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0引言
近年来,随着信息和网络技术的高速发展以及政治、经济或者军事利益的驱动,计算机和网络基础设施,特别是各种官方机构的网站,成为黑客攻击的热门目标。近年来对电子商务的热切需求,更加激化了这种入侵事件的增长趋势。由于防火墙只防外不防内,并且很容易被绕过,所以仅仅依赖防火墙的计算机系统已经不能对付日益猖獗的入侵行为,对付入侵行为的第二道防线——入侵检测系统就被启用了。
1入侵检测系统(IDS)概念
1980年,JamesP.Anderson第一次系统阐述了入侵检测的概念,并将入侵行为分为外部滲透、内部滲透和不法行为三种,还提出了利用审计数据监视入侵活动的思想[1]。即其之后,1986年DorothyE.Denning提出实时异常检测的概念[2]并建立了第一个实时入侵检测模型,命名为入侵检测专家系统(IDES),1990年,L.T.Heberlein等设计出监视网络数据流的入侵检测系统,NSM(NetworkSecurityMonitor)。自此之后,入侵检测系统才真正发展起来。
Anderson将入侵尝试或威胁定义为:潜在的、有预谋的、未经授权的访问信息、操作信息、致使系统不可靠或无法使用的企图。而入侵检测的定义为[4]:发现非授权使用计算机的个体(如“黑客”)或计算机系统的合法用户滥用其访问系统的权利以及企图实施上述行为的个体。执行入侵检测任务的程序即是入侵检测系统。入侵检测系统也可以定义为:检测企图破坏计算机资源的完整性,真实性和可用性的行为的软件。
入侵检测系统执行的主要任务包括[3]:监视、分析用户及系统活动;审计系统构造和弱点;识别、反映已知进攻的活动模式,向相关人士报警;统计分析异常行为模式;评估重要系统和数据文件的完整性;审计、跟踪管理操作系统,识别用户违反安全策略的行为。入侵检测一般分为三个步骤:信息收集、数据分析、响应。
入侵检测的目的:(1)识别入侵者;(2)识别入侵行为;(3)检测和监视以实施的入侵行为;(4)为对抗入侵提供信息,阻止入侵的发生和事态的扩大;
2入侵检测系统模型
美国斯坦福国际研究所(SRI)的D.E.Denning于1986年首次提出一种入侵检测模型[2],该模型的检测方法就是建立用户正常行为的描述模型,并以此同当前用户活动的审计记录进行比较,如果有较大偏差,则表示有异常活动发生。这是一种基于统计的检测方法。随着技术的发展,后来人们又提出了基于规则的检测方法。结合这两种方法的优点,人们设计出很多入侵检测的模型。通用入侵检测构架(CommonIntrusionDetectionFramework简称CIDF)组织,试图将现有的入侵检测系统标准化,CIDF阐述了一个入侵检测系统的通用模型(一般称为CIDF模型)。它将一个入侵检测系统分为以下四个组件:
事件产生器(EventGenerators)
事件分析器(Eventanalyzers)
响应单元(Responseunits)
事件数据库(Eventdatabases)
它将需要分析的数据通称为事件,事件可以是基于网络的数据包也可以是基于主机的系统日志中的信息。事件产生器的目的是从整个计算机环境中获得事件,并向系统其它部分提供此事件。事件分析器分析得到的事件并产生分析结果。响应单元则是对分析结果做出反应的功能单元,它可以做出切断连接、修改文件属性等强烈反应。事件数据库是存放各种中间和最终数据的地方的通称,它可以是复杂的数据库也可以是简单的文本文件。
3入侵检测系统的分类:
现有的IDS的分类,大都基于信息源和分析方法。为了体现对IDS从布局、采集、分析、响应等各个层次及系统性研究方面的问题,在这里采用五类标准:控制策略、同步技术、信息源、分析方法、响应方式。
按照控制策略分类
控制策略描述了IDS的各元素是如何控制的,以及IDS的输入和输出是如何管理的。按照控制策略IDS可以划分为,集中式IDS、部分分布式IDS和全部分布式IDS。在集中式IDS中,一个中央节点控制系统中所有的监视、检测和报告。在部分分布式IDS中,监控和探测是由本地的一个控制点控制,层次似的将报告发向一个或多个中心站。在全分布式IDS中,监控和探测是使用一种叫“”的方法,进行分析并做出响应决策。
按照同步技术分类
同步技术是指被监控的事件以及对这些事件的分析在同一时间进行。按照同步技术划分,IDS划分为间隔批任务处理型IDS和实时连续性IDS。在间隔批任务处理型IDS中,信息源是以文件的形式传给分析器,一次只处理特定时间段内产生的信息,并在入侵发生时将结果反馈给用户。很多早期的基于主机的IDS都采用这种方案。在实时连续型IDS中,事件一发生,信息源就传给分析引擎,并且立刻得到处理和反映。实时IDS是基于网络IDS首选的方案。
按照信息源分类
按照信息源分类是目前最通用的划分方法,它分为基于主机的IDS、基于网络的IDS和分布式IDS。基于主机的IDS通过分析来自单个的计算机系统的系统审计踪迹和系统日志来检测攻击。基于主机的IDS是在关键的网段或交换部位通过捕获并分析网络数据包来检测攻击。分布式IDS,能够同时分析来自主机系统日志和网络数据流,系统由多个部件组成,采用分布式结构。
按照分析方法分类
按照分析方法IDS划分为滥用检测型IDS和异常检测型IDS。滥用检测型的IDS中,首先建立一个对过去各种入侵方法和系统缺陷知识的数据库,当收集到的信息与库中的原型相符合时则报警。任何不符合特定条件的活动将会被认为合法,因此这样的系统虚警率很低。异常检测型IDS是建立在如下假设的基础之上的,即任何一种入侵行为都能由于其偏离正常或者所期望的系统和用户活动规律而被检测出来。所以它需要一个记录合法活动的数据库,由于库的有限性使得虚警率比较高。
按照响应方式分类
按照响应方式IDS划分为主动响应IDS和被动响应IDS。当特定的入侵被检测到时,主动IDS会采用以下三种响应:收集辅助信息;改变环境以堵住导致入侵发生的漏洞;对攻击者采取行动(这是一种不被推荐的做法,因为行为有点过激)。被动响应IDS则是将信息提供给系统用户,依靠管理员在这一信息的基础上采取进一步的行动。
4IDS的评价标准
目前的入侵检测技术发展迅速,应用的技术也很广泛,如何来评价IDS的优缺点就显得非常重要。评价IDS的优劣主要有这样几个方面[5]:(1)准确性。准确性是指IDS不会标记环境中的一个合法行为为异常或入侵。(2)性能。IDS的性能是指处理审计事件的速度。对一个实时IDS来说,必须要求性能良好。(3)完整性。完整性是指IDS能检测出所有的攻击。(4)故障容错(faulttolerance)。当被保护系统遭到攻击和毁坏时,能迅速恢复系统原有的数据和功能。(5)自身抵抗攻击能力。这一点很重要,尤其是“拒绝服务”攻击。因为多数对目标系统的攻击都是采用首先用“拒绝服务”攻击摧毁IDS,再实施对系统的攻击。(6)及时性(Timeliness)。一个IDS必须尽快地执行和传送它的分析结果,以便在系统造成严重危害之前能及时做出反应,阻止攻击者破坏审计数据或IDS本身。
除了上述几个主要方面,还应该考虑以下几个方面:(1)IDS运行时,额外的计算机资源的开销;(2)误警报率/漏警报率的程度;(3)适应性和扩展性;(4)灵活性;(5)管理的开销;(6)是否便于使用和配置。
5IDS的发展趋
随着入侵检测技术的发展,成型的产品已陆续应用到实践中。入侵检测系统的典型代表是ISS(国际互联网安全系统公司)公司的RealSecure。目前较为著名的商用入侵检测产品还有:NAI公司的CyberCopMonitor、Axent公司的NetProwler、CISCO公司的Netranger、CA公司的Sessionwall-3等。国内的该类产品较少,但发展很快,已有总参北方所、中科网威、启明星辰等公司推出产品。
人们在完善原有技术的基础上,又在研究新的检测方法,如数据融合技术,主动的自主方法,智能技术以及免疫学原理的应用等。其主要的发展方向可概括为:
(1)大规模分布式入侵检测。传统的入侵检测技术一般只局限于单一的主机或网络框架,显然不能适应大规模网络的监测,不同的入侵检测系统之间也不能协同工作。因此,必须发展大规模的分布式入侵检测技术。
(2)宽带高速网络的实时入侵检测技术。大量高速网络的不断涌现,各种宽带接入手段层出不穷,如何实现高速网络下的实时入侵检测成为一个现实的问题。
(3)入侵检测的数据融合技术。目前的IDS还存在着很多缺陷。首先,目前的技术还不能对付训练有素的黑客的复杂的攻击。其次,系统的虚警率太高。最后,系统对大量的数据处理,非但无助于解决问题,还降低了处理能力。数据融合技术是解决这一系列问题的好方法。
(4)与网络安全技术相结合。结合防火墙,病毒防护以及电子商务技术,提供完整的网络安全保障。
6结束语
在目前的计算机安全状态下,基于防火墙、加密技术的安全防护固然重要,但是,要根本改善系统的安全现状,必须要发展入侵检测技术,它已经成为计算机安全策略中的核心技术之一。IDS作为一种主动的安全防护技术,提供了对内部攻击、外部攻击和误操作的实时保护。随着网络通信技术安全性的要求越来越高,入侵检测技术必将受到人们的高度重视。
参考文献:
[1]putersecuritythreatmonitoringandsurveillance[P].PA19034,USA,1980.4
[2]DenningDE.AnIntrusion-DetectionModel[A].IEEESymponSecurity&Privacy[C],1986.118-131
在网络技术日新月异的今天,论文基于网络的计算机应用已经成为发展的主流。政府、教育、商业、金融等机构纷纷联入Internet,全社会信息共享已逐步成为现实。然而,近年来,网上黑客的攻击活动正以每年10倍的速度增长。因此,保证计算机系统、网络系统以及整个信息基础设施的安全已经成为刻不容缓的重要课题。
1防火墙
目前防范网络攻击最常用的方法是构建防火墙。
防火墙作为一种边界安全的手段,在网络安全保护中起着重要作用。其主要功能是控制对网络的非法访问,通过监视、限制、更改通过网络的数据流,一方面尽可能屏蔽内部网的拓扑结构,另一方面对内屏蔽外部危险站点,以防范外对内的非法访问。然而,防火墙存在明显的局限性。
