涉密網(wǎng)絡(luò)主機(jī)審計系統(tǒng)設(shè)計

涉密網(wǎng)絡(luò)主機(jī)審計系統(tǒng)設(shè)計

　　摘　要： 從系統(tǒng)的、整體的、動態(tài)的角度，參照國家對主機(jī)審計產(chǎn)品的技術(shù)要求和對部分主機(jī)審計軟件的了解，結(jié)合實際的終端信息安全管理需求，從體系架構(gòu)、安全策略管理、審計主機(jī)范圍、主機(jī)行為監(jiān)控、綜合審計及處理措施等方面提出主機(jī)審計系統(tǒng)的設(shè)計思想，達(dá)到對終端用戶的有效管理和控制。

　　關(guān)鍵詞： 涉密網(wǎng)絡(luò)；安全審計；主機(jī)審計；系統(tǒng)設(shè)計

　　1 　引　言

　　隨著網(wǎng)絡(luò)與信息系統(tǒng)的廣泛使用，網(wǎng)絡(luò)與信息系統(tǒng)安全問題逐漸成為人們關(guān)注的焦點。

　　涉密網(wǎng)與因特網(wǎng)之間一般采取了物理隔離的安全措施，在一定程度上保證了內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的安全性。然而，網(wǎng)絡(luò)安全管理人員仍然會對所管理網(wǎng)絡(luò)的安全狀況感到擔(dān)憂，因為整個網(wǎng)絡(luò)安全的薄弱環(huán)節(jié)往往出現(xiàn)在終端用戶。網(wǎng)絡(luò)安全存在著“木桶”效應(yīng)，單個用戶計算機(jī)的安全性不足時刻威脅著整個網(wǎng)絡(luò)的安全 。如何加強(qiáng)對終端用戶計算機(jī)的安全管理成為一個急待解決的問題。

　　本文從系統(tǒng)的、整體的、動態(tài)的角度，參照國家對安全審計產(chǎn)品的技術(shù)要求和對部分主機(jī)審計軟件的了解，結(jié)合實際的信息安全管理需求，討論主機(jī)審計系統(tǒng)的設(shè)計，達(dá)到對終端用戶的有效管理和控制。

　　2 　安全審計概念。

　　計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)中信息的機(jī)密性、完整性、可控性、可用性和不可否認(rèn)性，簡稱“五性”，安全審計是這“五性”的重要保障之一 。

　　凡是對于網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行測試、評估和分析，以找到極佳途徑在最大限度保障安全的基礎(chǔ)上使得業(yè)務(wù)正常運行的一切行為和手段，都可以叫做安全審計 。

　　傳統(tǒng)的安全審計多為“日志記錄”，注重事后的審計，強(qiáng)調(diào)審計的威懾作用和安全事件的可核查性。隨著國家信息安全政策的改變，美國首先在信息保障技術(shù)框架（ IA TF） 中提出在信息基礎(chǔ)設(shè)置中進(jìn)行所謂“深層防御策略（Defense2in2Dept h St rategy） ”，對安全審計系統(tǒng)提出了參與主動保護(hù)和主動響應(yīng)的要求 。這就是現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)安全審計的雛形，突破了以往“日志記錄”

　　等淺層次的安全審計概念，是全方位、分布式、多層次的強(qiáng)審計概念，符合信息保障技術(shù)框架提出的保護(hù)、檢測、反應(yīng)和恢復(fù)（ PDRR） 動態(tài)過程的要求，在提高審計廣度和深度的基礎(chǔ)上，做到對信息的主動保護(hù)和主動響應(yīng)。

　　3 　主機(jī)審計系統(tǒng)設(shè)計。

　　安全審計從技術(shù)上分為網(wǎng)絡(luò)審計、數(shù)據(jù)庫審計、主機(jī)審計、應(yīng)用審計和綜合審計。主機(jī)審計就是獲取、記錄被審計主機(jī)的狀態(tài)信息和敏感操作，并從已有的主機(jī)系統(tǒng)審計記錄中提取信息，依據(jù)審計規(guī)則分析判斷是否有違規(guī)行為。

　　一般網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的主機(jī)審計多采用傳統(tǒng)的審計，涉密系統(tǒng)的主機(jī)審計應(yīng)采用現(xiàn)代綜合審計，做到對信息的主動保護(hù)和主動響應(yīng)。因此，涉密網(wǎng)絡(luò)的主機(jī)審計在設(shè)計時就應(yīng)該全方位進(jìn)行考慮。

