簡述IPS原理及分類
面對傳統防護系統不足以應對當前網絡威脅的情況,IPS的出現使得問題得到了緩解。就在各大企業爭相從IDS涌向IPS技術的同時,我們應該冷靜一些,不要盲目的購進新的防護系統。這樣不僅使得企業的開支加大,并且不一定能夠取得更好的防護效果。首先企業應當了解IPS原理及IPS的分類形式。認清此點之后,再根據企業的情況結果IPS原理選擇適合自身企業的防護產品。
IPS原理
防火墻是實施訪問控制策略的系統,對流經的網絡流量進行檢查,攔截不符合安全策略的數據包。入侵檢測技術(IDS)通過監視網絡或系統資源,尋找違反安全策略的行為或攻擊跡象,并發出報警。傳統的防火墻旨在拒絕那些明顯可疑的網絡流量,但仍然允許某些流量通過,因此防火墻對于很多入侵攻擊仍然無計可施。絕大多數 IDS 系統都是被動的,而不是主動的。也就是說,在攻擊實際發生之前,它們往往無法預先發出警報。而入侵防護系統 (IPS) 則傾向于提供主動防護,其設計宗旨是預先對入侵活動和攻擊性網絡流量進行攔截,避免其造成損失,而不是簡單地在惡意流量傳送時或傳送后才發出警報。IPS 是通過直接嵌入到網絡流量中實現這一功能的,即通過一個網絡端口接收來自外部系統的流量,經過檢查確認其中不包含異?;顒踊蚩梢蓛热莺?,再通過另外一個端口將它傳送到內部系統中。這樣一來,有問題的數據包,以及所有來自同一數據流的后續數據包,都能在 IPS 設備中被清除掉。
IPS實現實時檢查和阻止入侵的原理在于IPS擁有數目眾多的過濾器,能夠防止各種攻擊。當新的攻擊手段被發現之后,IPS就會創建一個新的過濾器。IPS數據包處理引擎是專業化定制的集成電路,可以深層檢查數據包的內容。如果有攻擊者利用Layer 2 (介質訪問控制)至Layer 7(應用)的漏洞發起攻擊,IPS能夠從數據流中檢查出這些攻擊并加以阻止。傳統的防火墻只能對Layer 3或Layer 4進行檢查,不能檢測應用層的內容。防火墻的包過濾技術不會針對每一字節進行檢查,因而也就無法發現攻擊活動,而IPS可以做到逐一字節地檢查數據包。所有流經IPS的數據包都被分類,分類的依據是數據包中的報頭信息,如源IP地址和目的IP地址、端口號和應用域。每種過濾器負責分析相對應的數據包。通過檢查的數據包可以繼續前進,包含惡意內容的數據包就會被丟棄,被懷疑的數據包需要接受進一步的檢查。
針對不同的攻擊行為,IPS需要不同的過濾器。每種過濾器都設有相應的過濾規則,為了確保準確性,這些規則的定義非常廣泛。在對傳輸內容進行分類時,過濾引擎還需要參照數據包的信息參數,并將其解析至一個有意義的域中進行上下文分析,以提高過濾準確性。
過濾器引擎集合了流水和大規模并行處理硬件,能夠同時執行數千次的數據包過濾檢查。并行過濾處理可以確保數據包能夠不間斷地快速通過系統,不會對速度造成影響。這種硬件加速技術對于IPS具有重要意義,因為傳統的軟件解決方案必須串行進行過濾檢查,會導致系統性能大打折扣。
初步了解了IPS原理之后,我們在看看IPS根據介質不錯所分成的三類產品形式。
IPS的種類
●基于主機的入侵防護(HIPS)
HIPS通過在主機/服務器上安裝軟件代理程序,防止網絡攻擊入侵操作系統以及應用程序?;谥鳈C的入侵防護能夠保護服務器的安全弱點不被不法分子所利用。基于主機的入侵防護技術可以根據自定義的安全策略以及分析學習機制來阻斷對服務器、主機發起的惡意入侵。HIPS可以阻斷緩沖區溢出、改變登錄口令、改寫動態鏈接庫以及其他試圖從操作系統奪取控制權的入侵行為,整體提升主機的安全水平。
在技術上,HIPS采用獨特的服務器保護途徑,利用由包過濾、狀態包檢測和實時入侵檢測組成分層防護體系。這種體系能夠在提供合理吞吐率的前提下,最大限度地保護服務器的敏感內容,既可以以軟件形式嵌入到應用程序對操作系統的調用當中,通過攔截針對操作系統的可疑調用,提供對主機的安全防護;也可以以更改操作系統內核程序的方式,提供比操作系統更加嚴謹的安全控制機制。
由于HIPS工作在受保護的主機/服務器上,它不但能夠利用特征和行為規則檢測,阻止諸如緩沖區溢出之類的已知攻擊,還能夠防范未知攻擊,防止針對Web頁面、應用和資源的未授權的任何非法訪問。HIPS與具體的主機/服務器操作系統平臺緊密相關,不同的平臺需要不同的軟件代理程序。
●基于網絡的入侵防護(NIPS)
NIPS通過檢測流經的網絡流量,提供對網絡系統的安全保護。由于它采用在線連接方式,所以一旦辨識出入侵行為,NIPS就可以去除整個網絡會話,而不僅僅是復位會話。同樣由于實時在線,NIPS需要具備很高的性能,以免成為網絡的瓶頸,因此NIPS通常被設計成類似于交換機的網絡設備,提供線速吞吐速率以及多個網絡端口。
NIPS必須基于特定的硬件平臺,才能實現千兆級網絡流量的深度數據包檢測和阻斷功能。這種特定的硬件平臺通??梢苑譃槿悾阂活愂蔷W絡處理器(網絡芯片),一類是專用的FPGA編程芯片,第三類是專用的ASIC芯片。
在技術上,NIPS吸取了目前NIDS所有的成熟技術,包括特征匹配、協議分析和異常檢測。特征匹配是最廣泛應用的技術,具有準確率高、速度快的特點?;跔顟B的特征匹配不但檢測攻擊行為的特征,還要檢查當前網絡的會話狀態,避免受到欺騙攻擊。
協議分析是一種較新的入侵檢測技術,它充分利用網絡協議的高度有序性,并結合高速數據包捕捉和協議分析,來快速檢測某種攻擊特征。協議分析正在逐漸進入成熟應用階段。協議分析能夠理解不同協議的工作原理,以此分析這些協議的數據包,來尋找可疑或不正常的訪問行為。協議分析不僅僅基于協議標準(如RFC),還基于協議的具體實現,這是因為很多協議的實現偏離了協議標準。通過協議分析,IPS能夠針對插入(Insertion)與規避(Evasion)攻擊進行檢測。異常檢測的誤報率比較高,NIPS不將其作為主要技術。
●應用入侵防護(AIP)
NIPS產品有一個特例,即應用入侵防護(Application Intrusion Prevention ,AIP),它把基于主機的入侵防護擴展成為位于應用服務器之前的網絡設備。AIP被設計成一種高性能的設備,配置在應用數據的網絡鏈路上,以確保用戶遵守設定好的安全策略,保護服務器的安全。NIPS工作在網絡上,直接對數據包進行檢測和阻斷,與具體的主機/服務器操作系統平臺無關。
NIPS的實時檢測與阻斷功能很有可能出現在未來的交換機上。隨著處理器性能的提高,每一層次的交換機都有可能集成入侵防護功能。
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