Tiểu luận: Tìm hiểu tổng quan về đánh giá hệ thống phát hiện xâm nhập và tìm hiểu về Ftester qua đó ứng dụng trong một hệ thống cụ thể

Chia sẻ: Vu Hoang Dat | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:32

Thêm vào BST

Báo xấu

82
lượt xem 10
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tiểu luận nhằm tìm hiểu tổng quan về đánh giá hệ thống phát hiện xâm nhập; tìm hiểu về Ftester; thực hiện Demo ứng dụng của Ftester trong đánh giá một hệ thống phát hiện xâm nhập cụ thể.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Tiểu luận: Tìm hiểu tổng quan về đánh giá hệ thống phát hiện xâm nhập và tìm hiểu về Ftester qua đó ứng dụng trong một hệ thống cụ thể

MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU ........................................................................................................................................3 DANH MỤC VIẾT TẮT .......................................................................................................................4 PHÂN CÔNG CÔNG VIỆC ..................................................................................................................5 CHƯƠNG I. TỔNG QUAN VỀ ĐÁNH GIÁ HỆ THỐNG PHÁT HIỆN XÂM NHẬP ......................6 1.1. Giới thiệu ................................................................................................................................6 1.2. Đặc điểm của đánh giá hệ thống phát hiện xâm nhập .......................................................6 1.2.1. Độ bao phủ........................................................................................................................6 1.2.2. Xác suất của báo động giả ...............................................................................................8 1.2.3. Xác suất phát hiện ......................................................................................................... 10 1.2.4. Khả năng chống tấn công trực tiếp tại IDS ................................................................. 11 1.2.5. Khả năng điều khiển lưu lượng băng thông cao ......................................................... 12 1.2.6. Khả năng tương quan sự kiện ...................................................................................... 12 1.2.7. Khả năng phát hiện các tấn công chưa bao giờ xảy ra. .............................................. 12 1.2.8. Khả năng định danh một tấn công ............................................................................... 13 1.2.9. Khả năng phát hiện tấn công thành công. ................................................................... 13 1.2.10. Công suất kiểm chứng cho NIDS ............................................................................... 13 1.2.11. Các độ đo khác............................................................................................................. 14 1.3. Nỗ lực đánh giá IDS hiện có .............................................................................................. 14 1.3.1. Đại học California tại Davis (UCD) ............................................................................. 16 1.3.2. Phòng thí nghiệm Lincoln MIT (MIT/LL) ................................................................... 16 1.3.3. Phòng thí nghiệm nghiên cứu không quân (AFRL) ................................................... 17 1.3.4. MITRE ........................................................................................................................... 18 1.3.5. Neohapsis/ Network-Computing ................................................................................... 18 1.3.6. Nhóm NSS ..................................................................................................................... 19 1.3.7. Network World Fusion .................................................................................................. 19 1.4. Những thách thức của Testing IDS ................................................................................... 20 1.4.1. Những khó khăn trong việc thu thập Scripts tấn công và phần mềm Victim ............. 20 1.4.2. Yêu cầu cho những đánh giá IDS dạng Signature Based và Anomaly Based ........... 21 1.4.3. Những yêu cầu khác biệt cho những đánh giá IDS Network Based với Host Based . 22 1.4.4. phương pháp tiếp cận tới việc sử dụng Background Traffic trong đánh giá IDS ...... 22 1.5. Giải pháp nghiên cứu đánh giá IDS .................................................................................. 23 1|Page
