网络安全态势感知是近年来一个新兴的网络安全研究课题,是对网络安全状况的一个整体反映。数据源的选择直接影响到网络安全态势分析的准确性。面向服务的数据作为反映网络安全状况的重要数据源之一,对网络安全态势感知的实现有着重要意义。根据网络安全态势感知系统的需求、设计与实现一种能够监控和采集服务的安全状态数据、能够实时检测服务的偏离、失效等信息、且能向上层应用提供统一访问接口的安全态势传感器是十分必要的,本文研究的重点就在于此。首先,本文介绍了服务传感器的相关概念及关键技术。相关概念阐述了服务传感器的定义、服务的定义及特征分析。并根据服务各项指标的需求,对服务数据源进行定性描述和划分。最后对服务传感器的关键技术进行了介绍。其次,提出了服务传感器的设计方案。方案中对传感器的部署位置、系统总体结构、子模块结构做了详细的分析和设计,其中包括了每个模块的功能及子模块介绍。再次,提出了一种基于简单加权法和粗糙集理论的服务安全态势评估模型。模型的建立分为态势概念模型和态势评估模型两部分,该模型是对服务的风险情况和性能指标进行关联分析,建立评估方程式,主要面向DNS服务的安全态势评估。经仿真试验验证,该模型具有可行性。最后,研究了服务传感器系统的实现方法。主要有基于统计模型的检测和基于状态转移的检测。通过采集和分析DNS服务的安全状态数据来实现采集和分析模块,并进行了攻击试验和结果分析。