基于组合赋权的铁路网络数据安全评估方法研究

赵亮; 曹祎杰; 雷丝萦; 姚洪磊; 司群

doi:10.3969/j.issn.1005-8451.2024.10.01

基于组合赋权的铁路网络数据安全评估方法研究

1.
中国铁路青藏集团有限公司，西宁　810015
2.
中国铁道科学研究院集团有限公司　电子计算技术研究所，北京　100081

基金项目: 中国国家铁路集团有限公司科技研究开发计划（J2023W001）

详细信息

作者简介:
赵　亮，高级工程师

曹祎杰，研究实习员

中图分类号: U29 : TP393
计量
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出版历程
- 收稿日期: 2024-07-14
- 刊出日期: 2024-10-24

Railway network data security evaluation method based on combination weighting

1.
China Railway Qinghai-Tibet Group Co. Ltd., Xining　810015, China
2.
Institute of Computing Technologies, China Academy of Railway Sciences Corporation Limitation, Beijing　100081, China

摘要

摘要:
针对当前铁路网络安全评估中传统层次分析法（AHP，Analytic Hierarchy Process）主观性较强的问题，文章从技术防护角度出发，构建了铁路网络数据安全技术评估指标体系，并提出了一种基于AHP和熵权法的组合赋权铁路网络数据安全评估方法。通过熵权法有效挖掘指标数据的客观信息，显著削弱了主观因素对赋权结果的影响。实验结果显示，该方法能够有效降低因主观因素导致的评估误差，对铁路网络数据安全评估工作具有参考意义。
- 层次分析法（AHP） /
- 熵权法 /
- 数据安全 /
- 指标 /
- 组合权重
Abstract:
In response to the strong subjectivity of the traditional Analytic Hierarchy Process (AHP) in current railway network security evaluation, this paper constructed a technical evaluation index system for railway network data security from the perspective of technical protection, and proposed a combination weighting method for railway network data security evaluation based on AHP and entropy weight method. The paper effectively mined the objective information of indicator data through entropy weighting method, significantly weakened the influence of subjective factors on the weighting results. The experimental results show that this method can effectively reduce evaluation errors caused by subjective factors, and has reference significance for the evaluation of railway network data security.
- Analytic Hierarchy Process(AHP) /
- Entropy Weight Method /
- data security /
- indicators /
- combinationd weighting

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图 1 铁路网络数据安全技术评估指标体系

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图 2 AHP、熵权法和组合赋权法计算权重值折线图对比

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表 1 铁路网络数据安全技术评估标准

评估等级	分值	详细说明
低风险	S$\geqslant$80	被评估数据安全技术防护处于较高安全状态，风险较低
中风险	80＞S＞60	被评估数据安全技术防护存在一定安全隐患，但风险可控
高风险	S$\leqslant $60	被评估数据安全技术防护存在较大安全隐患，应立即修复，降低风险

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表 2 AHP、熵权法和组合赋权法计算权重值的对比

指标	$ {w}_{1} $	$ {w}_{2} $	$ {w}_{3} $	$ {w}_{4} $	$ {w}_{5} $	$ {w}_{6} $	$ {w}_{7} $	$ {w}_{8} $	$ {w}_{9} $	$ {w}_{10} $
AHP	$ 0.001\ 0 $	$0.001\;6 $	$0.007\;9 $	$0.002\;4 $	$0.000\;7 $	$0.002\;5 $	$0.003\;8 $	$0.003\;8 $	$0.001 $	$0.005\;6 $
熵权法	$ 0.014\;4 $	$ 0.015\;5 $	$ 0.029\;0 $	$ 0.021\;1 $	$ 0.010\;6 $	$ 0.020\;3 $	$ 0.024\;1 $	$ 0.022\;9 $	$ 0.014\;3 $	$ 0.026\;2 $
组合赋权	$ 0.004\;3 $	$ 0.005\;7 $	$ 0.017\;3 $	$ 0.008\;1 $	$ 0.003\;1 $	$ 0.008\;2 $	$ 0.010\;9 $	$ 0.010\;7 $	$ 0.004\;3 $	$ 0.013\;8 $

