网络安全审计系统需求分析

安全审计系统需求分析

关键字：行为监控，内容审计

摘要：系统集内容审计与行为监控为一体，以旁路的方式部署在网络中，实时采集网络数据，并按照指定策略对数据进行过滤，然后将数据所体现的内容和行为特性一并存在到数据服务器上。向用户提供审计分析功能，以及后期取证功能。

需求背景

按等级进行计算机信息系统安全保护的相关单位或部门，往往需要对流经部门与外界接点的数据实施内容审计与行为监控的，以防止非法信息恶意传播及国家机密、商业知识和知识产权等信息泄露。并且单位的网管部门需要掌握网络资源的使用情况，提高单位或部门的工作效率。

所涉及的单位类型有政府、军队机关的网络管理部门，公安、保密、司法等国家授权的网络安全监察部门，金融、电信、电力、保险、海关、商检、学校、军工等各行业网络管理中心，大中型企业网络管理中心等。

一、实现的效果和目的

a. 对用户的网络行为监控、网络传输内容审计（如员工是否在工作时间上网冲浪、聊天，是否访问不健康网站，是否通过网络泄漏了公司的机密信息，是否通过网络传播了反动言论等）。

b. 掌握网络使用情况（用途、流量），提高工作效率。

c. 网络传输信息的实时采集、海量存储。

d. 网络传输信息的统计分析。

e. 网络行为后期取证。

f. 对网络潜在威胁者予以威慑。

二、典型的系统组成

安全审计系统由三部分组成：审计引擎、数据中心、管理中心。

图1 ：典型的单点部署

审计引擎（硬件）：审计引擎对流经HUB/Switch的信息进行采集、过滤、重组、预分析，

并把分析后的数据流发送给数据中心。

数据中心（软件）：对审计引擎传送过来的数据流进行存储；按照用户的指令对数据进行还原、解码、解压缩，并可进行关键字查询审计、统计分析。

管理中心（软件）：提供WEB形式的管理界面，可以方便的对系统进行管理、对网络行为监控、内容审计。用户使用WEB浏览器可以实现对整个系统的管理、使用。

图2：适合多级管理的分布式部署

三、所需功能细分

1．量监控与统计功能

对重要IP进行流量监测，并绘制出直观的流量曲线图，有效发现网上出现的异常

流量。

支持对历史流量统计分析。

2．持多种应用协议议的还原、审计

Web浏览（HTTP）——能完全截获、记录、回放、归档被监测网络中所有用户浏览的WEB内容。

电子邮件（POP3、SMTP、WEB MAIL）——能完全截获、记录、回放、归档被监测网络中所有用户收发的电子邮件。

文件下载(FTP)——能记录、查询访问FTP服务器的用户名、口令。回放用户在服务器上的操作过程、还原用户传输的数据。

即时聊天（例如MSN、QQ等）——能完全记录用户登录时间、离开时间；用户登录IP地址、目的IP地址；聊天时使用的用户名；能监视用户聊天频率、还原用户聊天内容。

流媒体（MMS、RTSP）——能记录用户访问的流媒体地址，访问开始时间、结束时间，访问流媒体名称及简介。

远程登录（TELNET）——能记录和查询访问服务器上TELNET的用户名和口令字；

能记录和回放用户在服务器上的操作过程。

3．支持多种审计方式

实时监控——对网络中各种应用进行实时监控分析。

行为监控——可以完全记录、回放用户网络行为。

内容查看审计——支持网络数据内容的完全还原，后期可以进行内容审计、取证。

关键词审计——根据设定的关键词，自动快速的进行全文检索，匹配成功的内容将

以醒目字体颜色显示。

流量监控——通过流量监控，有效发现网上出现的异常流量。

报表统计——通过统计分析，发现网络中潜在的危险。

4．报表与统计

支持多种条件的统计分析。

完善的报表功能：提供多种专业化报表和分析图表

5．支持多种报警响应方式邮件报警。

阻断。

TOPSEC联动。

6．灵活全面的审计策略、采集策略。

关键词策略。

流量监控策略。

报警响应策略。

统计分析策略

7．高速、完整、海量信息处理能力

零拷贝高速抓包。

分布式数据采集、数据处理。

强大的包重组和流重组能力，可以监控各种基于协议碎片的逃避检测行为。8．支持多种编码、压缩格式

支持多种编码方式：Base64、Quoted-Printable、UTF-7、UTF-8

支持多种压缩格式：Zip、Rar、Arj、Gz等。

9．资源监控、日志功能

系统资源实时监控。

提供完整的操作日志、系统日志记录,可以进行方便的查看、导入导出。

多级用户管理，按照功能——角色——用户三级进行权限控制。

用户友好的管理，查看界面。

便捷的的部署方式，支持分布式部署。

四、涉及的关键技术点

1．引擎

在引擎上使用裁减过的Linux操作系统，在截包时候使用“零拷贝技术”，对数据进行IP 包重组，流重组后，按照会话（session）归类，形成一个基本分析，传递给数据中心。

问题：

当处理速度不够的时候，丢包，造成IP包不完整或者会话不完整，数据丢失。

“零拷贝”在协议栈的哪层实现效果更好。

硬件选择问题。

2．数据中心

数据中心把从引擎得到的数据在内存中组为大块数据，写要硬盘，对每个会话所在文件的索引以及会话动作与内容的特性写到数据库中。

问题：

服务器的选型决定硬盘读写速度，硬盘读写速度将是整个系统的瓶镜。写速度慢，则会造成来不及处理引擎传递的数据，造成引擎内存满，丢包或者死机。

海量数据的存储问题，如果策略制定不得当，200G硬盘将很快添满，需要合理的方式预防这一问题。分布式无疑是一种合理的选择，但是还涉及技术性的难题。

数据还原时机。在引擎传递数据的瞬间做数据还原，会降低接受数据的性能，而且会造成存储文件的增大。因此可以考虑在用户请求查看的时候还原数据。

用户查询关键字的效率问题。由前一条问题确定的，在用户访问数据时候做数据还原并缓存，这对查询是一个很大的问题，用户将有可能等待很长的一段时间才能得到返回结果。解决方法：使用Ajax技术，在服务器操作的过程中，对进度向用户提示，防止用户以为系统故障。

操作系统和数据库选型。数据中心可用平台有很多，但是数据库的性能也将和磁盘性能一样，会成为另一个系统的瓶颈所在。

3．管理中心

用户使用WEB浏览器可以实现对整个系统的管理、使用。考虑到用户使用的方便性和部署的便捷性，应该使用B/S架构的WEB浏览器方式。

问题：

用户界面的扩展性问题。

权限控制问题。考虑功能——角色——用户三级的权限控制方式。

4．其他相关话题

安全审计的另一分支：对入侵检测、防火墙、各应用服务器、病毒防护软件等安全产品的海量日志做统计分析，从其中找到用户关心的数据。

和当前的“安全管理平台”所管理的内容类似，但是功能要多的多，其定位为“集中监管、海量审计”。“安全管理平台”是一个操作性的管理平台，而审计系统能提供网络事件的综合性分析以及统计报表的功能，还应该能为网管提供直观而参考意义的数据。