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中图分类号:TP393.08 文献标识码:A文章编号:1007-9599 (2011) 11-0000-01
Discussion on Network Security Attacks New Trend and Defense Technology
Wang Zhigang
(Guangzhou Institute of Geography,Guangzhou510070,China)
Abstract:This paper analysis network attacks automation and intelligent features,and the lack of traditional network defense,active defense system proposed to take full advantage of the initiative to play against new attacks,enhance network security.
Keywords:Network security;Active defense system;Network attacks
一、引言
近几年来,随着信息时代的到来,分布式网络系统的应用也越来越广泛,网络受攻击的可能性也随之提高,传统网络安全防御技术已不能满足人们的需要,主动防御体系能够实时发现网络攻击行为,预测和识别未知的攻击,并且采取各种技术阻止攻击行为以便提高本地网络安全性能[1]。
二、网络安全攻击新趋势
随着人们对网络的利用,大规模的网络应用系统出现在人们的日常生活中,网络安全所遭受的威胁和攻击呈现出了新的趋势:
(一)网络安全遭受的攻击具有自动化
随着科技的进步,网络编程技术迅速发展,使用人数迅速增多,网络攻击已经不是编程高超的黑客们的专利,人们开发出了许多网络自动攻击工具,使得网络攻击能够不间断的自动化进行,对现代网络安全的危害越来越大,造成很多不必要的损失。
(二)网络安全遭受的攻击呈现智能化
网络安全所遭受的攻击自动化的提高,随之而来的就是攻击智能化。网络安全攻击者采用更加先进的编程思想和方法,编制出许多智能化攻击工具,这些智能化工具能够更加敏锐的发现网络应用系统的漏洞,通过遗传变异,产生出新的病毒,很难通过现有的病毒库特征检测出来,对网络应用产生的危害是无尽的。
鉴于网络安全所受到的攻击技术大规模的提高,目前现有的传统防御技术已经不能应对,因此在网络中实施主动防御体系已成为大势所趋[2]。
三、网络安全主动防御体系
与传统的网络安全防御技术相比,主动防御体系是专门根据现代网络的攻击特点而提出的,该方法不仅是一种防御技术,更是一种架构体系。主动防御体系的前提是保护网络系统的安全,采取包含由传统的网络安全防护技术和检测技术,以及具有智能化的入侵预测技术和入侵相应技术而建立,具有强大的主动防御功能。
(一)入侵防护技术
入侵防护技术在传统的网络防御系统中已经出现,现在又作为主动防御技术体系的基础而存在,其包括身份认证、边界控制、漏洞扫描和病毒网关等实现技术。入侵防护的最主要的防护技术方法包括防火墙和VPN等。其中VPN是加密认证技术的一种,对网络上传送的数据进行加密发送,防止在传输途中受到监听、修改或者破坏等,使信息完好无损的发送到目的地。入侵防护技术是主动防御体系的第一道屏障,与入侵检测技术、入侵预测技术和入侵响应技术的有机组合,实现对系统防护策略的自动配置,系统的防护水平肯定会大大的提高。
(二)入侵检测技术
