（计算机应用技术专业论文）网络入侵检测技术研究.pdf

华中科技大学硕士学位论文 摘要 这篇论文主要研究了网络入侵检测系统。文章首先对现存的入侵检测技术的 准确性和缺陷性进行分析和对比。【我们认识到应在入侵到达的前一步就应该证实 它是否合法的i d s 。而现有的许多用来模拟入侵检测的系统，比如说一些被动的 i d s 和简单的i d s 在对待黑客的攻击上并没有真正起到有效的作用。f1 、 文章中设计并实行了一种和“区域周围的尖木桩( s p w d ) ”有关的新的入侵 检测技术，l 这种技术曾用于b u r u n d i 村民在晚上捉偷牛贼。这种技术依靠签名技 术，它的用途在于： 准确有效的对付入侵而不影响公司的工作效率： 在黑客接近系统目标之前阻止并捕获他们； 使误报警不在实时显示器上显示； 尽量使入侵检测系统简单，不需要太多的工具，使没有很多计算机知识 的用户即可以进行维护和管理； 在黑客入侵影响到我们系统之前，发现并阻止它，并给予惩罚，以打消 其再犯的积极性。 文章讨论了用这种技术来检测入侵的一些方法。，并把它主要用于公司的局域 网( l a n ) 中，公司网络中的重要数据存在服务器中，以便员工每天都可以用到。 这种技术的优点主要是它的准确性和其简单的结构。i 它并不是依靠正确或者错误 的报警来通知网络安全管理者来阻止黑客盗取公司的工作成果，而是给予他一定 的惩罚并把他对公司管理员的干扰转化为对自己的干扰。我们通过一个简单的公 司模拟了这项技术，并设定了一系列的规则。文章重点在于入侵的检测，因为它 是网络系统安全中很大一个隐患。 实验后，我们发现有1 “的攻击中出现误报警，但是管理员从没被提醒到这 点。用户的一些违规行为也可以通过分析日志和含有攻击事例中的文档中分析得 来，通过这些措施就可以改进系统，使得我们的系统可以动态的升级。 ：。 关键字：全堡搀捌：堡者；堡冒：退塑蝥：嚣箕塞全 i i 华中科技大学硕士学位论文 a b s t r a c t i nt h i sw o r k ，w er e s e a r c h e do nt h ei n t r u s i o nd e t e c t i o ns y s t e m s w es t u d i e dt h e e x i s t i n gt e c h n i q u e sa n dt e c h n o l o g yo fi n t r u s i o nd e t e c t i o nb ya n a l y z i n ga n dc o m p a r i n g t h e i ra c c u r a c ya n dt h e i rw e a k n e s s w er e a l i z e dt h a tt h e r es t i l l i sa s t e pt or e a c hb e f o r e t ot e s t i f yt h a tt h e r ei sap e r f e c ti d s m a n yi n t r u s i o nd e t e c t i o ns y s t e m ss u c ha st h e p a s s i v ei d s o rs i m p l e xi d sa r es p e c i a l i z e dt om o n i t o rt h ei n t r u s i o na n dd o n tt a k ea n y a c t i v em e a s u r e sa g a i n s tt h ea t t a c k e r s w e d e s i g na n di m p l e m e n t an e wt e c h n i q u eo fi n t r u s i o nd e t e c t i o nr e l a t e dt oo n e t e c h n i q u e “t h es h a r pp i e c e so f w o o da r o u n dt h ed o m a i n ( s p w d ) t e c h n i q u e ”u s e di n t h ep a s t b ys o m eb u r u n d iv i l l a g e r s t oc a t c hc o w st h i e v e s d u r i n gt h en i g h t t h i s t e c h n i q u er e l a y so n t h es i g n a t u r e st e c h n i q u ea n di t sp u r p o s ei s ： t om a n a g ei n t r u s i o n sw i t ha c c u r a c yw i t h o u ta f f e c t i n gt h ep r o d u c t i v i t yo ft h e c o m p a n y t h a tc a nu s ei t t o s t o pa n d c a t c ha t t a c k e rb e f o r et h e yr e a c ht h e i ro b j e c t i v ei nt h es y s t e m w ew a n tt om a k et h a tt h ef a t s ea l a r m sd o n ta p p e a ri nr e a l t i m eo nt h em o n i t o r a n o t h e ra i mi st om a k es i m p l ea ni n t r u s i o nd e t e c t i o ns y s t e mt h a td o e sn o t i n c l u d em a n yt o o l ss ot h a tt h em a i n t e n a n c ea n dm a n a g e m e n tc a nb ep o s s i b l et o e v e r y b o d y w h oh a s j u s tn o te n o u g hk n o w l e d g e i nc o m p u t e r w ew a n tt od e t e c t t os t o pi n t r u s i o nb e f o r ei ta f f e c to u r s y s t e ma n dp u n i s ht h e a t t a c k e rt od i s c o u r a g eh i mf o rl a t e rs e s s i o n w et h e nd i s c u s st h em e t h o d su s e dt od e