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Web的入侵防御系统的设计

服务器-论文网

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论文摘要：本文在系统分析当前网络安全现状的基础上，通过调查研究Web服务器所面对的威胁，并对各种常见的网络攻击方式进行研究，设计了基于Web的入侵防御系统。在本系统中，用户可以通过制定一些策略来监测访问Web服务器的用户的行为，以此来阻止有不良企图的用户的恶意攻击，从而实现保护Web服务器的安全。

论文关键词：入侵防御系统,服务器,策略设计

0引言

随着网络技术的不断发展和深入应用，人们对网络的安全性和可管理性的要求也越来越高，与此同时网络黑客的攻击方式，也变得越来越多样化，技术的复杂程度也越来越高，网络用户使用网络过程中常见的攻击类型有：未经授权的远程访问、本地超级用户的非法访问、扫描与探查、拒绝服务攻击以及恶意软件包。

这就要求对用户端发送的HTTP信息进行分析比对，但这种报文解析的方式需要一种截获下层原始报文的能力，这可以通过截获传输层或网际层报文的实现，所以我们通过Web服务器提供的接口仅仅截获应用层的HTTP报文。

要求用户端口发起的检测本身全面监控用户端口的行为是不够的，因为我们只知道用户端口发起的请求，但不知道如何在服务器响应到用户端口。由于完整的HTTP会话，包括用户端口发送一个请求，服务器端响应请求，那么服务器只监控的内容后，才作出回应的HTTP会话将结束。如果Web服务器端口提供给用户端口响应HTTP数据包封装的接口，当我们试图调用Web服务器也接口，而不是试图组装消息的HTTP。因此，这个入侵防御系统的核心是它的策略引擎，通过强大，灵活的策略引擎，实现功能检测或异常检测。

1体系结构

通常一个系统会采用单层或者多层的体系结构。单层的结构将模块都紧密连接在一起，模块与模块间都能交叉调用，多层的结构划分了不同功能的模块，层与层之间是靠已经定义好的接口进行通信传输。单层结构没多层的结构有良好的扩展性，而单层结构可以对模块之间交互的更加高效。为了能使系统能够适合不同的Web服务器平台，综合以上的因素考虑后，本系统采取了分层式体系结构。图1为本系统的体系结构图。如图1所示，这个Web的入侵防御系统主要分层了以下三层：

图1WebIPS的体系结构

解析及响应层：这一层的作用是为IPS提供解析客户端HTTP报文请求以及封装服务响应报文的接口。当客户端要对服务器进行访问时,该层通知策略引擎调度策略，客户端的访问信息进行检测,并为策略引擎提供响应。按照以上的分析结果，这一层由服务器提供的接口封装实现。如图2所示。

图2WebIPS的解析与响应流程

策略引擎：这一层的作用是策略调配，通过“解析及响应层”提供的接口来获取用户端的信息，并交给“解析及响应层”来完成。同时策略加载策略引擎的调配数据管理层来完成，以及日志记录的功能。

数据管理：这一层主要提供日志记录的信息、策略脚本解析及配置管理的功能。因此数据进行处理过程都是在这一层里来处理完成。

每一层都独立的完成功能，当其中某层的发生变化时，只要接口没有改变，对另外层没有影响。这样整体结构就有较大的扩展性，例如：我们可以把响应层和解析的具体实现方法是由调用Web服务器的接口方式替换为直接截获传输层网络层封包的方式等。

2处理流程

WebIPS的处理流程图2所示，具体流程如下：当用户端向发送HTTP请求的时候，解析模块解析原始的数据报文经HTTP报文，报文解析模块会告知策略引擎模块对用户端的信息进行排查检测，策略引擎会根据策略脚本中编写的策略，告知HTTP响应模块对用户端的行为做出响应，并根据策略脚本中的策略，告知日志记录信息模块记录相应的日志。如图3所示，依据WebIPS系统的处理流程及体系结构，系统主要模块和实际作用如下：

图3WebIPS的处理过程图

IPS管理模块

该模块的主要工作是管理和连接IPS的各个功能模块，同时管理和监控数据流，根据读取配置文件的相关设置完成系统的初始化，对系统的信息状态进行管理：运行、停止、重新加载。当HTTP报文解析模块告知有用户端进行访问时，调用策略引擎对用户端的信息进行和行为进行检测，对策略引擎反馈的结果告知HTTP响应模块进行响应。

配置文件模块

主要完成IPS配置文件的分析、读取及保存，为IPS提供正确的接口，具体方式可以由管理需求进行修改。

HTTP报文的解析模块

主要通过服务器为IPS提供的接口，对用户端访问服务器的数据进行解析，并通知IPS管理模块已经收到访问请求，策略引擎检测访问用户端的信息。HTTP完整的数据信息解析模块中都有一个接口，来检测用户端口相关信息。在一般的Web脚本当中都有这样一个接口。

HTTP响应模块

当需要针对用户端口的行为进行分析响应时，在这一模块中对完整的数据信息进行组装。提供下面几种方式响应：调用了下一条策略、响应接受请求、响应断开链接、响应