在主动防御技术体系中,入侵检测技术可以作为入侵预测的基础和入侵响应的前提而存在。入侵检测是网络遭受攻击而采取的防御技术,它发现网络行为异常之后,就采用相应的技术检测网络的各个部位,以便发现攻击,检测技术具有承前启后的作用。就现代来讲,检测技术大概包括两类:一类基于异常的检测方法。该方法根据通过检测是否存在异常行为,判断是否存在入侵行为,漏报率较低,但是又由于检测技术难以确定正常的操作特征,误报率也很高;二类基于误用的检测方法。该方法的主要缺点是过分依赖特征库,只能检测特征库中存在的入侵行为,不能检测未存在的,漏报率较高,误报率较低。
(三)入侵预测技术
入侵预测技术是主动防御体系区别于传统防御的一个明显特征,也是主动防御体系的一个最重要的功能。入侵预测体现了主动防御的一个的很重要特点:网络攻击发生前预测攻击行为,取得对网络系统进行防御的主动权。入侵预测在攻击发生前预测将要发生的入侵行为和安全状态,为信息系统的防护和响应提供线索,争取宝贵的响应时间。现在存在的入侵预测技术主要采取两种不同的方法:一是基于安全事件的预测方法,该方法主要通过分析曾经发生的攻击网络安全的事件,发现攻击事件的相关规律,以便主动防御体系能够预测将来一段时间的网络安全的趋势,它能够对中长期的安全走向和已知攻击进行预测;二是基于流量检测的预测方法,该方法分析网络安全所遭受攻击时网络流量的统计特征与网络运行的行为特征,用来预测攻击的发生的可能性,它能够对短期安全走向和未知攻击进行预测。
(四)入侵响应技术
主动防御体系与传统防御的本质区别就在于主动防御对网络入侵进行实时响应。主动防御体系在网络入侵防御中主动性的具体表现就是入侵响应技术,该技术用来对预测到的网络攻击行为进行处理,并将处理结果反馈给网络系统,将其记录下来,以便将来发生相同事件时进一步提高网络系统的防御能力,也可以对入侵行为实施主动的影响,中最重要的入侵响应技术包括:入侵追踪技术、攻击吸收与转移技术、蜜罐技术、取证技术和自动反击技术。
四、结束语
主动防御技术作为一门新兴的技术,还存在一些尚未解决的难点问题,随着遗传算法和免疫算法和神经网络技术等新的概念引入到入侵检测技术中以来,通过对主动防御技术的深入探索研究,主动防御技术将逐步走向实用化,必将在网络安全防御领域中得到广泛的应用。
参考文献:
关键词:大数据;网络安全体系;构建
随着近年来网络信息技术的快速发展,基于互联网技术基础上的信息化应用更加普遍和深入。大数据技术和方法作为信息技术在数据信息处理领域的应用,给数据信息的处理和使用提供了便捷强化了网络信息技术的价值和功能。但在实际的应用过程中发现,安全性问题是对于大数据积极功能的发挥而言,拥有安全的网络环境至关重要,尤其是在当前信息传播范围普遍扩展的情况下,如何保障数据资源的安全性成为各方高度关注的问题。
一、大数据背景下网络系统安全体系的框架及功能
在大数据框架内,相关主体所面临的数据安全威胁主要是高级持续性威胁(AdvancedPersistentThreat,APT)。所谓的APT是指黑客为了窃取核心数据资料,而针对特定网络用户所发动的攻击性或侵袭性行为,是为了达到某种商业目的而采取的非法行为。对于大数据用户来说,要想有效地防控APT,就需要构建更加全面的大数据分析系统来及时发现可能存在的安全性问题。首先,从框架层面来看,为了有效应对APT攻击,网络系统安全体系的框架主要包括网络系统安全防护、网络系统安全检测和网络系统安全防御三部分内容,实现对网络系统安全问题的有效防范与抵御。其次,从功能层面来看,网络系统安全体系能够全面地检测出网络系统中出现的异常行为的计算机运行流程,识别网络中传输的密文中所存在的异常流量文件,进而高效地预防信息被窃取,同时,该体系还能够对用户的虚拟机进行监视,从而有效识别长期潜伏的APT攻击,提升网络运行的效果。
