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1、保密安全与密码技术,第八讲 入侵检测系统IDS,入侵知识简介 入侵检测技术 入侵检测系统的选择和使用,课程内容,课程目标,了解入侵检测的概念、术语 了解入侵检测产品部署方案 了解入侵检测产品选型原则 了解入侵检测技术发展方向,入侵知识简介,入侵 (Intrusion) 入侵是指未经授权蓄意尝试访问信息、窜改信息，使系统不可靠或不能使用的行为。 入侵企图破坏计算机资源的完整性、机密性、可用性、可控性,入侵者 入侵者可以是一个手工发出命令的人，也可是一个基于入侵脚本或程序的自动发布命令的计算机。,入侵知识简介,目前主要漏洞： 缓冲区溢出 拒绝服务攻击漏洞 代码泄漏、信息泄漏漏洞 配置修改、系统修改
2、漏洞 脚本执行漏洞 远程命令执行漏洞 其它类型的漏洞,侵入系统的主要途径 物理侵入 本地侵入 远程侵入,网络入侵的一般步骤,进行网络攻击是一件系统性很强的工 作，其主要工作流程是： 目标探测和信息收集 自身隐藏 利用漏洞侵入主机 稳固和扩大战果 清除日志,网络入侵步骤总览,入侵检测系统概述,概要 背景介绍 入侵检测的提出 入侵检测相关术语 入侵检测系统分类 入侵检测系统构件 入侵检测系统部署方式,背景介绍,信息社会出现的新问题 信息时代到来，电子商务、电子政务，网络改变人们的生活，人类进入信息化社会 计算机系统与网络的广泛应用，商业和国家机密信息的保护以及信息时代电子、信息对抗的需求 存储信息
3、的系统面临的极大的安全威胁 潜在的网络、系统缺陷危及系统的安全 传统的安全保密技术都有各自的局限性，不能够确保系统的安全 信息系统的安全问题 操作系统的脆弱性 计算机网络的资源开放、信息共享以及网络复杂性增大了系统的不安全性 数据库管理系统等应用系统设计中存在的安全性缺陷 缺乏有效的安全管理,黑客攻击猖獗,网络,内部、外部泄密,拒绝服务攻击,逻辑炸弹,特洛伊木马,黑客攻击,计算机病毒,后门、隐蔽通道,蠕虫,背景介绍,我国安全形势非常严峻 1998年2月25日：黑客入侵中国公众多媒体通信网广州蓝天BBS系统并得到系统的最高权限，系统失控长达15小时。为国内首例网上黑客案件。 1998年9月22日
4、，黑客入侵扬州工商银行电脑系统，将72万元注入其户头，提出26万元。为国内首例利用计算机盗窃银行巨款案件。 1999年4月16日：黑客入侵中亚信托投资公司上海某证券营业部，造成340万元损失。 1999年11月23日：银行内部人员通过更改程序，用虚假信息从本溪某银行提取出86万元。,背景介绍,我国安全形势非常严峻（续） 2000年2月1日：黑客攻击了大连市赛伯网络服务有限公司，造成经济损失20多万元。 2000年2月1日至2日：中国公共多媒体信息网兰州节点 “飞天网景信息港”遭到黑客攻击。 2000年3月2日：黑客攻击世纪龙公司21CN。 2000年3月6日至8日：黑客攻击实华开EC123网站
5、达16次，同一时期，号称全球最大的中文网上书店“当当书店”也遭到多次黑客攻击。 2000年3月8日：山西日报国际互联网站遭到黑客数次攻击，被迫关机，这是国内首例黑客攻击省级党报网站事件。 2000年3月8日：黑客攻击国内最大的电子邮局-拥有200万用户的广州163，系统无法正常登录。,入侵检测系统概述,概要 背景介绍 入侵检测的提出 入侵检测相关术语 入侵检测系统分类 入侵检测系统构件 入侵检测系统部署方式,入侵检测的提出,什么是入侵检测系统 入侵检测系统是一套监控计算机系统或网络系统中发生的事件，根据规则进行安全审计的软件或硬件系统。,为什么需要IDS？ 入侵很容易 入侵教程随处可见 各种工
