計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)入侵檢測(cè)技術(shù)探討

摘要：介紹了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)入侵檢測(cè)技術(shù)的概念、功能和檢測(cè)方法，描述了目前采用的入侵檢測(cè)技術(shù)。

關(guān)鍵詞：入侵檢測(cè)異常檢測(cè)誤用檢測(cè)

在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)日新月異的今天，代寫論文基于網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算機(jī)應(yīng)用已經(jīng)成為發(fā)展的主流。政府、教育、商業(yè)、金融等機(jī)構(gòu)紛紛聯(lián)入Internet，全社會(huì)信息共享已逐步成為現(xiàn)實(shí)。然而，近年來，網(wǎng)上黑客的攻擊活動(dòng)正以每年10倍的速度增長(zhǎng)。因此，保證計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)以及整個(gè)信息基礎(chǔ)設(shè)施的安全已經(jīng)成為刻不容緩的重要課題。

1 防火墻

目前防范網(wǎng)絡(luò)攻擊最常用的方法是構(gòu)建防火墻。

防火墻作為一種邊界安全的手段，在網(wǎng)絡(luò)安全保護(hù)中起著重要作用。其主要功能是控制對(duì)網(wǎng)絡(luò)的非法訪問，通過監(jiān)視、限制、更改通過網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)流，一方面盡可能屏蔽內(nèi)部網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，另一方面對(duì)內(nèi)屏蔽外部危險(xiǎn)站點(diǎn)，以防范外對(duì)內(nèi)的非法訪問。然而，防火墻存在明顯的局限性。

入侵者可以找到防火墻背后可能敞開的后門。如同深宅大院的高大院墻不能擋住老鼠的偷襲一樣，防火墻有時(shí)無(wú)法阻止入侵者的攻擊。

防火墻不能阻止來自內(nèi)部的襲擊。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，50％的攻擊都將來自于網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部。

由于性能的限制，防火墻通常不能提供實(shí)時(shí)的入侵檢測(cè)能力。代寫畢業(yè)論文 而這一點(diǎn)，對(duì)于層出不窮的網(wǎng)絡(luò)攻擊技術(shù)來說是至關(guān)重要的。

因此，在Internet入口處部署防火墻系統(tǒng)是不能確保安全的。單純的防火墻策略已經(jīng)無(wú)法滿足對(duì)安全高度敏感部門的需要，網(wǎng)絡(luò)的防衛(wèi)必須采用一種縱深的、多樣化的手段。

由于傳統(tǒng)防火墻存在缺陷，引發(fā)了入侵檢測(cè)IDS(Intrusion Detection System)的研究和開發(fā)。入侵檢測(cè)是防火墻之后的第二道安全閘門，是對(duì)防火墻的合理補(bǔ)充，在不影響網(wǎng)絡(luò)性能的情況下，通過對(duì)網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)測(cè)，幫助系統(tǒng)對(duì)付網(wǎng)絡(luò)攻擊，擴(kuò)展系統(tǒng)管理員的安全管理能力(包括安全審計(jì)、監(jiān)視、進(jìn)攻識(shí)別和響應(yīng))，提高信息安全基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的完整性，提供對(duì)內(nèi)部攻擊、外部攻擊和誤操作的實(shí)時(shí)保護(hù)?，F(xiàn)在，入侵檢測(cè)已經(jīng)成為網(wǎng)絡(luò)安全中一個(gè)重要的研究方向，在各種不同的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中發(fā)揮重要作用。

2 檢測(cè)技術(shù)

入侵檢測(cè)為網(wǎng)絡(luò)安全提供實(shí)時(shí)檢測(cè)及攻擊行為檢測(cè)，并采取相應(yīng)的防護(hù)手段。例如，實(shí)時(shí)檢測(cè)通過記錄證據(jù)來進(jìn)行跟蹤、恢復(fù)、斷開網(wǎng)絡(luò)連接等控制；攻擊行為檢測(cè)注重于發(fā)現(xiàn)信息系統(tǒng)中可能已經(jīng)通過身份檢查的形跡可疑者，進(jìn)一步加強(qiáng)信息系統(tǒng)的安全力度。入侵檢測(cè)的步驟如下：

