網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)及應(yīng)用第九章.ppt

第9章 網(wǎng)絡(luò)安全新技術(shù)及應(yīng)用,本章學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)目標(biāo) 隨著現(xiàn)代信息技術(shù)及通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展，近年來出現(xiàn)了可信計算、蜜罐網(wǎng)絡(luò)等安全技術(shù)，從嶄新的角度來解決網(wǎng)絡(luò)安全問題。通過本章的學(xué)習(xí)使學(xué)生了解可信計算的基本功能和體系結(jié)構(gòu)，電子取證的概念基本特征以及取證過程，蜜罐網(wǎng)絡(luò)和基本特征，最后了解安全評估的基本準(zhǔn)則及步驟。 本章知識點 可信計算體系結(jié)構(gòu)和功能 電子取證的概念、特征及計算機取證步驟 蜜罐網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展、基本特征和體系架構(gòu) 安全風(fēng)險評估的基本準(zhǔn)則及步驟,2019/7/15,2,第9章 網(wǎng)絡(luò)安全新技術(shù)及應(yīng)用,9.1 可信計算 9.2 電子取證技術(shù) 9.3 蜜罐網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 9.4 信息安全風(fēng)險評估,2019/7/15,3,9.1 可信計算,9.1.1 可信計算發(fā)展歷程 可信計算技術(shù)的發(fā)展歷程可以分為以下四個階段: 1. 20世紀(jì)70年代初期，J.P.Anderson首次提出可信系統(tǒng)（Trusted System）概念。 2. 20世紀(jì)80年代初期，美國國防部提出了可信計算機系統(tǒng)安全的評價準(zhǔn)則TCSEC ，這就是安全領(lǐng)域著名的橙皮書，其中包括可信計算基的概念。 3. 本世紀(jì)初，由Intel、Compaq、HP、IBM等國際著名IT公司聯(lián)合組建了可信計算平臺聯(lián)盟”。2002年初微軟提出了“可信賴的計算” 4. 2003年4月，TCPA被重組為“可信計算組織”(簡稱TCG）。,9.1.2 可信計算的概念及本質(zhì),9.1.2 可信計算的概念及本質(zhì) 1.概念 目前關(guān)于“可信”的概念，并沒有一個公認(rèn)的定義，但在不同文獻中所定義的可信基本特征是一致的。代表性的概念解釋有4種。 2.本質(zhì) 依據(jù)TCG的觀點，可信計算的本質(zhì)為：通過增強現(xiàn)有的終端體系結(jié)構(gòu)的安全性來保證整個系統(tǒng)的安全，從終端安全啟動到關(guān)鍵組件,2019/7/15,4,9.1.2 可信計算的概念及本質(zhì),運行時可信，不斷地延伸信任鏈，最后通過可信的網(wǎng)絡(luò)連接將信任域推廣到整個網(wǎng)絡(luò)。,2019/7/15,5,9.1.3 可信計算平臺基本屬性與功能,1. 基本屬性 （1）用戶身份的唯一性，用戶工作空間的完整性與私有性； （2）硬件環(huán)境配置、OS內(nèi)核、服務(wù)及應(yīng)用程序的完整性； （3）存儲、處理、傳輸信息的保密性和完整性 2. 基本功能 （1）保護能力,2019/7/15,6,9.1.3 可信計算平臺基本屬性與功能,（2）完整性度量 （3）完整性存儲 （4）完整性報告 9.1.4可信平臺芯片模塊(TPM) 9.1.5可信PC軟件體系架構(gòu) 9.1.6可信網(wǎng)絡(luò)連接 可信網(wǎng)絡(luò)連接（簡稱TNC），本質(zhì)上就是要從終端的完整性開始，建立安全的網(wǎng)絡(luò)連接。,2019/7/15,7,9.1.3 可信計算平臺基本屬性與功能,首先，需要創(chuàng)建一套在可信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部系統(tǒng)運行狀況的策略，然后只有遵守網(wǎng)絡(luò)設(shè)定策略終端才能訪問網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)將隔離和定位那些不遵守策略的設(shè)備。 