網絡級態(tài)勢感知解決方案

翟立超

摘 要：網絡空間安全態(tài)勢感知是目前計算機應用領域的熱點研究內容。開展對網絡安全空間態(tài)勢感知的研究，對于提升當前網絡空間的整體安全水平有著重要的意義。網絡空間安全態(tài)勢感知可以對網絡空間中各種活動進行辨識、理解、評估，并可以為網絡安全維護人員提出科學建議、制定相應的安全響應決策。

關鍵詞：態(tài)勢感知;網絡安全

態(tài)勢感知的概念最早在軍事領域被提出，覆蓋感知、評估和預測三個層次。并隨網絡的興起而升級為網絡態(tài)勢感知。Bass于1999年首次提出網絡態(tài)勢感知的概念，并且指出，“基于融合的網絡態(tài)勢感知”必將成為網絡管理的發(fā)展方向。所謂網絡態(tài)勢是指由各種網絡設備運行狀況、網絡行為以及用戶行為等因素所構成的整個網絡的當前狀態(tài)和變化趨勢。

隨著互聯網規(guī)模的擴大，承載業(yè)務逐漸增多，人們在享受網絡便捷的同時也被一些不懷好意的人時刻注視著，看似風平浪靜，實則波濤洶涌，隨時都有可能在某個時間內掉入陷阱。也許我們當下使用的系統(tǒng)正在被別人控制、操作。2013年斯諾登棱鏡門事件震驚了全世界。根據斯諾登爆料，美國對全世界包括中國在內的國家進行24小時監(jiān)控，包括對網絡、衛(wèi)星、通信的監(jiān)控。2010年11月爆發(fā)的針對伊朗核設施的“震網”病毒，通過離線入侵核電站工控軟件，挾持控制發(fā)動機轉速，使得伊朗在短時間內損失了約五分之一的離心機，迫使伊朗核計劃延遲。

從斯諾登事件與震網病毒中讓我們清醒的認識到，傳統(tǒng)的網絡攻擊方式已經由在線攻擊轉變?yōu)殡x線攻擊與在線攻擊的混合攻擊方式，攻擊方式與手段更加復雜，受不同利益驅使，網絡安全態(tài)勢不容樂觀，無論個人、團體都應該清楚的認識到自己所處的網絡空間環(huán)境。

一、shodan解決方案

態(tài)勢感知是以安全大數據為基礎，安全企業(yè)對于態(tài)勢感知的研究必定是基于海量數據，如何獲取這些大規(guī)模數據成為態(tài)勢感知發(fā)展的突破點，以國外著名的Shodan搜索引擎為例，簡要介紹以Shodan為代表的網絡空間安全搜索引擎的工作原理以及在態(tài)勢感知中可以發(fā)揮的作用。

Shodan所記錄的數據都是連接入網的硬件設備，所以就會忽略掉一些網絡中間件，然而網絡中間件往往會是威脅爆發(fā)的源頭。黑客會利用網絡中間件漏洞進行利用攻擊，例如我們當下使用廣泛的開源web服務器Apache Tomcat，攻擊者可以利用漏洞上傳一些惡意的JSP文件到tomcat上運行，然后執(zhí)行命令。這就是利用“后門”來進行破壞。而這些漏洞只有在破壞產生或是被利用之后才會被發(fā)現。并未采取主動的態(tài)勢預測手段感知威脅的存在，及早的發(fā)現漏洞，并通知網絡安全人員進行修補。

二、Zoom Eye解決方案

為解決上述提出的問題，國內一家公司提出解決辦法，知道創(chuàng)宇在shodan研究的基礎之上，開發(fā)出自己的一套產品——Zoom Eye，zoom eye不僅繼承了shodan的優(yōu)點，全網獲取有IP的設備，而且也提供操作系統(tǒng)層之上的所有中間件的信息。其中包括數據存儲的Mysql、SQL Server、redis;web容器、各種服務端開發(fā)語言、前端開發(fā)框架，是真正層面上的網絡空間。當網絡中存在0day漏洞或是一些APT時，可以在第一時間協助國家有關部門進行威脅響應，并且還可以提前預估威脅可能帶來的損失。只有這樣，才能夠將大數據與網絡安全真正的結合起來，這也能讓基于大數據的網絡安全研究落到實處。

三、騰訊玄武實驗室解決方案

騰訊也在網絡安全態(tài)勢感知研究中走在行業(yè)前列，其旗下騰訊玄武實驗室開發(fā)完成了一套“阿圖因”軟件空間安全測繪系統(tǒng)（下圖1），該系統(tǒng)能夠對全網軟件進行自動發(fā)現、自動識別、自動安裝、自動分析來得到整個互聯網上的軟件漏洞、脆弱性、下載污染源等安全信息，相關數據可提供搜索引擎式的功能提供人工檢索，還可提供API供外部系統(tǒng)調用，并能夠進行可視化輸出。

阿圖因系統(tǒng)與傳統(tǒng)漏洞挖掘方式不同，研究人員在某個軟件中發(fā)現漏洞，只需要將漏洞特征添加到系統(tǒng)中，就可以自動的在全網范圍內發(fā)現含有該漏洞軟件。例如，著名的“心臟出血”漏洞，除影響服務器外也影響了普通軟件，但之前很難知道世界上到底有哪些軟件存在該漏洞。而在阿圖因中，相關數據一目了然，另外，在阿圖因中以世界上所有主流殺毒軟件為目標，對權限提升類漏洞進行檢查，結果在55%的主流殺毒軟件中都發(fā)現相關漏洞。

阿圖因系統(tǒng)實現了對軟件的全自動獲取、安裝、分析、存儲。其中，獲取、存儲使用的是較為成熟的爬蟲和數據庫技術。而安裝和分析兩大功能中則實現了大量的突破和創(chuàng)新。阿圖因大數據軟件漏洞分析發(fā)現引擎分為三個部分，分別是爬蟲發(fā)現引擎、動態(tài)自適應虛擬環(huán)境構建和專家策略集與深度學習系統(tǒng)，整個系統(tǒng)在大數據軟件采集持續(xù)分析能力和專家系統(tǒng)能力規(guī)則庫構建的支持下，面向金融、能源、通信、教育、政務、交通，六個行業(yè)覆蓋應用和應急響應，實現了軟件目標漏洞發(fā)現態(tài)勢感知。

四、量子通信解決方案

由中國科學技術大學的潘建偉院士提出的量子通信技術，利用量子糾纏態(tài)理論，即量子加密的密鑰是隨機的，即使被黑客截獲，也無法得到正確的密鑰，所以也就無法得到正確的信息;再者，當通信雙方互相擁有糾纏態(tài)的粒子，其中一個粒子的量子態(tài)發(fā)生變化，另一方的量子態(tài)會隨之發(fā)生改變，所以當黑客的截取導致量子態(tài)發(fā)生改變，最終引起坍塌，致使傳輸的信息發(fā)生破壞。量子通信可以保證態(tài)勢感知中的信息傳輸的絕對可靠性，但是在面對軟件中或是設備中存在的漏洞時，量子通信解決不了其中的風險，特別是在漏洞挖掘領域，所以網絡安全態(tài)勢感知又回歸到網絡安全本身上來。