t e c tt h ei n t m s i o nw i t ht h i st e c h n i q u e w ef o c u s e do u ra t t e n t i o no nc o m p a n i e si n c o r p o r a t i n gal o c a la r e an e t w o r k ( l a n ) f o rw h i c hs e n s i t i v ed a t aa r es t o r e di nac e n t r a l c o m p u t e ra c c e s s i b l ee v e r yt i m eb y e m p l o y e e sf o rt i l e i rd a i l yw o r k t h ec o s t e f f e c t i v e n e s so f t h i st e e h n i q u ei sb a s e do ni t s a c c u r a c ya n di t ss i m p l i c i t yi ni t sc o m p o u n d s t h ea l a r mw h a t e v e rf a l s eo rp o s i t i v ea r e n o tm o n i t o r e dt or e t a i nt h ea t t e n t i o no ft h es e c u r i t yo f f i c e rb vf o r b i d d i n gh i mf o r f u a h e ra c t i v i t i e sf r u i t f u lf o rt h ec o m p a n i e s i n s t e a d e v e r yi n t r u d e rw i l lb ep u n i s h e d a n dl a t e rc o m e st oa n n o u n c eh i m s e l fw h a th ed o e st ot h es e c u r i t ya d m i n i s t r a t o r w e t r i e dt os i m u l a t eo u rt e c h n i q u eo na na b s t r a c tc o m p a n yw i t has e to f p o l i c i e se l a b o r a t e d b yo u r s e l v e s w ec o n c e n t r a t em o r ee f f o r to nd e t e c t i n gi n s i d e ri n t r u d e r sb e c a u s et h e y r e p r e s e n tab i g t h r e a to f e v e r yn e t w o r ks y s t e m ， a f t e re x p e r i m e n t ，w er e a l i z e dt h a tf a l s ea l a r m sr e p r e s e n t o fa l la t t a c k s b u tt h e a d m i n i s t r a t o rh a sn e v e rb e e na l e r t e df o rt h a t m a n yb a db e h a v i o r so fu s e r sc a r tb e n o t i c e db ya n a l y z i n gt h el o gf i l ea n dt h er e s p o n s ef i l et h a tc o n t a i n st h ea r a c kc a s e s ，s o t h a tt h ee n h a n c e m e n to f t h es y s t e ms h o u l db ed y n a m i c k e y w o r d ：i n t r u s i o nd e t e c t i o n ；i n t r u d e r ；p u n i s h m e n t ；f a l s ep o s i t i v ea l a m s ；s y s t e m s e c u r i t y 华中科技大学硕士学位论文 a c k n o w l e d g m e n t s 1w o u l dl i k et ot h a n ka l lt h es t u d e n t sa tt h en a t i o n a l h i g h p e r f o r m a n c e c o m p u t i n gc e n t e r ( w u h a n ) f o rh e l p i n gm et h r o u g ht h ea c c o m p l i s h m e n to f t h i st h e s i s it h a n ks p e c i a l l yt h ep h ds t u d e n t sj i a n gt i n gy a o m rl u ox ij i n ga n dm sz o nj i a n h o n g ，f o rt h e yh e l p e dm ed u r i n gm yp u b l i c a t i o np a p e r t om i s sc h e nq u ix i a ，t h a n k s f o rh e l p i n gm et ot r a n s l a t ei nc h i n e s em ya b s t r a c t t ot h et e a c h e r sm s y a n gw e iw e i m sz h a n gq i n m rw a n g d u o q i a n ga n d m r m i a ot i a nt o n g f o ry o u rr e a lu n d e r s t a n d i n g is a yt h a n ky o uv e r ym u c h t h a n k sa l s o t oa l lm yt e a c h e r sa th u s t ia l s ow o u l dl i k et ot h a n km yc l a s s m a t e sn g a s s ag e r a l d j a m e sm a t e k af o rt h e i r m u t u a lu n d e r s t a n d i n g t oy o ut h es t u d e n t si nt