網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件數(shù)據(jù)安全隱患與防范策略

李秦

摘 要：隨著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展與應(yīng)用，應(yīng)用軟件網(wǎng)絡(luò)化已成為軟件行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。然而目前大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件都或多或少存在數(shù)據(jù)安全隱患，這將嚴(yán)重影響用戶的隱私與財(cái)產(chǎn)安全。文章簡要分析了影響網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件的安全因素，并給出具體的安全防護(hù)策略。

關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件；數(shù)據(jù)安全；數(shù)據(jù)解密；通信安全

1 引言

國家計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)急技術(shù)處理協(xié)調(diào)中心發(fā)起成立的“國家信息安全漏洞共享平臺(tái)（CNVD）”共收集整理信息安全漏洞3447個(gè)，其中高危漏洞649個(gè)（占18.8%）。CNVD2013年收集整理的漏洞中，應(yīng)用程序漏洞占62%，操作系統(tǒng)漏洞占 16%，WEB應(yīng)用漏洞占9%，分列前3位。因此，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)安全最終目標(biāo)是要解決軟件安全，因?yàn)閼?yīng)用軟件是收發(fā)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的主體，如果軟件做到無懈可擊，那么黑客截獲到的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)是一堆不可逆的亂碼，也就不會(huì)有網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)安全的顧慮。

2 網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件數(shù)據(jù)安全隱患分析

2.1 目前主流網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件數(shù)據(jù)的安全性

2.1.1 即時(shí)通訊類軟件，例如騰訊QQ、阿里旺旺、Skype等

目前大多數(shù)IM類軟件除了基本的文字聊天外，還會(huì)有視頻語音聊天以及傳輸文件等功能。一般文字聊天，因?yàn)榘l(fā)送的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)量小，可以不需要關(guān)注加密算法性能，所以加密強(qiáng)度都比較高。對于頻語音聊天以及傳輸文件功能，由于發(fā)送的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)量大且頻率高，如果采用復(fù)雜的高強(qiáng)度加密算法，勢必會(huì)嚴(yán)重影響服務(wù)器的性能，因此很多IM類軟件會(huì)采用簡單的加密算法或者不加密。Skype的前身MSN其視頻語音數(shù)據(jù)就是不經(jīng)過加密的，因此黑客截獲到它的視頻語音數(shù)據(jù)，只需要調(diào)用視頻編碼器進(jìn)行解碼即可還原其音視頻。雖然大部分IM類軟件會(huì)對視頻語音數(shù)據(jù)進(jìn)行簡單的加密，但是都使用可逆的對稱加密算法，黑客通過逆向客戶端程序，找出加密解密算法，再通過網(wǎng)絡(luò)截取對稱算法采用的密鑰Key和密文，即可進(jìn)行視頻語音數(shù)據(jù)還原。

2.1.2 VOIP類軟件

雖然即時(shí)通訊類軟件一般都集成有VOIP功能，但是只有VOIP類軟件可以撥打固定電話或者手機(jī)。目前一些主流VOIP類軟件收發(fā)數(shù)據(jù)都采用異或等非常簡單加密解密算法來處理數(shù)據(jù)流。目前VoIP技術(shù)最常用的話音建立和控制信令是H.323和會(huì)話初始協(xié)議（STP）。SIP協(xié)議是IETF定義多媒體數(shù)據(jù)和控制體系結(jié)構(gòu)中的重要組成部分。同時(shí)，由于SIP只負(fù)責(zé)提供會(huì)話連接和會(huì)話管理，而與應(yīng)用無關(guān)，因此SIP可以被用于多個(gè)領(lǐng)域。即使是協(xié)議本身也有潛在的安全問題：H.323和SIP總體上都是一套開放的協(xié)議體系。同時(shí)，最為一種新興發(fā)展技術(shù)的傳輸協(xié)議，SIP并不完善，它采用類似于FTP、電子郵件或者HTTP服務(wù)器的形式來發(fā)起用戶之間的連接。利用這種連接技術(shù)，黑客們同樣會(huì)對VOIP進(jìn)行攻擊。如果網(wǎng)關(guān)被黑客攻破，IP電話不用經(jīng)過認(rèn)證就可隨意撥打，未經(jīng)保護(hù)的語音通話有可能遭到攔截和竊聽，而且可以被隨時(shí)截?cái)唷：诳屠弥囟ㄏ蚬艨梢园颜Z音郵件地址替換成自己指定的特定IP地址，為自己打開秘密通道和后門。黑客們可以騙過SIP和IP地址的限制而竊取到整個(gè)談話過程。

