面向服务的任务关键网络系统安全态势形式化建模与分析的开题报告一、研究背景及意义面向服务的任务关键网络系统（Service-OrientedTask-CriticalNetworks，SOTCN）由于可重用性高、可维护性好、易于集成等优点，在现代网络中应用日益广泛。但同时也带来了网络安全威胁的增加。特别是在安全方面，SOTCN有着相对复杂的安全结构，使得对它的安全性能分析和保障具有一定难度。针对SOTCN的安全形式化建模和分析一直是研究的热点问题，但是仍然存在缺陷和不足。因此，对SOTCN进行安全形式化建模和分析具有重要的理论意义和实践价值。二、研究内容本文将进行SOTCN的安全态势形式化建模和分析。具体包括以下内容：1.研究SOTCN的体系结构、安全需求和安全机制。2.基于Petri网理论，提出基于状态转移的SOTCN安全形式化建模方法，并将其分为系统自身的安全模型和攻击模型。3.基于SOTCN的系统自身安全模型，研究系统的正常运行——模型的完备性、死锁和冲突的问题，并通过模拟实验验证模型正确性。4.基于SOTCN的攻击模型，研究系统故障与部分故障的情况下，模型状态的收敛性和安全性态势问题，并通过实验验证模型精度。三、研究方法采用Petri网理论，建立基于状态转移的SOTCN安全形式化模型，并采用模拟实验和实际测试方法，验证模型的正确性和精确性。四、进度计划第1-2个月：对SOTCN的体系结构、安全需求和安全机制进行研究。第3-4个月：提出基于状态转移的SOTCN安全形式化建模方法。第5-6个月：研究SOTCN的系统自身的安全模型，模拟实验并验证模型正确性。第7-8个月：研究SOTCN的攻击模型，模拟实验并验证模型精度。第9-10个月：对整个研究过程进行总结和归纳撰写论文。五、预期成果1.建立基于状态转移的SOTCN安全形式化模型，提供理论基础和方法支撑。2.系统性研究SOTCN的安全问题，提出相应的解决方法，探索SOTCN系统安全性能的提高途径。3.验证模型正确性和精度，为SOTCN的安全问题的解决提供科学依据。4.撰写相关的论文，并将研究成果发布在相关的学术期刊上。六、参考文献1.谷鹏飞.面向任务的网络体系结构研究[J].计算机学报，2008:553-566.2.Shankaranarayanan,N.,Yang,W.,Chakrabarty,K.，宣德敏.服务编排网络安全性体系结构及其验证方法[J].计算机科学，2015，42(12)：269-276.3.徐思兵,王丹,戴金星,张东.服务编排网络安全建模及性能分析[J].计算机工程，2013，39(5)：7-11.4.王健,王丹,张铮,etal.面向服务编排网络运行过程中安全性建模与分析[J].计算机应用研究，2012，29(3)：875-879.5.刘伟军,熊洪涛,杨兴斌.面向服务编排网络安全策略的建模[J].计算机应用研究，2009，26(3)：1255-1258.