　　3. 1 　體系架構(gòu)。

　　主機(jī)審計系統(tǒng)由控制中心、受控端、管理端等三部分組成。管理端和控制中心間為B/ S架構(gòu)，管理端通過瀏覽器訪問控制中心。對于管理端，其操作系統(tǒng)應(yīng)不限于Windows ,瀏覽器也不是只有IE。管理端地位重要，應(yīng)有一定保護(hù)措施，同時管理端和控制中心的通訊應(yīng)有安全保障，可考慮隔離措施和SHTTP 協(xié)議。

　　主機(jī)審計能夠分不同的角色來使用，至少劃分安全策略管理員、審計管理員、系統(tǒng)管理員。

　　安全策略管理員按照制定的監(jiān)控審計策略進(jìn)行實施；審計管理員負(fù)責(zé)定期審計收集的信息，根據(jù)策略判斷用戶行為（包括三個管理員的行為） 是否違規(guī)，出審計報告；系統(tǒng)管理員負(fù)責(zé)分配安全策略管理員和審計管理員的權(quán)限。三員的任何操作系統(tǒng)有相應(yīng)記錄，對系統(tǒng)的操作互相配合，同時互相監(jiān)督，既方便管理，又保證整個監(jiān)控體系和系統(tǒng)本身的安全�？刂浦行氖菍徲嬒到y(tǒng)的核心，所有信息都保存在控制中心。因此，控制中心的操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫最好是國內(nèi)自己研發(fā)的。控制中心的存儲空間到一定限額時報警，提醒管理員及時備份并刪除信息，保證審計系統(tǒng)能夠采集新的信息。

　　3. 2 　安全策略管理。

　　不同的安全策略得到的審計信息不同。安全策略與管理策略緊密掛鉤，體現(xiàn)安全管理意志。在審計系統(tǒng)上實施安全策略前，應(yīng)根據(jù)安全管理思想，結(jié)合審計系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)的技術(shù)途徑，制定詳細(xì)的安全策略，由安全員按照安全策略具體實施。如安全策略可以分部門、分小組制定并執(zhí)行。安全策略越完善，審計越徹底，越能反映主機(jī)的安全狀態(tài)。

　　主機(jī)審計的安全策略由控制中心統(tǒng)一管理，策略發(fā)放采取推拉結(jié)合的方式，即由控制中心向受控端推送策略和受控端向控制中心拉策略的方式。當(dāng)安全策略發(fā)生更改時，控制中心可以及時將策略發(fā)給受控端。但是，當(dāng)受控端安裝了防火墻時，推送方式將受阻，安全策略發(fā)送不到受控端。由受控端向控制中心定期拉策略，可以保證受控端和控制中心的通訊不會因為安裝個人防火墻或其他認(rèn)證保護(hù)措施而中斷。聯(lián)網(wǎng)主機(jī)（服務(wù)器、聯(lián)網(wǎng)PC 機(jī)） 通過網(wǎng)絡(luò)接收控制中心的管理策略向控制中心傳遞審計信息。單機(jī)（桌面PC 或筆記本） 通過外置磁介質(zhì)（如U 盤、移動硬盤） 接收控制中心管理策略。審計信息存放在主機(jī)內(nèi)，由管理員定期通過外置磁介質(zhì)將審計信息傳遞給控制中心。所有通訊采用SSL 加密方式傳輸，確保數(shù)據(jù)在傳輸過程中不會被篡改或欺騙。

　　為了防止受控端脫離控制中心管理，受控端程序應(yīng)由安全員統(tǒng)一安裝在受控主機(jī)，并與受控主機(jī)的網(wǎng)卡地址、IP 地址綁定。該程序做到不可隨意卸載，不能隨意關(guān)閉審計服務(wù)，且不影響受控端的運行性能。受控端一旦安裝受控程序，只有重裝操作系統(tǒng)或由安全員卸載，才能脫離控制中心的管理。聯(lián)網(wǎng)時自動將信息傳到控制中心，以保證審計服務(wù)不會被繞過。