h ef r i e n d s h i pa p a r t m e n t ，f o rt h eg o o d l i v i n gu n d e r t h es a m er o o f , t h i sw o r ki sy o u r s t h a n k st ot h ec h i n as c h o l a r s h i pc o u n c i lf o rf i n a n c i a l l yh e l p i n gm e d u r i n gm y f o u ry e a r si nc h i n a ia l s ow o u l d1 i k et ot h a n kt h ef o r e i g ns t u d e n t sd e p a r t m e n to f h u s tf o rt h ea l lf a c i l i t i e si na c c o m m o d a t i o nd u r i n gm ys t a yi nc h i n a s i n c e r e l y i t h a n kt h eg o v e r n m e n to fb u r u n d if o ri t ss u p p o r t t h a n k sal o tt ot h et e a c h e r s m e m b e r sd e f e n s ec o m i t yo fm yt h e s i sf o rh a v i n g a c c e p t e dt or e a dt h i st h e s i s s p e c i a lt h a n k st om ys u p e r v i s o rl i0 i n g h u a ，w i t h o u th i sc o n s t r u c t i v es c i e n t i f i c a d v i s e sa n de n c o u r a g e m e n t s ，t h i st h e s i ss h o u l dn o tf i n i s hs u c c e s s f u l l y 1w o u l dl i k et oe x t e n dm yt h a n k st oa l lt h o s ep e o p l ew h ow o r k e dt om a k et h i st h e s i s p o s s i b l e t om yd e a rp a r e n t sa n db r o t h e r sw h op a s s e da w a yd u r i n gm ya b s e n c e ，f r o m w h e r ey o ua r e h e a rm yv o i c eo f d e e p e s tt h a n k s m a yg o dk e e py o uw e l l t ow u h a n c h r i s t i a nf e l l o w s h i pg r o u pm e m b e r s ，t h a n k y o u f o ry o u d a i l yp r a y e r sf o rm e l a s tb u tn o tl e a s t 1w a n tt ot h a n km yw i f em a r i em a n i r a b o n aa n dm yc h i l d r e n d o n n e l l a - a m a n d i n em u g i s h a a u r y j u s t en t u n g i y ea n dd o n f l e u r yn d u w i n g o m at o h a v e a c c e p t e d t ob ew i t h o u tm y p r e s e n c ef o r4y e a r s m a y g o db l e s se v e r y o n e 华中科技大学硕士学位论文 1 1r e s e a r c hp r o b l e m s 1i n t r o d u c t i o n u n t i lt o d a y ，t h e r ei sn od e f i n i t i o no ft h et e r mn e t w o r kt h a ti s w i d e l ya c c e p t e d s o m ea u t h o r su s et h et e r mt oi d e n t i f yt h es e r v i c e sp r o v i d e d b yt h ef o u r1 0 w e r1 e v e l so f t h ei n t e m a t i o n a lo r g a n i z a t i o nf o rs t a n d a r d i z a t i o nr e f e r e n c em o d e l f i s o r m ) o t h e r s u s ei tt oi d e n t i f yap h y s i c a l l ya u t o n o m o u sc o m m u n i c a t i o n ss u b s y s t e mc o m p o s e do f s p e c i a lp u r p o s es y s t e m sc a l l e dh o s t s s t i l io t h e r su s ei tt oi d e n t i f yt h es e r v i c e sp r o v i d e d b va l l l e v e l so f t h ei s o r n i l 1 1 i nt h i sw e r k ，t h et e r mn e t w o r kr e p l e s e n t st h es e r v i c e ss u p p l i e db yf o u r1 0 w e r l e v e l so fo s l - r ma n dt h eh a r d w a r e s o f t w a r ee l e m e n t sn e c o m m u n i c a t i o n sc h a n n e l s a n d n o d e s ) t h ea i mo ft h en e t w o r ks e c u r i t yc o m p o n e n to ft h ea l la r c h i t e c t u r ei st or e s t r i c t a c c e s st oi