1.5.1. Chia sẻ bộ dữ liệu .......................................................................................................... 23 1.5.2. Về dấu vết tấn công ....................................................................................................... 24 1.5.3. Dọn dẹp dữ liệu thực ..................................................................................................... 24 1.5.4. Bộ dữ liệu báo động cảm biến....................................................................................... 25 1.5.5. Sử dụng công nghệ mới ................................................................................................ 25 CHƯƠNG II. KHÁI QUÁT VỀ FTESTER ....................................................................................... 26 2.1. Giới thiệu Ftester ................................................................................................................ 26 2.2. Thành phần ......................................................................................................................... 26 2.3. Hoạt động ............................................................................................................................ 26 CHƯƠNG III. ỨNG DỤNG CỦA FTESTER TRONG ĐÁNH GIÁ IDS CỤ THỂ .......................... 30 KẾT LUẬN ......................................................................................................................................... 31 TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................................................... 32 2|Page
LỜI MỞ ĐẦU Ngày nay, công nghệ thông tin đã và đang phát triển một cách mạnh mẽ đem lại những lợi ích và ứng dụng vô cùng to lớn cho con người đặc biệt trong lĩnh vực Internet và Thương Mại Điện Tử. Mạng máy tính ra đời, mở rộng và phát triển không ngừng tạo nên hệ thống mạng Internet toàn cầu. Ngày càng có nhiều người nhận ra lợi ích của việc nối mạng (để chia sẻ tài nguyên, có thể trao đổi và tìm kiếm thông tin hiệu quả, nhanh chóng, tiết kiệm thời gian và chi phí,...), Internet đã thực sự trở thành một phần không thể thiếu trong cuộc sống của con người. Tuy nhiên, việc truyền thông trên mạng phải qua rất nhiều trạm trung gian, nhiều nút với nhiều người sử dụng khác nhau và không ai dám chắc rằng thông tin khi đến tay người nhận không bị thay đổi hoặc không bị sao chép. Chúng ta đã được nghe nhiều về vấn đề thông tin bị đánh cắp gây những thiệt hại nghiêm trọng hay những kẻ thường xuyên trộm thông tin của người khác, thậm chí ăn trộm mật khẩu và giả mạo nhằm phá hoại việc giao dịch. Thực tế cũng đã cho thấy số các vụ tấn công vào mạng ngày càng tăng, các kỹ thuật tấn công ngày càng mới và đa dạng. Chính vì thế mà vấn đề an toàn được đặt lên hàng đầu khi nói đến việc truyền thông trên mạng. Có rất nhiều cách để thực hiện an toàn trên mạng như: phương pháp kiểm soát lối vào, ngăn cản sự xâm nhập trái phép vào hệ thống cũng như kiểm soát tất cả các thông tin gửi ra bên ngoài hệ thống, hay sử dụng phương pháp mã hoá dữ liệu trước khi truyền, ký trước khi truyền,...Ngoài ra, công nghệ phát hiện và ngăn chặn xâm nhập cũng đang được ứng dụng rất hiệu quả. Và đánh giá các hệ thống phát hiện xâm nhập xem đúng đắn hay chưa là một việc rất quan trọng. Bởi vậy nhóm em đã chọn đề tài “ Tìm hiểu tổng quan về đánh giá hệ thống phát hiện xâm nhập và tìm hiểu về Ftester qua đó ứng dụng trong một hệ thống cụ thể ”. Do kiến thức và thời gian còn hạn chế nên không tránh khỏi những thiếu sót về mặt nội dung và hình thức, mong cô và các bạn tham khảo và bổ sung cho nhóm, để nhóm hoàn thiện hơn báo cáo của mình. Chúng em xin trân thành cảm ơn!!! 3|Page
DANH MỤC VIẾT TẮT Ký hiệu Từ viết tắt IDS Intrusion Detection System CVE Common Vulnerabilities and Exposures NIDS Network Intrusion Detection System ROC Receiver Operating Characteristic NSM Network Security Monitor AFRL Air Force Research Laboratory 4|Page
