5G工業系統信息安全脆弱性評估理論及方法

本書內容圍繞著5G和工業系統整合帶來的安全挑戰，提供5G工業系統脆弱性評估解決方案，
並針對5G工業系統特點給予漏洞挖掘、攻擊路徑預測和跨域評估等多種創新方法。
本書內容主要包括三部分，共7章。
第1部分介紹5G工業系統、資訊安全、脆弱性及脆弱性評估等的背景知識及基礎概念，對應第1、2章內容；
第2部分介紹資訊安全評估常用理論模型與方法，對應第3章內容；
第3部分針對5G工業系統的特點，給出面向全生命週期的5G工業系統脆弱性評估解決方案，
包括整體框架和具體的技術方法，對應第4-7章內容。

前言
第1章 5G工業系統資訊安全基礎1
1.1 5G工業系統1
1.1.1 工業系統定義及功能1
1.1.2 5G和工業系統的融合4
1.2 工業資訊安全9
1.2.1 工業資訊安全需求9
1.2.2 工業資訊安全狀況分析10
1.2.3 工業資訊安全風險評估14
1.3 5G工業系統資訊安全15
1.4 小結17
第2章 工業資訊安全脆弱性及評估概述18
2.1 工業資訊安全脆弱性評估的重要性18
2.2 脆弱性及評估基本意義20
2.3 工業脆弱性及評估相關概念23
2.3.1 漏洞和漏洞評估23
2.3.2 脆弱性和脆弱性評估24
2.3.3 風險與風險評估24
2.3.4 彈性和彈性評估25
2.3.5 相互關係26
2.4 工業資訊安全脆弱性定義及評估30
2.4.1 工業資訊安全脆弱性30
2.4.2 工業資訊安全脆弱性評估30
2.5 小結31
第3章 工業資訊安全脆弱性分析評估模型及方法32
3.1 Petri網32
3.2 攻擊圖35
3.3 強化學習37
3.4 複雜網路39
3.5 相依網路41
3.6 貝葉斯網路43
3.7 元胞自動機44
3.8 其他方法46
3.9 小結48
第4章 5G工業系統脆弱性評估體系架構49
4.1 工業系統中5G網路部署方式49
4.1.1 5G工業系統通訊需求49
4.1.2 5G專網部署模式51
4.2 5G工業系統業務傳輸與威脅53
4.3 5G工業系統漏洞、攻擊及脆弱性表徵56
4.3.1 5G工業系統安全漏洞56
4.3.2 5G工業系統攻擊行為58
4.3.3 脆弱性表徵59
4.4 5G工業系統脆弱性評估需求與挑戰60
4.4.1 脆弱性評估需求60
4.4.2 脆弱性評估挑戰60
4.5 5G工業系統脆弱性評估體系架構61
4.6 小結62
第5章 5G工業系統安全漏洞挖掘63
5.1 工業系統漏洞挖掘63
5.1.1 常見的漏洞挖掘技術63
5.1.2 工業系統漏洞挖掘研究現況及趨勢66
5.1.3 5G工業系統漏洞挖掘架構67
5.2 基於Petri網的5G工業系統形式化建模68
5.2.1 5G工業系統特徵分析68
5.2.2 5G通訊網路的形式化建模68
5.2.3 面向5G通訊網路的攻擊形式化建模71
5.2.4 5G工業系統形式化建模75
5.3 5G工業系統安全漏洞挖掘77
5.4 個案研究78
5.4.1 5G離散數位化車間物件描述78
5.4.2 形式化建模過程79
5.4.3 5G網路漏洞挖掘87
5.4.4 安全漏洞驗證90
5.5 小結92
第6章 5G工業系統攻擊路徑預測94
6.1 工業系統攻擊路徑預測94
6.1.1 常見的攻擊路徑預測方法94
6.1.2 工業系統攻擊路徑預測研究現況及趨勢95
6.2 5G工業系統攻擊路徑預測框架96
6.3 基於多重安全約束攻擊圖的攻擊路徑預測97
6.3.1 5G工業系統攻擊場景97
6.3.2 多重安全約束攻擊圖模型98
6.3.3 攻擊圖生成103
6.4 基於強化學習的最優攻擊路徑預測104
6.4.1 基於強化學習的雙層網路模型104
6.4.2 最優攻擊路徑預測方法106
6.5 案例研究109
6.5.1 5G離散數位化車間拓樸模型109
6.5.2 攻擊路徑預測流程110
6.5.3 攻擊路徑預測結果111
6.5.4 安全漏洞挖掘112
6.6 小結113
第7章 5G工業系統脆弱性評估114
7.1 工業系統脆弱性評估114
7.1.1 常見的脆弱性評估方法114
7.1.2 工業系統脆弱性評估研究現況及趨勢115
7.1.3 5G工業系統脆弱性評估架構116
7.2 5G工業系統靜態脆弱性評估117
7.2.1 基於相依網路的多域結構相依關係評估117
7.2.2 基於複雜網路的系統結構脆弱性評估122
7.3 5G工業系統動態脆弱性評估124
7.3.1 基於貝葉斯網路的5G通訊不確定性分析124
7.3.2 基於元胞自動機的系統脆弱性演化128
7.4 個案研究133
7.4.1 實驗設計與模型參數133
7.4.2 靜態脆弱性評估134
7.4.3 動態脆弱性評估137
7.5 小結140
參考文獻141