果连接关系，在安全因果逻辑图的对应中断位置处新增规则节点，并建立新增规则节点与其前后节点的有向边，使原逻辑盲区路径延伸至终节点，形成完整的因果逻辑路径。

24、根据规则修正建议中的冲突规则标识和修正方向，对安全因果逻辑图中逻辑冲突节点的出边或入边进行删除或修改操作，消除该节点的逻辑语义矛盾。

25、基于调整后的安全因果逻辑图，重新执行，计算调整后的网络安全逻辑完备度，验证调整效果。

26、本发明第二方面提供一种用于执行所述基于人工智能的网络安全质量自动化评估方法的系统，包括：逻辑图构建模块，获取目标网络的安全策略逻辑规则集，基于安全策略逻辑规则集，以安全威胁类型为起节点、关键安全目标为终节点、安全策略规则为中间节点，按照安全威胁、安全策略规则与关键安全目标的因果逻辑关系构建安全因果逻辑图。

27、逻辑检测模块，基于得到的安全因果逻辑图，进行逻辑完备性检测，识别逻辑盲区路径和逻辑冲突节点，其中，逻辑盲区路径为从起节点出发无法完整到达终节点的因果路径，逻辑冲突节点为存在逻辑矛盾的安全策略规则节点。

28、评估调整模块，基于逻辑盲区路径和逻辑冲突节点，计算网络安全逻辑完备度，作为网络安全质量的评估指标，并根据网络安全逻辑完备度进行网络安全质量评估调整。

29、本发明的有益效果在于：一、在步骤一、逻辑图构建中，获取目标网络的安全策略逻辑规则集，按照安全威胁、安全策略规则与关键安全目标的因果逻辑关系构建安全因果逻辑图，为后续从逻辑结构层面进行完备性推理奠定了基础，降低了人工梳理全网安全逻辑的工作量。

30、二、在步骤二、逻辑检测中，进行逻辑完备性检测，识别逻辑盲区路径和逻辑冲突节点，提高了捕获无法抵达安全目标的逻辑盲区路径的精准性，从全局因果链路层面检测逻辑缺陷，全程自动化执行，规避了人工审核主观偏差、效率低下、易遗漏短板的问题。

31、三、在步骤三、评估调整中，基于逻辑盲区路径和逻辑冲突节点，用路径完整性和规则一致性两个逻辑维度来量化评估安全质量，并根据网络安全逻辑完备度进行网络安全质量评估调整，评估结果不依赖于外部基准或历史数据，仅取决于安全策略逻辑结构本身的优劣，提高了客观性，缩减了人工投入，提前消除了防护缺失、规则矛盾带来的入侵、越权、数据泄露等安全风险，提升了全网安全防护完整性与一致性。