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入侵檢測(cè)系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全中的設(shè)計(jì)與應(yīng)用論文
隨著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)安全成為一個(gè)焦點(diǎn)話(huà)題，這也使網(wǎng)絡(luò)入侵技術(shù)成為當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)安全領(lǐng)域的研究重點(diǎn)。入侵檢測(cè)具體指的是監(jiān)視或者在可能的情況下，阻止入侵或者是試圖入侵系統(tǒng)資源的努力。目前，網(wǎng)絡(luò)入侵檢測(cè)系統(tǒng)在工作的過(guò)程中不像路由器以及防火墻作為關(guān)鍵設(shè)備工作，可以指出網(wǎng)絡(luò)入侵檢測(cè)系統(tǒng)發(fā)展的關(guān)鍵路徑。網(wǎng)絡(luò)入侵系統(tǒng)在工作的過(guò)程中即使出現(xiàn)了故障也并不會(huì)影響正常的工作，因此使用網(wǎng)絡(luò)入侵檢測(cè)系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)相比于主機(jī)入侵檢測(cè)系統(tǒng)會(huì)更小。
1入侵檢測(cè)系統(tǒng)框架模型
互聯(lián)網(wǎng)工作小組的入侵檢測(cè)小組，在1996年就已經(jīng)開(kāi)發(fā)了安全事件報(bào)警的標(biāo)準(zhǔn)格式，即入侵檢測(cè)交換格式。入侵檢測(cè)工作小組制定的這一格式對(duì)部分術(shù)語(yǔ)的使用進(jìn)行了比較嚴(yán)格的規(guī)范，并且為了能夠適應(yīng)入侵檢測(cè)系統(tǒng)所輸出的安全事件信息的多樣性，這一模型在客觀(guān)上能夠滿(mǎn)足入侵檢測(cè)系統(tǒng)各種功能要求和邏輯結(jié)構(gòu)。這樣可以確保入侵檢測(cè)系統(tǒng)在形式上可以有不同的特點(diǎn)。在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過(guò)程當(dāng)中根據(jù)系統(tǒng)所承擔(dān)的具體任務(wù)以及其工作環(huán)境的不同，在進(jìn)行搭建時(shí)可以選擇獨(dú)立的傳感器、管理器等設(shè)備，其功能的實(shí)現(xiàn)也可以是一個(gè)設(shè)備當(dāng)中所具有的不同的功能。入侵檢測(cè)系統(tǒng)在工作中，具體可以劃分為3步，信息收集、數(shù)據(jù)分析、事件響應(yīng)。其中信息收集包括系統(tǒng)以及網(wǎng)絡(luò)；數(shù)據(jù)分析的主要任務(wù)是將收集到的有關(guān)數(shù)據(jù)信息發(fā)送到檢測(cè)引擎，檢測(cè)引擎會(huì)通過(guò)模式匹配、統(tǒng)計(jì)分析、完整性分析3種手段對(duì)于收集的信息進(jìn)行客觀(guān)分析；在系統(tǒng)工作的過(guò)程中，檢測(cè)到一個(gè)任務(wù)時(shí)會(huì)主動(dòng)將報(bào)警發(fā)送到系統(tǒng)當(dāng)中的管理器，管理器能夠根據(jù)預(yù)先設(shè)計(jì)好的安全政策進(jìn)行定義，對(duì)接收到的報(bào)警內(nèi)容進(jìn)行回應(yīng)，并提出相關(guān)檢疫。
2入侵檢測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
2.1基于主機(jī)的入侵檢測(cè)系統(tǒng)
這一入侵系統(tǒng)在具體工作的過(guò)程當(dāng)中，需要以應(yīng)用程序日志等相關(guān)的審計(jì)記錄文件作為重要數(shù)據(jù)來(lái)源。通過(guò)對(duì)這些文件中的記錄和共計(jì)簽名進(jìn)行比較，確定其是否可以進(jìn)行匹配。如果比較得到結(jié)果是匹配的，這時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)就主動(dòng)將管理人員發(fā)出警報(bào)并采取措施防止系統(tǒng)被入侵。從整體上看，以主機(jī)作為基礎(chǔ)的IDS可以客觀(guān)、準(zhǔn)確地反應(yīng)入侵行為，并可以針對(duì)入侵進(jìn)行及時(shí)反應(yīng)。