二、大数据背景下网络系统安全体系的具体构建
网络系统安全体系可以进一步分解为安全防护、安全检测和主动防御三个方面,这些系统的设计也是大数据背景下网络系统安全体系构建需要遵循的策略。
(一)网络系统安全防护设计
网络系统安全防护设计主要是通过计算机安全防护级别的设定来限制计算机用户的访问权利,从而将那些存在威胁性因素的内容隔离出来。在实际的设计过程中,系统会根据相应的标准对内部现有的资源进行安全防护级别的划分,并赋予相应级别用户的访问权限,确保数据的安全。换而言之,网络系统安全防护设计的主要目的在于借助加密和数据访问权限的设置,来对数据进行差异化的管理,防范APT的产生。
(二)网络系统安全检测设计
网络系统安全检测设计主要是通过宽时间域数据关联分析和宽应用域事件关联分析来保证安全系统中集成入侵检测系统的实时运行。同时,在针对计算机核心服务器检测的过程中,会通过蜜罐技术等技术手段来建立时刻监控旁路诱骗的机制,实现对系统内可能存在的潜在攻击进行诱惑、捕捉,及时发现和消除安全患。在网络系统安全检测设计中,最关键的技术性手段在于宽时间域数据关联分析和宽应用域事件关联分析,而宽时间域数据关联分析是从较长的时间跨度内对APT攻击可疑行为进行全面的记录,据此进行数据方面的深度分析,更加精准地掌握APT的相关信息,并对其进行有效的网络识别,确保网络的安全运行。
(三)网络系统主动防御设计
在网络安全体系中,仅仅识别和防范APT供给是不够的,当发现真正的攻击行为产生以后,要系统应当及时采取相应的应对策略,确保网络系统安全,而这就是网络系统主动防御设计的功能。在网络系统受到攻击或者疑似攻击时,系统会从全网的视角出发对海量的网络数据信息进行筛查,从而捕捉到APT攻击的相关信息,并对攻击问题进行诊断,进而构建APT攻击反情报体系,实现主动防御的目的。
三、大数据背景下网络安全体系的具体应用
网络安全体系构建的主要目的在于实际应用,并且体系构建的持续完善需要通过应用效果的反馈得以进行。因此,在关注大数据背景下网络安全体系构建的同时,要注意对具体应用情况的分析和总结,为体系的不断发展提供可靠的支持。
(一)网络安全体系在攻击溯源方面的应用网络安全攻击溯源技术是大数据背景下网络安全体系中的基本组成部分,也是确保网络安全体系运行效果的有效途径。网络攻击的分析主要是从关键内核结构诊断、文件、进程等方面入手对围绕整个系统和网络流量进行辅分析。同时,安全体系中的安全攻击描述模型会根据大数据系统反馈的信息进行相关模型的构建,并针对模型分析结果快速构建相应的关联性分析结果,从而便于更准确地识别和定位攻击点,为接下来的安全体系防范措施的更新提供强有力的支持。
(二)网络安全体系在数据分析方面的应用大数据背景下的网络安全体系包含庞大的数据收集、分析功能,为大数据技术的深入应用提供必要的信息支持。一般而言,在网络运行过程中,系统会产生大量包括访问网站在内的各类系统日志,这些信息是对用户真实使用情况的记录,能够为网络行为决策提供翔实的信息支持。在网络安全体系中,针对日志类数据分析功能的子系统可以对各类系统日志进行深入的信息分析和数据价值挖掘,从而输出能够为设计人员或者决策人员所理解的数据分析结果,从而实现数据的最大化利用。并且,在网络安全体系框架内,数据的存储、传输和使用等均在一个安全的环境下实现,从而避免了数据遭受窃取、篡改等非法入侵性威胁。
从本质上来说,网络不但在企业处理各种人事与资产管理中起着重要的作用,其对于对外进行业务拓展,优化企业资源配置上也有重要帮助。但是网络安全问题一直是影响企业信息安全,制约企业经济效益提升的主要因素。因此,加强网络安全风险评级技术的研究,提高网络安全系数具有极其重要的现实意义。
【关键词】网络安全 风险防控 技术