TNC框架主要提供如下功能： 1. 平臺認(rèn)證 2. 終端安全策略 3. 訪問策略,2019/7/15,8,9.1.3 可信計算平臺基本屬性與功能,4. 評估、隔離及補救 TNC的架構(gòu)分為三類實體：請求訪問者、策略執(zhí)行者、策略定義者。 TNC體系架構(gòu)在縱向分為三個層次，從下到上為： 1. 網(wǎng)絡(luò)訪問層 2. 完整性評估層 3. 完整性度量層,2019/7/15,9,9.1.7 可信計算所面臨的挑戰(zhàn),目前，可信計算技術(shù)正逐步走向成熟，其中所存在的主要問題及面臨的挑戰(zhàn)如下： 1.TPM安全性與測評 2.信任基礎(chǔ)設(shè)施構(gòu)建研究 3.遠(yuǎn)程證明中平臺隱私保護研究,2019/7/15,10,9.2 電子取證技術(shù),9.2.1 電子取證技術(shù)概述 在國外打擊計算機犯罪已有二三十年的歷史，對計算機取證的技術(shù)研究、專門工具軟件的開發(fā)以及相關(guān)商業(yè)服務(wù)出現(xiàn)始于90年代中后期，出現(xiàn)了許多專門的計算機取證部門、實驗室和咨詢服務(wù)公司。 我國的計算機普及與應(yīng)用起步較晚，有關(guān)計算機取證的研究與實踐工作也僅有10年的歷史，計算機取證相關(guān)行業(yè)卻取得了長足進步，各個省市都建立了專門打擊計算機犯罪的網(wǎng)絡(luò)警察隊伍。 根據(jù)電子證據(jù)的來源，電子證據(jù)可以分成兩類：主機電子取證和網(wǎng)絡(luò)電子取證。,2019/7/15,11,9.2.1 電子證據(jù)特點和取證原則,電子證據(jù)具有以下特性： 1、高科技性 2、易破壞性 3、隱蔽性 4、表現(xiàn)形式的多樣性 5、能被精確復(fù)制 6、可恢復(fù)性,2019/7/15,12,9.2.2 電子證據(jù)特點和取證原則,電子證據(jù)的取證原則： 1. 保持?jǐn)?shù)據(jù)的原始性 2. 保持?jǐn)?shù)據(jù)在分析和傳遞過程中的完整性 3. 保持證據(jù)連續(xù)性 4. 取證過程的可認(rèn)證性 5. 取證過程和結(jié)論可重現(xiàn),2019/7/15,13,9.2.3 靜態(tài)取證技術(shù),9.2.3靜態(tài)取證技術(shù) 1. 靜態(tài)取證步驟 共分為5個步驟 2. 靜態(tài)取證系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 3. 靜態(tài)取證的關(guān)鍵技術(shù) （1）磁盤映像拷貝技術(shù) （2）數(shù)據(jù)恢復(fù)技術(shù) （3）證據(jù)分析技術(shù) （4）加密解密技術(shù),2019/7/15,14,9.2.4 動態(tài)取證技術(shù),網(wǎng)絡(luò)動態(tài)電子取證技術(shù)，在是取證人員取得授權(quán)的情況下，將取證設(shè)施部署于犯罪者最可能經(jīng)過的網(wǎng)絡(luò)，利用已掌握的犯罪特征，從網(wǎng)絡(luò)中過濾出正在實施的犯罪，因此基于網(wǎng)絡(luò)的動態(tài)取證屬于犯罪過程中取證，更有利于及時抓捕犯罪分子，降低其社會危害。 動態(tài)取證的證據(jù)主要包括兩部分，其一是實施犯罪的原始網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，另一則是實施犯罪的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)在經(jīng)過的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和目標(biāo)系統(tǒng)中留下的檢測信息、各種日志等。 網(wǎng)絡(luò)動態(tài)電子取證的過程,2019/7/15,15,9.2.5 電子取證相關(guān)工具,9.2.5 電子取證相關(guān)工具 1. EnCase軟件 Encase 軟件由美國Software Guidance 公司研發(fā)，是一個基于Windows 操作系統(tǒng)的取證應(yīng)用程序，為目前使用最為廣泛的計算機取證工具。 