(1)入侵者可以找到防火墙背后可能敞开的后门。如同深宅大院的高大院墙不能挡住老鼠的偷袭一样,防火墙有时无法阻止入侵者的攻击。
(2)防火墙不能阻止来自内部的袭击。调查发现,50%的攻击都将来自于网络内部。
(3)由于性能的限制,防火墙通常不能提供实时的入侵检测能力。毕业论文而这一点,对于层出不穷的网络攻击技术来说是至关重要的。
因此,在Internet入口处部署防火墙系统是不能确保安全的。单纯的防火墙策略已经无法满足对安全高度敏感部门的需要,网络的防卫必须采用一种纵深的、多样化的手段。
由于传统防火墙存在缺陷,引发了入侵检测IDS(IntrusionDetectionSystem)的研究和开发。入侵检测是防火墙之后的第二道安全闸门,是对防火墙的合理补充,在不影响网络性能的情况下,通过对网络的监测,帮助系统对付网络攻击,扩展系统管理员的安全管理能力(包括安全审计、监视、进攻识别和响应),提高信息安全基础结构的完整性,提供对内部攻击、外部攻击和误操作的实时保护。现在,入侵检测已经成为网络安全中一个重要的研究方向,在各种不同的网络环境中发挥重要作用。
2入侵检测
2.1入侵检测
入侵检测是通过从计算机网络系统中的若干关键点收集信息并对其进行分析,从中发现违反安全策略的行为和遭到攻击的迹象,并做出自动的响应。其主要功能是对用户和系统行为的监测与分析、系统配置和漏洞的审计检查、重要系统和数据文件的完整性评估、已知的攻击行为模式的识别、异常行为模式的统计分析、操作系统的审计跟踪管理及违反安全策略的用户行为的识别。入侵检测通过迅速地检测入侵,在可能造成系统损坏或数据丢失之前,识别并驱除入侵者,使系统迅速恢复正常工作,并且阻止入侵者进一步的行动。同时,收集有关入侵的技术资料,用于改进和增强系统抵抗入侵的能力。
入侵检测可分为基于主机型、基于网络型、基于型三类。从20世纪90年代至今,英语论文已经开发出一些入侵检测的产品,其中比较有代表性的产品有ISS(IntemetSecuritySystem)公司的Realsecure,NAI(NetworkAssociates,Inc)公司的Cybercop和Cisco公司的NetRanger。
2.2检测技术
入侵检测为网络安全提供实时检测及攻击行为检测,并采取相应的防护手段。例如,实时检测通过记录证据来进行跟踪、恢复、断开网络连接等控制;攻击行为检测注重于发现信息系统中可能已经通过身份检查的形迹可疑者,进一步加强信息系统的安全力度。入侵检测的步骤如下:
收集系统、网络、数据及用户活动的状态和行为的信息
入侵检测一般采用分布式结构,在计算机网络系统中的若干不同关键点(不同网段和不同主机)收集信息,一方面扩大检测范围,另一方面通过多个采集点的信息的比较来判断是否存在可疑现象或发生入侵行为。
入侵检测所利用的信息一般来自以下4个方面:系统和网络日志文件、目录和文件中的不期望的改变、程序执行中的不期望行为、物理形式的入侵信息。
(2)根据收集到的信息进行分析
常用的分析方法有模式匹配、统计分析、完整性分析。模式匹配是将收集到的信息与已知的网络入侵和系统误用模式数据库进行比较,从而发现违背安全策略的行为。
统计分析方法首先给系统对象(如用户、文件、目录和设备等)创建一个统计描述,统计正常使用时的一些测量属性。测量属性的平均值将被用来与网络、系统的行为进行比较。当观察值超出正常值范围时,就有可能发生入侵行为。该方法的难点是阈值的选择,阈值太小可能产生错误的入侵报告,阈值太大可能漏报一些入侵事件。
完整性分析主要关注某个文件或对象是否被更改,包括文件和目录的内容及属性。该方法能有效地防范特洛伊木马的攻击。
3分类及存在的问题
入侵检测通过对入侵和攻击行为的检测,查出系统的入侵者或合法用户对系统资源的滥用和误用。工作总结根据不同的检测方法,将入侵检测分为异常入侵检测(AnomalyDetection)和误用人侵检测(MisuseDetection)。
3.1异常检测
又称为基于行为的检测。其基本前提是:假定所有的入侵行为都是异常的。首先建立系统或用户的“正常”行为特征轮廓,通过比较当前的系统或用户的行为是否偏离正常的行为特征轮廓来判断是否发生了入侵。此方法不依赖于是否表现出具体行为来进行检测,是一种间接的方法。
常用的具体方法有:统计异常检测方法、基于特征选择异常检测方法、基于贝叶斯推理异常检测方法、基于贝叶斯网络异常检测方法、基于模式预测异常检测方法、基于神经网络异常检测方法、基于机器学习异常检测方法、基于数据采掘异常检测方法等。
采用异常检测的关键问题有如下两个方面:
(1)特征量的选择
在建立系统或用户的行为特征轮廓的正常模型时,选取的特征量既要能准确地体现系统或用户的行为特征,又能使模型最优化,即以最少的特征量就能涵盖系统或用户的行为特征。(2)参考阈值的选定
由于异常检测是以正常的特征轮廓作为比较的参考基准,因此,参考阈值的选定是非常关键的。
阈值设定得过大,那漏警率会很高;阈值设定的过小,则虚警率就会提高。合适的参考阈值的选定是决定这一检测方法准确率的至关重要的因素。
由此可见,异常检测技术难点是“正常”行为特征轮廓的确定、特征量的选取、特征轮廓的更新。由于这几个因素的制约,异常检测的虚警率很高,但对于未知的入侵行为的检测非常有效。此外,由于需要实时地建立和更新系统或用户的特征轮廓,这样所需的计算量很大,对系统的处理性能要求很高。
3.2误用检测
又称为基于知识的检测。其基本前提是:假定所有可能的入侵行为都能被识别和表示。首先,留学生论文对已知的攻击方法进行攻击签名(攻击签名是指用一种特定的方式来表示已知的攻击模式)表示,然后根据已经定义好的攻击签名,通过判断这些攻击签名是否出现来判断入侵行为的发生与否。这种方法是依据是否出现攻击签名来判断入侵行为,是一种直接的方法。
常用的具体方法有:基于条件概率误用入侵检测方法、基于专家系统误用入侵检测方法、基于状态迁移分析误用入侵检测方法、基于键盘监控误用入侵检测方法、基于模型误用入侵检测方法。误用检测的关键问题是攻击签名的正确表示。
误用检测是根据攻击签名来判断入侵的,根据对已知的攻击方法的了解,用特定的模式语言来表示这种攻击,使得攻击签名能够准确地表示入侵行为及其所有可能的变种,同时又不会把非入侵行为包含进来。由于多数入侵行为是利用系统的漏洞和应用程序的缺陷,因此,通过分析攻击过程的特征、条件、排列以及事件间的关系,就可具体描述入侵行为的迹象。这些迹象不仅对分析已经发生的入侵行为有帮助,而且对即将发生的入侵也有预警作用。
误用检测将收集到的信息与已知的攻击签名模式库进行比较,从中发现违背安全策略的行为。由于只需要收集相关的数据,这样系统的负担明显减少。该方法类似于病毒检测系统,其检测的准确率和效率都比较高。但是它也存在一些缺点。
3.2.1不能检测未知的入侵行为
由于其检测机理是对已知的入侵方法进行模式提取,对于未知的入侵方法就不能进行有效的检测。也就是说漏警率比较高。
3.2.2与系统的相关性很强
对于不同实现机制的操作系统,由于攻击的方法不尽相同,很难定义出统一的模式库。另外,误用检测技术也难以检测出内部人员的入侵行为。
目前,由于误用检测技术比较成熟,多数的商业产品都主要是基于误用检测模型的。不过,为了增强检测功能,不少产品也加入了异常检测的方法。
4入侵检测的发展方向
随着信息系统对一个国家的社会生产与国民经济的影响越来越大,再加上网络攻击者的攻击工具与手法日趋复杂化,信息战已逐步被各个国家重视。近年来,入侵检测有如下几个主要发展方向:
4.1分布式入侵检测与通用入侵检测架构
传统的IDS一般局限于单一的主机或网络架构,对异构系统及大规模的网络的监测明显不足,再加上不同的IDS系统之间不能很好地协同工作。为解决这一问题,需要采用分布式入侵检测技术与通用入侵检测架构。
4.2应用层入侵检测
许多入侵的语义只有在应用层才能理解,然而目前的IDS仅能检测到诸如Web之类的通用协议,而不能处理LotusNotes、数据库系统等其他的应用系统。许多基于客户/服务器结构、中间件技术及对象技术的大型应用,也需要应用层的入侵检测保护。
4.3智能的入侵检测
入侵方法越来越多样化与综合化,尽管已经有智能体、神经网络与遗传算法在入侵检测领域应用研究,但是,这只是一些尝试性的研究工作,需要对智能化的IDS加以进一步的研究,以解决其自学习与自适应能力。
4.4入侵检测的评测方法
用户需对众多的IDS系统进行评价,评价指标包括IDS检测范围、系统资源占用、IDS自身的可靠性,从而设计出通用的入侵检测测试与评估方法与平台,实现对多种IDS的检测。
4.5全面的安全防御方案
结合安全工程风险管理的思想与方法来处理网络安全问题,将网络安全作为一个整体工程来处理。从管理、网络结构、加密通道、防火墙、病毒防护、入侵检测多方位全面对所关注的网络作全面的评估,然后提出可行的全面解决方案。
综上所述,入侵检测作为一种积极主动的安全防护技术,提供了对内部攻击、外部攻击和误操作的实时保护,使网络系统在受到危害之前即拦截和响应入侵行为,为网络安全增加一道屏障。随着入侵检测的研究与开发,并在实际应用中与其它网络管理软件相结合,使网络安全可以从立体纵深、多层次防御的角度出发,形成人侵检测、网络管理、网络监控三位一体化,从而更加有效地保护网络的安全。
参考文献
l吴新民.两种典型的入侵检测方法研究.计算机工程与应用,2002;38(10):181—183
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3李涣洲.网络安全与入侵检测技术.四川师范大学学报.2001;24(3):426—428
1引言
入侵检测技术是继“防火墙”、“数据加密”等传统安全保护措施后新一代的安全保障技术,它对计算机和
网络资源上的恶意使用行为进行识别和响应,不仅检测来自外部的入侵行为,同时也监督内部用户的未授权活动。但是随着网络入侵技术的发展和变化以及网络运用的不断深入,现有入侵检测系统暴露出了诸多的问题。特别是由于网络流量增加、新安全漏洞未更新规则库和特殊隧道及后门等原因造成的漏报问题和IDS攻击以及网络数据特征匹配的不合理特性等原因造成的误报问题,导致IDS对攻击行为反应迟缓,增加安全管理人员的工作负担,严重影响了IDS发挥实际的作用。