目前,国外有关学者已经对网络安全风险防控进行了相关理论研究,结合我国网络安全的现状,对我国制定网络安全风险防控策略也具有现实指导意义,并且在此基础上需要更多的创新形式,来进行网络安全风险的防控工作,最终实现网络安全风险防控目标。
1 网络安全风险的特点
1.1 可预测性
从理论角度上讲,个别风险的发生是偶然的,不可预知的,但通过对大量风险的观察研究发现,风险往往呈现出明显的规律性。网络安全风险预测是网络安全领域一个新兴的研究热点和难点,是预防大规模网络入侵攻击的前提和基础,同时也是网络安全风险感知过程中的一个必不可少的环节。为此,研究者建立了实时网络安全风险概率预测的马尔可夫时变模型,并基于此模型,给出了网络安全风险概率的预测方法。这说明网络安全风险呈现出规律性特征,借助于科学模型以及数理统计等方法,可在此基础上进行预测性分析,这也为我们发现、评估、预测、规避网络安全风险提供了理论支撑。
1.2 难以识别性
网络安全风险与其他风险相区别的显著特征在于它的载体依附性,网络安全风险依附于网络,产生于网络,而网络的复杂性、蔓延性、不可预测性特征也决定了网络安全风险的难以识别。网络安全风险广泛存在于计算机网络的各个层面,同时也潜伏在网络使用的各个时期,由于网络的虚拟性特征明显,决定了网络安全风险漏洞的识别是一项纷繁复杂的工作,需要对网络整体进行筛选和发现,网络安全风险的难以识别性使得网络安全风险防控的成本增加。
1.3 交互性
互联网作为平等自由的信息沟通平台,信息的流动和交互是双向式的,信息沟通双方可以与另一方进行平等的交互。安全风险相伴互联网互生,并且呈现出不同领域内互为交织的特点。例如,网络一方面使得金融机构拓宽了业务范围,但同时以网络为中介的交易风险也增大,使其成为我国社会风险防控的重要组成部分。
2 网络安全风险防控技术分析
2.1 防火墙技术
随着人们网络安全和防范意识的提高,网络安全技术的研发速率也不断增加,基本上实现了对多数网络安全问题的防护与处理。尤其是在一些企业单位,为了保证内部信息安全,采用了多种安全防护技术,其中最为常用的是防火墙技术。设置防火墙后,能够对对网络上的访问信息进行扫描和检查,一旦检测到非法的,或者未授权的访问信息时,防火墙的安全防护系统启动,自动清除这些非法访问信息,以此保证网络内外安全。从防火墙的工作原理上看,它属于被动式安全防护技术,即只有非法或未授权信息出现时,才能发挥安全保护作用。
2.2 网络扫描技术
在网络安全风险评估中,最常用的技术手段就是网络扫描技术。网络扫描技术不仅能够实时监控网络动态,而且还可以将相关的信息自动收集起来。近年来,网络扫描技术的使用更为广泛和频繁,相对于原有的防护机制来说,网络扫描技术可以使网络安全系数有效的提升,从而将网络安全风险明显的降低。由于网络扫描技术作为一种主动出击的方式,能够主动的监测和判断网络安全隐患,并第一时间进行处理和调整,对恶意攻击起到一个预先防范的作用。
3 网络安全风险防控策略
3.1 完善应急预案设计
网络安全风险具有不确定性,最典型的就是它的发生时间不固定,因此,做好网络安全风险防控最重要的策略就是将网络风险防控工作常态化。网络安全风险防控需要一整套切实可行的、逻辑上具有连续性的预案设计,即网络安全政策的建设。完整的网络安全政策建设应包括以下几个方面的内容:网络安全风险的收集、网络安全风险的分析研判、网络安全的漏洞识别、网络安全漏洞/脆弱点强化、网络安全风险分层面控制、网络安全风险点对点消除。
3.2 主动配合行业监管
目前,部分行业由于行业的特殊性质或者不愿意公开等理由,使得部分行业的操作处于不透明状态。虽然行业有其自身保护机密不被侵犯的权利,但是这种不透明化也会给风险的防控设置阻碍。网络安全风险防控与对象有着紧密联系,针对不同行业的不同特点,防控的策略也不尽相同,因此,行业要实现网络安全风险防控效果的最大化就应主动配合国家和政府的行业监管,使行业内能够做到透明化的操作实现透明化。