2. Forensic Toolkit Forensic Toolkit由美國Access Data 公司研發(fā)，是一系列基于命令行的工具包，是美國警方標(biāo)準(zhǔn)配備。 3. TCT 為了協(xié)助計算機取證而設(shè)計的軟件包。,2019/7/15,16,2019/7/15,17,9.3 蜜罐網(wǎng)絡(luò)技術(shù),9.3.1 蜜網(wǎng)的概念與發(fā)展歷程 9.3.2 蜜網(wǎng)技術(shù)的特點 9.3.3 蜜網(wǎng)的局限性 9.3.4 蜜網(wǎng)體系的核心機制 9.3.5 第一代蜜網(wǎng)技術(shù) 9.3.6 第二代蜜網(wǎng)技術(shù) 9.3.7 虛擬蜜網(wǎng)技術(shù) 9.3.8 第三代蜜網(wǎng)技術(shù) 9.3.9 蜜網(wǎng)應(yīng)用實例 9.3.10 蜜網(wǎng)技術(shù)展望,9.3.1 蜜網(wǎng)的概念與發(fā)展歷程,9.3.1 蜜網(wǎng)的概念與發(fā)展歷程 1. 蜜網(wǎng)概念 2. 發(fā)展歷程 蜜網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展主要經(jīng)歷三個階段: （1）第一代蜜網(wǎng)技術(shù)(1999-2001年)：蜜網(wǎng)早期研究關(guān)注于驗證蜜網(wǎng)理論，試驗蜜網(wǎng)模型。 （2）第二代蜜網(wǎng)技術(shù)(2002-2004年)：從早期的驗證蜜網(wǎng)理論轉(zhuǎn)移到簡化蜜網(wǎng)應(yīng)用。 （3）第三代蜜網(wǎng)技術(shù)（2005年至今）：具有多層次的數(shù)據(jù)控制機制，全面的數(shù)據(jù)捕獲機制，深層次的數(shù)據(jù)分析機制以及高效、靈活的配置和管理機制。,2019/7/15,18,9.3.2 蜜網(wǎng)技術(shù)的特點,1. 蜜網(wǎng)是一個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，而并非單一主機。 2. 蜜網(wǎng)作為一種主動防御方式，在主動搜集進攻者情報的基礎(chǔ)上，事先做好預(yù)警和準(zhǔn)備，把進攻者的攻擊扼殺于萌芽狀態(tài)，最少是可以降低攻擊者進攻的有效性。 3. 蜜網(wǎng)除了主動防御黑客攻擊外，也可以了解自身的安全狀況。 4. 蜜網(wǎng)是為了了解攻擊者的信息而設(shè)計的。,2019/7/15,19,9.3.3 蜜網(wǎng)的局限性,9.3.3 蜜網(wǎng)的局限性 1.蜜網(wǎng)的最大局限性是有限的觀察能力，它僅能監(jiān)聽與分析針對蜜網(wǎng)內(nèi)部蜜罐的攻擊行為。 2. 蜜網(wǎng)雖然具有觀察、捕獲、學(xué)習(xí)攻擊的能力，但學(xué)習(xí)到新的攻擊方法仍及時需要補充到入侵檢測系統(tǒng)的知識庫中，這樣才能提高入侵檢測的性能和整個系統(tǒng)的安全性。 3. 蜜網(wǎng)是一種有效的主動防御技術(shù)，它的優(yōu)勢是傳統(tǒng)的被動防御手段所無法比擬的，但是我們也不能忽視蜜網(wǎng)的實施給系統(tǒng)安全所帶來的風(fēng)險。（三類風(fēng)險）,2019/7/15,20,9.3.4 蜜網(wǎng)體系的核心機制,蜜網(wǎng)體系通常具有三種核心機制：數(shù)據(jù)控制、數(shù)據(jù)捕獲和數(shù)據(jù)采集，它們一起協(xié)同工作用來實現(xiàn)蜜網(wǎng)主動防御的核心價值和功能，并有效地降低系統(tǒng)風(fēng)險。 1. 數(shù)據(jù)控制：目的是確保蜜網(wǎng)中被攻陷的蜜罐主機不會被利用攻擊蜜網(wǎng)之外的其他主機。 2.數(shù)據(jù)捕獲：目的是在黑客無察覺的狀態(tài)下捕獲所有活動與攻擊行為所產(chǎn)生的網(wǎng)絡(luò)通信量，從而才能進一步分析黑客的攻擊目的、所使用的策略與攻擊工具等 3、數(shù)據(jù)采集：目的是針對預(yù)先部署的具有多個邏輯或物理的蜜網(wǎng)所構(gòu)成的分布式蜜網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)，對捕獲的黑客行為信息進行收集。