6、具唾手可得 防火墙不能保证绝对的安全 网络边界的设备 自身可以被攻破 对某些攻击保护很弱 不是所有的威胁来自防火墙外部 防火墙是锁，入侵检测系统是监视器,入侵检测的提出,入侵检测的任务 通过事先发现风险来阻止入侵事件的发生，提前发现试图攻击或滥用网络系统的人员 检测其它安全工具没有发现的网络工具事件。 提供有效的审计信息，详细记录黑客的入侵过程，从而帮助管理员发现网络的脆弱性。 检测来自内部的攻击事件和越权访问 85以上的攻击事件来自于内部的攻击 防火墙只能防外，难于防内 入侵检测系统作为防火墙系统的一个有效的补充。 入侵检测系统可以有效的防范防火墙开放的服务入侵,入侵检测的提出,入侵检测的发
7、展历史 1980年，James Anderson最早提出入侵检测概念 1987年，DEDenning首次给出了一个入侵检测的抽象模型，并将入侵检测作为一种新的安全防御措施提出。 1988年，Morris蠕虫事件直接刺激了IDS的研究 1988年，创建了基于主机的系统,有IDES，Haystack等 1989年，提出基于网络的IDS系统,有NSM，NADIR， DIDS等 90年代，不断有新的思想提出，如将人工智能、神经网络、模糊理论、证据理论、分布计算技术等引入IDS系统 2000年2月，对Yahoo！、Amazon、CNN等大型网站的DDOS攻击引发了对IDS系统的新一轮研究热潮 2001年
8、今，RedCode、求职信等新型病毒的不断出现，进一步促进了IDS的发展。,入侵检测的提出,入侵检测系统概述,概要 背景介绍 入侵检测的提出 入侵检测相关术语 入侵检测系统分类 入侵检测系统构件 入侵检测系统部署方式,入侵检测相关术语,IDS(Intrusion Detection Systems)入侵检测系统 Promiscuous 混杂模式 Signatures 特征 Alerts警告 Anomaly异常 Console控制台 Sensor传感器,入侵检测系统概述,概要 背景介绍 入侵检测的提出 入侵检测相关术语 入侵检测系统分类 入侵检测系统构件 入侵检测系统部署方式,入侵检测系统分类,
9、概要 Host-Based IDS Network-Based IDS Stack-Based IDS,Host-Based IDS(HIDS),HIDS优点 性能价格比高 细腻性，审计内容全面 视野集中 适用于加密及交换环境,HIDS缺点 额外产生的安全问题 HIDS依赖性强 如果主机数目多，代价过大 不能监控网络上的情况,基于主机的入侵检测系统，系统安装在主机上面，对本主机进行安全检测,Network-Based IDS(NIDS),基于网络的入侵检测系统，系统安装在比较重要的网段内,NIDS优点 检测范围广 无需改变主机配置和性能 独立性和操作系统无关性 安装方便,NIDS缺点 不能检测
10、不同网段的网络包 很难检测复杂的需要大量计算的攻击 协同工作能力弱 难以处理加密的会话,Stack-Based IDS(NNIDS),网络节点入侵检测系统 安装在网络节点的主机中 结合了NIDS和HIDS的技术 适合于高速交换环境和加密数据,入侵检测系统概述,概要 背景介绍 入侵检测的提出 入侵检测相关术语 入侵检测系统分类 入侵检测系统构件 入侵检测系统部署方式,入侵检测系统构件,入侵检测系统构件,事件产生器(Event generators) 事件产生器的目的是从整个计算环境中获得事件，并向系统的其他部分提供此事件。,事件数据库(Event databases) 事件数据库是存放各种中间和
11、最终数据的地方的统称，它可以是复杂的数据库，也可以是简单的文本文件。,入侵检测系统构件,事件分析器(Event analyzers) 事件分析器分析得到的数据，并产生分析结果。,响应单元(Response units) 响应单元则是对分析结果作出作出反应的功能单元，它可以作出切断连接、改变文件属性等强烈反应,甚至发动对攻击者的反击，也可以只是简单的报警。,入侵检测系统概述,概要 背景介绍 入侵检测的提出 入侵检测相关术语 入侵检测系统分类 入侵检测系统构件 入侵检测系统部署方式,入侵检测系统部署方式,Switch,IDS Sensor,Monitored Servers,Console,通过端
