計算機網(wǎng)絡(luò)安全入侵檢測技術(shù)

第5章入侵檢測技術(shù)內(nèi)容提要：入侵檢測概述入侵檢測的技術(shù)實現(xiàn)分布式入侵檢測入侵檢測系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)入侵檢測系統(tǒng)示例本章小結(jié)5.1入侵檢測概述

入侵檢測技術(shù)研究最早可追溯到1980年JamesP.Aderson所寫的一份技術(shù)報告，他首先提出了入侵檢測的概念。1987年DorothyDenning提出了入侵檢測系統(tǒng)（IDS，IntrusionDetectionSystem）的抽象模型（如圖5-1所示），首次提出了入侵檢測可作為一種計算機系統(tǒng)安全防御措施的概念，與傳統(tǒng)的加密和訪問控制技術(shù)相比，IDS是全新的計算機安全措施。返回本章首頁返回本章首頁

入侵檢測技術(shù)研究最早可追溯到1980年JamesP.Aderson所寫的一份技術(shù)報告，他首先提出了入侵檢測的概念。1987年DorothyDenning提出了入侵檢測系統(tǒng)（IDS，IntrusionDetectionSystem）的抽象模型（如圖5-1所示），首次提出了入侵檢測可作為一種計算機系統(tǒng)安全防御措施的概念，與傳統(tǒng)的加密和訪問控制技術(shù)相比，IDS是全新的計算機安全措施。返回本章首頁1988年TeresaLunt等人進一步改進了Denning提出的入侵檢測模型，并創(chuàng)建了IDES（IntrusionDetectionExpertSystem），該系統(tǒng)用于檢測單一主機的入侵嘗試，提出了與系統(tǒng)平臺無關(guān)的實時檢測思想，1995年開發(fā)的NIDES（Next-GenerationIntrusionDetectionExpertSystem）作為IDES完善后的版本可以檢測出多個主機上的入侵。返回本章首頁1990年，Heberlein等人提出了一個具有里程碑意義的新型概念：基于網(wǎng)絡(luò)的入侵檢測——網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)視器NSM（NetworkSecurityMonitor）。1991年,NADIR（NetworkAnomalyDetectionandIntrusionReporter）與DIDS（DistributeIntrusionDetectionSystem）提出了通過收集和合并處理來自多個主機的審計信息可以檢測出一系列針對主機的協(xié)同攻擊。返回本章首頁1994年，MarkCrosbie和GeneSpafford建議使用自治代理（autonomousagents）以提高IDS的可伸縮性、可維護性、效率和容錯性，該理念非常符合計算機科學(xué)其他領(lǐng)域（如軟件代理，softwareagent）正在進行的相關(guān)研究。另一個致力于解決當(dāng)代絕大多數(shù)入侵檢測系統(tǒng)伸縮性不足的方法于1996年提出，這就是GrIDS（Graph-basedIntrusionDetectionSystem）的設(shè)計和實現(xiàn)，該系統(tǒng)可以方便地檢測大規(guī)模自動或協(xié)同方式的網(wǎng)絡(luò)攻擊。返回本章首頁近年來，入侵檢測技術(shù)研究的主要創(chuàng)新有：Forrest等將免疫學(xué)原理運用于分布式入侵檢測領(lǐng)域；1998年RossAnderson和AbidaKhattak將信息檢索技術(shù)引進入侵檢測；以及采用狀態(tài)轉(zhuǎn)換分析、數(shù)據(jù)挖掘和遺傳算法等進行誤用和異常檢測。返回本章首頁5.1.1入侵檢測原理

圖5-2給出了入侵檢測的基本原理圖。入侵檢測是用于檢測任何損害或企圖損害系統(tǒng)的保密性、完整性或可用性的一種網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)。它通過監(jiān)視受保護系統(tǒng)的狀態(tài)和活動，采用誤用檢測（MisuseDetection）或異常檢測（AnomalyDetection）的方式，發(fā)現(xiàn)非授權(quán)的或惡意的系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)行為，為防范入侵行為提供有效的手段。返回本章首頁圖5-2入侵檢測原理框圖

返回本章首頁入侵檢檢測系系統(tǒng)（（IntrusionDetectionSystem，，IDS））就是執(zhí)行入入侵檢測任任務(wù)的硬件件或軟件產(chǎn)產(chǎn)品。IDS通過實時的的分析，檢檢查特定的的攻擊模式式、系統(tǒng)配配置、系統(tǒng)統(tǒng)漏洞、存存在缺陷的的程序版本本以及系統(tǒng)統(tǒng)或用戶的的行為模式式，監(jiān)控與與安全有關(guān)關(guān)的活動。。一個基本的的入侵檢測測系統(tǒng)需要要解決兩個個問題：一一是如何充充分并可靠靠地提取描描述行為特特征的數(shù)據(jù)據(jù)；二是如如何根據(jù)特特征數(shù)據(jù)，，高效并準(zhǔn)準(zhǔn)確地判定定行為的性性質(zhì)。