,2019/7/15,21,9.3.5 第一代蜜網(wǎng)技術(shù),第一代蜜網(wǎng)技術(shù)產(chǎn)生于1999年，它是第一個可以實現(xiàn)真正交互性的蜜罐，并且在捕獲大量信息以及未知攻擊方式方面優(yōu)于傳統(tǒng)的蜜罐方案。 1.數(shù)據(jù)控制：在第一代蜜網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)中，數(shù)據(jù)控制機制是由防火墻、入侵檢測系統(tǒng)和路由器共同聯(lián)動實現(xiàn) 2. 數(shù)據(jù)捕獲：從多個層次、多個數(shù)據(jù)源中捕獲數(shù)據(jù)，將會掌握更多的黑客攻擊行為。 3. 第一代蜜網(wǎng)體系架構(gòu)屬于單個部署的蜜網(wǎng)，因此除了在蜜網(wǎng)本身內(nèi)部的數(shù)據(jù)管理之外，數(shù)據(jù)采集機制在這里沒有體現(xiàn)。,2019/7/15,22,9.3.6 第二代蜜網(wǎng)技術(shù),第二代蜜網(wǎng)技術(shù)與第一代蜜網(wǎng)相比，在系統(tǒng)靈活性、可管理性和安全性等方面都有所改進. 1.數(shù)據(jù)控制機制的改進 2.數(shù)據(jù)捕獲機制的改進,2019/7/15,23,9.3.7 虛擬蜜網(wǎng)技術(shù),目前可以將虛擬蜜網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)細(xì)分為兩類：自治型虛擬蜜網(wǎng)和混雜型虛擬蜜網(wǎng)。 1. 自治型虛擬蜜網(wǎng) 它是將整個蜜網(wǎng)系統(tǒng)在一臺物理機器上集中實現(xiàn)，包括用于完成數(shù)據(jù)控制和數(shù)據(jù)捕獲的二層網(wǎng)關(guān)和多個虛擬蜜罐。 2. 混雜型虛擬蜜網(wǎng) 多個蜜罐仍然在另一個機器上基于虛擬機技術(shù)在不同的客戶操作系統(tǒng)上運行。,2019/7/15,24,9.3.8 第三代蜜網(wǎng)技術(shù),1. 數(shù)據(jù)控制機制 第三代蜜網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)中在蜜網(wǎng)網(wǎng)關(guān)上使用了多層次的數(shù)據(jù)控制機制。 2. 數(shù)據(jù)捕獲機制 第三代蜜網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)中主要結(jié)合Argus（流監(jiān)視器）、Snort（入侵檢測系統(tǒng)）、p0f （被動操作系統(tǒng)識別器）、Sebek（數(shù)據(jù)收集器）等關(guān)鍵組件對黑客攻擊行為進行多層次捕獲。 3. 數(shù)據(jù)集中與分析機制,2019/7/15,25,9.3.9 蜜網(wǎng)應(yīng)用實例,本節(jié)給出一個基于第三代蜜網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用實例，介紹蜜網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)在安全局域網(wǎng)的主動防御中的具體應(yīng)用與部署。,2019/7/15,26,9.3.10 蜜網(wǎng)技術(shù)展望,密網(wǎng)技術(shù)經(jīng)過近十年的發(fā)展，具有主動防御的顯著特點，但在核心機制上還不夠完善，有待于進一步的改進。 1.有效地提高蜜網(wǎng)的三種關(guān)鍵核心機制. 2.增強蜜網(wǎng)體系的跨平臺能力 3.需要平衡高交互能力和高風(fēng)險兩者之間的矛盾 4.確保蜜網(wǎng)體系的可生存性值得進一步地探索。 5. 拓展蜜網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用背景，使其能夠面向多種通信網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，發(fā)揮其主動防御的能力。