2.2 網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件數(shù)據(jù)解密方法

要想把網(wǎng)絡(luò)截獲的數(shù)據(jù)還原，首先需要確定數(shù)據(jù)采用的協(xié)議和解密算法，軟件處理數(shù)據(jù)的算法自然需要去逆向分析。目前逆向分析大多使用動(dòng)態(tài)調(diào)試器OllyDbg和靜態(tài)反匯編程序IDA相結(jié)合，進(jìn)行加密解密算法的分析。使用動(dòng)態(tài)調(diào)試器對一般軟件的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)發(fā)送或接收的API下斷點(diǎn)都是可以截獲網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的，常用斷點(diǎn)如下：WSASend、WSASendTo、WSARecv、WSARecvFrom、send、sendto、recv、recvfrom。而有些軟件采用自己實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)收發(fā)函數(shù)來代替上述API，因此輸入表中無法查詢到標(biāo)準(zhǔn)Windows網(wǎng)絡(luò)API，也無法對此類API下斷點(diǎn)調(diào)試分析。不過仍然可以使用動(dòng)態(tài)或靜態(tài)反編譯程序手動(dòng)定位函數(shù)并下斷點(diǎn)進(jìn)行逆向分析。對于有些軟件加強(qiáng)殼且無法脫殼的情況，可以直接在內(nèi)存中Dump程序，用靜態(tài)反編譯程序逆向分析。

2.3 網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件數(shù)據(jù)截取方式

以上所說的都是數(shù)據(jù)解密還原，下面簡要論述數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)傳輸過程中的截取方法。

（1）如果當(dāng)前計(jì)算機(jī)是在局域網(wǎng)環(huán)境中，而本局域網(wǎng)是用Hub（集線器）連接。我們可以用熟知的集線器的工作原理，將自己的計(jì)算機(jī)網(wǎng)卡工作模式設(shè)置成混雜模式，來監(jiān)聽局域網(wǎng)所有的PC發(fā)送的數(shù)據(jù)。

（2主機(jī)所處的網(wǎng)絡(luò)不是局域網(wǎng)（通過路由器連接），這種情況需要獲得路由器的用戶名和密碼。而目前大多數(shù)路由器的初始賬戶密碼是固定的，很多網(wǎng)絡(luò)管理員也忘記更改默認(rèn)賬戶信息，導(dǎo)致黑客很容易獲取路由器管理權(quán)限，并實(shí)現(xiàn)路由轉(zhuǎn)向功能。具體步驟是在路由器上創(chuàng)建新的路由表，將IP指向黑客自己的電腦，并用網(wǎng)卡配置命令I(lǐng)FCONFIG創(chuàng)建一個(gè)新的邏輯網(wǎng)卡，之后再在電腦上配置簡單的網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換服務(wù)（NAT），并將數(shù)據(jù)通過這個(gè)鏈路重新路由過去。黑客通過以上處理步驟，即可用程序來監(jiān)聽所有流經(jīng)網(wǎng)卡的數(shù)據(jù)包了。

（3）如果我們能夠?qū)崿F(xiàn)入侵掛馬在一些路由PC服務(wù)器上面，就可以監(jiān)聽通過這個(gè)服務(wù)器的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)軟件數(shù)據(jù)截取。

（4）如果我們有網(wǎng)絡(luò)管理員權(quán)限，要監(jiān)聽計(jì)算機(jī)上網(wǎng)數(shù)據(jù)，可以把網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控程序直接放在網(wǎng)絡(luò)出口上面就可以進(jìn)行軟件數(shù)據(jù)的截獲。