返回本章首首頁5.1.2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)由于網(wǎng)絡(luò)環(huán)環(huán)境和系統(tǒng)統(tǒng)安全策略略的差異，，入侵檢測測系統(tǒng)在具具體實現(xiàn)上上也有所不不同。從系系統(tǒng)構(gòu)成上上看，入侵侵檢測系統(tǒng)統(tǒng)應(yīng)包括事事件提取、、入侵分析析、入侵響響應(yīng)和遠程程管理四大大部分，另另外還可能能結(jié)合安全全知識庫、、數(shù)據(jù)存儲儲等功能模模塊，提供供更為完善善的安全檢檢測及數(shù)據(jù)據(jù)分析功能能（如圖5-3所示示）。返回本章首首頁圖5-3入入侵檢測測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)構(gòu)返回本章首首頁入侵檢測的的思想源于于傳統(tǒng)的系系統(tǒng)審計，，但拓寬了了傳統(tǒng)審計計的概念，，它以近乎乎不間斷的的方式進行行安全檢測測，從而可可形成一個個連續(xù)的檢檢測過程。。這通常是是通過執(zhí)行行下列任務(wù)務(wù)來實現(xiàn)的的：監(jiān)視、分析析用戶及系系統(tǒng)活動；；系統(tǒng)構(gòu)造和和弱點的審審計；識別分析知知名攻擊的的行為特征征并告警；；異常行為特特征的統(tǒng)計計分析；評估重要系系統(tǒng)和數(shù)據(jù)據(jù)文件的完完整性；操作系統(tǒng)的的審計跟蹤蹤管理，并并識別用戶戶違反安全全策略的行行為。返回本章首首頁5.1.3系統(tǒng)分類由于功能和和體系結(jié)構(gòu)構(gòu)的復(fù)雜性性，入侵檢檢測按照不不同的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)有多種分分類方法。?？煞謩e從從數(shù)據(jù)源、、檢測理論論、檢測時時效三個方方面來描述述入侵檢測測系統(tǒng)的類類型。1．基于數(shù)據(jù)據(jù)源的分類類通?？梢园寻讶肭謾z測測系統(tǒng)分為為五類，即即基于主機機、基于網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)、混合合入侵檢測測、基于網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的入侵侵檢測系統(tǒng)統(tǒng)以及文件件完整性檢檢查系統(tǒng)。。返回本章首首頁2．基于檢測測理論的分分類從具體的檢檢測理論上上來說，入入侵檢測又又可分為異異常檢測和和誤用檢測測。異常檢測（（AnomalyDetection）指根據(jù)使用用者的行為為或資源使使用狀況的的正常程度度來判斷是是否入侵，，而不依賴賴于具體行行為是否出出現(xiàn)來檢測測。誤用檢測（（MisuseDetection）指運用已知知攻擊方法法，根據(jù)已已定義好的的入侵模式式，通過判判斷這些入入侵模式是是否出現(xiàn)來來檢測。返回本章首首頁3．基于檢測測時效的分分類IDS在處理數(shù)據(jù)據(jù)的時候可可以采用實實時在線檢檢測方式，，也可以采采用批處理理方式，定定時對處理理原始數(shù)據(jù)據(jù)進行離線線檢測，這這兩種方法法各有特點點（如圖5-5所所示）。離線檢測方方式將一段段時間內(nèi)的的數(shù)據(jù)存儲儲起來，然然后定時發(fā)發(fā)給數(shù)據(jù)處處理單元進進行分析，，如果在這這段時間內(nèi)內(nèi)有攻擊發(fā)發(fā)生就報警警。在線檢檢測方式的的實時處理理是大多數(shù)數(shù)IDS所采用的辦辦法，由于于計算機硬硬件速度的的提高，使使得對攻擊擊的實時檢檢測和響應(yīng)應(yīng)成為可能能。返回本章首首頁返回本章首首頁5.2入侵檢測的的技術(shù)實現(xiàn)現(xiàn)對于入侵檢檢測的研究究，從早期期的審計跟跟蹤數(shù)據(jù)分分析，到實實時入侵檢檢測系統(tǒng)，，到目前應(yīng)應(yīng)用于大型型網(wǎng)絡(luò)的分分布式檢測測系統(tǒng)，基基本上已發(fā)發(fā)展成為具具有一定規(guī)規(guī)模和相應(yīng)應(yīng)理論的研研究領(lǐng)域。。入侵檢測測的核心問問題在于如如何對安全全審計數(shù)據(jù)據(jù)進行分析析，以檢測測其中是否否包含入侵侵或異常行行為的跡象象。這里，，我們先從從誤用檢測測和異常檢檢測兩個方方面介紹當(dāng)當(dāng)前關(guān)于入入侵檢測技技術(shù)的主流流技術(shù)實現(xiàn)現(xiàn)，然后對對其它類型型的檢測技技術(shù)作簡要要介紹。返回本章首首頁5.2.1入侵檢測分分析模型分析是入侵侵檢測的核核心功能，，它既能簡簡單到像一一個已熟悉悉日志情況況的管理員員去建立決決策表，也也能復(fù)雜得得像一個集集成了幾百百萬個處理理的非參數(shù)數(shù)系統(tǒng)。入入侵檢測的的分析處理理過程可分分為三個階階段：構(gòu)建建分析器，，對實際現(xiàn)現(xiàn)場數(shù)據(jù)進進行分析，，反饋和提提煉過程。。其中，前前兩個階段段都包含三三個功能：：數(shù)據(jù)處理理、數(shù)據(jù)分分類（數(shù)據(jù)據(jù)可分為入入侵指示、、非入侵指指示或不確確定）和后后處理。