APT攻擊的特征分析與防御策略

摘 要 APT攻擊目前已成為熱點(diǎn)，其特征不同于傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)攻擊，對(duì)已有的安全防范思路和能力帶來(lái)了極大挑戰(zhàn)。本文分析了APT攻擊的技術(shù)特點(diǎn)及典型流程，并對(duì)常見(jiàn)的APT檢測(cè)方案、主流的APT防御方案進(jìn)行了比較分析。

【關(guān)鍵詞】APT攻擊 網(wǎng)絡(luò)攻擊 檢測(cè) 防御

隨著Internet技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)威脅層出不窮，攻擊方式不斷翻新。高級(jí)持續(xù)性威脅（APT）是近年來(lái)威脅企業(yè)數(shù)據(jù)安全的主要威脅之一。它是一種針對(duì)特定組織所做的復(fù)雜且多方位的攻擊，往往經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期策劃，具有高度的隱蔽性和持續(xù)性，目的直達(dá)企業(yè)核心數(shù)據(jù)。

1 APT攻擊的概念

APT是黑客以竊取核心資料為目的，針對(duì)客戶(hù)所發(fā)動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)攻擊和侵襲行為，是一種蓄謀已久的“惡意商業(yè)間諜威脅”。 APT的攻擊手法，在于隱匿自己，針對(duì)特定對(duì)象，長(zhǎng)期、有計(jì)劃性和組織性地竊取數(shù)據(jù)。

2 典型的APT攻擊過(guò)程

整個(gè)APT攻擊過(guò)程大體可以分為如下5個(gè)步驟。

（1）定向情報(bào)收集，即攻擊者有針對(duì)性的搜集特定組織的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和員工信息。信息搜集方法很多，包括網(wǎng)絡(luò)隱蔽掃描和社會(huì)工程學(xué)方法等。從目前所發(fā)現(xiàn)的APT攻擊手法來(lái)看，大多數(shù)是從組織員工入手，攻擊者非常注意搜集組織員工的信息，包括微博、博客等，以便了解其社會(huì)關(guān)系及愛(ài)好，然后通過(guò)社會(huì)工程方法來(lái)攻擊該員工電腦，從而進(jìn)入組織網(wǎng)絡(luò)。

（2）單點(diǎn)攻擊突破，即攻擊者收集了足夠的信息后，采用惡意代碼攻擊組織員工電腦，往往攻擊的是系統(tǒng)未知漏洞，現(xiàn)有殺毒和個(gè)人防火墻安全工具無(wú)法察覺(jué)，最終結(jié)果是，員工個(gè)人電腦感染惡意代碼，從而被攻擊者完全控制。

（3）控制通道構(gòu)建，即攻擊者控制了員工個(gè)人電腦后，構(gòu)建某種渠道和攻擊者取得聯(lián)系，以獲得進(jìn)一步攻擊指令。目前多采用HTTP協(xié)議構(gòu)建，以便突破組織的防火墻，比較高級(jí)的命令控制通道則采用HTTPS協(xié)議構(gòu)建。

（4）內(nèi)部橫向滲透，通常攻擊者首先突破的員工個(gè)人電腦并不是攻擊者感興趣的，它感興趣的是組織內(nèi)部其它包含重要資產(chǎn)的服務(wù)器，因此，攻擊者將以員工個(gè)人電腦為跳板，在系統(tǒng)內(nèi)部進(jìn)行橫向滲透，以攻陷更多的PC和服務(wù)器。

（5）數(shù)據(jù)收集上傳，即攻擊者在內(nèi)部橫向滲透和長(zhǎng)期潛伏過(guò)程中，有意識(shí)地搜集各服務(wù)器上的重要數(shù)據(jù)資產(chǎn)，進(jìn)行壓縮、加密和打包，然后通過(guò)某個(gè)隱蔽的數(shù)據(jù)通道將數(shù)據(jù)傳回給攻擊者。

3 常見(jiàn)的APT攻擊檢測(cè)方案

針對(duì)APT攻擊行為的檢測(cè)，需要構(gòu)建一個(gè)多維度的安全模型，常見(jiàn)檢測(cè)方案有四種：

（1）沙箱方案。沙箱原理是將實(shí)時(shí)流量先引入虛擬機(jī)或沙箱，通過(guò)對(duì)沙箱的文件系統(tǒng)、進(jìn)程、注冊(cè)表、網(wǎng)絡(luò)行為實(shí)施監(jiān)控，判斷流量中是否包含惡意代碼。同傳統(tǒng)的特征匹配技術(shù)相比，沙箱方案對(duì)未知惡意代碼具有較好的檢測(cè)能力，其難點(diǎn)在于模擬的客戶(hù)端類(lèi)型是否全面，如缺乏合適的運(yùn)行環(huán)境，會(huì)導(dǎo)致惡意代碼在檢測(cè)環(huán)境中無(wú)法觸發(fā)，造成漏報(bào)。

（2）異常檢測(cè)方案。異常檢測(cè)原理是通過(guò)對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的正常行為模式建模而識(shí)別異常。核心技術(shù)包括元數(shù)據(jù)提取、正常行為建模和異常檢測(cè)算法。該方案同樣能夠檢測(cè)未知攻擊，但檢測(cè)效率依賴(lài)于背景流量中的業(yè)務(wù)模式，如果業(yè)務(wù)模式發(fā)生偏差，則會(huì)導(dǎo)致較高的漏報(bào)與誤報(bào)。