12、口镜像实现 （SPAN / Port Monitor）,检测器部署位置,放在边界防火墙之内 放在边界防火墙之外 放在主要的网络中枢 放在一些安全级别需求高的子网,Internet,检测器部署示意图,部署一,部署二,部署三,部署四,入侵检测系统部署方式,检测器放置于防火墙的DMZ区域 可以查看受保护区域主机被攻击状态 可以看出防火墙系统的策略是否合理 可以看出DMZ区域被黑客攻击的重点,检测器放置于路由器和边界防火墙之间 可以审计所有来自Internet上面对保护网络的攻击数目 可以审计所有来自Internet上面对保护网络的攻击类型,入侵检测系统部署方式,检测器放在主要的网络中枢 监控大量的网
13、络数据，可提高检测黑客攻击的可能性 可通过授权用户的权利周界来发现为授权用户的行为,检测器放在安全级别高的子网 对非常重要的系统和资源的入侵检测,入侵检测系统概述,概要 背景介绍 入侵检测的提出 入侵检测相关术语 入侵检测系统分类 入侵检测系统构件 入侵检测系统部署方式,入侵检测原理与技术,概要 IDS工作流程 入侵检测的分析方式 入侵检测的实现技术 入侵检测的缺陷 入侵检测的评估与测试 入侵检测的选型原则 入侵检测的不足和发展趋势,入侵检测引擎工作流程,监听部分,网络接口混杂模式 根据设置过滤一些数据包 过滤程序的算法的重要性,监听器设置如下规则进行过滤： Only check the fo
14、llowing packet 源地址为192.168.0.1,协议分析,协议,IPX,ICMP,OSPF,TCP,UDP,FTP,Telnet,POP3,SMTP,HTTP,DNS,TFTP,IGMP,EGP,GGP,NFS,IP,PPP,IPV6,ATM,NetBEUI,数据分析,根据相应的协议调用相应的数据分析函数 一个协议数据有多个数据分析函数处理 数据分析的方法是入侵检测系统的核心 快速的模式匹配算法,引擎管理,协调和配置给模块间工作 数据分析后处理方式 Alert Log Call Firewall,入侵检测的分析方式,异常检测（Anomaly Detection） 统计模型 误报较
15、多 误用检测（Misuse Detection） 维护一个入侵特征知识库（CVE） 准确性高 完整性分析,入侵检测原理与技术,概要 IDS工作流程 入侵检测的分析方式 入侵检测的实现技术 入侵检测的缺陷 入侵检测的评估与测试 入侵检测的选型原则 入侵检测的不足和发展趋势,异常检测,基本原理 正常行为的特征轮廓 检查系统的运行情况 是否偏离预设的门限？,异常检测,异常检测的优点： 可以检测到未知的入侵 可以检测冒用他人帐号的行为 具有自适应，自学习功能 不需要系统先验知识,异常检测,异常检测的缺点： 漏报、误报率高 入侵者可以逐渐改变自己的行为模式来逃避检测 合法用户正常行为的突然改变也会造成误
16、警 统计算法的计算量庞大，效率很低 统计点的选取和参考库的建立比较困难,误用检测,采用匹配技术检测已知攻击 提前建立已出现的入侵行为特征 检测当前用户行为特征,误用检测,误用检测的优点 算法简单 系统开销小 准确率高 效率高,误用检测,误用检测的缺点 被动 只能检测出已知攻击 新类型的攻击会对系统造成很大的威胁 模式库的建立和维护难 模式库要不断更新 知识依赖于 硬件平台 操作系统 系统中运行的应用程序,完整性分析,通过检查系统的当前系统配置，诸如系统文件的内容或者系统表，来检查系统是否已经或者可能会遭到破坏。 其优点是不管模式匹配方法和统计分析方法能否发现入侵，只要是成功的攻击导致了文件或其它对象的任何改变，它都能够发现。 缺点是一般以批处理方式实现，不用于实时响应。,入侵检测原理与技术,概要 IDS工作流程 入侵检测的分析方式 入侵检测的实现技术 入侵检测的缺陷 入侵检测的评估与
