涉密計算機信息系統的安全審計

2014-11-08 22:16:59 大云網　點擊量：評論 (0)

一、引言　　隨著網絡的發展，網絡信息的安全越來越引起世界各國的重視，防病毒產品、防火墻、入侵檢測、漏洞掃描等安全產品都得到了廣泛的應用，但是這些信息安全產品都是為了防御外部的入侵和竊取。隨著對網絡

一、引言

　　隨著網絡的發展，網絡信息的安全越來越引起世界各國的重視，防病毒產品、防火墻、入侵檢測、漏洞掃描等安全產品都得到了廣泛的應用，但是這些信息安全產品都是為了防御外部的入侵和竊取。隨著對網絡安全的認識和技術的發展，發現由于內部人員造成的泄密或入侵事件占了很大的比例，所以防止內部的非法違規行為應該與抵御外部的入侵同樣地受到重視，要做到這點就需要在網絡中實現對網絡資源的使用進行審計。

　　在當今的網絡中各種審計系統已經有了初步的應用，例如：數據庫審計、應用程序審計以及網絡信息審計等，但是，隨著網絡規模的不斷擴大，功能相對單一的審計產品有一定的局限性，并且對審計信息的綜合分析和綜合管理能力遠遠不夠。功能完整、管理統一，跨地區、跨網段、集中管理才是綜合審計系統最終的發展目標。

　　本文對涉密信息系統中安全審計系統的概念、內容、實現原理、存在的問題、以及今后的發展方向做出了討論。

　　二、什么是安全審計

　　國內通常對計算機信息安全的認識是要保證計算機信息系統中信息的機密性、完整性、可控性、可用性和不可否認性(抗抵賴)，簡稱“五性”。安全審計是這“五性”的重要保障之一，它對計算機信息系統中的所有網絡資源(包括數據庫、主機、操作系統、安全設備等)進行安全審計，記錄所有發生的事件，提供給系統管理員作為系統維護以及安全防范的依據。安全審計如同銀行的監控系統，不論是什么人進出銀行，都進行如實登記，并且每個人在銀行中的行動，乃至一個茶杯的挪動都被如實的記錄，一旦有突發事件可以快速的查閱進出記錄和行為記錄，確定問題所在，以便采取相應的處理措施。

　　近幾年，涉密系統規模不斷擴大，系統中使用的設備也逐漸增多，每種設備都帶有自己的審計模塊，另外還有專門針對某一種網絡應用設計的審計系統，如：操作系統的審計、數據庫審計系統、網絡安全審計系統、應用程序審計系統等，但是都無法做到對計算機信息系統全面的安全審計，另外審計數據格式不統一、審計分析規則無法統一定制也給系統的全面綜合審計造成了一定的困難。如果在當前的系統條件下希望全面掌握信息系統的運行情況，就需要對每種設備的審計模塊熟練操作，并且結合多種專用審計產品才能夠做到。

　　為了能夠方便地對整個計算機信息系統進行審計，就需要設計綜合的安全審計系統。它的目標是通過數據挖掘和數據倉庫等技術，實現在不同網絡環境中對網絡設備、終端、數據資源等進行監控和管理，在必要時通過多種途徑向管理員發出警告或自動采取排錯措施，并且能夠對歷史審計數據進行分析、處理和追蹤。主要作用有以下幾個方面：

　　1. 對潛在的攻擊者起到震懾和警告的作用;

　　2. 對于已經發生的系統破壞行為提供有效的追究證據;

　　3. 為系統管理員提供有價值的系統使用日志，從而幫助系統管理員及時發現系統入侵行為或潛在的系統漏洞;

　　4. 為系統管理員提供系統的統計日志，使系統管理員能夠發現系統性能上的不足或需要改進和加強的地方。

　　三、涉密信息系統安全審計包括的內容

　　《中華人民共和國計算機信息系統安全保護條例》中定義的計算機信息系統，是指由計算機及其相關的和配套的設備、設施(含網絡)構成的，按照一定的應用目標和規則對信息進行采集、加工、存儲、傳輸、檢索等處理的人機系統。涉密計算機信息系統(以下簡稱“涉密信息系統”)在《計算機信息系統保密管理暫行規定》中定義為：采集、存儲、處理、傳遞、輸出國家秘密信息的計算機信息系統。所以針對涉密信息系統的安全審計的內容就應該針對涉密信息系統的每一個方面，應該對計算機及其相關的和配套的設備、設施(含網絡)，以及對信息的采集、加工、存儲、傳輸和檢索等方面進行審計。