返回本章首首頁5.2.2誤用檢測（（MisuseDetection））誤用檢測是是按照預(yù)定定模式搜尋尋事件數(shù)據(jù)據(jù)的，最適適用于對已已知模式的的可靠檢測測。執(zhí)行誤誤用檢測，，主要依賴賴于可靠的的用戶活動動記錄和分分析事件的的方法。1．條件概率率預(yù)測法條件概率預(yù)預(yù)測法是基基于統(tǒng)計理理論來量化化全部外部部網(wǎng)絡(luò)事件件序列中存存在入侵事事件的可能能程度。返回本章首首頁2．產(chǎn)生式/專家系統(tǒng)統(tǒng)用專家系統(tǒng)統(tǒng)對入侵進進行檢測，，主要是檢檢測基于特特征的入侵侵行為。所所謂規(guī)則，，即是知識識，專家系系統(tǒng)的建立立依賴于知知識庫的完完備性，而而知識庫的的完備性又又取決于審審計記錄的的完備性與與實時性。。產(chǎn)生式/專專家系統(tǒng)是是誤用檢測測早期的方方案之一，，在MIDAS、IDES、NIDES、、DIDS和CMDS中都使用了了這種方法法。返回本章首首頁3．狀態(tài)轉(zhuǎn)換換方法狀態(tài)轉(zhuǎn)換方方法使用系系統(tǒng)狀態(tài)和和狀態(tài)轉(zhuǎn)換換表達式來來描述和檢檢測入侵，，采用最優(yōu)優(yōu)模式匹配配技巧來結(jié)結(jié)構(gòu)化誤用用檢測，增增強了檢測測的速度和和靈活性。。目前，主主要有三種種實現(xiàn)方法法：狀態(tài)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換分析、、有色Petri-Net和語言/應(yīng)應(yīng)用編程接接口（API）。。返回本章首首頁返回本章首首頁5．KeystrokeMonitor和基于模型型的方法KeystrokeMonitor是一種簡單單的入侵檢檢測方法，，它通過分分析用戶擊擊鍵序列的的模式來檢檢測入侵行行為，常用用于對主機機的入侵檢檢測。該方方法具有明明顯的缺點點，首先，，批處理或或Shell程序可以不不通過擊鍵鍵而直接調(diào)調(diào)用系統(tǒng)攻攻擊命令序序列；其次次，操作系系統(tǒng)通常不不提供統(tǒng)一一的擊鍵檢檢測接口，，需通過額額外的鉤子子函數(shù)（Hook））來監(jiān)測擊鍵鍵。返回本章首首頁5.2.3異常檢測（（AnomalyDetection）異常檢測基基于一個假假定：用戶戶的行為是是可預(yù)測的的、遵循一一致性模式式的，且隨隨著用戶事事件的增加加異常檢測測會適應(yīng)用用戶行為的的變化。用用戶行為的的特征輪廓廓在異常檢檢測中是由由度量（measure）集來描述，，度量是特特定網(wǎng)絡(luò)行行為的定量量表示，通通常與某個個檢測閥值值或某個域域相聯(lián)系。。異常檢測可可發(fā)現(xiàn)未知知的攻擊方方法，體現(xiàn)現(xiàn)了強健的的保護機制制，但對于于給定的度度量集能否否完備到表表示所有的的異常行為為仍需要深深入研究。。返回本章首首頁1．Denning的原始模型型DorothyDenning于1986年給出了入入侵檢測的的IDES模型，她認認為在一個個系統(tǒng)中可可以包括四四個統(tǒng)計模模型，每個個模型適合合于一個特特定類型的的系統(tǒng)度量量。（1）可操作模模型（2）平均和標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)偏差模模型（3）多變量模模型（4）Markov處理模型返回本章首首頁2．量化分分析異常檢測最最常用的方方法就是將將檢驗規(guī)則則和屬性以以數(shù)值形式式表示的量量化分析，，這種度量量方法在Denning的可操作模模型中有所所涉及。量量化分析通通過采用從從簡單的加加法到比較較復(fù)雜的密密碼學(xué)計算算得到的結(jié)結(jié)果作為誤誤用檢測和和異常檢測測統(tǒng)計模型型的基礎(chǔ)。。（1）閥值檢驗驗（2）基于目標(biāo)標(biāo)的集成檢檢查（3）量化分析析和數(shù)據(jù)精精簡返回本章首首頁3．統(tǒng)計度量統(tǒng)計度量方方法是產(chǎn)品品化的入侵侵檢測系統(tǒng)統(tǒng)中常用的的方法，常常見于異常常檢測。運運用統(tǒng)計方方法，有效效地解決了了四個問題題：（1））選取有效效的統(tǒng)計數(shù)數(shù)據(jù)測量點點，生成能能夠反映主主體特征的的會話向量量；（2））根據(jù)主體體活動產(chǎn)生生的審計記記錄，不斷斷更新當(dāng)前前主體活動動的會話向向量；（3）采用統(tǒng)統(tǒng)計方法分分析數(shù)據(jù)，，判斷當(dāng)前前活動是否否符合主體體的歷史行行為特征；；（4）隨隨著時間推推移，學(xué)習(xí)習(xí)主體的行行為特征，，更新歷史史記錄。返回本章首首頁4．非參數(shù)統(tǒng)計計度量非參數(shù)統(tǒng)計計方法通過過使用非數(shù)數(shù)據(jù)區(qū)分技技術(shù)，尤其其是群集分分析技術(shù)來來分析參數(shù)數(shù)方法無法法考慮的系系統(tǒng)度量。。