本文针对现有入侵监测系统误报率和漏报率较高的问题,对几种降低IDS误报率和漏报率的方法进行研究。通过将这几种方法相互结合,能有效提高入侵检测系统的运行效率并能大大简化安全管理员的工作,从而保证网络
安全的运行。
2入侵检测系统
入侵是对信息系统的非授权访问及(或)未经许可在信息系统中进行操作,威胁计算机或网络的安全机制(包括机密性、完整性、可用性)的行为。入侵可能是来自外界对攻击者对系统的非法访问,也可能是系统的授权用户对未授权的内容进行非法访问,入侵检测就是对企图入侵、正在进行的入侵或已经发生的入侵进行识别的过程。入侵检测系统IDS(IntrusionDetectionSystem)是从多种计算机系统机及网络中收集信息,再通过这些信息分析入侵特征的网络安全系统。
现在的IDS产品使用的检测方法主要是误用检测和异常检测。误用检测是对不正常的行为进行建模,这些行为就是以前记录下来的确认了的误用或攻击。目前误用检测的方法主要是模式匹配,即将每一个已知的攻击事件定义为一个独立的特征,这样对入侵行为的检测就成为对特征的匹配搜索,如果和已知的入侵特征匹配,就认为是攻击。异常检测是对正常的行为建模,所有不符合这个模型的事件就被怀疑为攻击。现在异常检测的主要方法是统计模型,它通过设置极限阈值等方法,将检测数据与已有的正常行为比较,如果超出极限阈值,就认为是入侵行为。
入侵检测性能的关键参数包括:(1)误报:实际无害的事件却被IDS检测为攻击事件。(2)漏报:攻击事件未被IDS检测到或被分析人员认为是无害的。
3降低IDS误报率方法研究
3.1智能关联
智能关联是将企业相关系统的信息(如主机特征信息)与网络IDS检测结构相融合,从而减少误报。如系统的脆弱性信息需要包括特定的操作系统(OS)以及主机上运行的服务。当IDS使用智能关联时,它可以参考目标主机上存在的、与脆弱性相关的所有告警信息。如果目标主机不存在某个攻击可以利用的漏洞,IDS将抑制告警的产生。
智能关联包括主动和被动关联。主动关联是通过扫描确定主机漏洞;被动关联是借助操作系统的指纹识别技术,即通过分析IP、TCP报头信息识别主机上的操作系统。
3.1.1被动指纹识别技术的工作原理
被动指纹识别技术的实质是匹配分析法。匹配双方一个是来自源主机数据流中的TCP、IP报头信息,另一个是特征数据库中的目标主机信息,通过将两者做匹配来识别源主机发送的数据流中是否含有恶意信息。通常比较的报头信息包括窗口(WINDOWSIZE)、数据报存活期(TTL)、DF(dontfragment)标志以及数据报长(Totallength)。
窗口大小(wsize)指输入数据缓冲区大小,它在TCP会话的初始阶段由OS设定。数据报存活期指数据报在被丢弃前经过的跳数(hop);不同的TTL值可以代表不同的操作系统(OS),TTL=64,OS=UNIX;TTL=12,OS=Windows。DF字段通常设为默认值,而OpenBSD不对它进行设置。数据报长是IP报头和负载(Payload)长度之和。在SYN和SYNACK数据报中,不同的数据报长代表不同的操作系统,60代表Linux、44代表Solaris、48代表Windows2000。
IDS将上述参数合理组合作为主机特征库中的特征(称为指纹)来识别不同的操作系统。如TTL=64,初步判断OS=Linux/OpenBSD;如果再给定wsize的值就可以区分是Linux还是OpenBSD。因此,(TTL,wsize)就可以作为特征库中的一个特征信息。3.1.2被动指纹识别技术工作流程
具有指纹识别技术的IDS系统通过收集目标主机信息,判断主机是否易受到针对某种漏洞的攻击,从而降低误报率。
因此当IDS检测到攻击数据包时,首先查看主机信息表,判断目标主机是否存在该攻击可利用的漏洞;如果不存在该漏洞,IDS将抑制告警的产生,但要记录关于该漏洞的告警信息作为追究法律责任的依据。这种做法能够使安全管理员专心处理由于系统漏洞产生的告警。
3.2告警泛滥抑制
IDS产品使用告警泛滥抑制技术可以降低误报率。在利用漏洞的攻击势头逐渐变强之时,IDS短时间内会产生大量的告警信息;而IDS传感器却要对同一攻击重复记录,尤其是蠕虫在网络中自我繁殖的过程中,这种现象最为重要。
所谓“告警泛滥”是指短时间内产生的关于同一攻击的告警。IDS可根据用户需求减少或抑制短时间内同一传感器针对某个流量产生的重复告警。这样。网管人员可以专注于公司网络的安全状况,不至于为泛滥的告警信息大伤脑筋。告警泛滥抑制技术是将一些规则或参数(包括警告类型、源IP、目的IP以及时间窗大小)融入到IDS传感器中,使传感器能够识别告警饱和现象并实施抵制操作。有了这种技术,传感器可以在告警前对警报进行预处理,抑制重复告警。例如,可以对传感器进行适当配置,使它忽略在30秒内产生的针对同一主机的告警信息;IDS在抑制告警的同时可以记录这些重复警告用于事后的统计分析。
3.3告警融合
该技术是将不同传感器产生的、具有相关性的低级别告警融合成更高级别的警告信息,这有助于解决误报和漏报问题。当与低级别警告有关的条件或规则满足时,安全管理员在IDS上定义的元告警相关性规则就会促使高级别警告产生。如扫描主机事件,如果单独考虑每次扫描,可能认为每次扫描都是独立的事件,而且对系统的影响可以忽略不计;但是,如果把在短时间内产生的一系列事件整合考虑,会有不同的结论。IDS在10min内检测到来自于同一IP的扫描事件,而且扫描强度在不断升级,安全管理人员可以认为是攻击前的渗透操作,应该作为高级别告警对待。例子告诉我们告警融合技术可以发出早期攻击警告,如果没有这种技术,需要安全管理员来判断一系列低级别告警是否是随后更高级别攻击的先兆;而通过设置元警告相关性规则,安全管理员可以把精力都集中在高级别警告的处理上。元警告相关性规则中定义参数包括时间窗、事件数量、事件类型IP地址、端口号、事件顺序。
4降低IDS漏报率方法研究
4.1特征模式匹配方法分析
模式匹配是入侵检测系统中常用的分析方法,许多入侵检测系统如大家熟知的snort等都采用了模式匹配方法。
单一的模式匹配方法使得IDS检测慢、不准确、消耗系统资源,并存在以下严重问题:
(1)计算的负载过大,持续该运算法则所需的计算量极其巨大。
(2)模式匹配特征搜索技术使用固定的特征模式来探测攻击,只能探测明确的、唯一的攻击特征,即便是基于最轻微变换的攻击串都会被忽略。
(3)一个基于模式匹配的IDS系统不能智能地判断看似不同字符串/命令串的真实含义和最终效果。在模式匹配系统中,每一个这样的变化都要求攻击特征数据库增加一个特征记录。这种技术攻击运算规则的内在缺陷使得所谓的庞大特征库实际上是徒劳的,最后的结果往往是付出更高的计算负载,而导致更多的丢包率,也就产生遗漏更多攻击的可能,特别是在高速网络下,导致大量丢包,漏报率明显增大。
可见传统的模式匹配方法已不能适应新的要求。在网络通信中,网络协议定义了标准的、层次化、格式化的网络数据包。在攻击检测中,利用这种层次性对网络协议逐层分析,可以提高检测效率。因此,在数据分析时将协议分析方法和模式匹配方法结合使用,可以大幅度减少匹配算法的计算量,提高分析效率,得到更准确的检测结果。超级秘书网
4.2协议分析方法分析
在以网络为主的入侵检测系统中,由于把通过网络获得的数据包作为侦测的资料来源,所以数据包在网络传输中必须遵循固定的协议才能在电脑之间相互沟通,因此能够按照协议类别对规则集进行分类。协议分析的原理就是根据现有的协议模式,到固定的位置取值(而不式逐一的去比较),然后根据取得的值判断其协议连同实施下一步分析动作。其作用是非类似于邮局的邮件自动分捡设备,有效的提高了分析效率,同时还能够避免单纯模式匹配带来的误报。
根据以上特点,能够将协议分析算法用一棵协议分类树来表示,如图2所示。这样,当IDS进行模式匹配时,利用协议分析过滤许多规则,能够节省大量的时间。在任何规则中关于TCP的规则最多,大约占了50%以上,因此在初步分类后,能够按照端口进行第二次分类。在两次分类完成后,能够快速比较特征库中的规则,减少大量不必要的时间消耗。如有必要,还可进行多次分类,尽量在规则树上分叉,尽可能的缩减模式匹配的范围。
每个分析机的数据结构中包含以下信息:协议名称、协议代号以及该协议对应的攻击检测函数。协议名称是该协议的唯一标志,协议代号是为了提高分析速度用的编号。为了提高检测的精确度,可以在树中加入自定义的协议结点,以此来细化分析数据,例如在HTTP协议中可以把请求URL列入该树中作为一个结点,再将URL中不同的方法作为子节点。
分析机的功能是分析某一特定协议的数据,得出是否具有攻击的可能性存在。一般情况下,分析机尽可能的放到树结构的叶子结点上或尽可能的靠近叶子结点,因为越靠近树根部分的分析机,调用的次数越多。过多的分析机聚集在根部附近会严重影响系统的性能。同时叶子结点上的协议类型划分越细,分析机的效率越高。
因此,协议分析技术有检测快、准确、资源消耗少的特点,它利用网络协议的高度规则性快速探测攻击的存在。
5结束语
本文对几种降低IDS误报率和漏报率的方法进行分析研究,通过将这几种方法相互结合,能有效提高入侵检测系统的运行效率并能大大简化安全管理员的工作,从而保证网络安全的运行。由于方法论的问题,目前IDS的误报和漏报是不可能彻底解决的。因此,IDS需要走强化安全管理功能的道路,需要强化对多种安全信息的收集功能,需要提高IDS的智能化分析和报告能力,并需要与多种安全产品形成配合。只有这样,IDS才能成为网络安全的重要基础设施。
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2顶层设计的作用
应用规范可以为用户提炼一个系统的、完整的、关于应用效果的准确表达,成为工程设计方全面而严谨的设计和验收的依据,并对施工工艺提供相应的指导。由于应用规范的定义,所有的描述内容仅涉及应用效果,而不规定具体技术和产品,其开放式的结构不仅为更多新技术的进入提供了广阔空间,同时对新技术予以严谨的约束和指导,避免应用中采用“似是而非”的技术;避免生产厂商以“先进技术”误导用户和工程设计及施工方。
3以“顶层设计”的方法规划智能建筑的入侵探测技术配置的一般性过程
3.1全方位准确描述智能建筑的应用环境
