随着互联网的发展,计算机的普及,Web应用渐渐走进了千家万户,人们信息的获取或日常网购等都离不开Web应用。但与此同时,Web应用被恶意利用而造成的安全事件比比皆是,如果Web应用程序存在漏洞,且遭受攻击者的恶意攻击,那么对于用户的使用便会产生影响,甚至用户、公司的大量隐私数据将遭受莫大的威胁。本论文研究了Web应用所面临的安全威胁,构建了攻击图评估模型,结合马尔可夫链离散随机过程原理对其进行量化评估。在分析攻击图模型的攻击状态和攻击行为的基础上构建Web应用安全架构,生成Web应用安全架构攻击图模型,并对其进行评估,且与防护前评估结果进行对比。根据某约车服务平台项目,对其进行安全升级前后漏洞扫描对比,得出其安全性能大大提高的结论。本课题研究内容及主要工作成果如下:(1)对Web应用相关的安全威胁进行研究分析,详细阐述了XSS攻击、CSRF攻击;Sql Injection、Replay Attack、DDOS攻击、特大型有效载荷攻击;HTTP劫持、网络嗅探这几类攻击原理及危害,为构建架构建立基础。(2)在现有安全威胁的基础上,建立Web应用架构攻击图模型,并对攻击图模型针对Web应用架构进行优化,解决攻击路径、状态空间爆炸问题。结合马尔可夫链数学原理,给出攻击图模型的攻击可能性指数和攻击实现度指数公式。(3)根据已生成的攻击图模型,研究其攻击状态和攻击路径,结合各个安全威胁的原理,构建Web应用安全架构。架构分为四层,在浏览器层采用单项数据校验等技术;服务器层采用整体数据校验等技术并采用分布式集群部署;传输层采用HTTPS加密传输协议;数据库层采用低权限连接数据库等技术。(4)结合某约车服务平台项目,通过应用漏洞扫描评估技术,着重扫描测试了该应用安全防护前后的XSS、CSRF以及Sql Injection漏洞,测试结果表明本文设计出的Web应用安全架构在实际应用中能十分有效的防御上述攻击。