信息技术的飞速发展带来了人类社会的变革，这种变革在不断升华。云计算、大数据、搜索引擎、智能手机、网络购物、网络社交等新兴科技产品走进千家万户，让人们有机会看到互联网时代在短短几十年间给人类历史带来的精彩和新奇。利益和风险总是并存的，网络攻击像噩梦一样伴随着信息化的进程。网络安全已经成为影响人类社会发展的全球性问题。随着信息系统的日益复杂和攻击手段的不断进化，传统的静态网络防护方法已经难以满足网间空的安全需求，动态防御策略是网间空安全防护的新思路。在分析网络空防御基本情况的基础上，结合信息系统探讨了网络空间动态防御的相关概念和技术。
一、网络空防御基本情况
在信息技术RD和应用的整个生命周期中，漏洞总是存在且不可避免。首先，冯诺依曼架构的缺陷和基于TCP/ IP协议栈的互联网系统的不安全性导致了不可避免的安全漏洞。其次，计算机软件系统规模的快速增长，新技术和新应用的创新，软件系统复杂度的提高，增加了易受攻击的概率。最后，软件和系统是由人来设计和实现的。人的天然惰性和认知局限导致了不可避免的脆弱性。然而，现有的网络安全防御体系综合采用了防火墙、入侵检测、主机监控、身份认证、杀毒软件、漏洞补丁等多种手段。构筑堡垒般的刚性被动防御体系，阻挡或隔离外部入侵。这种静态的分层纵深防御体系是基于先验知识的，面对已知攻击时具有快速响应和有效防护的优势，但无法应对未知的漏洞攻击。而且单一的攻击手段一旦在局部发生作用，很容易扩散，对整个网络造成破坏。漏洞的客观存在和现有防护的被动性，导致了网络攻防的不对称局面，易攻难守。
为了扭转网络攻防不对称的局面，美国在对国家网络安全防御进行深入研究后，提出了“改变游戏规则”的网络安全防御新思路。这一思想可以追溯到2008年1月美国发布的《国家综合网络安全倡议》和2009年5月发布的《网络间政策审查空。后者确定美国政府要在网络空之间推行“改变游戏规则”的理念，同时推出了国家网络闰年，开始探索改变未来网络/[/k0的方法。2011年12月，美国国家科学技术委员会发布了《可信网络空:联邦网络空(Trusted Network空:安全RD战略计划》，其核心是根据网络空面临的实际和潜在威胁，开发能够“改变游戏规则”的革命性技术，确定内置安全、移动目标防御和量身定制。其中，动态目标防御技术被学术界和工业界视为最有实际应用前景的研究方向。
二。动态防御的相关概念和技术
相关概念
在军事领域，动态防御的思想由来已久。孙子兵法说:“兵者奸诈。”意思是战斗的方式，而且是不可预测的，意想不到的。动态目标防御就是将“变”的思想运用到网间防御空中。它的创新在于它一反常态地从阵地战转变为运动战或游击战。在信息系统的部署和运行过程中，通过有效地降低信息系统的确定性、相似性和静态性，增加其随机性，降低其可预测性，可以构造出具有连续变化、相异和不确定性的信息系统，使信息系统呈现出不可预测的变化。攻击者很难有足够的时间发现或利用信息系统的安全漏洞，更难以持续检测和反复攻击，增加了攻击难度和成本。显然，这是防护策略和游戏规则的一次大变革，改变了网络攻防易攻难守的不对称局面。
2016年，杨林等人在动态目标防御的基础上，将“改变”的思想应用于网络空之间的所有链路，提出了动态赋权的基本概念，即:“动态赋权是网络空之间信息系统全生命周期设计中需要实施的基本安全概念，其目的是通过一切可能的方式维护网络/。制定所有的参与者、通讯协议、信息数据等。在信息系统的整个生命周期中有能力主动或被动地改变其所有可能的特征属性或属性在时间和空两个领域向外界呈现信息，从而达到以下全部或部分效果:①攻击者难以发现目标；②攻击者发现的目标是错误的；③攻击者发现了目标，但无法实施攻击；④攻击者可以实施攻击但不可持续；⑤攻击者可以实施攻击，但很快被发现。任何符合上述特征的技术都属于动态使能网络安全防御技术的范畴。”这个概念比“动态目标防御”的范围更大。它不仅描述了一种安全技术，还描述了信息系统自身组成变化所形成的一种内部安全能力。
动态防御技术
在动态使能的网络间防御体系空中，动态防御的核心技术是多种动态技术，每种技术都是针对保护信息系统中的某个实体。一般来说，信息系统中的实体主要包括软件、网络节点、计算平台、数据等。因此，可以相应地总结出四种动态防御技术:软件动态防御技术、网络动态防御技术、平台动态防御技术和数据动态防御技术。
1.软件动态防御技术
动态软件防御技术主要应用随机化的思想。它以密码学、编译技术和动态运行时技术为基础，在控制结构、代码布局、执行过程中的内存布局、执行文件的组织结构等方面处理程序代码的随机性、多样性和动态性。它消除了软件的同质化，实现了软件多态，减少或动态改变了系统的攻击面，增加了攻击者利用漏洞的难度，有效抵御了针对软件缺陷的外部代码注入攻击和文件篡改攻击。相关技术主要包括:地址间布局随机化空、指令集随机化、二进制代码随机化、软件多态性和多变量执行。