群集分析析的基本思思想是，根根據(jù)評估標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)（也稱稱為特性））將收集到到的大量歷歷史數(shù)據(jù)（（一個樣本本集）組織織成群，通通過預(yù)處理理過程，將將與具體事事件流（經(jīng)經(jīng)常映射為為一個具體體用戶）相相關(guān)的特性性轉(zhuǎn)化為向向量表示，，再采用群群集算法將將彼此比較較相近的向向量成員組組織成一個個行為類，，這樣使用用該分析技技術(shù)的實驗驗結(jié)果將會會表明用何何種方式構(gòu)構(gòu)成的群可可以可靠地地對用戶的的行為進行行分組并識識別。返回本章首首頁5．基于規(guī)則則的方法法上面討論論的異常常檢測主主要基于于統(tǒng)計方方法，異異常檢測測的另一一個變種種就是基基于規(guī)則則的方法法。與統(tǒng)統(tǒng)計方法法不同的的是基于于規(guī)則的的檢測使使用規(guī)則則集來表表示和存存儲使用用模式。。（1）Wisdom&Sense方法（2）基基于時間間的引導(dǎo)導(dǎo)機（TIM））返回本章章首頁5.2.4其它檢測測技術(shù)這些技術(shù)術(shù)不能簡簡單地歸歸類為誤誤用檢測測或是異異常檢測測，而是是提供了了一種有有別于傳傳統(tǒng)入侵侵檢測視視角的技技術(shù)層次次，例如如免疫系系統(tǒng)、基基因算法法、數(shù)據(jù)據(jù)挖掘、、基于代代理（Agent）的檢測等等，它們們或者提提供了更更具普遍遍意義的的分析技技術(shù)，或或者提出出了新的的檢測系系統(tǒng)架構(gòu)構(gòu)，因此此無論對對于誤用用檢測還還是異常常檢測來來說，都都可以得得到很好好的應(yīng)用用。返回本章章首頁1．神經(jīng)經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（（NeuralNetwork）作為人工工智能（（AI）的一個重重要分支支，神經(jīng)經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（（NeuralNetwork）在入侵檢檢測領(lǐng)域域得到了了很好的的應(yīng)用，，它使用用自適應(yīng)應(yīng)學(xué)習(xí)技技術(shù)來提提取異常常行為的的特征，，需要對對訓(xùn)練數(shù)數(shù)據(jù)集進進行學(xué)習(xí)習(xí)以得出出正常的的行為模模式。這這種方法法要求保保證用于于學(xué)習(xí)正正常模式式的訓(xùn)練練數(shù)據(jù)的的純潔性性，即不不包含任任何入侵侵或異常常的用戶戶行為。。返回本章章首頁2．免疫學(xué)方方法NewMexico大學(xué)的StephanieForrest提出了將將生物免免疫機制制引入計計算機系系統(tǒng)的安安全保護護框架中中。免疫疫系統(tǒng)中中最基本本也是最最重要的的能力是是識別“自我/非自我”（self/nonself），換句話講講，它能能夠識別別哪些組組織是屬屬于正常常機體的的，不屬屬于正常常的就認認為是異異常，這這個概念念和入侵侵檢測中中異常檢檢測的概概念非常常相似。。返回本章章首頁3．?dāng)?shù)據(jù)挖掘掘方法Columbia大學(xué)的WenkeLee在其博士士論文中中，提出出了將數(shù)數(shù)據(jù)挖掘掘（DataMining,DM））技術(shù)應(yīng)用用到入侵侵檢測中中，通過過對網(wǎng)絡(luò)絡(luò)數(shù)據(jù)和和主機系系統(tǒng)調(diào)用用數(shù)據(jù)的的分析挖挖掘，發(fā)發(fā)現(xiàn)誤用用檢測規(guī)規(guī)則或異異常檢測測模型。。具體的的工作包包括利用用數(shù)據(jù)挖挖掘中的的關(guān)聯(lián)算算法和序序列挖掘掘算法提提取用戶戶的行為為模式，，利用分分類算法法對用戶戶行為和和特權(quán)程程序的系系統(tǒng)調(diào)用用進行分分類預(yù)測測。實驗驗結(jié)果表表明，這這種方法法在入侵侵檢測領(lǐng)領(lǐng)域有很很好的應(yīng)應(yīng)用前景景。返回本章章首頁4．基因算法法基因算法法是進化化算法（（evolutionaryalgorithms）的一種，，引入了了達爾文文在進化化論中提提出的自自然選擇擇的概念念（優(yōu)勝勝劣汰、、適者生生存）對對系統(tǒng)進進行優(yōu)化化。該算算法對于于處理多多維系統(tǒng)統(tǒng)的優(yōu)化化是非常常有效的的。在基基因算法法的研究究人員看看來，入入侵檢測測的過程程可以抽抽象為：：為審計計事件記記錄定義義一種向向量表示示形式，，這種向向量或者者對應(yīng)于于攻擊行行為，或或者代表表正常行行為。返回本章章首頁5．基于代理理的檢測測近年來，，一種基基于Agent的檢測技技術(shù)（Agent-BasedDetection））逐漸引起起研究者者的重視視。所謂謂Agent，實際上可可以看作作是在執(zhí)執(zhí)行某項項特定監(jiān)監(jiān)視任務(wù)務(wù)的軟件件實體。。基于Agent的入侵檢檢測系統(tǒng)統(tǒng)的靈活活性保證證它可以以為保障障系統(tǒng)的的安全提提供混合合式的架架構(gòu)，綜綜合運用用誤用檢檢測和異異常檢測測，從而而彌補兩兩者各自自的缺陷陷。返回本章章首頁5.3分布式入入侵檢測測分布式入入侵檢測測（DistributedIntrusionDetection）是目前入入侵檢測測乃至整整個網(wǎng)絡(luò)絡(luò)安全領(lǐng)領(lǐng)域的熱熱點之一一。