3.1.1智能建筑内部空间的基本功能在智能建筑的内部空间中,符合准入权限的人员及其喂养的各类宠物,均可以在其中无拘束地自由活动。
3.1.2智能建筑(以住宅类为例)由各种不同的功能区域构成智能建筑可以由屏障式建筑体(院墙/大门)、过渡空间(院落)、主体建筑、附属建筑等多种建筑形态构成,也可以是单独的多/高层楼宇式建筑物。1)室外建筑构成体在外形特征的相关变化院落形态变化对比如表1所示。2)室内空间功能多样化及其内部环境条件多元化为了满足多个不同个体的人员、多层面应用需求,智能建筑内部可能设置有厅/餐/厨/卫/主/客/佣/影视/文娱/体/阅读等不同功能空间。这些空间在不同时段会满足于个体应用需求的温湿度差异;且在不同时段分布不同色温、不同照度、不同波长的光照明、不同频谱、不同规律、不同响度的声音等。3)智能建筑中配置满足不同层面需要的各类设施为了满足住户多层面的应用需求,智能建筑中分布有大量的水/电/气管路;配置了空气温湿度、理化洁净度探测控制装置,各类照明、感应、影音播放及相关控制装置,各类实现建筑物内部及内/外联系的通信装置;不同功能空间中还配置有特定的电器装置,甚至某些空间中还配置了可以自动“行走”的从事清洁等服务的机器(人)。上述各种设施是建筑物内各种频率/振幅的机械振动或波振动源;在不同时段也可能在较宽频谱范围内形成不同调制方式、不同能量的空间电磁波辐射(包括光波)和/或线路上的电磁扰动。综合以上分析得出结论:合法入住的人员及宠物的正常活动,智能建筑内部配置的各类电气装置的正常工作状况,均会成为传统型入侵探测技术的干扰源。
3.2以另一种角度解析入侵探测技术
入侵探测的本质:采用物理测量技术,识别出“不允许进入特定区域的人”。探测技术发展经历了以下几个阶段,并各具相应特性。
3.2.1入侵探测技术的智能化进程初级型阶段的入侵探测技术是针对参照物“有没有”实施最简单判断,使用的典型技术是铁磁性“接近开关”对门、窗的“开/闭”状态判断,以门/窗有没有开启作为触发报警条件。传统型阶段的入侵探测技术达到了“什么样”的判断水平——针对移动特性与体积、重量、温度、外形等参量之一的探测,以上述物理参量是否存在或以某个特定值作为预设的触发报警条件。智能型入侵探测的智能水平达到了判别“是谁”的能力——采用各类生物识别技术,实现对特定人员身份的探测(识别)。本文针对智能建筑的入侵探测应用讨论,所以探讨内容涵盖传统型入侵探测技术和生物识别技术(智能型入侵探测技术)。
3.2.2传统型入侵探测技术——对人的外部物理特征(共性)参量实施探测传统型入侵探测技术针对入侵行为的主要特性——移动,同时为了提升探测的准确性,再针对人员常见的几种外部物理参量之一进行探测,如表3所示。各类传统型入侵探测技术仅针对人员单一的外部物理参量实施探测,探测效果相当于“盲人摸象”,可能得出不准确的结论;更重要的是,传统型入侵探测装置不可能区分出触发者是用户还是非法入侵者,所以不适于在智能建筑的室内安装应用。
3.2.3智能型入侵探测技术——对人的外部社会特性(个性)实施探测用户与入侵者区分依据是人的外部社会特性,是每个人与其他人之间不同的、可测或可度量的、外在的(生物或者人为附加)特征。表4列出了目前不同的生物特征测量技术,对人实现区分所需要的时间和空间条件,而根据这些条件,可以针对智能建筑中不同区域的应用需求,选择合适的探测技术,如表4所示。5.3智能建筑不同功能区域对入侵探测应用需求及配置智能建筑内部区域对入侵探测的应用需求及配置建议如表5所示。
4应用规范的通用性规定
4.1入侵探测装置合法性必须获得强制性认证证书的有效覆盖;没有现行强制性认证标准的产品,需要获得自愿认证证书的有效覆盖。产品参照标准中的具体相关技术指标,均应满足应用规范规定。
4.2配置合理性针对智能建筑的不同部位或区域,配置与应用需求对应类别的入侵探测装置,比如:建筑物内部属于人员及宠物活动区域,入侵探测的应用需求是“确定进入该空间的人员是否具有相应的权限”,依据此需求,建筑物内部原则上不应配置传统型入侵探测装置(当然,针对厨房等某些具有危险物品的空间,为防止婴幼儿或宠物爬入,可能采用传统型入侵探测装置。当然在具体的配置过程中,还需要满足应用需求的其他方面);而传统型入侵探测装置应配置在智能建筑外部,特别是周界,当然还应该满足构成“封闭式防范”和对外观适应性等其他要求。根据表2所列的内容,可以得出明确结论——传统型入侵探测由于不具备识别人员身份的能力,通常只能设置于智能建筑的外部,担任判断是否有“人员入侵”的工作。若安装于围墙/围栏/窗/阳台等不允许人员“合法”出入的周界区域,只要发现有“目标”越过这些区域(无论是“出”或者是“入”),都必须输出报警信号。而具体应该采用何种入侵探测技术,应根据每种入侵探测技术的特点及具体应用需求来确定。
4.3风险等级适配性1)应用规范应规定智能建筑的风险等级,以及入侵探测装置的防范严密性等级。2)配置与风险等级对应的入侵探测装置类别,除了与空间条件相适应外,其探测的严密程度也应该与建筑的风险等级相对应。比如:对于低风险等级建筑的门禁可以采用IC卡、密码等探测技术;高风险等级建筑的门禁应用可以采用其他相应的生物识别技术。3)配置与风险等级对应的入侵探测装置。低风险等级的周界配置的入侵探测装置的触发响应时间或探测灵敏度指标可以较低,而高风险等级的周界配置入侵探测装置的相应技术指标要求较高。
4.4探测介质安全性建筑的入侵探测装置在长期使用的条件下,对人员物不产生任何伤害;建筑物外使用的入侵探测装置,在短时间内不应对人员(包含入侵者)产生伤害。
4.5环境适应性1)入侵探测装置的外观造型应与整体建筑造型风格和景观观感相适应。2)入侵探测装置的探测介质、通讯介质电磁参量等应该与智能建筑整体(局部)电磁环境相适应,不会产生相互干扰。
4.6探测技术的互补与协调性1)在同一空间或区域内,可采用两种或以上探测介质不同但探测区域重合的入侵探测(身份识别)技术,减少漏报警的机会。2)对不同空间或区域配置的相同或不同探测装置之间的异常信号实现统一管理与分析,提高报警准确率。
4.7资源配置的节约性1)由于智能建筑内分布大量的环境类探测器、传感器,形成广泛分布的传输通道,在保障“报警优先”并确保可有效避免“通道阻塞”条件下,入侵探测装置的输出/远端控制宜尽可能利用智能建筑内部配置的其他探测装置的信号通道。2)门禁确认进入人员身份的识别信号,可以提供给后续智能控制系统,实现“具体房间室内温湿度、灯光色调/照度、音响内容与响度、沐浴水温”多参量的个性化调节等应用环节。3)配置于室内的摄像机,可以同时用于入侵探测与火警探测两种报警复核。可考虑具有“模糊的行为识别”与“高清的取证识别”两种工作模式,以应对不同风险等级或应对不同级别隐私保护需求。4)环境类痕量化学传感器与入侵探测功能交互。住户个人生活习惯,如从吸烟或使用化妆品品牌的痕量分析作为身份识别,既可以根据习惯性化学痕量判断对于住户个人的个性化实施调节;也可以将与习惯性品牌痕量分析不符合的分析结果,作为入侵(内部人员非法进入)报警参考条件。
4.8使用便利性入侵探测装置的安装、调试、维护、保养应方便。家居型智能建筑应用的入侵探测装置最大程度提升DIY水平;在不能或不宜采用DIY方式安装的场所,或入侵探测装置本身的DIY程度要求不高的条件下,入侵探测装置应分别配置针对现场用户和安全控制中心的故障提示方式。
4.9与风险等级对应价格体系的合理性与可承受性1)性能/价格比是相应用户可以接受的(首先是性能,然后才是价格)。2)价格与产品风险等级对应,“优质优价”。3)价格体系应该给生产、销售、安装、调试、维保等环节留有相应生存空间,最好还留有发展空间,杜绝恶性价格竞争。
4.10入侵探测装置使用年限的规定入侵探测装置应规定使用年限,以室内不超过5年、室外不超过3年为宜。
4.11入侵探测装置不适用条件的规定1)系统集成商在构成系统过程中,在入侵探测装置无法承受气候时,系统对入侵探测装置予以“屏蔽”。2)用户对于不同空间隐私性、不同时间准入条件等具体应用需求,明确规定不适用的入侵探测装置或入侵探测系统相应功能不适用的时间段。
随着计算机技术以及网络信息技术的高速发展, 许多部门都利用互联网建立了自己的信息系统, 以充分利用各类信息资源。但在连接信息能力、流通能力提高的同时,基于网络连接的安全问题也日益突出。在现今的网络安全技术中,常用的口令证、防火墙、安全审计及及加密技术等等,都属于静态防御技术,而系统面临的安全威胁越来越多,新的攻击手段也层出不穷,仅仅依靠初步的防御技术是远远不够的,需要采取有效的手段对整个系统进行主动监控。入侵检测系统是近年来网络安全领域的热门技术,是保障计算机及网络安全的有力措施之一。
1 入侵检测和入侵检测系统基本概念
入侵检测(Intrusion Detection)是动态的跟踪和检测方法的简称, 是对入侵行为的发觉,它通过旁路侦听的方式,对计算机网络和计算机系统中的若干关键点收集信息并对其进行分析,从中发现网络或系统中是否有违反安全策略的行为和被攻击的迹象。
入侵检测的软件和硬件组成了入侵检测系统(IDS:Intrusion Detection System),IDS是继防火墙之后的第二道安全闸门,它在不影响网络性能的情况下依照一定的安全策略,对网络的运行状况进行监测。它能够帮助网络系统快速发现网络攻击的发生,对得到的数据进行分析,一旦发现入侵,及进做出响应,包括切断网络连接、记录或者报警等。由于入侵检测能在不影响网络性能的情况下对网络进行监测,为系统提供对内部攻击、外部攻击和误操作的有效保护。因此,为网络安全提供高效的入侵检测及相应的防护手段,它以探测与控制为技术本质,能弥补防火墙的不足,起着主动防御的作用,是网络安全中极其重要的部分。免费论文。
2 入侵检测系统的分类
入侵检测系统根据其检测数据来源分为两类:基于主机的入侵检测系统和基于网络的入侵检测系统。
基于主机的入侵检测系统的检测目标是主机系统和系统本地用户。其原理是根据主机的审计数据和系统日志发现可疑事件。该系统通常运行在被监测的主机或服务器上,实时检测主机安全性方面如操作系统日志、审核日志文件、应用程序日志文件等情况,其效果依赖于数据的准确性以及安全事件的定义。基于主机的入侵检测系统具有检测效率高,分析代价小,分析速度快的特点,能够迅速并准确地定位入侵者,并可以结合操作系统和应用程序的行为特征对入侵进行进一步分析、响应。基于主机的入侵检测系统只能检测单个主机系统。