3.3 强化行业部门协作
网络安全风险防控是一个系统工程,需要各行各业以及行业的各个部门实现全方位的协作。而现实中网络安全风险有时候也是由于信息传递滞后、上下级信息传递阻碍或者行业、部门不合作造成的,而它的存在不仅会造成网络安全事故的发生,也会带来一系列连锁反应,事故得不到及时解决,会使得网络安全风险持续存在并且持续升高,造成更加严重的后果。各个行业或者部门要想打破这种阻碍信息共享的障碍,必须加强沟通对话,在协调各方利益的基础上,共谋网络安全风险防控的策略框架。
4 结语
总而言之,网络安全风险防控是当前社会的热点议题。网络技术的发展不仅给现代社会带来巨大便利,同时也使得网络攻击日趋常态化,从而引发了一系列的网络犯罪问题。只有网络安全,国家才能安全。进行网络安全风险的防控需要进行风险原因分析,把握网络安全风险级别,识别风险漏洞。
参考文献
关键词:计算机网络,防护技术,研究
随着高新技术的不断发展,计算机网络已经成为我们生活中所不可缺少的概念,然而随之而来的问题----网络安全也毫无保留地呈现在我们的面前,不论是在军事中还是在日常的生活中,网络的安全问题都是我们所不得不考虑的,只有有了对网络攻防技术的深入了解,采用有效的网络防护技术,才能保证网络的安全、畅通,保护网络信息在存储和传输的过程中的保密性、完整性、可用性、真实性和可控性,才能使我们面对网络而不致盲从,真正发挥出网络的作用。
一、计算机网络防护技术构成
(一)被动防护技术
其主要采用一系列技术措施(如信息加密、身份认证、访问控制、防火墙等)对系统自身进行加固和防护,不让非法用户进入网络内部,从而达到保护网络信息安全的目的。这些措施一般是在网络建设和使用的过程中进行规划设置,并逐步完善。因其只能保护网络的入口,无法动态实时地检测发生在网络内部的破坏和攻击的行为,所以存在很大的局限性。
( 1 )信息保密技术
密码技术是网络安全最有效的技术之一, 信息加密过程是由形形的加密算法来具体实施,它以很小的代价提供很大的安全保护。它通过信息的变换或编码,将敏感信息变成难以读懂的乱码型信息,以此来保护敏感信息的安全。在多数情况下,信息加密是保证信息机密性的惟一方法。信息加密的主要目的是保护网内的数据、文件、口令和控制信息,保护网上传输的数据。
网络加密常用的方法有:链路加密、端点加密和节点加密3种。密码体制主要有分组密码体制和序列密码体制。论文参考网。
( 2 ) 信息认证技术
认证技术是网络安全的一个重要方面,属于网络安全的第一道防线。其认证机制是接收者接收信息的同时还要验证信息是否来自合法的发送者,以及该信息是否被篡改过,计算机系统是基于收到的识别信息识别用户。认证涉及多个步骤:收集认证信息、安全地传输认证信息、确定使用计算机的人(就是发送认证信息的人)。其主要目的是用来防止非授权用户或进程侵入计算机系统,保护系统和数据的安全
其主要技术手段有:用户名/密码方式;智能卡认证方式;动态口令;USB Key认证;生物识别技术。
( 3 ) 访问控制技术
访问控制是保证网络安全最重要的核心策略之一,是一种基于主机的防护技术。访问控制技术通过控制与检查进出关键服务器中的访问,保护服务器中的关键数据,其利用用户身份认证功能,资源访问权限控制功能和审计功能来识别与确认访问系统的用户,决定用户对系统资源的访问权限,并记录系统资源被访问的时间和访问者信息。其主要目的是保证网络资源不被非法使用和访问。
其主要方式有:自主访问控制、强行访问控制和信息流控制。
( 4 ) 防火墙技术