n f o r m a t i o na n dr e s o u r c e s e l e m e n t so f s e c u r i t ya r e - c o n f i d e n t i a l i t y ，i n t e g r i t y ， a v a i l a b i l i t y ，a c c o u n t a b i l i t y ，a u t h e n t i c a t i o n ，n o n r e p u d i a t i o na n d a c c e s sc o n t r 0 1 n o t i c et h a tm o s ts e c u r i t yp r o d u c t sp r o v i d ef u n c t i o n a l i t yt os a t i s f ya tl e a s tt h ef i r s tf o u r r e q u i r e m e n t s h o w e v e r a n yn e t w o r ks y s t e mb u i l tc a nb e c o m eap o t e n t i a lt a r g e tf o rm i s u s ea n d a t t a c kb ye i t h e rt h ec u r i o u so rt h em a l i c i o u s r e g a r d l e s so f t h er e a s o nf o rt h ei n t r u d e r s i n v a s i o nw ew i l lw a n tt op r o v i d es o m em e a s u r e st op r o t e c to u rs y s t e m t h es e c u r i t y p o l i c ya n di m p l e m e n t a t i o nw i l ld e p e n dv e r ym u c h o nt h en a t u r eo f t h eb u s i n e s sa n di t s a s s o c i a t e dr i s k b e f o r et h en e t w o r ka d m i n i s t r a t o r so rs e c u r i t yo m c e r sc a nd e m o n s t r a t et h a tt h e s e c u r i t yi m p l e m e n t a t i o nm e e t s t h e i rn e e d s t h e yn e e dt oc l a s s i f yt 1 1 ep o t e n t i a lt h r e a t st o t h es y s t e ma n dd e t e r m i n eh o wt h o s et h r e a t sc a nb ep e r p e t r a t e d s e c u r i t yt h r e a t sa r e a c q u i s i t i o n o fi n f o r m a t i o n ，a l t e r a t i o no fi n f o r m a t i o n ，r e s o u r c e s t e a l i n g ，v a n d a l i s m 。 r e p u d i a t i o n ，m a s q u e r a d i n g ，m e s s a g et a m p e r i n g ，r e p l a y i n g w i t hn e t w o r ks e c u r i t y ， t h o u g h t sq u i c k l yt u m t oh a c k e r s ，v i r u s e s ，t r o j a nh o r s e s ，d e n i a l o f - s e r v i c e sa t t a c k sa n d o t h e rp e r c e i v e dt h r e a t sd i s g r u n t l e de m p l o y e e sa st h eb i g g e s ts e c u r i t yt h r e a t t om e e t t h er e q u i r e m e n t so f s e c u r i t ya n da l l e v i a t et h er i s k s ，as e c u r i t ys y s t e mw o u l di m p l e m e n t t h ef o l l o w i n gf u n c t i o n a l i t y ： 1 i m p l e m e n t a t h o r o u g h a n d a g g r e s s i v es e c u r i t yp o l i c y t h a ti sr e f l e c t e d t h r o u g h o u tt h eb u s i n e s s ，i n c l u d i n gf l r e w a l lc o n f i g u r a t i o n s ，a c c e s sc o n t r o l sa n d e m p l o y e ec o m m u n i c a t i o n s 2 c o n d u c tas e c u r i t ya w a r e n e s sc a m p a i g nt or e g u l a r l yr e m i n de m p l o y e e so ft h e i r s e c u r i t yr e s p o n s i b i l i t i e s ( v i a w e b - b a s e dc e r t i f i c a t i o no r r e g u l a re m a i l s ，f o r e x a m p l e ) 3 i n s t a l laf l r e w a l lo no u t s i d eb o r a e r s ，a sw e l la s i n t e r n a l ( b e t w e e nh u m a n r e s o u r c e s ( h r ) a n de n g i n e e r i n gd e p a r t m e n t s ，f o re x a m p l e ) w em u s tb es u r e t oc h a n g et h ed e f a u l ts