到目目前為止止，還沒沒有嚴(yán)格格意義上上的分布布式入侵侵檢測的的商業(yè)化化產(chǎn)品，，但研究究人員已已經(jīng)提出出并完成成了多個個原型系系統(tǒng)。通通常采用用的方法法中，一一種是對對現(xiàn)有的的IDS進行規(guī)模模上的擴擴展，另另一種則則通過IDS之間的信信息共享享來實現(xiàn)現(xiàn)。具體體的處理理方法上上也分為為兩種：：分布式式信息收收集、集集中式處處理；分分布式信信息收集集、分布布式處理理。返回本章章首頁5.3.1分布式入入侵檢測測的優(yōu)勢勢分布式入入侵檢測測由于采采用了非非集中的的系統(tǒng)結(jié)結(jié)構(gòu)和處處理方式式，相對對于傳統(tǒng)統(tǒng)的單機機IDS具有一些些明顯的的優(yōu)勢：：（1）檢檢測大范范圍的攻攻擊行為為（2）提提高檢測測的準(zhǔn)確確度（3）提提高檢測測效率（4）協(xié)協(xié)調(diào)響應(yīng)應(yīng)措施返回本章章首頁5.3.2分布式入入侵檢測測的技術(shù)術(shù)難點與傳統(tǒng)的的單機IDS相比較，，分布式式入侵檢檢測系統(tǒng)統(tǒng)具有明明顯的優(yōu)優(yōu)勢。然然而，在在實現(xiàn)分分布檢測測組件的的信息共共享和協(xié)協(xié)作上，，卻存在在著一些些技術(shù)難難點。StanfordResearchInstitute（SRI）在對EMERALD系統(tǒng)的研研究中，，列舉了了分布式式入侵檢檢測必須須關(guān)注的的關(guān)鍵問問題：事事件產(chǎn)生生及存儲儲、狀態(tài)態(tài)空間管管理及規(guī)規(guī)則復(fù)雜雜度、知知識庫管管理、推推理技術(shù)術(shù)。返回本章章首頁5.3.3分布式入入侵檢測測現(xiàn)狀盡管分布布式入侵侵檢測存存在技術(shù)術(shù)和其它它層面的的難點，，但由于于其相對對于傳統(tǒng)統(tǒng)的單機機IDS所具有的的優(yōu)勢，，目前已已經(jīng)成為為這一領(lǐng)領(lǐng)域的研研究熱點點。1．Snortnet它通過對對傳統(tǒng)的的單機IDS進行規(guī)模模上的擴擴展，使使系統(tǒng)具具備分布布式檢測測的能力力，是基基于模式式匹配的的分布式式入侵檢檢測系統(tǒng)統(tǒng)的一個個具體實實現(xiàn)。主主要包括括三個組組件：網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)感應(yīng)應(yīng)器、代理守護護程序和和監(jiān)視控控制臺。返回本章章首頁2．Agent-Based基于Agent的IDS由于其良良好的靈靈活性和和擴展性性，是分分布式入入侵檢測測的一個個重要研研究方向向。國外外一些研研究機構(gòu)構(gòu)在這方方面已經(jīng)經(jīng)做了大大量工作作，其中中Purdue大學(xué)的入入侵檢測測自治代代理（AAFID）和SRI的EMERALD最具代表表性。AAFID的體系結(jié)結(jié)構(gòu)如圖圖5-10所示示，其特特點是形形成了一一個基于于代理的的分層順順序控制制和報告告結(jié)構(gòu)。。返回本章章首頁返回本章章首頁3．DIDSDIDS（DistributedIntrusionDetectionSystem）是由UCDavis的SecurityLab完成的，，它集成成了兩種種已有的的入侵檢檢測系統(tǒng)統(tǒng)，Haystack和NSM。。前者由TracorAppliedSciencesandHaystack實驗室針針對多用用戶主機機的檢測測任務(wù)而而開發(fā)，，數(shù)據(jù)源源來自主主機的系系統(tǒng)日志志。NSM則是由UCDavis開發(fā)的網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)安全全監(jiān)視器器，通過過對數(shù)據(jù)據(jù)包、連連接記錄錄、應(yīng)用用層會話話的分析析，結(jié)合合入侵特特征庫和和正常的的網(wǎng)絡(luò)流流或會話話記錄的的模式庫庫，判斷斷當(dāng)前的的網(wǎng)絡(luò)行行為是否否包含入入侵或異異常。返回本章章首頁4．GrIDSGrIDS（Graph-basedIntrusionDetectionSystem）同樣由UCDavis提出并實實現(xiàn)，該該系統(tǒng)實實現(xiàn)了一一種在大大規(guī)模網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中使使用圖形形化表示示的方法法來描述述網(wǎng)絡(luò)行行為的途途徑，其其設(shè)計目目標(biāo)主要要針對大大范圍的的網(wǎng)絡(luò)攻攻擊，例例如掃描描、協(xié)同同攻擊、、網(wǎng)絡(luò)蠕蠕蟲等。。GrIDS的缺陷在在于只是是給出了了網(wǎng)絡(luò)連連接的圖圖形化表表示，具具體的入入侵判斷斷仍然需需要人工工完成，，而且系系統(tǒng)的有有效性和和效率都都有待驗驗證和提提高。返回本章章首頁5．