　　3. 3 　審計主機(jī)范圍。

　　涉密信息系統(tǒng)中的主機(jī)有聯(lián)網(wǎng)主機(jī)、單機(jī)等。常用操作系統(tǒng)包括Windows 98 ,Windows2000 ,Windows XP ,Linux ,Unix 等。主機(jī)審計系統(tǒng)的受控端支持裝有不同操作系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)主機(jī)、單機(jī)等，實現(xiàn)使用同一軟件解決聯(lián)網(wǎng)機(jī)、單機(jī)、筆記本的審計問題。

　　根據(jù)國家有關(guān)規(guī)定，涉密信息系統(tǒng)劃分為不同安全域。安全域可通過劃分虛擬網(wǎng)實現(xiàn)，也可通過設(shè)置安全隔離設(shè)備（如防火墻） 實現(xiàn)。主機(jī)審計系統(tǒng)應(yīng)考慮不同安全域中主機(jī)的管理和控制，即能夠?qū)Σ煌�網(wǎng)段的受控端和安裝了防火墻的受控端進(jìn)行控制并將信息收集到控制中心，以便統(tǒng)一進(jìn)行審計。同時能給出簡單網(wǎng)絡(luò)拓?fù)�，為管理人員提供方便。

　　3. 4 　主機(jī)行為監(jiān)控。

　　一般計算機(jī)使用人員對計算機(jī)軟硬件尤其是信息安全知識了解不多，不清楚計算機(jī)的安全狀態(tài)。主機(jī)審計系統(tǒng)的受控端軟件應(yīng)具有主機(jī)安全狀態(tài)自檢功能，主要用于檢查終端的安全策略執(zhí)行情況，包括補(bǔ)丁安裝、弱口令、軟件安裝、殺毒軟件安裝等，形成檢查報告，讓使用人員對本機(jī)的安全狀況有一個清楚的認(rèn)識，從而有針對性地采取措施。自檢功能可由使用人員自行開啟或關(guān)閉。檢查報告上傳給控制中心。

　　主機(jī)審計系統(tǒng)對使用受控端主機(jī)人員的行為進(jìn)行限制、監(jiān)控和記錄，包括對文檔的修改、拷貝、打印的監(jiān)控和記錄，撥號上網(wǎng)行為的監(jiān)控和記錄，各種外置接口的禁止或啟用（并口、串口、USB 接口等） ,對USB 設(shè)備進(jìn)行分類管理，如USB 存儲設(shè)備（U 盤，活動硬盤） 、USB 輸入設(shè)備（USB 鍵盤、鼠標(biāo)） 、USB2KEY以及自定義設(shè)備。通過分類和靈活設(shè)置，增強(qiáng)實用性，對受控主機(jī)添加和刪除設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控和記錄，對未安裝受控端的主機(jī)接入網(wǎng)絡(luò)拒絕并報警，防止非法主機(jī)的接入。

　　主機(jī)審計系統(tǒng)對接入計算機(jī)的存儲介質(zhì)進(jìn)行認(rèn)證、控制和報警。做到經(jīng)過認(rèn)證的合法介質(zhì)可以從主機(jī)拷貝信息；未通過認(rèn)證的非法介質(zhì)只能將信息拷入主機(jī)內(nèi)，不能從主機(jī)拷出信息到介質(zhì)內(nèi)，否則產(chǎn)生報警信息，防止信息被有意或者無意從存儲設(shè)備（尤其是移動存儲設(shè)備） 泄漏出去。在認(rèn)證時，把介質(zhì)分類標(biāo)識為非密、秘密、機(jī)密。當(dāng)合法介質(zhì)從主機(jī)拷貝信息時，判斷信息密級（國家有關(guān)部門規(guī)定，涉密信息必須有密級標(biāo)識） ,拒絕低密級介質(zhì)拷貝高密級信息。

　　在認(rèn)證時，把移動介質(zhì)編號，編號與使用人員對應(yīng)。移動介質(zhì)接入主機(jī)操作時記錄下移動介質(zhì)編號，以便審計時介質(zhì)與人對應(yīng)。涉密信息被拷貝時會自動加密存儲在移動介質(zhì)上，加密存儲在移動介質(zhì)上的信息也只能在裝有受控端的主機(jī)上讀寫，讀寫時自動解密。認(rèn)證信息只有在移動介質(zhì)被格式化時才能清除，否則無法刪除。有防止系統(tǒng)自動讀取介質(zhì)內(nèi)文檔的功能，避免移動介質(zhì)接在計算機(jī)上（無論是合法還是非法計算機(jī)） 被系統(tǒng)自動將所有文檔讀到計算機(jī)上。