　　具體來說，應該對一個涉密信息系統中的以下內容進行安全審計：

　　被審計資源安全審計內容

　　網絡通信系統網絡流量中典型協議分析、識別、判斷和記錄，Telnet、HTTP、Email、FTP、網上聊天、文件共享等的檢測，流量監測以及對異常流量的識別和報警、網絡設備運行的監測等。

　　重要服務器主機操作系統系統啟動、運行情況，管理員登錄、操作情況，系統配置更改(如注冊表、配置文件、用戶系統等)以及病毒或蠕蟲感染、資源消耗情況的審計，硬盤、CPU、內存、網絡負載、進程、操作系統安全日志、系統內部事件、對重要文件的訪問等。

　　重要服務器主機應用平臺軟件重要應用平臺進程的運行、Web Server、Mail Server、Lotus、Exchange Server、中間件系統、健康狀況(響應時間等)等。

　　重要數據庫操作數據庫進程運轉情況、繞過應用軟件直接操作數據庫的違規訪問行為、對數據庫配置的更改、數據備份操作和其他維護管理操作、對重要數據的訪問和更改、數據完整性等的審計。

　　重要應用系統辦公自動化系統、公文流轉和操作、網頁完整性、相關業務系統(包括業務系統正常運轉情況、用戶開設/中止等重要操作、授權更改操作、數據提交/處理/訪問/發布操作、業務流程等內容)等。

　　重要網絡區域的客戶機病毒感染情況、通過網絡進行的文件共享操作、文件拷貝/打印操作、通過Modem擅自連接外網的情況、非業務異常軟件的安裝和運行等的審計

　　四、安全審計系統使用的關鍵技術

　　根據在涉密信息系統中要進行安全審計的內容，我們可以從技術上分為以下幾個模塊：

　　1.網絡審計模塊：主要負責網絡通信系統的審計;

　　2.操作系統審計模塊：主要負責對重要服務器主機操作系統的審計;

　　3.數據庫審計模塊：主要負責對重要數據庫操作的審計;

　　4.主機審計模塊：主要負責對網絡重要區域的客戶機進行審計;

　　5.應用審計模塊：主要負責重要服務器主機的應用平臺軟件，以及重要應用系統進行審計。

　　還需要配備一個數據庫系統，負責以上審計模塊生成的審計數據的存儲、檢索、數據分析等操作，另外，還需要設計一個統一管理平臺模塊，負責接收各審計模塊發送的審計數據，存入數據庫，以及向審計模塊發布審計規則。如下圖所示：

安全審計

　　安全審計系統中應解決如下的關鍵技術：

　　1.網絡監聽：

　　是安全審計的基礎技術之一。它應用于網絡審計模塊，安裝在網絡通信系統的數據匯聚點，通過抓取網絡數據包進行典型協議分析、識別、判斷和記錄，Telnet、HTTP、Email、FTP、網上聊天、文件共享等的檢測，流量監測以及對異常流量的識別和報警、網絡設備運行的監測等，另外也可以進行數據庫網絡操作的審計。

　　2.內核驅動技術：

　　是主機審計模塊、操作系統審計模塊的核心技術，它可以做到和操作系統的無縫連接，可以方便的對硬盤、CPU、內存、網絡負載、進程、文件拷貝/打印操作、通過Modem擅自連接外網的情況、非業務異常軟件的安裝和運行等進行審計。

　　3.應用系統審計數據讀取技術：

　　大多數的多用戶操作系統(Windows、UNIX等)、正規的大型軟件(數據庫系統等)、多數安全設備(防火墻、防病毒軟件等)都有自己的審計功能，日志通常用于檢查用戶的登錄、分析故障、進行收費管理、統計流量、檢查軟件運行情況和調試軟件，系統或設備的審計日志通常可以用作二次開發的基礎，所以如何讀取多種系統和設備的審計日志將是解決操作系統審計模塊、數據庫審計模塊、應用審計模塊的關鍵所在。

　　4.完善的審計數據分析技術：

　　審計數據的分析是一個安全審計系統成敗的關鍵，分析技術應該能夠根據安全策略對審計數據具備評判異常和違規的能力，分為實時分析和事后分析：

　　實時分析：提供或獲取審計數據的設備和軟件應該具備預分析能力，并能夠進行第一道篩選;