IntrusionStrategyBoeing公司的Ming-YuhHuang從另一個個角度對對入侵檢檢測系統(tǒng)統(tǒng)進行了了研究，，針對分分布式入入侵檢測測所存在在的問題題，他認認為可以以從入侵侵者的目目的（IntrusionIntention），或者是入入侵策略略（IntrusionStrategy）入手，幫幫助我們們確定如如何在不不同的IDS組件之間間進行協(xié)協(xié)作檢測測。對入入侵策略略的分析析可以幫幫助我們們調(diào)整審審計策略略和參數(shù)數(shù)，構(gòu)成成自適應(yīng)應(yīng)的審計計檢測系系統(tǒng)。返回本章章首頁6．?dāng)?shù)據(jù)融融合（DataFusion）TimmBass提出將數(shù)數(shù)據(jù)融合合（DataFusion）的概念應(yīng)應(yīng)用到入入侵檢測測中，從從而將分分布式入入侵檢測測任務(wù)理理解為在在層次化化模型下下對多個個感應(yīng)器器的數(shù)據(jù)據(jù)綜合問問題。在在這個層層次化模模型中，，入侵檢檢測的數(shù)數(shù)據(jù)源經(jīng)經(jīng)歷了從從數(shù)據(jù)（（Data）到信息（（Information）再到知識識（Knowledge）三個邏輯抽象象層次。返回本章首頁頁7．基于抽象（（Abstraction-based）的方法GMU的PengNing在其博士論文文中提出了一一種基于抽象象（Abstraction-based）的分布式入侵侵檢測系統(tǒng)，，基本思想是是設(shè)立中間層層（systemview），提供與具體系系統(tǒng)無關(guān)的抽抽象信息，用用于分布式檢檢測系統(tǒng)中的的信息共享，，抽象信息的的內(nèi)容包括事事件信息（event）以及系統(tǒng)實體體間的斷言（（dynamicpredicate）。中間層用于表表示IDS間的的共共享享信信息息時時使使用用的的對對應(yīng)應(yīng)關(guān)關(guān)系系為為：：IDS檢測測到到的的攻攻擊擊或或者者IDS無法法處處理理的的事事件件信信息息作作為為event，IDS或受受IDS監(jiān)控控的的系系統(tǒng)統(tǒng)的的狀狀態(tài)態(tài)則則作作為為dynamicpredicates。返回回本本章章首首頁頁5.4入侵侵檢檢測測系系統(tǒng)統(tǒng)的的標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)從20世紀(jì)紀(jì)90年代代到到現(xiàn)現(xiàn)在在，，入入侵侵檢檢測測系系統(tǒng)統(tǒng)的的研研發(fā)發(fā)呈呈現(xiàn)現(xiàn)出出百百家家爭爭鳴鳴的的繁繁榮榮局局面面，，并并在在智智能能化化和和分分布布式式兩兩個個方方向向取取得得了了長長足足的的進進展展。。為為了了提提高高IDS產(chǎn)品品、、組組件件及及與與其其他他安安全全產(chǎn)產(chǎn)品品之之間間的的互互操操作作性性，，DARPA和IETF的入入侵侵檢檢測測工工作作組組（（IDWG）發(fā)起起制制訂訂了了一一系系列列建建議議草草案案，，從從體體系系結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)、、API、通信信機機制制、、語語言言格格式式等等方方面面來來規(guī)規(guī)范范IDS的標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)。。返回回本本章章首首頁頁5.4.1IETF/IDWGIDWG定義義了了用用于于入入侵侵檢檢測測與與響響應(yīng)應(yīng)（（IDR）系統(tǒng)統(tǒng)之之間間或或與與需需要要交交互互的的管管理理系系統(tǒng)統(tǒng)之之間間的的信信息息共共享享所所需需要要的的數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)格格式式和和交交換換規(guī)規(guī)程程。。IDWG提出出了了三三項項建建議議草草案案：：入入侵侵檢檢測測消消息息交交換換格格式式（（IDMEF）、、入侵侵檢檢測測交交換換協(xié)協(xié)議議（（IDXP）以及及隧隧道道輪輪廓廓（（TunnelProfile）。。返回回本本章章首首頁頁5.4.2CIDFCIDF的工工作作集集中中體體現(xiàn)現(xiàn)在在四四個個方方面面：：IDS的體體系系結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)、、通通信信機機制制、、描描述述語語言言和和應(yīng)應(yīng)用用編編程程接接口口API。。CIDF在IDES和NIDES的基基礎(chǔ)礎(chǔ)上上提提出出了了一一個個通通用用模模型型，，將將入入侵侵檢檢測測系系統(tǒng)統(tǒng)分分為為四四個個基基本本組組件件：：事事件件產(chǎn)產(chǎn)生生器器、、事事件件分分析析器器、、響響應(yīng)應(yīng)單單元元和和事事件件數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)庫庫。。其其結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)如如圖圖5-15所所示示。。