基于网络的入侵检测系统搜集来自网络层的信息。这些信息通常通过嗅包技术,使用在混杂模式的网络接口获得。基于网络的入侵检测系统可以监视和检测网络层的攻击。它具有较强的数据提取能力。在数据提取的实时性、充分性、可靠性方面优于基于主机日志的入侵检测系统。基于网络的入侵检测系统可以对本网段的多个主机系统进行检测,多个分布于不同网段上的基于网络的入侵检测系统可以协同工作以提供更强的入侵检测能力。
3 入侵检测方法
入侵检测方法主要分为异常入侵检测和误用入侵检测。
异常入侵检测的主要前提条件是将入侵性活动作为异常活动的子集,理想状况是异常活动集与入侵性活动集等同,这样,若能检测所有的异常活动,则可检测所有的入侵活动。但是,入侵性活动并不总是与异常活动相符合。这种活动存在4种可能性:(1)入侵性而非异常;(2)非入侵性且异常;(3)非入侵性且非异常;(4)入侵且异常。异常入侵要解决的问题是构造异常活动集,并从中发现入侵性活动子集。异常入侵检测方法依赖于异常模型的建立。不同模型构成不同的检测方法,异常检测是通过观测到的一组测量值偏离度来预测用户行为的变化,然后作出决策判断的检测技术。
误用入侵检测是通过将预先设定的入侵模式与监控到的入侵发生情况进行模式匹配来检测。它假设能够精确地将入侵攻击按某种方式编码,并可以通过捕获入侵攻击将其重新分析整理,确认该入侵行为是否为基于对同一弱点进行入侵攻击方法的变种,入侵模式说明导致安全事件或误用事件的特征、条件、排列和关系。免费论文。根据匹配模式的构造和表达方式的不同,形成了不同的误用检测模型。误用检测模型能针对性地建立高效的入侵检测系统,检测精度高,误报率低,但它对未知的入侵活动或已知入侵活动的变异检测的性能较低。
4 入侵检测系统的评估
对于入侵检测系统的评估,主要的性能指标有:(1)可靠性,系统具有容错能力和可连续运行;(2)可用性,系统开销要最小,不会严重降低网络系统性能;(3)可测试,通过攻击可以检测系统运行;(4)适应性,对系统来说必须是易于开发的,可添加新的功能,能随时适应系统环境的改变;(5)实时性,系统能尽快地察觉入侵企图以便制止和限制破坏;(6)准确性,检测系统具有较低的误警率和漏警率;(7)安全性,检测系统必须难于被欺骗和能够保护自身安全。免费论文。
5 入侵检测的发展趋势
入侵检测作为一种积极主动的安全防护技术,提供了对攻击和误操作的实时保护,在网络系统受到危险之前拦截和响应入侵,但它存在的问题有:误报率和漏报率高、检测速度慢,对IDS自身的攻击,缺乏准确定位与处理机制、缺乏性能评价体系等。在目前的入侵检测技术研究中,其主要的发展方向可概括为:
(1)大规模分布式入侵检测
(2)宽带高速网络的实时入侵检测技术
(3)入侵检测的数据融合技术
(4)与网络安全技术相结合
6 结束语
随着计算机技术以及网络信息技术的高速发展,入侵检测技术已成为计算机安全策略中的核心技术之一。它作为一种积极主动的防护技术,提供了对内部攻击、外部攻击和误操作的实时保护,为网络安全提供高效的入侵检测及相应的防护手段。入侵检测作为一个新的安全机制开始集成到网络系统安全框架中。
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[2]陈明.网络安全教程[M].北京:清华大学出版社,2004,1.
[3]罗守山.入侵检测[M].北京:北京邮电大学出版社,2004.
随着网络的技术的不断发展,互联网的开放性也得到了长足的发展,这为网络信息的共享和交互使用提供了很大方便,但同时也对信息的安全性提出了严峻的挑战。近年来,随着网络的普及与应用领域的逐渐扩展,网络安全与信息安全问题日渐突出。在网络安全的实践中,建立一个完全安全的系统是不现实的。因此,保证计算机系统、网络系统以及整个信息基础设施的安全已经成为刻不容缓的重要课题。
入侵检测技术(IDS)是近年来出现的新型网络安全技术,它是通过从计算机网络系统中的若干关键点收集信息并对其进行分析,从中发现违反安全策略的行为和遭到攻击的迹象,并做出自动的响应。入侵检测通过迅速地检测入侵,在可能造成系统损坏或数据丢失之前,识别并驱除入侵者,使系统迅速恢复正常工作,并且阻止入侵者进一步的行动,它的应用扩展了系统管理员的安全管理能力,帮助计算机系统抵御攻击。因而,研究入侵检测方法和技术,根据这些方法和技术建立相应的入侵检测系统对保证网络安全是非常必要的。
一、入侵检测系统的分类
1.按照检测类型划分
(1)异常检测类型:检测与可接受行为之间的偏差,如果可以定义每项可接受的行为就应该是入侵。首先总结正常操作应该具备的特征(用户轮廓),当用户活动与正常行为有重大偏离时即被认为是入侵。这种检测模型漏报率低,误报率高。因为不需要对每种入侵行为进行定义,所以能有效检测未知的入侵。
(2)误用检测类型:检测与已知的不可接受行为之间的匹配程度,如果可以定义所有的不可接受行为,那么每种能够与之匹配的行为都会引起警告。收集非正常操作的行为特征,建立相关的特征库,当监测的用户或系统行为与库中的记录相匹配时,系统就认为这种行为是入侵。这种检测模型误报率、漏报率高。对于已知的攻击,它可以详细、准确地报告出攻击类型,但是对未知攻击却效果有限,而且特征库必须不断更新。
2.按照检测对象划分
(1)基于主机:系统分析的数据是计算机操作系统的时间日志、应用程序的时间日志、系统调用、端口调用和安全审计记录。主机入侵检测系统保护的一般是所在的主机系统。是来实现的,是运行在目标主机上的小的可执行程序,它们与命令控制台通信。
(2)基于网络:系统分析的数据是网络上的数据包。网络型入侵检测系统担负着保护整个网段的任务,基于网络的入侵检测系统由遍及网络的传感器组成,传感器是一台将以太网置于混杂模式的计算机,用于嗅探网络上的数据包。科技论文。
(3)混合型:基于网络和基于主机的入侵检测系统都有不足之处,会造成防御体系的不全面,综合了基于网络和基于主机的混合型入侵检测系统,既可以发现网络中的攻击信息,也可以从系统日志中发现异常情况。
3.按照工作方式分类
(1)离线检测:这是一种非实时工作的系统,在时间发生后分析审计时间,从中检查入侵事件。这类系统的成本低,可以分析大量事件,调查长期的情况,有利于其它方法提供及时的保护。而且,很多侵入在完成之后都将审计事件删除,使其无法审计。
(2)在线检测:对网络数据包或主机的审计事件进行实时分析,可以快速反映,保护系统的安全;但在系统规模比较大时,难以保证实时性。
二、入侵检测系统存在的主要问题
1.误报
误报是指被入侵检测系统测出但其实是正常及合法使用受保护网络和计算机的警报。假警报不但令人讨厌,并且降低入侵检测系统的效率。攻击者可以而且往往是利用包结构伪造无威胁的,“正常”假警报,以诱使收受人把入侵检测系统关掉。
没有一个入侵检测无敌于误报,应用系统总会发生错误,原因是:缺乏共享信息的标准机制和集中协调的机制,不同的网络及主机有小同的安全问题,不同的入侵检测系统有各自的功能;缺乏揣摩数据在一段时间内行为的能力;缺乏有效跟踪分析等。
2.精巧及有组织的攻击
攻击可以来自四面八方,特别是一群人组织策划且攻击者技术高超的攻击,攻击者花费很多时间准备,并发动全球性攻击,要找出这样复杂的攻击是一件难事。
3.入侵检测系统的互动性能不高
在大型网络中,网络的不同部分可能使用了多种入侵检测系统,甚至还有防火墙、漏洞扫描等其他类别的安全设备,这些入侵检测系统之间以及IDS和其他安全组件之间如何交换信息,共同协作来发现攻击、做出相应并阻止攻击是关系整个系统安全性的重要因素。
三、入侵检测系统发展的主要趋势
目前除了完善常规的、传统的技术(模式识别和完整性检测)外,入侵检测系统应重点加强与统计分析相关技术的研究。许多学者在研究新的检测办法,如采用自动的主动防御办法,将免疫学原理应用到入侵检测的方法等。其主要发展方向可以概括为以下几个方面:
1.入侵检测系统的标准化
就目前而言,入侵检测系统还缺乏相应的标准,不同的入侵检测系统之间的数据交换和信息通信几乎不可能。目前,DARPA和IETF的入侵检测工作组试图对入侵检测系统进行标准化工作,分别制定了CIDF和IDMEF标准,从体系结构、通信机制、消息格式等各方面对入侵检测系统规范化,但进展非常缓慢,尚没有被广泛接受的标准出台。因而,具有标准化接口的入侵检测系统将是下一代入侵检测系统的特征。
2.分布式入侵检测
分布式入侵检测的第一层含义是针对分布式网络攻击的检测方法;第二层含义即使用分布式的方法来实现分布式的攻击,其中的关键技术为信息的协同处理与入侵攻击的全局信息的提取。
3.应用层入侵检测
许多入侵的语义只有在应用层才能理解,而目前的入侵检测系统仅能检测Web之类的通用协议,不能处理如Lotus Notes数据库系统等其他的应用系统。许多基于客户/服务器结构、中间件技术及对象技术的大型应用,需要应用层的入侵检测保护。科技论文。
4.智能入侵检测
目前,入侵方法越来越多样化与综合化,尽管已经有智能体系、神经网络与遗传算法应用在入侵检测领域,但这些只是一些尝试性的研究工作,需要对智能化的入侵检测系统进一步研究,以解决其自学习与自适应能力。
5.建立入侵检测系统评价体系
设计通用的入侵检测测试、评估办法和平台,实现对多种入侵检测系统的检测,已成为当前入侵检测系统的另一重要研究与发展领域。评价入侵检测系统可从检测范围、系统资源占用、自身的可靠性等方面进行,评价指标有:能否保证自身的安全、运行与维护系统的开销、报警准确率、负载能力以及可支持的网络类型、支持的入侵特征数、是否支持IP碎片重组、是否支持TCP流重组等。
6.综合性检测系统
单一的技术很难构筑一道强有力的安全防线,这就需要和其他安全技术共同组成更完备的安全的保障系统,如结合防火墙、PKIX、安全电子交易SET等新的网络安全与电子商务技术,提供完整的网络安全保障体系。科技论文。
四、结语