　　事后分析：統一管理平臺模塊對記錄在數據庫中的審計記錄進行事后分析，包括統計分析和數據挖掘。

　　五、安全審計系統應該注意的問題

　　安全審計系統的設計應該注意以下幾個問題：

　　1.審計數據的安全：

　　在審計數據的獲取、傳輸、存儲過程中都應該注意安全問題，同樣要保證審計信息的“五性”。在審計數據獲取過程中應該防止審計數據的丟失，應該在獲取后盡快傳輸到統一管理平臺模塊，經過濾后存入數據庫，如果沒有連接到管理平臺模塊，則應該在本地進行存儲，待連接后再發送至管理平臺模塊，并且應該采取措施防止審計功能被繞過;在傳輸過程中應該防止審計數據被截獲、篡改、丟失等，可以采用加密算法以及數字簽名方式進行控制;在審計數據存儲時應注意數據庫的加密，防止數據庫溢出，當數據庫發生異常時，有相應的應急措施，而且應該在進行審計數據讀取時加入身份鑒別機制，防止非授權的訪問。

　　2.審計數據的獲取

　　首先要把握和控制好數據的來源，比如來自網絡的數據截取;來自系統、網絡、防火墻、中間件等系統的日志;通過嵌入模塊主動收集的系統內部信息;通過網絡主動訪問獲取的信息;來自應用系統或安全系統的審計數據等。有數據源的要積極獲取;沒有數據源的要設法生成數據。對收集的審計數據性質也要分清哪些是已經經過分析和判斷的數據，哪些是沒有分析的原始數據，要做出不同的處理。

　　另外，應該設計公開統一的日志讀取API，使應用系統或安全設備開發時，就可以將審計日志按照日志讀取API的模式進行設計，方便日后的審計數據獲取。

　　3.管理平臺分級控制

　　由于涉密信息系統的迅速發展，系統規模也在不斷擴大，所以在安全審計設計的初期就應該考慮分布式、跨網段，能夠進行分級控制的問題。也就是說一個涉密信息系統中可能存在多個統一管理平臺，各自管理一部分審計模塊，管理平臺之間是平行關系或上下級關系，平級之間不能互相管理，上級可以向下級發布審計規則，下級根據審計規則向上級匯報審計數據。這樣能夠根據網絡規模及安全域的劃分靈活的進行擴充和改變，也有利于整個安全審計系統的管理，減輕網絡的通信負擔。

　　4.易于升級維護

　　安全審計系統應該采用模塊設計，這樣有利于審計系統的升級和維護。

　　專家預測，安全審計系統在2003年是最熱門的信息安全技術之一。國內很多信息安全廠家都在進行相關技術的研究，有的已經推出了成型的產品，另一方面，相關的安全審計標準也在緊鑼密鼓的制定當中，看來一個安全審計的春天已經離我們越來越近了。

　　但是信息系統的安全從來都是一個相對的概念，只有相對的安全，而沒有絕對的安全。安全也是一個動態發展的過程，隨著網絡技術的發展，安全審計還有很多值得關注的問題，如：

　　1. 網絡帶寬由現在的100兆會增加到1G，安全審計如何對千兆網絡進行審計就是值得關注的問題;

　　2. 當前還沒有一套為各信息安全廠商承認的安全審計接口標準，標準的制定與應用將會使安全審計跨上一個新的臺階;

　　3. 現在的安全審計都建立在TCP/IP協議之上，如果有系統不采用此協議，那么如何進行安全審計。

　　六、小結

　　安全審計作為一門新的信息安全技術，能夠對整個計算機信息系統進行監控，如實記錄系統內發生的任何事件，一個完善的安全審計系統可以根據一定的安全策略記錄和分析歷史操作事件及數據，有效的記錄攻擊事件的發生，提供有效改進系統性能和的安全性能的依據。本文從安全審計的概念、在涉密信息系統中需要審計的內容、安全審計的關鍵技術及安全審計系統應該注意的問題等幾個方面討論了安全審計在涉密信息系統中的應用。安全審計系統應該全面地對整個涉密信息系統中的網絡、主機、應用程序、數據庫及安全設備等進行審計，同時支持分布式跨網段審計，集中統一管理，可對審計數據進行綜合的統計與分析，從而可以更有效的防御外部的入侵和內部的非法違規操作，最終起到保護機密信息和資源的作用。