防火墙是一种网络之间的访问控制机制,它的主要目的是保护内部网络免受来自外部网络非授权访问,保护内部网络的安全。
其主要机制是在受保护的内部网和不被信任的外部网络之间设立一个安全屏障,通过监测、限制、更改、抑制通过防火墙的数据流,尽可能地对外部网络屏蔽内部网络的信息和结构,防止外部网络的未授权访问,实现内部网与外部网的可控性隔离,保护内部网络的安全。
防火墙的分类主要有:数据包过滤型防火墙、应用层网关型防火墙和状态检测型防火墙。
(二)主动防护技术
主动防护技术主要采取技术的手段如入侵取证、网络陷阱、入侵检测、自动恢复等,能及时地发现网络攻击行为并及时地采取应对措施,如跟踪和反攻击、设置网络陷阱、切断网络连接或恢复系统正常工作。实现实时动态地监视网络状态,并采取保护措施,以提供对内、外部攻击和误操作的实时保护。
( 1 )入侵取证技术
入侵取证技术是指利用计算机软硬件技术,按照符合法律规范的方式,对计算机网络入侵、破坏、欺诈、攻击等犯罪行为进行识别、保存、分析和提交数字证据的过程。
入侵取证的主要目的是对网络或系统中发生的攻击过程及攻击行为进行记录和分析,并确保记录信息的真实性与完整性(以满足电子证据的要求),据此找出入侵者或入侵的机器,并解释入侵的过程,从而确定责任人,并在必要时,采取法律手段维护自己的利益。
入侵取证技术主要包括:网络入侵取证技术(网络入侵证据的识别、获取、保存、安全传输及分析和提交技术等)、现场取证技术(内存快照、现场保存、数据快速拷贝与分析技术等)、磁盘恢复取证技术、数据还原取证技术(对网上传输的信息内容,尤其是那些加密数据的获取与还原技术)、电子邮件调查取证技术及源代码取证技术等。
( 2 ) 网络陷阱技术
网络陷阱技术是一种欺骗技术,网络安全防御者根据网络系统中存在的安全弱点,采取适当技术,伪造虚假或设置不重要的信息资源,使入侵者相信网络系统中上述信息资源具有较高价值,并具有可攻击、窃取的安全防范漏洞,然后将入侵者引向这些资源。同时,还可获得攻击者手法和动机等相关信息。这些信息日后可用来强化现有的安全措施,例如防火墙规则和IDS配置等。
其主要目的是造成敌方的信息误导、紊乱和恐慌,从而使指挥决策能力丧失和军事效能降低。论文参考网。灵活的使用网络陷阱技术可以拖延攻击者,同时能给防御者提供足够的信息来了解敌人,将攻击造成的损失降至最低。
网络陷阱技术主要包括:伪装技术(系统伪装、服务伪装等)、诱骗技术、引入技术、信息控制技术(防止攻击者通过陷阱实现跳转攻击)、数据捕获技术(用于获取并记录相关攻击信息)及数据统计和分析技术等。
( 3 ) 入侵检测技术
入侵检测的基本原理是从各种各样的系统和网络资源中采集信息(系统运行状态、网络流经的信息等),对这些信息进行分析和判断,及时发现入侵和异常的信号,为做出响应赢得宝贵时间,必要时还可直接对攻击行为做出响应,将攻击行为带来的破坏和影响降至最低。它是一种主动的入侵发现机制,能够弥补防火墙和其他安全产品的不足,为网络安全提供实时的监控及对入侵采取相应的防护手段,扩展了系统管理员的安全管理能力,提高了信息安全基础结构的完整性。入侵检测系统已经被认为是维护网络安全的第二道闸门。
其主要目的是动态地检测网络系统中发生的攻击行为或异常行为,及时发现攻击或异常行为并进行阻断、记录、报警等响应,弥补被动防御的不足之处。
入侵检测技术主要包括:数据收集技术、攻击检测技术、响应技术。
( 4 ) 自动恢复技术
任何一个网络安全防护系统都无法确保万无一失,所以,在网络系统被入侵或破坏后,如何尽快恢复就显得非常关键了。这其中的一个关键技术就是自动恢复技术,他针对服务器上的关键文件和信息进行实时地一致性检查,一旦发现文件或信息的内容、属主、时间等被非法修改就及时报警,并在极短的时间内进行恢复。论文参考网。其性能的关键是资源占有量、正确性和实时性。
