通信網(wǎng)絡(luò)入侵檢測(cè)評(píng)估方法
時(shí)間:2022-07-20 09:19:49
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摘要:闡述區(qū)塊鏈技術(shù)以及建立在區(qū)塊鏈基礎(chǔ)之上的通信網(wǎng)絡(luò)入侵檢測(cè)原因,通信網(wǎng)絡(luò)入侵檢測(cè)系統(tǒng)的特征,評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),測(cè)試評(píng)估的步驟。
關(guān)鍵詞:區(qū)塊鏈,通信網(wǎng)絡(luò),入侵檢測(cè),評(píng)估方法
在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)迅猛發(fā)展的大背景下,近些年網(wǎng)絡(luò)攻擊無(wú)論是在規(guī)模還是在數(shù)量上都呈現(xiàn)出急劇增長(zhǎng)的趨勢(shì),為了有效緩解這一上升趨勢(shì),保護(hù)好網(wǎng)絡(luò)安全,入侵檢測(cè)系統(tǒng)已經(jīng)成為眾多安全組織的必備工具。但是,當(dāng)前使用率比較高的入侵網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)基本上都是建立在規(guī)則之上的系統(tǒng),其雖然也可以很好地保障網(wǎng)絡(luò)安全,可是卻很難檢測(cè)到新的入侵。因此,相關(guān)單位和主體必須要積極致力于網(wǎng)絡(luò)入侵檢測(cè)評(píng)估方法的創(chuàng)新和優(yōu)化,以此來(lái)更好地保護(hù)網(wǎng)絡(luò)安全。
1區(qū)塊鏈技術(shù)與建立在區(qū)塊鏈基礎(chǔ)之上的通信網(wǎng)絡(luò)入侵檢測(cè)原因
區(qū)塊鏈技術(shù)。作為比特幣中的一個(gè)概念,區(qū)塊鏈技術(shù)可利用的資源是非常廣泛的,比如,驗(yàn)證和儲(chǔ)存數(shù)據(jù)利用的是塊鏈?zhǔn)綌?shù)據(jù)結(jié)構(gòu);在保證數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程的安全方面利用的密碼學(xué)的方式;生成與更新數(shù)據(jù)利用的則是分布式節(jié)點(diǎn)共識(shí)算法;還有,在操作數(shù)據(jù)分布式基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)和計(jì)算方式時(shí)利用的建立在自動(dòng)化腳本代碼基礎(chǔ)之上的智能合約。從目前的區(qū)塊鏈技術(shù)的使用情況來(lái)看,區(qū)塊鏈技術(shù)的功能主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:(1)區(qū)塊鏈技術(shù)成功實(shí)現(xiàn)了對(duì)交易的追溯,可從源頭上進(jìn)行監(jiān)管和追究責(zé)任。(2)使用區(qū)塊鏈技術(shù),由此生成和存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)信息不能偽造也不可以被篡改,因此在很大程度上保證了數(shù)據(jù)的可信性和公信力。(3)利用自動(dòng)化腳本組成的智能合約是基于契約自動(dòng)執(zhí)行的,因此,其能夠在一定程度上縮減運(yùn)營(yíng)的成本,在提高工作效率方面也發(fā)揮著重要的作用。區(qū)塊鏈基礎(chǔ)架構(gòu)模型如圖1所示。選擇在區(qū)塊鏈基礎(chǔ)上開(kāi)展通信網(wǎng)絡(luò)入侵檢測(cè)。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的信息均是以數(shù)據(jù)形式存在的,構(gòu)建入侵檢測(cè)系統(tǒng)的前提之一便是要確保網(wǎng)絡(luò)行為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的安全性與可靠性。而區(qū)塊鏈技術(shù)恰恰符合了網(wǎng)絡(luò)入侵檢測(cè)的這一前提需求。區(qū)塊鏈技術(shù)使用了密碼學(xué),可以有效保證傳輸和訪問(wèn)的安全性,并且成功實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的一致存儲(chǔ),沒(méi)有辦法篡改和抵賴。因此,建立在區(qū)塊鏈技術(shù)基礎(chǔ)之上的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)存儲(chǔ),不僅僅保留了存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的可追蹤性,而且數(shù)據(jù)信息又不能篡改,可謂是一舉兩得,事半功倍,存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的可靠性得到了有效保障。