入侵检测作为一种积极主动地安全防护技术,提供了对内部攻击、外部攻击和误操作的实时保护,在网络系统受到危害之前拦截和响应入侵。但是目前,入侵检测技术主要停留在异常检测和误用检测上,这两种方法都还不完善,存在着这样那样的缺陷。网络入侵技术不断发展,入侵行为表现出不确定性、复杂性、多样性等特点;网络应用的发展带来了新的问题,如高速网络其流量大,基于网络的检测系统如何适应这种情况?基于主机审计数据这怎样做到既减小数据量,又能有效地检测到入侵行为?入侵检测技术己经成为当前网络技术领域内的一个研究热点,在未来的发展过程中,将越来越多地与其他科学和技术进行交融汇合,如数据融合、人工智能以及网络管理等等。随着网络信息技术的发展,入侵检测技术也在不断地发展,已经出现了很多新的方向,如宽带高速网络的实时入侵检测技术、大规模分布式入侵检测技术等。
参考文献:
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在网络技术日新月异的今天,基于网络的计算机应用已经成为发展的主流。政府、教育、商业、金融等机构纷纷联入Internet,全社会信息共享已逐步成为现实。然而,近年来,网上黑客的攻击活动正以每年10倍的速度增长。因此,保证计算机系统、网络系统以及整个信息基础设施的安全已经成为刻不容缓的重要课题。
1 防火墙
目前防范网络攻击最常用的方法是构建防火墙。
防火墙作为一种边界安全的手段,在网络安全保护中起着重要作用。其主要功能是控制对网络的非法访问,通过监视、限制、更改通过网络的数据流,一方面尽可能屏蔽内部网的拓扑结构,另一方面对内屏蔽外部危险站点,以防范外对内的非法访问。然而,防火墙存在明显的局限性。
(1)入侵者可以找到防火墙背后可能敞开的后门。如同深宅大院的高大院墙不能挡住老鼠的偷袭一样,防火墙有时无法阻止入侵者的攻击。
(2)防火墙不能阻止来自内部的袭击。调查发现,50%的攻击都将来自于网络内部。
(3)由于性能的限制,防火墙通常不能提供实时的入侵检测能力。毕业论文 而这一点,对于层出不穷的网络攻击技术来说是至关重要的。
因此,在Internet入口处部署防火墙系统是不能确保安全的。单纯的防火墙策略已经无法满足对安全高度敏感部门的需要,网络的防卫必须采用一种纵深的、多样化的手段。
由于传统防火墙存在缺陷,引发了入侵检测IDS(Intrusion Detection System)的研究和开发。入侵检测是防火墙之后的第二道安全闸门,是对防火墙的合理补充,在不影响网络性能的情况下,通过对网络的监测,帮助系统对付网络攻击,扩展系统管理员的安全管理能力(包括安全审计、监视、进攻识别和响应),提高信息安全基础结构的完整性,提供对内部攻击、外部攻击和误操作的实时保护。现在,入侵检测已经成为网络安全中一个重要的研究方向,在各种不同的网络环境中发挥重要作用。
2 入侵检测
2.1 入侵检测
入侵检测是通过从计算机网络系统中的若干关键点收集信息并对其进行分析,从中发现违反安全策略的行为和遭到攻击的迹象,并做出自动的响应。其主要功能是对用户和系统行为的监测与分析、系统配置和漏洞的审计检查、重要系统和数据文件的完整性评估、已知的攻击行为模式的识别、异常行为模式的统计分析、操作系统的审计跟踪管理及违反安全策略的用户行为的识别。入侵检测通过迅速地检测入侵,在可能造成系统损坏或数据丢失之前,识别并驱除入侵者,使系统迅速恢复正常工作,并且阻止入侵者进一步的行动。同时,收集有关入侵的技术资料,用于改进和增强系统抵抗入侵的能力。
入侵检测可分为基于主机型、基于网络型、基于型三类。从20世纪90年代至今,英语论文 已经开发出一些入侵检测的产品,其中比较有代表性的产品有ISS(Intemet Security System)公司的Realsecure,NAI(Network Associates,Inc)公司的Cybercop和Cisco公司的NetRanger。
2.2 检测技术
入侵检测为网络安全提供实时检测及攻击行为检测,并采取相应的防护手段。例如,实时检测通过记录证据来进行跟踪、恢复、断开网络连接等控制;攻击行为检测注重于发现信息系统中可能已经通过身份检查的形迹可疑者,进一步加强信息系统的安全力度。入侵检测的步骤如下:
收集系统、网络、数据及用户活动的状态和行为的信息
入侵检测一般采用分布式结构,在计算机网络系统中的若干不同关键点(不同网段和不同主机)收集信息,一方面扩大检测范围,另一方面通过多个采集点的信息的比较来判断是否存在可疑现象或发生入侵行为。
入侵检测所利用的信息一般来自以下4个方面:系统和网络日志文件、目录和文件中的不期望的改变、程序执行中的不期望行为、物理形式的入侵信息。
(2)根据收集到的信息进行分析
常用的分析方法有模式匹配、统计分析、完整性分析。模式匹配是将收集到的信息与已知的网络入侵和系统误用模式数据库进行比较,从而发现违背安全策略的行为。
统计分析方法首先给系统对象(如用户、文件、目录和设备等)创建一个统计描述,统计正常使用时的一些测量属性。测量属性的平均值将被用来与网络、系统的行为进行比较。当观察值超出正常值范围时,就有可能发生入侵行为。该方法的难点是阈值的选择,阈值太小可能产生错误的入侵报告,阈值太大可能漏报一些入侵事件。
完整性分析主要关注某个文件或对象是否被更改,包括文件和目录的内容及属性。该方法能有效地防范特洛伊木马的攻击。
3 分类及存在的问题
入侵检测通过对入侵和攻击行为的检测,查出系统的入侵者或合法用户对系统资源的滥用和误用。工作总结 根据不同的检测方法,将入侵检测分为异常入侵检测(Anomaly Detection)和误用人侵检测(Misuse Detection)。
3.1 异常检测
又称为基于行为的检测。其基本前提是:假定所有的入侵行为都是异常的。首先建立系统或用户的“正常”行为特征轮廓,通过比较当前的系统或用户的行为是否偏离正常的行为特征轮廓来判断是否发生了入侵。此方法不依赖于是否表现出具体行为来进行检测,是一种间接的方法。
常用的具体方法有:统计异常检测方法、基于特征选择异常检测方法、基于贝叶斯推理异常检测方法、基于贝叶斯网络异常检测方法、基于模式预测异常检测方法、基于神经网络异常检测方法、基于机器学习异常检测方法、基于数据采掘异常检测方法等。
采用异常检测的关键问题有如下两个方面:
(1)特征量的选择
在建立系统或用户的行为特征轮廓的正常模型时,选取的特征量既要能准确地体现系统或用户的行为特征,又能使模型最优化,即以最少的特征量就能涵盖系统或用户的行为特征。
(2)参考阈值的选定
由于异常检测是以正常的特征轮廓作为比较的参考基准,因此,参考阈值的选定是非常关键的。
阈值设定得过大,那漏警率会很高;阈值设定的过小,则虚警率就会提高。合适的参考阈值的选定是决定这一检测方法准确率的至关重要的因素。
由此可见,异常检测技术难点是“正常”行为特征轮廓的确定、特征量的选取、特征轮廓的更新。由于这几个因素的制约,异常检测的虚警率很高,但对于未知的入侵行为的检测非常有效。此外,由于需要实时地建立和更新系统或用户的特征轮廓,这样所需的计算量很大,对系统的处理性能要求很高。
3.2 误用检测
又称为基于知识的检测。其基本前提是:假定所有可能的入侵行为都能被识别和表示。首先,留学生论文 对已知的攻击方法进行攻击签名(攻击签名是指用一种特定的方式来表示已知的攻击模式)表示,然后根据已经定义好的攻击签名,通过判断这些攻击签名是否出现来判断入侵行为的发生与否。这种方法是依据是否出现攻击签名来判断入侵行为,是一种直接的方法。
常用的具体方法有:基于条件概率误用入侵检测方法、基于专家系统误用入侵检测方法、基于状态迁移分析误用入侵检测方法、基于键盘监控误用入侵检测方法、基于模型误用入侵检测方法。误用检测的关键问题是攻击签名的正确表示。
误用检测是根据攻击签名来判断入侵的,根据对已知的攻击方法的了解,用特定的模式语言来表示这种攻击,使得攻击签名能够准确地表示入侵行为及其所有可能的变种,同时又不会把非入侵行为包含进来。由于多数入侵行为是利用系统的漏洞和应用程序的缺陷,因此,通过分析攻击过程的特征、条件、排列以及事件间的关系,就可具体描述入侵行为的迹象。这些迹象不仅对分析已经发生的入侵行为有帮助,而且对即将发生的入侵也有预警作用。
误用检测将收集到的信息与已知的攻击签名模式库进行比较,从中发现违背安全策略的行为。由于只需要收集相关的数据,这样系统的负担明显减少。该方法类似于病毒检测系统,其检测的准确率和效率都比较高。但是它也存在一些缺点。
3.2.1 不能检测未知的入侵行为
由于其检测机理是对已知的入侵方法进行模式提取,对于未知的入侵方法就不能进行有效的检测。也就是说漏警率比较高。
3.2.2 与系统的相关性很强
对于不同实现机制的操作系统,由于攻击的方法不尽相同,很难定义出统一的模式库。另外,误用检测技术也难以检测出内部人员的入侵行为。
目前,由于误用检测技术比较成熟,多数的商业产品都主要是基于误用检测模型的。不过,为了增强检测功能,不少产品也加入了异常检测的方法。
4 入侵检测的发展方向
随着信息系统对一个国家的社会生产与国民经济的影响越来越大,再加上网络攻击者的攻击工具与手法日趋复杂化,信息战已逐步被各个国家重视。近年来,入侵检测有如下几个主要发展方向:
4.1 分布式入侵检测与通用入侵检测架构
传统的IDS一般局限于单一的主机或网络架构,对异构系统及大规模的网络的监测明显不足,再加上不同的IDS系统之间不能很好地协同工作。为解决这一问题,需要采用分布式入侵检测技术与通用入侵检测架构。
4.2应用层入侵检测
许多入侵的语义只有在应用层才能理解,然而目前的IDS仅能检测到诸如Web之类的通用协议,而不能处理Lotus Notes、数据库系统等其他的应用系统。许多基于客户/服务器结构、中间件技术及对象技术的大型应用,也需要应用层的入侵检测保护。
4.3 智能的入侵检测
入侵方法越来越多样化与综合化,尽管已经有智能体、神经网络与遗传算法在入侵检测领域应用研究,但是,这只是一些尝试性的研究工作,需要对智能化的IDS加以进一步的研究,以解决其自学习与自适应能力。
4.4 入侵检测的评测方法
用户需对众多的IDS系统进行评价,评价指标包括IDS检测范围、系统资源占用、IDS自身的可靠性,从而设计出通用的入侵检测测试与评估方法与平台,实现对多种IDS的检测。
4.5 全面的安全防御方案
结合安全工程风险管理的思想与方法来处理网络安全问题,将网络安全作为一个整体工程来处理。从管理、网络结构、加密通道、防火墙、病毒防护、入侵检测多方位全面对所关注的网络作全面的评估,然后提出可行的全面解决方案。