其主要目的是在计算机系统和数据受到攻击的时候,能够在极短的时间内恢复系统和数据,保障系统的正常运行和数据的安全。
自动恢复技术主要包括:备份技术、冗余技术、恢复技术、远程控制技术、文件扫描与一致性检查技术等。
二、计算机网络防护过程模型
针对日益严重的网络安全问题和愈来愈突出的安全需求,人们在研究防黑技术的同时,认识到网络安全防护不是一个静态过程,而是一个包含多个环节的动态过程,并相应地提出了反映网络安全防护支柱过程的P2DR模型,其过程模型如图1所示。
图1 P2DR模型体系结构图
其过程如下所述:
1.进行系统安全需求和安全风险分析,确定系统的安全目标,设计相应的安全策略。
2.应根据确定的安全策略,采用相应的网络安全技术如身份认证技术、访问控制、网络技术,选择符合安全标准和通过安全认证的安全技术和产品,构建系统的安全防线,把好系统的入口。
3.应建立一套网络案例实时检测系统,主动、及时地检测网络系统的安全漏洞、用户行为和网络状态;当网络出现漏洞、发现用户行为或网络状态异常时及时报警。
4.当出现报警时应及时分析原因,采取应急响应和处理,如断开网络连接,修复漏洞或被破坏的系统。
随着网络技术的不断发展,我们的生活中越来越离不开网络,然而网络安全问题也日趋严重,做好网络防护已经是我们所不得不做的事情,只有采取合理有效的网络防护手段才能保证我们网络的安全、保证信息的安全,使我们真正能够用好网络,使网络为我们的生活添光添彩。
1.1概述
构建积极主动的网络安全态势感知体系,目的是实现更主动、能力更强的网络威胁感知。在安全态势感知的三个层次上,态势理解和态势预测除了因威胁数据种类和数量更多所带来的集成、融合与关联分析压力以及评估内容的增多,在关键方法与技术上没有太大变化,最大的区别来自于态势察觉层次即传感器网络的不同。由于要进行有目标、有针对性的数据获取,需要在理想状态下实现对网络攻击行为的全程感知,因而建立主动探测与被动监测相结合的传感器网络非常关键。
1.2体系结构
积极主动的网络安全态势感知体系由主动探测与被动监测相结合的数据采集、面向网络攻防对抗的安全态势评估、基于网络威胁的安全态势预测三部分构成。
1)数据采集
传感器网络通过主动探测与被动监测相结合的态势要素采集数据,针对以下五种类型的数据:一是来自网络安全防护系统的数据,例如防火墙、IDS、漏洞扫描与流量审计等设备的日志或告警数据;二是来自重要服务器与主机的数据,例如服务器安全日志、进程调用和文件访问等信息,基于网络与基于主机的协同能够大大提升网络威胁感知能力;三是网络骨干节点的数据,例如电信运营商管理的骨干路由器的原始网络数据,网络节点数据采集的越多,追踪、确认网络攻击路径的可能性就越大;四是直接的威胁感知数据,例如Honeynet诱捕的网络攻击数据,对网络攻击源及攻击路径的追踪探测数据;五是协同合作数据,包括权威部门的病毒蠕虫爆发的预警数据,网络安全公司或研究机构提供的攻击行为分析报告等。除了第一、第二种类型数据的采集,后面三种类型的数据采集都可以体现积极主动的安全态势感知。如果通过某种方式拥有骨干网络设备的控制权,借助设备的镜像等功能,就能够获取流经网络设备的特定数据。最近斯诺登披露的美国国家安全局“棱镜”计划中就有利用思科路由器的“后门”,获取境外骨干网络节点数据的内容;而且,该计划通过要求一些公司提供有关数据,来完善其监控信息。
2)安全态势评估