　　3. 5 　綜合審計及處理措施。

　　要達(dá)到綜合審計，主機(jī)審計系統(tǒng)需要通過標(biāo)準(zhǔn)接口對多種類型、多個品牌的安全產(chǎn)品進(jìn)行管理，如主機(jī)IDS、主機(jī)防火墻、防病毒軟件等，將這些安全產(chǎn)品的日志、安全事件集中收集管理，實現(xiàn)日志的集中分析、審計與報告。同時，通過對安全事件的關(guān)聯(lián)分析，發(fā)現(xiàn)潛在的攻擊征兆和安全趨勢，確保任何安全事件、事故得到及時的響應(yīng)和處理。把主機(jī)上一個個原本分離的網(wǎng)絡(luò)安全產(chǎn)品聯(lián)結(jié)成一個有機(jī)協(xié)作的整體，實現(xiàn)主機(jī)安全管理過程實時狀態(tài)監(jiān)測、動態(tài)策略調(diào)整、綜合安全審計、數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)處理以及恰當(dāng)及時的威脅響應(yīng)，從而有效提升用戶主機(jī)的可管理性和安全水平，為整體安全策略制定和實施提供可靠依據(jù)。

　　系統(tǒng)的安全隱患可以從審計報告反映出來，因此審計系統(tǒng)的審計報告是很重要的。審計報告應(yīng)將收集到的所有信息綜合審計，按要求顯示并打印出來，能用圖形說明問題，能按標(biāo)準(zhǔn)格式（WORD、HTML 、文本文件等） 輸出。但是，審計信息數(shù)據(jù)多，直接將收集的信息分類整理形成的報告不能很好的說明問題，還應(yīng)配合審計員的人工分析。這些信息可以由審計員定期從控制中心數(shù)據(jù)庫備份恢復(fù)。備份的數(shù)據(jù)自動加密，恢復(fù)時自動解密。審計信息也可以刪除，但是刪除操作只能由審計員發(fā)起，經(jīng)安全員確認(rèn)后才執(zhí)行，以保證審計信息的安全性、完整性。

　　審計系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)問題的修復(fù)措施一般有打補(bǔ)丁、停止服務(wù)、升級或更換程序、去除特洛伊等后門程序、修改配置和權(quán)限、專門的解決方案等。為了保證所有主機(jī)都能得到有效地處理，通過控制中心統(tǒng)一向受控端發(fā)送軟件升級包、軟件補(bǔ)丁。發(fā)送時針對不同版本操作系統(tǒng)，由受控端自行選擇是否自動執(zhí)行。因為有些軟件升級包、軟件補(bǔ)丁與應(yīng)用程序有沖突，會影響終端用戶的工作。針對這種情況，只能采取專門的解決方案。

　　在復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，一個涉密網(wǎng)往往由不同的操作系統(tǒng)、服務(wù)器，防火墻和入侵檢測等眾多的安全產(chǎn)品組成。網(wǎng)絡(luò)一旦遭受攻擊后，專業(yè)人員會把不同日志系統(tǒng)里的日志提取出來進(jìn)行分析。不同系統(tǒng)的時間沒有經(jīng)過任何校準(zhǔn)，會不必要地增加日志分析人員的工作量。系統(tǒng)應(yīng)提供全網(wǎng)統(tǒng)一的時鐘服務(wù)，將控制中心設(shè)置為標(biāo)準(zhǔn)時間，受控端在接收管理的同時，與控制中心保持時間同步，實現(xiàn)審計系統(tǒng)的時間一致性，從而提供有效的入侵檢測和事后追查機(jī)制。

　　4 　結(jié)束語

　　涉密系統(tǒng)的終端安全管理是一個非常重要的問題，也是一個復(fù)雜的問題，涉及到多方面的因素。本文從體系架構(gòu)、安全策略管理、審計主機(jī)范圍、主機(jī)行為監(jiān)控、綜合審計及處理措施等方面提出主機(jī)審計系統(tǒng)的設(shè)計思想，旨在與廣大同行交流，共同推進(jìn)主機(jī)審計系統(tǒng)的開發(fā)和研究，最終開發(fā)出一個全方位的符合涉密系統(tǒng)終端安全管理需求的系統(tǒng)。

　　參考文獻(xiàn)：

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