返回回本本章章首首頁頁返回回本本章章首首頁頁5.5入侵侵檢檢測測系系統(tǒng)統(tǒng)示示例例為了了直直觀觀地地理理解解入入侵侵檢檢測測的的使使用用、、配配置置等等情情況況，，這這里里我我們們以以Snort為例例，，對對構(gòu)構(gòu)建建以以Snort為基基礎(chǔ)礎(chǔ)的的入入侵侵檢檢測測系系統(tǒng)統(tǒng)做做概概要要介介紹紹。。Snort是一一個個開開放放源源代代碼碼的的免免費費軟軟件件，，它它基基于于libpcap的數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)包包嗅嗅探探器器，，并并可可以以作作為為一一個個輕輕量量級級的的網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)入入侵侵檢檢測測系系統(tǒng)統(tǒng)（（NIDS）。。通過過在在中中小小型型網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)上上部部署署Snort系統(tǒng)統(tǒng)，，可可以以在在分分析析捕捕獲獲的的數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)包包基基礎(chǔ)礎(chǔ)上上，，進進行行入入侵侵行行為為特特征征匹匹配配工工作作，，或或從從網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)活活動動的的角角度度檢檢測測異異常常行行為為，，并并完完成成入入侵侵的的預(yù)預(yù)警警或或記記錄錄。。返回回本本章章首首頁頁5.5.1Snort的體體系系結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)Snort在結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)上上可可分分為為數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)包包捕捕獲獲和和解解碼碼子子系系統(tǒng)統(tǒng)、、檢檢測測引引擎擎，，以以及及日日志志及及報報警警子子系系統(tǒng)統(tǒng)三三個個部部分分。。1．．?dāng)?shù)數(shù)據(jù)據(jù)包包捕捕獲獲和和解解碼碼子子系系統(tǒng)統(tǒng)該子子系系統(tǒng)統(tǒng)的的功功能能是是捕捕獲獲共共享享網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)的的傳傳輸輸數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)，，并并按按照照TCP/IP協(xié)議議的的不不同同層層次次將將數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)包包解解析。。2．．檢檢測測引引擎擎檢測測引引擎擎是是NIDS實現(xiàn)的核心，，準(zhǔn)確性和快快速性是衡量量其性能的重重要指標(biāo)。返回本章首頁頁為了能夠快速速準(zhǔn)確地進行行檢測和處理理，Snort在檢測規(guī)則方方面做了較為為成熟的設(shè)計計。Snort將所有已知的的攻擊方法以以規(guī)則的形式式存放在規(guī)則則庫中，每一一條規(guī)則由規(guī)規(guī)則頭和規(guī)則則選項兩部分分組成。規(guī)則則頭對應(yīng)于規(guī)規(guī)則樹結(jié)點RTN（RuleTreeNode），包含動作、協(xié)協(xié)議、源（目目的）地址和和端口以及數(shù)數(shù)據(jù)流向，這這是所有規(guī)則則共有的部分分。規(guī)則選項項對應(yīng)于規(guī)則則選項結(jié)點OTN（OptionalTreeNode），包含報警信息息（msg）、匹配內(nèi)容（content）等選項，這些些內(nèi)容需要根根據(jù)具體規(guī)則則的性質(zhì)確定定。返回本章首頁頁檢測規(guī)則除了了包括上述的的關(guān)于“要檢測什么”，還應(yīng)該定義義“檢測到了該做做什么”。Snort定義了三種處處理方式：alert（發(fā)送報警信息息）、log（記錄該數(shù)據(jù)包包）和pass（忽略該數(shù)據(jù)包包），并定義義為規(guī)則的第第一個匹配關(guān)關(guān)鍵字。這樣設(shè)計的目目的是為了在在程序中可以以組織整個規(guī)規(guī)則庫，即將將所有的規(guī)則則按照處理方方式組織成三三個鏈表，以以用于更快速速準(zhǔn)確地進行行匹配。如圖5-17所示。返回本章首頁頁返回本章首頁頁當(dāng)Snort捕獲一個數(shù)據(jù)據(jù)包時，首先先分析該數(shù)據(jù)據(jù)包使用哪個個IP協(xié)議以決定將將與某個規(guī)則則樹進行匹配配。然后與RTN結(jié)點依次進行行匹配，當(dāng)與與一個頭結(jié)點點相匹配時，，向下與OTN結(jié)點進行匹配配。每個OTN結(jié)點包含一條條規(guī)則所對應(yīng)應(yīng)的全部選項項，同時包含含一組函數(shù)指指針，用來實實現(xiàn)對這些選選項的匹配操操作。當(dāng)數(shù)據(jù)據(jù)包與某個OTN結(jié)點相匹配時時，即判斷此此數(shù)據(jù)包為攻攻擊數(shù)據(jù)包。。具體流程見圖圖5-18所所示。