e t t i n g s ，w h i c hc a nb ee a s i l yd e f e a t e d 华中科技大学硕士学位论文 s t e p4 ：f o o th o l d ：a tt h i ss t a g e t h eh a c k e rh a ss u c c e s s f u l l yg a i n e daf o o th o l d i ny o u rn e t w o r kb y h a c k i n gi n t oam a c h i n e t h ei n t r u d e r sm a i ng o a li st oh i d e e v i d e n c eo ft h ea t t a c k s ( d o c t o r i n gt h ea u d i tt r a i la n dl o gf i l e s ) a n dm a k es u r e t h e yc a ng e tb a c ki na g a i n t h e ym a yi n s t a l l t o o l k i t s t h a tg i v et h e ma c c e s s 、 r e p l a c ee x i s t i n g s e r v i c e sw i t ht h e i ro w nt r o j a nh o r s e st h a th a v eb a c k d o o r p a s s w o r d s ，o rc r e a t et h e i ro w n u s e ra c c o u n t s s y s t e mi n t e g r i t yv e r i t i e r s ( s i v s ) c a l lo f t e nd e t e c ta ni n t r u d e ra tt h i sp o i n tb yn o t i n gt h ec h a n g e ds y s t e mf i l e s n 圯h a c k e rw i l lt h e nu s et h es y s t e ma sa s t e p p i n g - s t o n et oo t h e rs y s t e m s ，s i n c e m o s tn e t w o r k sh a v ef e w e rd e f e n s e sf r o mi n s i d ea u a c k s s t e p5 ：p r o f i t ：t h ei n t r u d e rt a k e sa d v a n t a g eo ft h e i rs t a t u st os t e a lc o n f i d e n t i a l d a t a ，m i s u s es y s t e mr e s o u r c e s ( i e s t a g ea t t a c k sa to t h e rs i t e sf r o my o u rs i t e ) ， o rd e f a c ew e bp a g e s a n o t h e rs c e n a r i os t a r t sd i f f e r e n t l y r a t h e rt h a na t t a c ka s p e c i f i cs i t e ，a ni n t m d e rm i g h ts i m p l ys c a nr a n d o mi n t e m e ta d d r e s s e sl o o k i n g f o ras p e c i f i ch o l e f o re x a m p l e ，a ni n t r u d e rm a ya t t e m p tt os c a nt h ee n t i r e i n t e r a c tf o rm a c h i n e st h a th a v et h es e n d m a i ld e b u gh o l e t h e ys i m p l y e x p l o i ts u c hm a c h i n e st h a tt h e yf i n d t h e yd o n 。tt a r g e ty o ud i r e c t l y ，a n dt h e y r e a l l yw o n te v e nk n o ww h oy o ua r e f n l i si sk n o w na sa “b i r t h d a ya t t a c k ”： 西y e nal i s to fw e l l k n o w ns e c u r i t yh o l e sa n dal i s to fi pa d d r e s s e s ，t h e r ei sa g o o dc h a n c et h a tt h e r ee x i s t ss o m em a c h i n es o m e w h e r e t h a th a so n eo ft h o s e h o l e s ) 2 3c o m m o n ”i n t r u s i o ns i g n a t u r e s t h e r ea r et h r e et y p e so fa t t a c k s ： r e c o r m a i s s a n c e ：t h e s ei n c l u d ep i n gs w e e p s ，d n sz o n et r a n s f e r s ，e - m a i lr e c o n s ， t c po ru d p p o r ts c a n s ，a n dp o s s i b l yi n d e x i n go f p u b l i cw e b s e r v e r st of i n dc g i h o l e s e x p l o i t s ：i n t r u d e r sw i l l t a k ea d v a n t a g eo fh i d d e nf e a t u r e so rb u g st og a i n a c c e s st ot h es y s t e m d e n i a l o f - s e r v i c er d o s ) a t t a c k s ：w h e r et h ei n t r u d e ra t t e m p t st oc r a s h as e r v i c e ( o rt h em a c h i n e ) ，o v e r l o a dn e t w o r kl