指标	$ {w}_{11} $	$ {w}_{12} $	$ {w}_{13} $	$ {w}_{14} $	$ {w}_{15} $	$ {w}_{16} $	$ {w}_{17} $	$ {w}_{18} $	$ {w}_{19} $	$ {w}_{20} $
AHP	$ 0.001\ 0 $	$ 0.001\;6 $	$ 0.010\;2 $	$ 0.005\;8 $	$ 0.003\;5 $	$ 0.010\;2 $	$ 0.017\ 0 $	$ 0.005\;8 $	$ 0.001\;8 $	$ 0.005\;8 $
熵权法	$ 0.012\;7 $	$ 0.014\;7 $	$ 0.022\;2 $	$ 0.021\;2 $	$ 0.020\;5 $	$ 0.025\;8 $	$ 0.025\;4 $	$ 0.017\;5 $	$ 0.008\;6 $	$ 0.021\;3 $
组合赋权	$ 0.004\;1 $	$ 0.005\;5 $	$ 0.017\;1 $	$ 0.012\;6 $	$ 0.009\;7 $	$ 0.018\;4 $	$ 0.023\;6 $	$ 0.011\;5 $	$ 0.004\;5 $	$ 0.012\;7 $

指标	$ {w}_{21} $	$ {w}_{22} $	$ {w}_{23} $	$ {w}_{24} $	$ {w}_{25} $	$ {w}_{26} $	$ {w}_{27} $	$ {w}_{28} $	$ {w}_{29} $	$ {w}_{30} $
AHP	$ 0.010\;2 $	$ 0.009\;7 $	$ 0.005\;2 $	$ 0.002\;9 $	$ 0.005\;2 $	$ 0.009\;7 $	$ 0.051\;3 $	$ 0.017\;7 $	$ 0.010\;6 $	$ 0.030\;5 $
熵权法	$ 0.025\;0 $	$ 0.014\;5 $	$ 0.017\;5 $	$ 0.025\;9 $	$ 0.021\;3 $	$ 0.017\;5 $	$ 0.018\;9 $	$ 0.021\;1 $	$ 0.027\;5 $	$ 0.018\;9 $
组合赋权	$ 0.018\;1 $	$ 0.013\;5 $	$ 0.010\;8 $	$ 0.010\;0 $	$ 0.012\;0 $	$ 0.014\;8 $	$ 0.035\;0 $	$ 0.021\;9 $	$ 0.019\;4 $	$ 0.027\;1 $

指标	$ {w}_{31} $	$ {w}_{32} $	$ {w}_{33} $	$ {w}_{34} $	$ {w}_{35} $	$ {w}_{36} $	$ {w}_{37} $	$ {w}_{38} $	$ {w}_{39} $	$ {w}_{40} $
AHP	$ 0.060\;1 $	$ 0.017\;7 $	$ 0.102\;2 $	$ 0.039\;8 $	$ 0.023\;6 $	$ 0.066\;5 $	$ 0.014\;7 $	$ 0.039\;8 $	$ 0.023\;6 $	$ 0.009\;9 $
熵权法	$ 0.025\;1 $	$ 0.013\;4 $	$ 0.028\;5 $	$ 0.023\;2 $	$ 0.019\;4 $	$ 0.023\;9 $	$ 0.014\;9 $	$ 0.019\;8 $	$ 0.019\;3 $	$ 0.009\;8 $
组合赋权	$ 0.043\;7 $	$ 0.017\;4 $	$ 0.059\;8 $	$ 0.034\;4 $	$ 0.024\;3 $	$ 0.044\;7 $	$ 0.016\;7 $	$ 0.031\;7 $	$ 0.024\;2 $	$ 0.011\;2 $

指标	$ {w}_{41} $	$ {w}_{42} $	$ {w}_{43} $	$ {w}_{44} $	$ {w}_{45} $	$ {w}_{46} $	$ {w}_{47} $	$ {w}_{48} $	$ {w}_{49} $	$ {w}_{50} $
AHP	$ 0.066\;5 $	$ 0.054\;5 $	$ 0.029\;6 $	$ 0.029\;6 $	$ 0.054\;5 $	$ 0.011\;7 $	$ 0.038\;6 $	$ 0.020\;8 $	$ 0.038\;6 $	$ 0.012\ 0 $
熵权法	$ 0.024\;1 $	$ 0.022\;6 $	$ 0.019\;2 $	$ 0.021\;5 $	$ 0.023\;7 $	$ 0.013\;7 $	$ 0.025\;5 $	$ 0.020\;4 $	$ 0.020\;9 $	$ 0.015\;0 $
组合赋权	$ 0.044\;9 $	$ 0.039\;5 $	$ 0.027\;0 $	$ 0.028\;6 $	$ 0.040\;5 $	$ 0.014\;3 $	$ 0.035\;5 $	$ 0.023\;3 $	$ 0.032\;1 $	$ 0.015\;2 $

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