2.网络动态防御技术
动态网络防御技术是指在网络层面实施动态防御。具体来说，在网络拓扑、网络配置、网络资源、网络节点、网络服务等网络要素方面，通过动态化、虚拟化、随机化的方法，打破各种网络要素的静态性、确定性和相似性缺陷，抵御针对目标网络的恶意攻击，提高攻击者网络检测和内网节点渗透的攻击难度。相关技术主要有:动态网络地址翻译技术、网络地址间随机分配技术空、终端信息跳转保护技术网络以及基于覆盖网的相关动态保护技术。
3.平台动态防御技术
传统平台系统设计往往采用单一架构，交付后长时间保持不变，给攻击者进行侦察和攻击企图提供了足够的时间。一旦系统漏洞被恶意攻击者发现并成功利用，系统将面临服务异常、信息被盗和数据篡改等严重危害。动态平台防御技术是解决这类系统同构固有缺陷的有效途径。平台防御技术通过构建多样化的运行平台，动态改变应用程序运行的环境，使系统呈现出不确定性和动态性，从而缩短应用程序暴露在某一平台上的时间窗口，给攻击者造成侦察迷雾，使其难以摸清系统的具体结构并发动有效攻击。相关技术主要包括:基于动态重构的平台动态性、基于异构平台的应用热迁移、Web服务多样化和基于入侵容忍的平台动态性。
4.数据动态防御技术
动态数据防御技术主要是指能够根据系统的防御需求，动态改变相关数据的格式、语法、编码或呈现方式，从而增加攻击者的复杂度，达到提高攻击难度的效果。在目前已知的研究中，数据动态技术主要是指面向内存的数据的随机化和多样化技术，但也有研究将应用程序中协议语法和配置数据的多样化技术归入数据动态技术的研究范畴。相关技术主要有:数据随机化技术、N变体数据多样化技术、面向容错的N副本数据多样化技术和面向Web应用安全的数据多样化技术等。
动态防御技术的本质
本文介绍了多种可能的软件、网络、平台和数据的动态防御技术。信息系统可以采用基于这些技术本身的防御手段，也可以采用这些技术的改进或组合。网间动态防御技术空绝不仅限于上述技术。除了这些技术，研究人员还需要根据信息系统开发的博弈模型、攻防成本等因素选择合适的动态策略。但是，这些技术可以给我们启示，它们的应用实践也促使我们在面对不同的信息系统实体时，恰当地选择动态技术。这些启示可以归纳为以下两条原则。
原则1:隐藏实体特征信息最好也是最常用的方法是基于加密/解密的信息随机化方法。这个概念应用于软件实体的动态性，即软件随机化技术和指令集随机化技术。在网络实体动力学的应用中，产生了IP地址随机化、端口随机化和网络特征随机化。在数据实体动力学的应用中，会出现特殊类型数据的随机化或分类数据的随机化。随机化技术的特点不是发现攻击，而是试图从本质上直接遏制攻击。
原则二:多态技术也是一种通用的动态方法。这种方法的核心是让实体同时拥有多种形态。其抗攻击的核心思想是攻击者很难用一种攻击方式同时入侵多个变种。虽然攻击者仍有可能突破第一个，但只要多个变种有差异化的行为，就能迅速锁定攻击，进而与之对抗。这种动态概念也反映在与多个实体相关的动态技术中，例如软件多样化技术、平台多样化技术和数据多样化技术。
深入分析原则1和原则2中提到的动态变化技术，可以帮助我们看到动态防御技术的本质，让它瞬间动态起来。一方面，随机化技术更多的是表现为时间轴上实体的动态变化。以软件随机化为例，某个软件采用的加密密钥在时间T1时会随着时间的推移而发生变化，而在时间T2时，软件可能会因为加密密钥的变化而产生不同的指令集、不同的内存地址空或区分软件实体本身。另一方面，多变体技术更多的是呈现为空之间一个实体的动态变化。以平台多变体技术为例，对外提供相同网页服务的后台可能是多台不同架构的服务器，比如Linux Apache和Windows IIS，同时是两种完全不同的架构，来对外提供相同的网页服务。
一般来说，大多数动态技术本质上都是针对实体的某种组件或呈现形式，在空、时间或空上实现有规律的或驱动的变化。通过总结上述规律，我们不仅可以更容易地对这些现有的动态技术进行区分和分类，还可以指导我们在思考未来更多更可行的动态防御技术时，做出更快更明智的判断。
三。结论。
网间动态防御空是对网间安全防御技术的一种探索，是以安全能力作为信息系统本身标准的一种设想。未来的网间防御体系空将是动态防御思想指导下的安全体系。本文讨论的动态防御的相关思想，将有助于推动未来网间空主动防御体系的构建，使安全不再是信息系统发展的障碍，而是信息系统的一种内生能力。