（3）全流量審計(jì)方案。全流量審計(jì)原理是對(duì)鏈路中的流量進(jìn)行深層次的協(xié)議解析和應(yīng)用還原，識(shí)別其中是否包含攻擊行為。檢測(cè)到可疑攻擊行為時(shí)，在全流量存儲(chǔ)的條件下，回溯分析相關(guān)流量，該方案具備強(qiáng)大的事后溯源能力和實(shí)時(shí)檢測(cè)能力，是將安全人員的分析能力、計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的存儲(chǔ)能力和運(yùn)算能力相結(jié)合的完整解決方案。

（4）基于記憶的智能檢測(cè)方案。基于記憶的智能檢測(cè)原理是一方面擴(kuò)大檢測(cè)域，將基于單個(gè)時(shí)間點(diǎn)的實(shí)時(shí)檢測(cè)轉(zhuǎn)變?yōu)榛跉v史事件窗口的異步檢測(cè)；另一方面豐富判定機(jī)制，在檢測(cè)已知攻擊的同時(shí)能夠兼顧對(duì)未知攻擊的檢測(cè)。

4 主流的APT攻擊防御方案

通過(guò)對(duì)APT整個(gè)攻擊過(guò)程的分析，結(jié)合當(dāng)前常見(jiàn)的APT檢測(cè)方式，可以發(fā)現(xiàn)目前主流的APT防御方案，根據(jù)它們所覆蓋的APT攻擊階段不同，可分為以下四類(lèi)：

（1）惡意代碼檢測(cè)類(lèi)方案。該類(lèi)方案主要覆蓋APT攻擊過(guò)程中的單點(diǎn)攻擊突破階段，它是檢測(cè)APT攻擊過(guò)程中的惡意代碼傳播過(guò)程。大多數(shù)APT攻擊都是通過(guò)惡意代碼來(lái)攻擊員工個(gè)人電腦，從而來(lái)突破目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)防御措施的，因此，惡意代碼檢測(cè)對(duì)于檢測(cè)和防御APT攻擊至關(guān)重要。

（2）主機(jī)應(yīng)用保護(hù)類(lèi)方案。該類(lèi)方案主要覆蓋APT攻擊過(guò)程中的單點(diǎn)攻擊突破和數(shù)據(jù)收集上傳階段。不管攻擊者通過(guò)何種渠道向員工個(gè)人電腦發(fā)送惡意代碼，這個(gè)惡意代碼必須在員工個(gè)人電腦上執(zhí)行才能控制整個(gè)電腦。因此，如果能夠加強(qiáng)系統(tǒng)內(nèi)各主機(jī)節(jié)點(diǎn)的安全措施，確保員工個(gè)人電腦以及服務(wù)器的安全，則可以有效防御APT攻擊。

（3）網(wǎng)絡(luò)入侵檢測(cè)類(lèi)方案。該類(lèi)方案主要覆蓋APT攻擊過(guò)程中的控制通道構(gòu)建階段，通過(guò)在網(wǎng)絡(luò)邊界處部署入侵檢測(cè)系統(tǒng)來(lái)檢測(cè)APT攻擊的命令和控制通道。雖然APT攻擊所使用的惡意代碼變種多且升級(jí)頻繁，但其構(gòu)建命令控制通道通信模式并不經(jīng)常變化，因此，可以采用傳統(tǒng)入侵檢測(cè)方法來(lái)檢測(cè)APT的命令控制通道。該類(lèi)方案成功的關(guān)鍵是如何及時(shí)獲取到各APT攻擊手法的命令控制通道的檢測(cè)特征。

（4）大數(shù)據(jù)分析檢測(cè)類(lèi)方案。該類(lèi)方案并不重點(diǎn)檢測(cè)APT攻擊中的某個(gè)步驟，它覆蓋了整個(gè)APT攻擊過(guò)程。該類(lèi)方案是一種網(wǎng)絡(luò)取證思路，它全面采集各網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的原始流量以及各終端和服務(wù)器上的日志，然后進(jìn)行集中的海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和深入分析，它可在發(fā)現(xiàn)APT攻擊的一點(diǎn)蛛絲馬跡后，通過(guò)全面分析這些海量數(shù)據(jù)來(lái)還原整個(gè)APT攻擊場(chǎng)景。大數(shù)據(jù)分析檢測(cè)方案涉及海量數(shù)據(jù)處理，因此需要構(gòu)建大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和分析平臺(tái)。

5 結(jié)束語(yǔ)

APT攻擊不斷被發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全防御體系很難防范此類(lèi)攻擊，由此帶來(lái)的損失和影響也愈發(fā)受到組織和個(gè)人的重視。隨著云計(jì)算以及大數(shù)據(jù)技術(shù)的成熟應(yīng)用，防御APT攻擊的技術(shù)手段也更加豐富，同時(shí)提高對(duì)社會(huì)工程學(xué)的認(rèn)識(shí)，重視“人”這一要素的重要性，為有效解決APT類(lèi)攻擊均將發(fā)揮巨大的作用。

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作者簡(jiǎn)介

孫天一（1981-），黑龍江省大慶市人。碩士學(xué)位?，F(xiàn)為新華社技術(shù)局工程師。主要研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)與通訊。

作者單位

新華社技術(shù)局 北京市 100803