收集系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)及用戶活動(dòng)的狀態(tài)和行為的信息

入侵檢測(cè)一般采用分布式結(jié)構(gòu)，在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的若干不同關(guān)鍵點(diǎn)(不同網(wǎng)段和不同主機(jī))收集信息，一方面擴(kuò)大檢測(cè)范圍，另一方面通過多個(gè)采集點(diǎn)的信息的比較來判斷是否存在可疑現(xiàn)象或發(fā)生入侵行為。

入侵檢測(cè)所利用的信息一般來自以下4個(gè)方面：系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)日志文件、目錄和文件中的不期望的改變、程序執(zhí)行中的不期望行為、物理形式的入侵信息。

根據(jù)收集到的信息進(jìn)行分析

常用的分析方法有模式匹配、統(tǒng)計(jì)分析、完整性分析。模式匹配是將收集到的信息與已知的網(wǎng)絡(luò)入侵和系統(tǒng)誤用模式數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行比較，從而發(fā)現(xiàn)違背安全策略的行為。

統(tǒng)計(jì)分析方法首先給系統(tǒng)對(duì)象(如用戶、文件、目錄和設(shè)備等)創(chuàng)建一個(gè)統(tǒng)計(jì)描述，統(tǒng)計(jì)正常使用時(shí)的一些測(cè)量屬性。測(cè)量屬性的平均值將被用來與網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)的行為進(jìn)行比較。當(dāng)觀察值超出正常值范圍時(shí)，就有可能發(fā)生入侵行為。該方法的難點(diǎn)是閾值的選擇，閾值太小可能產(chǎn)生錯(cuò)誤的入侵報(bào)告，閾值太大可能漏報(bào)一些入侵事件。

完整性分析主要關(guān)注某個(gè)文件或?qū)ο笫欠癖桓?，包括文件和目錄的?nèi)容及屬性。該方法能有效地防范特洛伊木馬的攻擊。

3 分類及存在的問題

入侵檢測(cè)通過對(duì)入侵和攻擊行為的檢測(cè)，查出系統(tǒng)的入侵者或合法用戶對(duì)系統(tǒng)資源的濫用和誤用。代寫工作總結(jié) 根據(jù)不同的檢測(cè)方法，將入侵檢測(cè)分為異常入侵檢測(cè)(Anomaly Detection)和誤用人侵檢測(cè)(Misuse Detection)。

3．1 異常檢測(cè)

又稱為基于行為的檢測(cè)。其基本前提是：假定所有的入侵行為都是異常的。首先建立系統(tǒng)或用戶的\"正常\"行為特征輪廓，通過比較當(dāng)前的系統(tǒng)或用戶的行為是否偏離正常的行為特征輪廓來判斷是否發(fā)生了入侵。此方法不依賴于是否表現(xiàn)出具體行為來進(jìn)行檢測(cè)，是一種間接的方法。

常用的具體方法有：統(tǒng)計(jì)異常檢測(cè)方法、基于特征選擇異常檢測(cè)方法、基于貝葉斯推理異常檢測(cè)方法、基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)異常檢測(cè)方法、基于模式預(yù)測(cè)異常檢測(cè)方法、基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)異常檢測(cè)方法、基于機(jī)器學(xué)習(xí)異常檢測(cè)方法、基于數(shù)據(jù)采掘異常檢測(cè)方法等。

采用異常檢測(cè)的關(guān)鍵問題有如下兩個(gè)方面：

特征量的選擇。在建立系統(tǒng)或用戶的行為特征輪廓的正常模型時(shí)，選取的特征量既要能準(zhǔn)確地體現(xiàn)系統(tǒng)或用戶的行為特征，又能使模型最優(yōu)化，即以最少的特征量就能涵蓋系統(tǒng)或用戶的行為特征。