此外，在具體工作的當(dāng)中這一系統(tǒng)還可以根據(jù)操作系統(tǒng)不同的特征來(lái)判斷應(yīng)用層入侵事件。在這一系統(tǒng)當(dāng)中涉及數(shù)據(jù)是手機(jī)用戶(hù)行為信息的主要方法，因此，這一系統(tǒng)在工作的過(guò)程中為了確保判斷工作的準(zhǔn)確性，不能使系統(tǒng)當(dāng)中審計(jì)數(shù)據(jù)被隨意修改。但是，如果系統(tǒng)在工作的過(guò)程中受到外來(lái)的攻擊，這些審計(jì)數(shù)據(jù)可能會(huì)被篡改，為此主機(jī)入侵檢測(cè)需要具備一個(gè)實(shí)時(shí)性條件：入侵檢測(cè)系統(tǒng)在具體工作的過(guò)程中需要在系統(tǒng)完全被控制之前完成對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)的審計(jì)分析、報(bào)警并主動(dòng)采取相應(yīng)的對(duì)策制止入侵。這一系統(tǒng)在具體應(yīng)用的過(guò)程中主要的優(yōu)勢(shì)在于能夠?qū)撛诘墓灿?jì)行為進(jìn)行分析，并可以知道系統(tǒng)入侵者具體做了哪些事情。當(dāng)然這一系統(tǒng)也有不少缺點(diǎn)，其中之一是這一系統(tǒng)是安裝在需要保護(hù)的設(shè)備上的，這樣其在工作的過(guò)程中無(wú)疑就使應(yīng)用使用效率極大地降低。此外，在設(shè)備上安裝這一系統(tǒng)也容易帶來(lái)其他安全問(wèn)題，這主要是因?yàn)樵诎惭b了這一入侵系統(tǒng)之后，管理員本部允許的訪(fǎng)問(wèn)權(quán)限被擴(kuò)大了。
2.2以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的入侵檢測(cè)系統(tǒng)
該系統(tǒng)需要被安裝在需要保護(hù)的網(wǎng)絡(luò)上，并以網(wǎng)絡(luò)中原始的數(shù)據(jù)作為分析工作的基礎(chǔ)。在具體應(yīng)用中一般會(huì)選擇一個(gè)使用的網(wǎng)絡(luò)適配器對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)視和分析。網(wǎng)絡(luò)在工作中，如果收到了外來(lái)的攻擊，這時(shí)的檢測(cè)系統(tǒng)能夠及時(shí)獲取入侵信息并及時(shí)做出應(yīng)對(duì)。以網(wǎng)絡(luò)作為基礎(chǔ)的入侵檢測(cè)系統(tǒng)從整體上主要是由過(guò)濾器、網(wǎng)絡(luò)接口引擎和探測(cè)器構(gòu)成的。在具體工作當(dāng)中根據(jù)制定的規(guī)則獲取與安全事件有關(guān)的數(shù)據(jù)包，之后將其傳送到分析模塊進(jìn)行分析；入侵分析模塊可以根據(jù)采集到的數(shù)據(jù)包結(jié)合網(wǎng)絡(luò)安全數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行分析，并最后將分析得到的結(jié)果傳給管理和配置模塊；系統(tǒng)中的管理和配置模塊的主要工作是管理其他模塊的配置工作，并且將系統(tǒng)經(jīng)過(guò)分析得到的結(jié)果傳遞給管理工作人員。這一入侵檢測(cè)系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)集中在：能夠分析哪些是來(lái)自于外界的入侵以及哪些行為是超過(guò)權(quán)限的訪(fǎng)問(wèn)。當(dāng)前，HIDS不會(huì)在業(yè)務(wù)系統(tǒng)當(dāng)中的主機(jī)安裝額外軟件，這樣不會(huì)影響機(jī)器的CPU、I/O設(shè)備、磁盤(pán)的使用，這樣不會(huì)影響到系統(tǒng)性能。這一系統(tǒng)的主要缺點(diǎn)表現(xiàn)在：系統(tǒng)在入侵檢查時(shí)只可以檢查與其相連的網(wǎng)絡(luò)通信，對(duì)不同的網(wǎng)絡(luò)不能進(jìn)行檢測(cè)，在使用交換以太網(wǎng)的環(huán)境當(dāng)中會(huì)出現(xiàn)檢測(cè)范圍的局限，如果多安裝檢測(cè)系統(tǒng)則會(huì)使預(yù)算大大提高。
2.3基于主機(jī)的分布檢測(cè)系統(tǒng)