返回本章首頁頁返回本章首頁頁3．日志及報警子子系統(tǒng)一個好的NIDS，更應(yīng)該提供友友好的輸出界界面或發(fā)聲報報警等。Snort是一個輕量級級的NIDS，它的另外一個個重要功能就就是數(shù)據(jù)包記記錄器，它主主要采取用TCPDUMP的格式記錄信信息、向syslog發(fā)送報警信息息和以明文形形式記錄報警警信息三種方方式。值得提出的是是，Snort在網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流流量非常大時時，可以將數(shù)數(shù)據(jù)包信息壓壓縮從而實現(xiàn)現(xiàn)快速報警。。返回本章首頁頁5.5.2安裝使用Snort以snort1.8.6為例，可執(zhí)行行下列命令安安裝：若從的/dl/signatures/下載最新的規(guī)規(guī)則庫，則右右側(cè)命令可將將規(guī)則庫安裝裝到適當(dāng)位置置：返回本章首頁頁5.5.3Snort與TCPDump的比較從表面上看，，Snort與TCPDump是非常相似的的，Snort與它的最大共共同之處在于于都是基于libpcap庫，且都支持持BPF過濾機制，但但Snort的目的不僅僅僅在于記錄網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包，，而是從安全全的角度出發(fā)發(fā)來解析分析析它。TCPDump通過分析第二二層或第三層層的報文進行行網(wǎng)絡(luò)故障診診斷，而Snort則針對應(yīng)用層層的數(shù)據(jù)進行行分析從而實實現(xiàn)檢測入侵侵行為。此外，由于TCPDump旨在快速完整整地記錄流量量，所以它制制定了特殊的的輸出格式、、速度快，但但不易閱讀。。而Snort提供了更為友友好的輸出格格式，有利于于系統(tǒng)管理員員直接分析。。返回本章首頁頁5.5.4部署IDS面臨的問題由于系統(tǒng)本身身存在的若干干問題，使得得實際部署IDS存在著一些不不可避免的困困難，這就需需要我們在實實際工作中權(quán)權(quán)衡利弊，揚揚長避短。（1）突破檢檢測速度瓶頸頸制約，適應(yīng)應(yīng)網(wǎng)絡(luò)通信需需求。（2）降低漏漏報和誤報，，提高其安全全性和準(zhǔn)確度度。（3）提高系系統(tǒng)互動性能能，增強全系系統(tǒng)的安全性性能。返回本章首頁頁5.6本章章小結(jié)入侵檢測（IntrusionDetection）是保障網(wǎng)絡(luò)系系統(tǒng)安全的關(guān)關(guān)鍵部件，它它通過監(jiān)視受受保護系統(tǒng)的的狀態(tài)和活動動，采用誤用用檢測（MisuseDetection）或異常檢測（（AnomalyDetection）的方式，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)非授權(quán)的或或惡意的系統(tǒng)統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)行為為，為防范入入侵行為提供供有效的手段段。入侵檢測按照照不同的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)有多種分類類方法。分布布式入侵檢測測（DistributedIntrusionDetection）對信息的處理理方法分為兩兩種，即分布布式信息收集集、集中式處處理和分布式式信息收集、、分布式處理理。返回本章首頁頁為了提高IDS產(chǎn)品、組件及及與其他安全全產(chǎn)品之間的的互操作性，，DARPA和IETF的入侵檢測工工作組（IDWG）發(fā)起制訂了一一系列建議草草案，從體系系結(jié)構(gòu)、API、通信機制、語語言格式等方方面來規(guī)范IDS的標(biāo)準(zhǔn)，但草草案或建議目目前都處于逐逐步完善之中中，尚無被廣廣泛接受的國國際標(biāo)準(zhǔn)。在安全實踐中中，部署入侵侵檢測是一項項繁瑣的工作作，需要從三三個方面對入入侵檢測進行行改進，即突突破檢測速度度瓶頸制約，，適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)通通信需求；降降低漏報和誤誤報，提高其其安全性和準(zhǔn)準(zhǔn)確度；提高高系統(tǒng)互動性性能，增強全全系統(tǒng)的安全全性能。返回本章首頁頁本章到此結(jié)束束，謝謝！9、靜夜夜四無無鄰，，荒居居舊業(yè)業(yè)貧。。。12月月-2212月月-22Wednesday,December28,202210、雨中黃葉葉樹，燈下下白頭人。。。21:53:3621:53:3621:5312/28/20229:53:36PM11、以我獨沈久久，愧君相見見頻。。12月-2221:53:3621:53Dec-2228-Dec-2212、故人人江海海別，，幾度度隔山山川。。。21:53:3621:53:3621:53Wednesday,December28,202213、乍見翻翻疑夢，，相悲各各問年。。。12月-2212月-2221:53:3621:53:36December28,202214、他鄉(xiāng)生白發(fā)發(fā)，舊國見青青山。。28十二月月20229:53:36下午21:53:3612月-2215、比比不不了了得得就就不不比比，，得得不不到到的的就就不不要要。