3 網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件數(shù)據(jù)安全防護(hù)策略

根據(jù)上述網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件存在的數(shù)據(jù)安全隱患，以及分析、截獲數(shù)據(jù)的方法和方式，我們在軟件的編寫過程中，適當(dāng)?shù)馗淖償?shù)據(jù)安全防護(hù)策略，將有效避免網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件出現(xiàn)安全隱患。具體方案如下：

（1）軟件要有對自身的校驗(yàn)和檢測調(diào)試器的機(jī)制，防止被黑客修改和動(dòng)態(tài)調(diào)試。

（2）軟件編譯完成后盡量加上殼，防止被IDA等靜態(tài)反匯編程序分析代碼。

（3）軟件通過網(wǎng)絡(luò)交換數(shù)據(jù)時(shí)，采用可逆對稱算法處理速度很快，但是并不安全，其強(qiáng)度在于KEY的管理，所以并不適合單獨(dú)使用。而非對稱不可逆加密算法，安全性很高，但處理速度很慢，因此不適合大數(shù)據(jù)量的加密解密。假如我們結(jié)合兩者優(yōu)點(diǎn)，用非對稱不可逆算法進(jìn)行交互來生成對稱算法所需要用到的KEY，那么KEY在網(wǎng)絡(luò)中就無法被解密，之后網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)還是使用可逆對稱算法處理，這樣既可大大提高網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩阅堋?/p>

（4）因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量實(shí)在太大，所以網(wǎng)絡(luò)監(jiān)聽都是有一定的過濾條件，因此只要能夠欺騙監(jiān)聽軟件即可實(shí)現(xiàn)反監(jiān)聽從而保護(hù)軟件的數(shù)據(jù)?？梢圆捎靡韵聨讉€(gè)方案進(jìn)行處理：（a）程序設(shè)計(jì)時(shí)，不采用自定義網(wǎng)絡(luò)端口，而采用80、443、21等端口。比如21端口是FTP協(xié)議采用的，程序可以將數(shù)據(jù)包投模擬成FTP協(xié)議來增加黑客判斷難度。（b）采用動(dòng)態(tài)IP，軟件通過下載加密的服務(wù)器列表配置文件來獲得IP地址。（c）采用動(dòng)態(tài)端口，與動(dòng)態(tài)IP方式類似，通過服務(wù)器下載，并解密取得網(wǎng)絡(luò)通訊端口。（d）采用動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包頭格式，即對收發(fā)的數(shù)據(jù)包頭一并進(jìn)行加密，這樣黑客通過數(shù)據(jù)包頭固定格式來分辨數(shù)據(jù)包作用的方式就行不通了。

4 結(jié)語

隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的應(yīng)用軟件面臨黑客攻擊、病毒感染等一系列威脅，如何保證軟件數(shù)據(jù)的保密性、完整性、可靠性和可用性是個(gè)復(fù)雜問題，但軟件增強(qiáng)自身的安全性仍舊是重中之重。如果軟件自身安全做的到位，黑客無法調(diào)試分析軟件網(wǎng)絡(luò)通信數(shù)據(jù)的加密解密算法，那么通過網(wǎng)絡(luò)截取到的數(shù)據(jù)，也就無法從密文還原成明文，這樣軟件的數(shù)據(jù)安全也就得以保證。

[參考文獻(xiàn)]

[1]李軍義.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與應(yīng)用[M].北京：北方交通大學(xué)出版社，2006.

[2]蔡立軍.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)[M].北京：中國水利水電出版社，2005.

[3]張嘉寧.網(wǎng)絡(luò)防火墻技術(shù)淺析[J].通信工程.2004（2）：7-12.

[4]鄭成興.網(wǎng)絡(luò)入侵防范的理論與實(shí)踐[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006.

[5][美]Merike Kaeo著.網(wǎng)絡(luò)安全性設(shè)計(jì)[M].北京：人民郵電出版社，2005.