該入侵檢測(cè)系統(tǒng)主要由探測(cè)器和管理控制器兩個(gè)部分組成。其中HDIDS主要用來(lái)保護(hù)關(guān)鍵服務(wù)器，HDIDS有敏感信息系統(tǒng)，通過(guò)利用主機(jī)的系統(tǒng)資源、審計(jì)日志等相關(guān)的信息，能夠客觀(guān)地判斷出主機(jī)系統(tǒng)在運(yùn)行的過(guò)程當(dāng)中是否遵照了安全規(guī)則。在具體工作中，這一系統(tǒng)的探測(cè)器能夠以安全代理的方法安裝在主機(jī)系統(tǒng)上，可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)便捷安全開(kāi)孔方法和防火墻遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)管理控制臺(tái)。這是集中的控制方式，它可以對(duì)主機(jī)狀態(tài)管理及監(jiān)控，并且可以及時(shí)更新檢測(cè)模塊的軟件，這就有效加強(qiáng)入侵檢測(cè)系統(tǒng)安全，使其擴(kuò)張的能力更強(qiáng)大。
3網(wǎng)絡(luò)入侵檢測(cè)方法分析
對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行可觀(guān)的分析是保證網(wǎng)絡(luò)安全的前提，可以提前得知網(wǎng)絡(luò)是否遭受到入侵。在網(wǎng)絡(luò)入侵檢測(cè)工作當(dāng)中檢測(cè)率是現(xiàn)代人們關(guān)注的焦點(diǎn)，因此在網(wǎng)絡(luò)入侵分析工作當(dāng)中使用不同的技術(shù)，其所得到的結(jié)果也是不同的。因此，在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)入侵檢測(cè)中，需要根據(jù)具體的工作環(huán)境和檢測(cè)靈活選用入侵技術(shù)，這樣才能達(dá)到更好的檢測(cè)效果。從當(dāng)前入侵檢測(cè)所使用的技術(shù)來(lái)看，具體可以分為采用異常檢測(cè)系統(tǒng)和無(wú)用檢測(cè)系統(tǒng)。
神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)法主要是訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)連續(xù)的信息單元，其中信息單元具體指的是命令。在網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中通過(guò)輸入曾經(jīng)是用戶(hù)當(dāng)前輸入的命令和已經(jīng)執(zhí)行過(guò)的N個(gè)命令；用戶(hù)指定的命令被神經(jīng)適用以來(lái)確定用戶(hù)的下一個(gè)命令。在工作的過(guò)程當(dāng)中如果被訓(xùn)練成為預(yù)測(cè)用戶(hù)輸入命令序列的集合，這樣就可以使神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)容易構(gòu)建成用戶(hù)的輪廓框架。如果在使用這個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)很難客觀(guān)上反映出用戶(hù)的之后的命令時(shí)，那么表明用戶(hù)行為和其輪廓框架的偏離，這時(shí)就會(huì)出現(xiàn)異常事件，并將其作為異常入侵檢測(cè)。
4結(jié)語(yǔ)
文章在研究的過(guò)程中分析了在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全中建立入侵檢測(cè)系統(tǒng)的重要性，并詳細(xì)地介紹了入侵檢測(cè)系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)，之后分為4個(gè)部分對(duì)入侵檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行了分析，最后指出了入侵檢測(cè)系統(tǒng)所使用到的方法。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，近年來(lái)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、專(zhuān)家系統(tǒng)以及遺傳算法在入侵檢測(cè)領(lǐng)域的研究，也為入侵檢測(cè)系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展提供了廣闊的前景。
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