2基于區(qū)塊鏈的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)安全
基于區(qū)塊鏈的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)安全實(shí)現(xiàn)了區(qū)塊鏈技術(shù)本身和區(qū)塊鏈之外數(shù)據(jù)庫(kù)的有效結(jié)合,將數(shù)據(jù)權(quán)限分離開(kāi)來(lái)進(jìn)行管理,用戶在訪問(wèn)應(yīng)用程序時(shí)必須要得到訪問(wèn)授權(quán)才可以進(jìn)入去獲取數(shù)據(jù)信息。一般情況下,用戶想要得到的數(shù)據(jù)都被進(jìn)行加密之后放在了區(qū)塊鏈外的分布式數(shù)據(jù)庫(kù)當(dāng)中,如果用戶想要改變或者使用某項(xiàng)數(shù)據(jù)時(shí),必須要提前設(shè)置權(quán)限,要將設(shè)置的權(quán)限和數(shù)據(jù)指針都記錄到區(qū)塊鏈上面。同樣,如果應(yīng)用程序需要對(duì)某項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行訪問(wèn)時(shí),所發(fā)出的請(qǐng)求也會(huì)被記錄到區(qū)塊鏈上面,侵入檢測(cè)系統(tǒng)會(huì)根據(jù)收到的發(fā)出請(qǐng)求來(lái)進(jìn)行相應(yīng)的檢測(cè),確定應(yīng)用程序的確有訪問(wèn)數(shù)據(jù)權(quán)限之后,才會(huì)做出將數(shù)據(jù)庫(kù)信息數(shù)據(jù)返回給應(yīng)用程序的指令。還有,因?yàn)閰^(qū)塊鏈對(duì)應(yīng)用程序中的全部行為都做出了記錄,所以系統(tǒng)用戶擁有隨時(shí)更改數(shù)據(jù)的訪問(wèn)權(quán)限?;趨^(qū)塊鏈的用戶數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)運(yùn)行流程如圖2所示。
3基于區(qū)塊鏈的通信網(wǎng)絡(luò)入侵檢測(cè)系統(tǒng)特征
(1)網(wǎng)絡(luò)入侵檢測(cè)系統(tǒng)包括網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集模塊、區(qū)塊鏈存儲(chǔ)模塊、入侵檢測(cè)模塊和異常預(yù)警模塊,網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集模塊用于對(duì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包進(jìn)行捕獲,并將所述網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包進(jìn)行簽名后傳輸至區(qū)塊鏈存儲(chǔ)模塊,所述區(qū)塊鏈存儲(chǔ)模塊對(duì)接收到的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的簽名進(jìn)行核對(duì),通過(guò)核對(duì)驗(yàn)證的數(shù)據(jù)包即存儲(chǔ)至區(qū)塊鏈上,入侵檢測(cè)模塊用于從區(qū)塊鏈存儲(chǔ)模塊中調(diào)取數(shù)據(jù)包進(jìn)行處理和聚類,并根據(jù)聚類得到的每個(gè)簇的特征進(jìn)行正常行為和入侵行為的標(biāo)記,完成網(wǎng)絡(luò)入侵行為的預(yù)判,當(dāng)判斷存在網(wǎng)絡(luò)入侵行為時(shí)即令異常預(yù)警模塊進(jìn)行預(yù)警。(2)區(qū)塊鏈存儲(chǔ)模塊包括數(shù)據(jù)檢測(cè)單元和數(shù)據(jù)庫(kù),數(shù)據(jù)檢測(cè)單元用于對(duì)接收到的數(shù)據(jù)包的簽名進(jìn)行核對(duì),當(dāng)數(shù)據(jù)包通過(guò)核對(duì)驗(yàn)證后即存儲(chǔ)至數(shù)據(jù)庫(kù)中,數(shù)據(jù)庫(kù)采用區(qū)塊鏈無(wú)中心化存儲(chǔ)方式對(duì)通過(guò)核對(duì)驗(yàn)證的數(shù)據(jù)包進(jìn)行加密存儲(chǔ)。(3)異常預(yù)警模塊連接有顯示屏和報(bào)警裝置,顯示屏用于顯示入侵檢測(cè)的結(jié)果,報(bào)警裝置采用蜂鳴器和報(bào)警指示燈進(jìn)行預(yù)警。(4)入侵檢測(cè)模塊包括數(shù)據(jù)預(yù)處理單元、聚類分析單元和入侵檢測(cè)單元,數(shù)據(jù)預(yù)處理單元用于對(duì)從區(qū)塊鏈存儲(chǔ)模塊中調(diào)取的數(shù)據(jù)包進(jìn)行處理得到一個(gè)高維向量組,并從高維向量組中提取特征組成特征向量組,聚類分析單元采用模糊C均值聚類算法對(duì)所述特征向量組進(jìn)行處理得到聚類結(jié)果,入侵檢測(cè)單元用于根據(jù)聚類得到的每個(gè)簇的特征進(jìn)行正常行為和入侵行為標(biāo)記,完成網(wǎng)絡(luò)入侵行為預(yù)判。