评估分为数据预处理、数据集成、脆弱性评估、威胁评估和安全评估五个步骤。对异源异构的传感器数据,需在数据分类的基础上进行格式归一化处理,然后在相关知识库与技术手段的支撑下,根据威胁、脆弱性或安全事件等的标识,进行数据去重、集成和关联,再依次进行面向脆弱性、威胁和安全性的专项评估。由于当前数据集成与融合的相关技术尚不完善,这里侧重于以威胁识别为牵引,来评估因为威胁变化而引发的安全状态变化,即面向网络攻防对抗的安全态势评估。为此,需解决三个基础问题:
(1)对网络威胁主动探测数据的利用。这些数据虽然可能不完整、不系统,但指向性很强,能够明确作为威胁存在的证据,可用于确认安全事件、新威胁发现和攻击路径还原。
(2)将宏观的骨干网络节点数据与具体的涉及某个信息系统的数据进行关联。从具体的数据中提取关键字段,比如IP地址或攻击特征,然后基于这些字段在宏观网络数据中找出相关的数据,解决宏观与微观数据的关联问题。
(3)从海量网络数据中提取可疑的网络攻击行为数据。以特征匹配技术为支撑,深化攻击模式与数据流特征提取,以0Day漏洞的研究与利用为基础,提升对新威胁的监测能力。
3)安全态势预测相对于脆弱性的出现与安全策略的调整,网络威胁的变化频率要高很多。因此,在全面获取网络威胁相关状态数据的情况下,想定不同的场景和条件,根据网络安全的历史和当前状态信息,基于网络威胁来进行态势预测,就能够较好地反映网络安全在未来一段时间内的发展趋势。态势预测的目标不是产生准确的预警信息,而是要将预测结果用于决策分析与支持,特别是要上升到支持网络攻防对抗的层次上。
2传感器网络
2.1概述
主动探测与被动监测相结合的安全要素提取,分别由主动探测型和被动监测型两种传感器来完成。其中前者主要面向网络威胁,后者则全面关注安全态势要素数据。两者在数据采集上都体现了积极主动的策略,例如,通过反制威胁获得其服务器的控制权,进而采集其数据,或利用Honeynet来诱捕分析网络攻击。这种积极的策略体现了网络攻防对抗,需考虑传感器的安全性。
2.2主动探测型传感器
主动探测型传感器以主动探测网络威胁相关信息的方式来进行数据获取,在有效降低采集数据量的同时,大幅度提升威胁感知的准确性。这是目前安全态势感知系统所欠缺的,可以有如下几种方式:
1)重大威胁源公开信息收集:除了权威部门的威胁预警信息,对一些有名的黑客组织与非法团体,例如近期著名的“匿名者(Anonymous)”,还可收集其历史行动、使用手段和公开言论等信息,来分析评判其可能采取的攻击行动。
2)蜜网(Honeynet)或蜜罐(Honeypot)传感器:在关键信息系统或基础设施中部署蜜网或蜜罐系统,对网络威胁进行诱捕和分析,可实现更深层次的威胁感知。
3)可疑目标主动探测:对曾经发起网络攻击的威胁源,依托网络反制手段,对其开展具有针对性的网络追踪(例如攻击路径所涉及的IP地址、域名等)来获得相关数据。如同有目标的高级攻击,这能够非常有针对性的对潜在的威胁进行感知。
2.3被动监测型传感器
被动监测型传感器以被动采集网络流量或主机资源信息的方式来进行数据获取,这是目前网络安全态势感知系统的主要数据采集方式,常用的技术有如下几种:
1)网络安全防护设备传感器:防火墙、IDS、防病毒和终端安全管理系统等安全防护设备的日志与告警信息是基础的态势要素数据,基于这些数据能够获得一个网络信息系统的基本安全状态。
2)网络设备传感器:利用网络设备如路由器、交换机的流量镜像等功能,获取流经这些设备的网络数据,如果具有网络关键节点或攻击源网络设备的控制权,对网络威胁的感知信息就能够更加完整。
3)服务器主机传感器:在关键服务器与主机上部署主机,实现本机网络流量与主机资源(内存使用、进程、日志、文件访问等)信息的捕获,这对安全事件确认和危害分析非常重要。
4)重点目标传感器:针对APT攻击与0Day漏洞利用等高级威胁,尤其是重点保护对象(如政府、金融、工业与能源等行业的信息系统与外部公共网络的出入口)的安全威胁数据的捕获。
3结束语