,2019/7/15,27,9.4 信息安全風(fēng)險評估,人們對信息安全內(nèi)涵的認(rèn)識不斷深入，從最初的信息保密性發(fā)展到了信息的完整性、可用性、可控性和不可否認(rèn)性，進而又提出和發(fā)展了“攻（攻擊）、防（防范）、測（檢測）、控（控制）、管（管理）、評（評估）”眾多方面基礎(chǔ)理論和專業(yè)技術(shù)，其中信息安全風(fēng)險評估逐漸成為安全管理領(lǐng)域的一個重要手段和工具。 信息安全是一個動態(tài)的復(fù)雜過程，貫穿信息資產(chǎn)和信息系統(tǒng)的整個生命周期，是信息安全管理的基礎(chǔ)和關(guān)鍵環(huán)節(jié)，必須按照風(fēng)險管理思想，對可能的威脅、脆弱性和需要保護的信息資產(chǎn)進行分析，依據(jù)風(fēng)險評估結(jié)果對信息系統(tǒng)選擇適當(dāng)?shù)陌踩胧?，以妥善?yīng)對可能面對的威脅和可能發(fā)生的風(fēng)險，有針對性進行管理。,9.4.1 信息安全風(fēng)險評估的概念,1、信息安全風(fēng)險評估的定義 信息安全風(fēng)險評估是從風(fēng)險管理角度，運用定性、定量的科學(xué)分析方法和手段，系統(tǒng)地分析信息和信息系統(tǒng)等資產(chǎn)所面臨的人為的和自然的威脅，以及威脅事件一旦發(fā)生系統(tǒng)可能遭受的危害程度，有針對性地提出抵御威脅的安全等級防護對策和整改措施，從而最大限度地減少經(jīng)濟損失和負(fù)面影響。,9.4.1 信息安全風(fēng)險評估的概念,2、相關(guān)概念 資產(chǎn)(Asset) 資產(chǎn)價值（Asset Value） 信息安全風(fēng)險（Information Security Risk） 信息安全風(fēng)險評估（Information Security Risk Assessment） 威脅（Threat） 脆弱性（Vulnerability） 安全事件（Security Event） 安全措施（Security Measure） 安全需求（Security Requirement） 殘余風(fēng)險（Residual Risk）,9.4.1 信息安全風(fēng)險評估的概念,3、風(fēng)險評估的基本要素及關(guān)系,9.4.2 信息安全風(fēng)險評估的發(fā)展歷程,第一個階段（20世紀(jì)6070年代），以計算機為對象的信息保密階段。 第二個階段（20世紀(jì)8090年代），以計算機和網(wǎng)絡(luò)為對象信息安全保護階段。 第三個階段（20世紀(jì)90年代末至今），以信息系統(tǒng)關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施為對象的信息保障階段。,9.4.3 我國在信息安全風(fēng)險評估方面的政策和工作,進入21世紀(jì)，我國的風(fēng)險評估工作取得了較快的發(fā)展，中辦發(fā)200327號文件“國家信息化領(lǐng)導(dǎo)小組關(guān)于加強信息安全保障工作的意見”明確提出“要重視信息安全風(fēng)險評估工作，對網(wǎng)絡(luò)與信息系統(tǒng)安全的潛在威脅、薄弱環(huán)節(jié)、防范措施等進行分析評估，綜合考慮網(wǎng)絡(luò)與信息系統(tǒng)的重要性、涉密程度和面臨的信息安全風(fēng)險等因素，進行相應(yīng)等級的安全建設(shè)和管理”。 2004年1月首次全國信息安全保障工作會議要求“抓緊研究制定基礎(chǔ)信息網(wǎng)絡(luò)和重要信息系統(tǒng)風(fēng)險評估的管理規(guī)范，并組織力量提供技術(shù)支持。,9.4.3 我國在信息安全風(fēng)險評估方面的政策和工作,2003年7月委托國家信息中心組建成立了“信息安全風(fēng)險評估課題組” 2004年9月，“信息安全風(fēng)險評估規(guī)范”和“信息安全風(fēng)險管理指南”兩個標(biāo)準(zhǔn)的初稿完成 2005年，有國務(wù)院信息辦組織，在北京、上海、黑龍江、云南、人民銀行、國家稅務(wù)總局、國家電力總公司和國家信息中心開展風(fēng)險評估的試點工作 2006年1月國務(wù)院信息化辦公室下發(fā)了“關(guān)于開展信息安全風(fēng)險評估工作的意見”，明確了信息安全風(fēng)險評估工作的基本內(nèi)容和原則，