综上所述,入侵检测作为一种积极主动的安全防护技术,提供了对内部攻击、外部攻击和误操作的实时保护,使网络系统在受到危害之前即拦截和响应入侵行为,为网络安全增加一道屏障。随着入侵检测的研究与开发,并在实际应用中与其它网络管理软件相结合,使网络安全可以从立体纵深、多层次防御的角度出发,形成人侵检测、网络管理、网络监控三位一体化,从而更加有效地保护网络的安全。
参考文献
l 吴新民.两种典型的入侵检测方法研究.计算机工程与应用,2002;38(10):181—183
2 罗妍,李仲麟,陈宪.入侵检测系统模型的比较.计算机应用,2001;21(6):29~31
3 李涣洲.网络安全与入侵检测技术.四川师范大学学报.2001;24(3):426—428
1数据库入侵检测技术
计算机数据库能够安全有效的使用。入侵技术的检测具有如下功能:(1)能有效的对用户的行为进行监控与分析;(2)对计算机系统运行的变化弱点进行审计分析;(3)在检测到入侵并识别之后进行预警;(4)对计算机系统的异常信息进行分析,并对关键的信息进行评估分析;(5)对检测到操作系统的异常情况进行跟踪处理。一般的计算机入侵系统主要包括如图1所示。
1.1数据库入侵检测技术
计算机入侵检测技术是在互联网技术快速发展的时代背景下,为了保证计算机数据库的安全而产生的。可以在计算机运行的过程中,对一些有可能危害计算机运行安全的网站或者病毒进行阻拦,防止出现病毒入侵计算机数据库的情况,保证计算机数据库的安全。利用入侵检测技术,但计算机出现病毒即将入侵的情况时,检测系统就会自动响起报警系统,这些计算机管理人员就会通过报警声得知计算机出现安全问题,可以立即采取促使,阻止并且的入侵行为,保护计算机数据库的安全。入侵检测技术还可以对计算机内部自带的一些系统出现的入侵行为进行防范,入侵检测技术对一些可以收集一些没有授权的信息,可以提前这些信息进行入侵的防范工作,当在计算机运行时出现入侵行为以后能够及时的做出反应。将入侵检测系统应用在计算机数据库的安全管理之中,可以起到对计算机安全的监控作用,通过对计算机运行的实时监控和监测,保证能够第一时间发展其中的问题。利用计算机监测系统,还可以减轻计算机检测人员的工作量,能够使他们有更多的时间去制定解决入侵病毒,提高计算机数据安全管理的效率。
1.2入侵检测常用的两种方法
1.2.1误用检测方法误用检测是入侵检测技术中最常用的的一种检测方法,利用误用检测的方法,可以总结过去入侵的经验教训,分析过去对计算机数据库出现入侵的具体情况的解决措施,总结出入侵的主要规律。通过对这些入侵规律的不断了解,并且对计算机的运行情况进行监测,就可以发展计算机是否存在病毒入侵的情况。如果发现计算机数据库存在着病毒入侵的情况,通过误用检测的方法,可以快速的分析出入侵的原因和情况,以至于能够快速准的制定解决方案。但是误用检测对系统内部的入侵情况不能及时的做出反应,因为误用方法不可能独立的应用,职能依靠于一种具体的系统来进行,这就会影响系统的移植性,造成不能对一些从未出现过的病毒进行检测,降低了检测的准确性。1.2.2异常检测方法异常检测方法是在计算机运行的基础上,通过对计算机运行是否存在入侵情况的假设来进行的。在利用异常检测的方法进行系统的监测时,通过将一些正常使用的模式和非正常使用的模式进行对比分析,从对比出的不同结果来发现系统中存在的入侵行为。这种异常检测的方法和误用检测方法不同,不用依赖系统进行操作,降低了对系统入侵行为的局限性,可以检测出新型入侵行为。但是异常检测方法也存在着一些问题,例如异常检测方法虽然能够检测出入侵行为,但是不能对入侵行为进行具体的描述,就会导致系统在检测的过程中容易发生失误问题。
2数据挖掘技术在数据库入侵检测中的应用
为了防止数据库数据的额损失,防止出现数据库入侵问题,计算机数据管理专家不断的根据先进的互联网数据库的特点进行研究和分析。将入侵检测技术应用到计算机数据库的数据安全管理中,可以有效的对计算机运行时出现的一些病毒或者是一些非正常的访问进行阻挡,防止出现恶意软件入侵数据库的情况,保护了数据库数据的安全。2.1数据挖掘技术概述在对数据库的入侵情况进行检测时,可以利用数据挖掘技术。可以对数据库之中的一些不完整的数据和正常完整的数据进行区分,并且可以将不完整的数据信息进行彻底的清除。
2.2数据库入侵检测中常用的数据挖掘方法
2.2.1关联规则的挖掘使用关联规则的挖掘首先要在数据库中找出记录集合,通过对记录集合分析和检测,发现其中数据之间存在的相似之处,借助频繁项集生成的规则,对数据进行挖掘。2.2.2序列模式的挖掘使用序列模式的挖掘也是为了发展数据库之中的数据存在的相似点。利用序列模式的挖掘的优势,主要就是体现在可以对数据库记录之间时间窗口的挖掘,可以在对数据库中的数据进行审计时找出其中存在的规律。
3结语
近几年,随着社会经济的快速发展,已经进去到了互联网时代。网络技术被广泛到生产生活中。为企业的发展了巨大的作用,但是在网络技术快速发展的背景下,也为企业的发展带来了巨大的安全隐患。网络操作存在着病毒入侵的风险,随时可能对数据库中的企业的信息安全造成威胁,病毒入侵可能导致企业的商业机密泄露,影响企业在市场中的竞争力。为了提高对计算机数据库的安全管理,本论文对数据库入侵检测技术进行了分析,希望能够对入侵检测技术的推广起到借鉴作用,保障网络信息的基本安全。
参考文献
1 高校网络环境的入侵检测方案的问题
1.1 入侵检测方案
随着“计算机网络技术”的高速发展,网络终端、测试平台、监控系统等方面已经出现相对完善的发展。这些显著的发展和技术,为高校网络环境提供了获取信息的便利性,但不可否认的是,网络安全已经成为不能不考虑的问题。入侵检测方案正是利用利用网络平台,通过网络与远程服务器交换,将终端数据库分布实现入侵检测监控的办法。
1.2 高校网络环境现状
当前,高校网络环境是虚拟网络平台。在网络开放环境下,虚拟网络平台的入侵检测方案既要允许高校主机数据库对专用用户的可用性,又要保证对非法用户的筛选和防御。其实,当前大多数高校网络环境的入侵方案是专用用户才能评价发现检测的模式。在数据库环境下,高校网络环境的设计理念应尽量符合人的感知和认知过程,实现“用户的高校网络环境系统”。很多高校的网络环境都是基于WEB的数据库的转换和数据交换监控,数据库相对简单,断接相当频繁,入侵检测的方式单一,安全可靠性低。面对平台和数据容量的增加,客观上要求基于自动检测,能够对数据库进行分析、聚类、纠错、响应及时的遗传算法的高效网络,才能处理访问数据库的繁杂,实现专用用户交互、完成网络平台多样化数据的可扩展性。因此,高校网络环境情况影响着数据库交换,更影响着入侵检测方案实施和制定,必须按照网络平台需求,构建适应高校网络平台的入侵检测方案。
1.3 高校网络环境的入侵检测方案的关键点
高校网络环境的入侵检测方案的关键点就是要充分利用高校网络资源平台,整合数据库、角色管理的安全模型、校园无缝隙监控、多方位反馈与应对系统等资源,预测或实时处理高校网络入侵时间的发生。
2 高校网络环境的入侵检测方案思考
2.1 建立适合高校网络环境的检测系统平台
在当前高校网络环境下的入侵检测,必须运用比较成熟“云计算技术”,实现检测方案系统。
云计算技术利用高速互联网的传输能力,将计算、存储、软件、服务等资源从分散的个人计算机或服务器移植到互联网中集中管理的大规模高性能计算机、个人计算机、虚拟计算机中,从而使用户像使用电力一样使用这些资源。云计算表述了一种新的计算模式:应用、数据和IT资源以服务的方式通过网络提供给用户使用。
从网络平台系统看,云计算也是一种基础架构管理的方法论,大量的计算资源组成IT资源池,用于动态创建高度虚拟化的资源提供用户使用。网络平台可将各种资源汇聚为“一个可动态分配的计算机系统资源池”,软件、硬件、数据、信息服务等都可以在“云计算”这一平台上租赁使用。用户无需了解底层系统的支撑架构,不需要维护和购买相应的软硬件,通过专用密钥进入云计算平台即可享用各种低成本的信息化服务。云计算能改变了原有的互联网资源提供商需要独立、分散建造机房、运营系统、维护安全的困境,极大低降低了高校整体能源消耗,为高校提供了绿色、低碳、高效的IT基础设施实施及检测管理方案。 转贴于
2.2 入侵检测机制
高校网络环境的入侵检测体系结构在高校网络环境的技术条件下,必须依据网络NIDS模块,组建检测管理平台:主要有如下模块组成:应用任务模块(负责系统管理功能);入侵检测与分析模块;数据库交换模块(负责数据包嗅探、预处理过滤和固定字段模式匹配)。入侵检测主要功能就是实现网络环境下实时流量分析以及入侵检测功能。针对硬件逻辑和核心态软件逻辑采用的高效检测策略,利用入侵检测模块中,入侵检测模型包括三个主要的流程:
第一步骤:高校网络环境的入侵检测体系的调度平台,从用户请求队列中取出优先级最高的用户请求R。R首先读取元数据库,根据用户请求的硬件资源判断是否能被当前空闲的物理机资源满足,如CPU频率、核心数、带宽、存储、硬盘空间等。如果能满足,则直接转向步骤2;如果不能满足,判断是否可以通过平台虚拟机迁移,释放相关资源;如果可以则在执行迁移步骤,转步骤2;如果即使迁移也无法完成,则退出,并报告用户资源无法完成请求。
第二步骤:如果资源请求可以满足,调度服务器从存储结点中选择与用户请求对应的虚拟机模板T(对于新建立的虚拟机)或虚拟机镜像I。
第三步骤:调度服务器将I迁入对应的物理机,并创建对应的虚拟机实例V。
如果平台需要调整现有物理机上的虚拟机分布,如何以最小的调整代价,实现资源的重新分配。对于部分平台,由于迁移可能造成虚拟平台的不稳定;迁移的条件要求较高,以确保最少的虚拟机受到影响为准。
3 结论
高校网络环境的入侵检测方案的思考,是适应高校检测环境的发展要求,必须把握其发展方向和关键技术;实现高校网络环境入侵检测方案。在现代技术条件下高校网络环境虽然技术存在的一些缺陷,但入侵检测方案成为主流监控手段的发展方向已经不可改变。我们相信,基于高校网络环境的入侵检测方案的理念,相信能够成为新的监控技术发展的亮点。
参考文献
[1]申建刚、夏国平、邱巩强,基于云计算技术虚拟现实的施工设备布置系统,计算机集成制造系统,2009.10.