4入侵檢測(cè)系統(tǒng)性能的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)
(1)準(zhǔn)確性,評(píng)價(jià)入侵檢測(cè)系統(tǒng)的準(zhǔn)確性主要是看其是否擁有準(zhǔn)確識(shí)別入侵的能力。當(dāng)檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)出非法或者不合理入侵時(shí)會(huì)做出標(biāo)識(shí)異常的反應(yīng)。(2)完備性,指入侵檢測(cè)系統(tǒng)要具備對(duì)所有攻擊行為的檢測(cè)能力。當(dāng)檢測(cè)系統(tǒng)不能夠準(zhǔn)確檢測(cè)出所有的攻擊行為,那么評(píng)價(jià)結(jié)果中將會(huì)做出系統(tǒng)完備性不高的界定。換而言之,它把對(duì)系統(tǒng)的入侵活動(dòng)當(dāng)作正常行為。因?yàn)槿肭中袨榈氖侄魏皖愋妥兓挤浅??,要想得到關(guān)于攻擊行為的全部記錄會(huì)非常困難。因此,入侵檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)完備性的評(píng)估難度是非常高的。(3)處理性能,主要是看入侵檢測(cè)系統(tǒng)在數(shù)據(jù)處理方面用多少時(shí)間,時(shí)間越短,速度越快,處理性能越強(qiáng)。(4)及時(shí)性,及時(shí)性的衡量指標(biāo)是要求入侵檢測(cè)系統(tǒng)能夠以最快的速度進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析和處理并且把分析結(jié)果在第一時(shí)間傳播出去,這樣一來(lái),入侵檢測(cè)系統(tǒng)便能夠及時(shí)阻斷入侵攻擊的危害和影響,減少和縮減安全事件的發(fā)生概率與影響范圍。
5入侵檢測(cè)系統(tǒng)測(cè)試評(píng)估的步驟分析
入侵檢測(cè)系統(tǒng)的測(cè)試和評(píng)估都是圍繞性能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的這些指標(biāo)來(lái)開(kāi)展的。大多數(shù)情況下,入侵檢測(cè)系統(tǒng)的測(cè)試和都是按照以下步驟和順序來(lái)進(jìn)行的:(1)創(chuàng)建、選擇一些測(cè)試工具或測(cè)試腳本。這些腳本和工具主要用來(lái)生成模擬的正常行為及入侵,也就是模擬IDS運(yùn)行的實(shí)際環(huán)境。(2)確定計(jì)算環(huán)境所要求的條件,比如背景計(jì)算機(jī)活動(dòng)的級(jí)別。(3)配置運(yùn)行IDS。(4)運(yùn)行測(cè)試工具或測(cè)試腳本。(5)分析IDS的檢測(cè)結(jié)果。根據(jù)調(diào)查的相關(guān)資料顯示,之前美國(guó)加州大學(xué)的教授NicholasJ.Puketza以及他的團(tuán)隊(duì)將入侵檢測(cè)系統(tǒng)的測(cè)試劃分為三種類型,其和測(cè)試的步驟和順序是相互對(duì)應(yīng)的,這三種類型分別是入侵識(shí)別測(cè)試、資源消耗測(cè)試以及強(qiáng)度測(cè)試。
6結(jié)語(yǔ)
通信網(wǎng)絡(luò)安全入侵檢測(cè)系統(tǒng)在維護(hù)網(wǎng)絡(luò)安全方面發(fā)揮著不可替代的重要作用。以區(qū)塊鏈技術(shù)為研究重心,借助區(qū)塊鏈技術(shù)的特性和優(yōu)勢(shì)來(lái)進(jìn)一步創(chuàng)新和完善通信網(wǎng)絡(luò)安全入侵檢測(cè)系統(tǒng)有著非常重要的價(jià)值和意義[1,2],區(qū)塊鏈技術(shù)會(huì)是推動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)安全入侵系統(tǒng)升級(jí)的強(qiáng)大動(dòng)力。
參考文獻(xiàn)
[1]程葉霞,付俊,陳東,杜躍進(jìn).基于區(qū)塊鏈的威脅情報(bào)共享及評(píng)級(jí)技術(shù)研究[J].信息通信技術(shù)與政策,2020(02):19-24.
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作者:姚杰 吳梅梅 張?jiān)?單位:河北軟件職業(yè)技術(shù)學(xué)院