i n k s ，o v e r l o a d e dt h ec p u ，o rf i l l u pt h e d i s k t h ei n t r u d e ri sn o tt r y i n gt o g a i ni n f o r m a t i o n ，b u tt os i m p l ya c t a sa v a n d a lt op r e v e n ty o uf r o mm a k i n gu s eo f y o u rm a c h i n e 2 4s o m ec o m m o ne x p l o i t s 1 c g is c r i p t s 一 】4 一一 笛嚣 翟温删蒿勰流 黧一 戮瞄 一一一一 华中科技大学硕士学位论文 s h i p p e dw i t hn c s ah t t p d a t i o n a lc e n t e rf o rs u p e r c o m p u t e ra p p l i c a t i o n ) t h e p h f l i b r a r yi ss u p p o s e dt oa l l o ws e r v e r - p a r s e dh t m l ，b u tc a nb ee x p l o i t e dt og i v eb a c k a n yf i l e 0 t h e rw e l l - k n o w nc g is c r i p t st h a ta ni n t r u d e rm i g h ta t t e m p tt oe x p l o i ta r e ： t e x t c o u n t e r ，g u e s t b o o k ，e w s ( e n g i n n e e r i n gw o r k s t a t i o n s ) ，i n f 0 2 w w w ，c o u n t c g i ， h a n d l e r ，w e b d i s t c g i ，p h p c g i ，f i l e s p l ，n p h - t e s t c g i ，n p h p u b l i s h ，a n y f o r m ，f o r m m a i l i f y o u s e es o m e b o d y t r y i n gt oa c c e s so n e o ra l lo ft h e s ec g i s c r i p t s ( a n dy o u d o n tu s e t h e m ) ，t h e ni t i sc l e a ri n d i c a t i o no fa ni n t r u s i o na t t e m p t ( a s s u m i n gy o ud o n th a v ea v e r s i o ni n s t a l l e dt h a ty o u a c t u a l l yw a n t t ou s e ) 2 w e bs e r v e ra t t a c k s b e y o n dt h ee x e c u t i o no fc g ip r o g r a m s w e bs e r v e r sh a v eo t h e rp o s s i b l eh o l e s a l a r g en u m b e ro fs e l f - w r i t t e nw e bs e r v e r s ( i n c l u d ei i s1 0a n dn e t w a r e2 x 、h a v eh o l e w h e r e b yaf i l en a m e c a l li n c l u d eas e r i e so f ”i nt h e p a t hn a m e t om o v ee l s e w h e r e i nt h ef i l e s y s t e m ，g e t t i n ga n yf i l e a n e t h e rc o m m o nb u gi sb u 疗e ro v e r f l o wi nt h e r e q u e s tf i e l do ri no n e o ft h eo t h e rh t t pf i e l d s w e bs e r v e ro f t e nh a sb u g sr e l a t e dt o t h e i ri n t e r a c t i o nw i t ht h eu n d e r l y i n go p e r a t i n gs y s t e m a no l dh o l ei nm i c r o s o f ti i s h a v eb e e nd e a l i n gw i t ht h ef a c tt h a tf i l e sh a v et w on a m e s al o n gf i l e n a m ea n das h o r t 8 3h a s h e de q u i v a l e n tt h a tc o u l ds o m e t i m e sb ea c c e s s e db y p a s s i n gp e r m i s s i o n s n t f s f t h en e wf i l es y s t e m ) h a saf e a t u r ec a l l e d ”a l t e m a t ed a t as t r e a m s ”t h a ti ss i m i l a rt ot h e m a c i n t o s hd a t aa n dr e s o u r c ef o r k s y o uc o u l da c c e s st h ef i l et h r o u g hi t ss t r e a mn a l t l e b ya p p e n d i n g ”：$ d a t a ”i no r d e rt os e eas c r i p tr a t h e rt h a nl u l li t s e r v e r sh a v el o n g h a dp r o b l e m sw i t hu r l s f o re x a m p l e t h e ”d e a t hb yat h o u s a n ds l a s h e s ”p r o b l e mi n o l d e ra p a c h ew o u l dc a u s eh u g ec p ul o a d sa si tt r i e dt op r o c e s