參考閾值的選定。由于異常檢測(cè)是以正常的特征輪廓作為比較的參考基準(zhǔn)，因此，參考閾值的選定是非常關(guān)鍵的。

閾值設(shè)定得過大，那漏警率會(huì)很高；閾值設(shè)定的過小，則虛警率就會(huì)提高。合適的參考閾值的選定是決定這一檢測(cè)方法準(zhǔn)確率的至關(guān)重要的因素。

由此可見，異常檢測(cè)技術(shù)難點(diǎn)是\"正常\"行為特征輪廓的確定、特征量的選取、特征輪廓的更新。由于這幾個(gè)因素的制約，異常檢測(cè)的虛警率很高，但對(duì)于未知的入侵行為的檢測(cè)非常有效。此外，由于需要實(shí)時(shí)地建立和更新系統(tǒng)或用戶的特征輪廓，這樣所需的計(jì)算量很大，對(duì)系統(tǒng)的處理性能要求很高。

3．2 誤用檢測(cè)

又稱為基于知識(shí)的檢測(cè)。其基本前提是：假定所有可能的入侵行為都能被識(shí)別和表示。首先，代寫留學(xué)生論文 對(duì)已知的攻擊方法進(jìn)行攻擊簽名(攻擊簽名是指用一種特定的方式來表示已知的攻擊模式)表示，然后根據(jù)已經(jīng)定義好的攻擊簽名，通過判斷這些攻擊簽名是否出現(xiàn)來判斷入侵行為的發(fā)生與否。這種方法是依據(jù)是否出現(xiàn)攻擊簽名來判斷入侵行為，是一種直接的方法。

常用的具體方法有：基于條件概率誤用入侵檢測(cè)方法、基于專家系統(tǒng)誤用入侵檢測(cè)方法、基于狀態(tài)遷移分析誤用入侵檢測(cè)方法、基于鍵盤監(jiān)控誤用入侵檢測(cè)方法、基于模型誤用入侵檢測(cè)方法。誤用檢測(cè)的關(guān)鍵問題是攻擊簽名的正確表示。

誤用檢測(cè)是根據(jù)攻擊簽名來判斷入侵的，根據(jù)對(duì)已知的攻擊方法的了解，用特定的模式語(yǔ)言來表示這種攻擊，使得攻擊簽名能夠準(zhǔn)確地表示入侵行為及其所有可能的變種，同時(shí)又不會(huì)把非入侵行為包含進(jìn)來。由于多數(shù)入侵行為是利用系統(tǒng)的漏洞和應(yīng)用程序的缺陷，因此，通過分析攻擊過程的特征、條件、排列以及事件間的關(guān)系，就可具體描述入侵行為的跡象。這些跡象不僅對(duì)分析已經(jīng)發(fā)生的入侵行為有幫助，而且對(duì)即將發(fā)生的入侵也有預(yù)警作用。

誤用檢測(cè)將收集到的信息與已知的攻擊簽名模式庫(kù)進(jìn)行比較，從中發(fā)現(xiàn)違背安全策略的行為。由于只需要收集相關(guān)的數(shù)據(jù)，這樣系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)明顯減少。該方法類似于病毒檢測(cè)系統(tǒng)，其檢測(cè)的準(zhǔn)確率和效率都比較高。但是它也存在一些缺點(diǎn)。

3．2．1 不能檢測(cè)未知的入侵行為

由于其檢測(cè)機(jī)理是對(duì)已知的入侵方法進(jìn)行模式提取，對(duì)于未知的入侵方法就不能進(jìn)行有效的檢測(cè)。也就是說漏警率比較高。

3．2．2 與系統(tǒng)的相關(guān)性很強(qiáng)

對(duì)于不同實(shí)現(xiàn)機(jī)制的操作系統(tǒng)，由于攻擊的方法不盡相同，很難定義出統(tǒng)一的模式庫(kù)。另外，誤用檢測(cè)技術(shù)也難以檢測(cè)出內(nèi)部人員的入侵行為。

目前，由于誤用檢測(cè)技術(shù)比較成熟，多數(shù)的商業(yè)產(chǎn)品都主要是基于誤用檢測(cè)模型的。不過，為了增強(qiáng)檢測(cè)功能，不少產(chǎn)品也加入了異常檢測(cè)的方法。

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