[2]刘秀玲、杜欢平、杨国杰,分布式多交互虚拟场景渲染的协同控制,计算机工程与应用,2009.29.
目前,开放式网络环境使人们充分享受着数字化,信息化给人们日常的工作生活学习带来的巨大便利,也因此对计算机网络越来越强的依赖性,与此同时,各种针对网络的攻击与破坏日益增多,成为制约网络技术发展的一大障碍。传统的安全技术并不能对系统是否真的没有被入侵有任何保证。入侵检测系统已经成为信息网络安全其必不可少的一道防线。
人体内有一个免疫系统,它是人体抵御病原菌侵犯最重要的保卫系统,主要手段是依靠自身的防御体系和免疫能力。一些学者试图学习和模仿生物机体的这种能力,将其移植到计算机网络安全方面。相关研究很多都基于生物免疫系统的体系结构和免疫机制[5]。基于免疫理论的研究已逐渐成为目前人们研究的一个重要方向,其研究成果将会为计算机网络安全提供一条新的途径。
一、入侵检测简介
入侵即入侵者利用主机或网络中程序的漏洞,对特权程序进行非法或异常的调用,使外网攻击者侵入内网获取内网的资源。入侵检测即是检测各种非法的入侵行为。入侵检测提供了对网络的实时保护,在系统受到危害时提前有所作为。入侵检测严密监视系统的各种不安全的活动,识别用户不安全的行为。入侵检测应付各种网络攻击,提高了用户的安全性。入侵检测[4]技术就是为保证网路系统的安全而设计的一种可以检测系统中异常的、不安全的行为的技术。
二、基于免疫机理的入侵检测系统
(一)入侵检测系统和自然免疫系统用四元函数组来定义一个自然免疫系统∑nis[5],∑nis=(xnis,ωnis,ynis,gnis)xnis是输入,它为各种类型的抗原,令z表示所有抗原,抗原包括自身蛋白集合和病原体集合这两个互斥的集合,即,用w表示自身蛋白集合,nw表示病原体集合,有s∪nw=z,w=ynis是输出,只考虑免疫系统对病原体的识别而不计免疫效应,ynis取0或1,分别表示自然免疫系统判别输入时的自身或非自身。
gnis是一个自然免疫系统输入输出之间的非线性关系函数,则有ynis=gnis(xnis)=ωnis为自然免疫系统的内部组成。而根据系统的定义,入侵检测系统可以表示为∑ids=(xids,ωids,yids,gids)
式中,xids是入侵检测系统的输入。令m表示是整个论域,整个论域也可以划分成为两个互斥的集合即入侵集合,表示为i和正常集合表示﹁i,有i∪﹁i=m,i∩﹁i=输入xids,输出yids,此时入侵检测系统具有报警s和不报警﹁a两种状态,报警用1表示,不报警用0表示。
gids表示输入与输出之间的非线性函数关系,则有yids=gids(xids)=ωids是自然免疫系统的内部组成。不同种类的检测系统具有不同的ωids,产生不同的ωids,从而将输入向量映射到输出。
(二)基于自然免疫机理的入侵检测系统的设计
自然免疫系统是一个识别病原菌的系统,与网络入侵检测系统有很多类似之处,因此自然免疫系统得到一个设计网络入侵检测系统的启发,我们先来研究自然入侵检测系统的动态防护性、检测性能、自适应性以及系统健壮性这四个特性[5]。
1.动态防护性。
自然免疫系统可以用比较少的资源完成相对复杂的检测任务。人体约有1016种病原体需要识别,自然免疫系统采用动态防护,任一时刻,淋巴检测器只能检测到病原体的一个子集,但淋巴检测器每天都会及时更新,所以每天检测的病原体是不同的,淋巴细胞的及时更新,来应对当前的待检病原体。
2.检测性能。
自然免疫系统具有非常强的低预警率和高检测率。之所以具有这样好的检测性能,是因为自然免疫系统具有多样性、多层次、异常检测能力、独特性等多种特性。
3.自适应性。
自然免疫系统具有良好的自适应性,检测器一般情况下能够检测到频率比较高的攻击规则,很少或基本根本没有检测到入侵的规则,将会被移出常用检测规则库,这样就会使得规则库中的规则一直可以检测到经常遇到的攻击。基于免疫机理的入侵检测系统采用异常检测方法检测攻击,对通过异常检测到的攻击提取异常特征形成新的检测规则,当这些入侵再次出现时直接通过规则匹配直接就可以检测到。
4.健壮性。
自然免疫系统采用了高度分布式的结构,基于免疫机理研究出的入侵检测系统也包含多个子系统和大量遍布整个系统的检测,每个子系统或检测仅能检测某一个或几类入侵,而多个子系统或大量检测器的集合就能检测到大多数入侵,少量几个的失效,不会影响整个系统的检测能力[4]。
(三)基于免疫机理的入侵检测系统体系架构
根据上述所讨论的思想,现在我们提出基于免疫机理的入侵检测系统aiids[1],包括如下四个组成部分:
1.主机入侵检测子系统。
其入侵信息来源于被监控主机的日志。它由多个组成,主要监控计算机网络系统的完整保密以及可用性等方面。
2.网络入侵子系统。
其入侵信息来源于局域网的通信数据包。该数据包一般位于网络节点处,网络入侵子系统首先对数据包的ip和tcp包头进行解析,然后收集数据组件、解析包头和提取组件特征、生成抗体和组件的检测、协同和报告、优化规则、扫描攻击以及检测机遇协议漏洞的攻击和拒绝服务攻击等。
3.网络节点入侵子系统。
其入侵信息来源于网络的通信数据包,网络节点入侵子系统监控网络节点的数据包,对数据包进行解码和分析。他包括多个应用层,用来检测应用层的各种攻击。
4.控制台。
论文关键词:计算机,网络安全,安全管理,密钥安全技术
当今社会.网络已经成为信息交流便利和开放的代名词.然而伴随计算机与通信技术的迅猛发展.网络攻击与防御技术也在循环递升,原本网络固有的优越性、开放性和互联性变成了信息安全隐患的便利桥梁.网络安全已变成越来越棘手的问题在此.笔者仅谈一些关于网络安全及网络攻击的相关知识和一些常用的安全防范技术。
1网络信息安全的内涵
网络安全从其本质上讲就是网络上的信息安全.指网络系统硬件、软件及其系统中数据的安全。网络信息的传输、存储、处理和使用都要求处于安全状态可见.网络安全至少应包括静态安全和动态安全两种静态安全是指信息在没有传输和处理的状态下信息内容的秘密性、完整性和真实性:动态安全是指信息在传输过程中不被篡改、窃取、遗失和破坏。
2网络信息安全的现状
中国互联网络信息中心(CNNIC)的《第23次中国互联网络发展状况统计报告》。报告显示,截至2008年底,中国网民数达到2.98亿.手机网民数超1亿达1.137亿。
Research艾瑞市场咨询根据公安部公共信息网络安全监察局统计数据显示.2006年中国(大陆)病毒造成的主要危害情况:“浏览器配置被修改”是用户提及率最高的选项.达20.9%.其次病毒造成的影响还表现为“数据受损或丢失”18%.“系统使用受限”16.1%.“密码被盗”13.1%.另外“受到病毒非法远程控制”提及率为6.1%“无影响”的只有4.2%。
3安全防范重在管理
在网络安全中.无论从采用的管理模型,还是技术控制,最重要的还是贯彻始终的安全管理管理是多方面的.有信息的管理、人员的管理、制度的管理、机构的管理等.它的作用也是最关键的.是网络安全防范中的灵魂。
在机构或部门中.各层次人员的责任感.对信息安全的认识、理解和重视程度,都与网络安全息息相关所以信息安全管理至少需要组织中的所有雇员的参与.此外还需要供应商、顾客或股东的参与和信息安全的专家建议在信息系统设计阶段就将安全要求和控制一体化考虑进去.则成本会更低、效率会更高那么做好网络信息安全管理.至少应从下面几个方面人手.再结合本部门的情况制定管理策略和措施:
①树立正确的安全意识.要求每个员工都要清楚自己的职责分工如设立专职的系统管理员.进行定时强化培训.对网络运行情况进行定时检测等。
2)有了明确的职责分工.还要保障制度的贯彻落实.要加强监督检查建立严格的考核制度和奖惩机制是必要的。
③对网络的管理要遵循国家的规章制度.维持网络有条不紊地运行。
④应明确网络信息的分类.按等级采取不同级别的安全保护。
4网络信息系统的安全防御
4.1防火墙技术
根据CNCERT/CC调查显示.在各类网络安全技术使用中.防火墙的使用率最高达到76.5%。防火墙的使用比例较高主要是因为它价格比较便宜.易安装.并可在线升级等特点防火墙是设置在被保护网络和外部网络之间的一道屏障,以防止发生不可预测的、潜在破坏性的侵入。它通过监测、限制、更改跨越防火墙的数据流,尽可能地对外部屏蔽网络内部的信息、结构和运行状况.以此来实现网络的安全保护。
4.2认证技术
认证是防止主动攻击的重要技术.它对开放环境中的各种消息系统的安全有重要作用.认证的主要目的有两个:
①验证信息的发送者是真正的主人
2)验证信息的完整性,保证信息在传送过程中未被窜改、重放或延迟等。
4.3信息加密技术
加密是实现信息存储和传输保密性的一种重要手段信息加密的方法有对称密钥加密和非对称密钥加密.两种方法各有所长.可以结合使用.互补长短。
4.4数字水印技术
信息隐藏主要研究如何将某一机密信息秘密隐藏于另一公开的信息中.然后通过公开信息的传输来传递机密信息对信息隐藏而吉.可能的监测者或非法拦截者则难以从公开信息中判断机密信息是否存在.难以截获机密信息.从而能保证机密信息的安全随着网络技术和信息技术的广泛应用.信息隐藏技术的发展有了更加广阔的应用前景。数字水印是信息隐藏技术的一个重要研究方向.它是通过一定的算法将一些标志性信息直接嵌到多媒体内容中.但不影响原内容的价值和使用.并且不能被人的感觉系统觉察或注意到。
4.5入侵检测技术的应用