基于FTA-AHP模型的信息系统安全决策研究

【摘要】：网络技术奠定了信息时代的基础，同时也留下了安全隐患。互联网的最初设计者们没有想到在其后不久的今天，Internet的触角会延伸到世界的每一个角落。然而，让人担心的是：这些最初的设计者们关注的是开放和互联，他们并没有考虑安全性。此外，软件系统越来越复杂，其安全漏洞被发现的速度也越来越快，而且某个小小的安全漏洞被“黑客”利用，即有可能导致系统瘫痪、数据丢失等严重的后果。随着社会对信息系统依赖程度的不断增加，安全事件屡见不鲜，系统的安全性引起了人们极大的关注，安全产业应运而生。 针对信息系统面临的各种安全威胁，安全技术和安全产品不断产生；新的安全理论也不断地出现。信息系统的安全解决方案是根据一定的安全理论模型，为实现其“相对安全”的目标而采用的安全技术、安全产品、安全机制、安全策略、安全措施和安全服务的总和，是一个与安全威胁相对抗的有机整体。“绝对安全”是不存在的，实现“相对安全”的安全解决方案取决于安全目标、投资能力、系统规模等与信息系统本身相关的因素。其具体实现途径可以为某一单一的安全产品，也可以是一个庞大的安全系统。盲目的决策可能导致极端的结果发生：没有实现预期的安全目标，或是造成安全投资的极大浪费。因而，针对信息系统的安全投资进行决策分析尤显重要。 可靠性理论中的故障树分析(FTA)技术是一种系统可靠性和安全性分析的有效手段，尤其是解决复杂系统的分析问题，本文重点研究。将FTA技术应用到信息系统，通过建造系统故障树，从而使信息系统的管理人员(往往同时就是安全决策者)更加清楚系统故障的成因；针对关心的故障事件(顶事件)，可以求出导致该故障发生的所有的最小割集；根据底事件的概率估算，可以求出顶事件的发生概率。结合故障事件的危害度评价，可估算信息系统的安全风险。采取安全方案将降低某些底事件的发生概率，从而降低顶事件的发生概率和系统的安全风险，即通过安全方案的实施获得了预期的安全效益。 运用层次分析法(AHP)这种定量和定性分析相结合的多目标决策方法，将信息系统安全解决方案的关键指标比如投资额度、安全效益、投资／效益比等作为准则；将判断矩阵中原为通过主观两两比较而得的比值，代之以通过客观计算得出的结果的两两相比，减少了在该环节上因主观判断容易带来的失误。从而只需决策者对准则的相对重要性作出主观判断，便可完成对多个安全方案进行有效的安全决策。 如何将FTA技术应用与信息安全领域，建立安全方案的效益评价模型；以及如何根据效益评价结果和安全投资目的，对方案的组成、产品的选型和方案的选择进行有效的决策，是本文研究的主要问题。