PHÂN CÔNG CÔNG VIỆC STT HỌ VÀ TÊN CÔNG VIỆC 1 LÊ THỊ LINH Tìm hiểu tổng quan về đánh giá hệ thống phát hiện xâm nhập 2 VŨ HOÀNG ĐẠT Tìm hiểu về Ftester 3 LÊ VĂN PHƯƠNG Thực hiện Demo ứng dụng của Ftester trong đánh giá một hệ thống phát hiện xâm nhập cụ thể 5|Page
CHƯƠNG I. TỔNG QUAN VỀ ĐÁNH GIÁ HỆ THỐNG PHÁT HIỆN XÂM NHẬP 1.1. Giới thiệu Trong những năm qua việc sử dụng hệ thống phát hiện xâm nhập (IDS) trong thương mại đã phát triển mạnh mẽ, và IDS hiện đang là thiết bị tiêu chuẩn cho các doanh nghiêp mạng lớn. Mặc dù có sự đầu tư khá lớn nhưng phương pháp có sẵn hiện nay lại không toàn diện và nghiêm ngặt để có thể kiểm tra tính hiệu quả của hệ thống này. Một số có thể đổ lỗi cho người tiêu dùng không đòi hỏi các biện pháp hiệu quả như vậy trước khi mua IDS. Một số cũng có thể đổ lỗi cho các đơn vị nghiên cứu tài trợ không đầu tư nhiều tiền hơn trong lĩnh vực này. Nhưng phương pháp đo lường là một ngoại lệ. Tuy nhiên, định lượng đo hiệu năng IDS là không có sẵn vì có rất nhiều rào cản nghiên cứu cần phải vượt qua trước khi chúng ta có thể tạo ra các bài kiểm tra như vậy. Bài viết này nêu các phép đo định lượng mà chúng ta cần, những trở ngại cản trở sự tiến bộ để phát triển các phép đo, và ý tưởng của chúng tôi cho các nghiên cứu về phương pháp đo lường hiệu năng hệ thống phát hiện xâm nhập để vượt qua những trở ngại này. 1.2. Đặc điểm của đánh giá hệ thống phát hiện xâm nhập Trong phần này chúng tôi liệt kê một bộ các phép đo mà có thể được thực hiện trên hệ thống phát hiện xâm nhập – IDS. 1.2.1. Độ bao phủ Số đo này xác định những tấn công mà một IDS có thể phát hiện dưới điều kiện lý tưởng. Đối với các hệ thống dựa trên chữ ký, điều này chỉ đơn giản là sẽ bao gồm việc đếm số lượng chữ ký và lập bản đồ chúng vào một sơ đồ đặt tên tiêu chuẩn. Đối với các hệ thống phi chữ ký, người ta cần phải xác định tấn công bên ngoài tập các tấn công đã biết thông qua một phương pháp đặc biệt nào đó. Mỗi cuộc tấn công đều có một mục tiêu cụ thể (ví dụ như từ chối dịch vụ, thâm nhập, hoặc quét,…); phần mềm chống đặc biệt chạy trên các phiên bản của một hệ điều hành cụ thể hoặc một giao 6|Page
thức chống lại cụ thể; và bằng chứng hay một dấu vết để lại ở địa điểm khác nhau. Các cuộc tấn công cũng có thể phụ thuộc vào phần cứng của hệ thống bị tấn công, trên các phiên bản của một giao thức được sử dụng, hoặc trên các phương thức hoạt động được sử dụng. Các nhà nghiên cứu nhấn mạnh một loạt các tính năng khác nhau trong nghiên cứu đo lường của họ bao gồm: mục tiêu tấn công; các kiểu dữ liệu nạn nhân mà phải được thu thập để có được bằng chứng của cuộc tấn công; các cuộc tấn công sử dụng kỹ thuật trốn tàng hình IDS và sự kết hợp của các tính năng này. Kết quả là một số nhà nghiên cứu thừa nhận rằng mỗi cuộc tấn công có nhiều mục tiêu và phương thức hoạt động, trong khi những người khác xác định mỗi cuộc tấn công có cấu hình mục tiêu và phương thức hoạt động rất cụ thể. Chênh lệch này có liên quan đến mức chính xác của độ chi tiết để quan sát các cuộc tấn công làm cho nó khó khăn trong việc đếm số lượng các cuộc tấn công mà một IDS phát hiện và khó khăn để so sánh độ bao phủ của IDS. Vấn đề này được làm dịu bớt phần nào nhờ danh sách Common Vulnerabilities and Exposures (CVE), đó là một danh sách chứa hầu như tất cả các lỗ hổng được biết đến. Tuy nhiên, cách tiếp cận CVE không giải quyết vấn đề này khi mà các cuộc tấn công phức tạp được sử dụng để khai thác các lỗ hổng tương tự bằng cách sử dụng phương pháp tiếp cận khác nhau để tránh hệ thống IDS. Để giải quyết vấn đề này, các nhóm tiêu chuẩn CVE đã bắt đầu một dự án đặt tên cho các cuộc tấn công, nhưng công việc này vẫn đang trong giai đoạn nghiên cứu. Một vấn đề khác với việc đánh giá độ bao phủ của các cuộc tấn công đó là xác định tầm quan trọng của các kiểu tấn công khác nhau. Các trang web khác nhau có thể gán giá trị chi phí quản lý thay đổi rộng hơn và tầm quan trọng trong việc phát hiện các kiểu tấn công khác nhau. Các nhà quản lý của các trang web thương mại điện tử có thể không quan tâm đến việc phát hiện và phân tích một tia quét hoặc giám sát các cuộc tấn công mà được sử dụng để xác định máy chủ và các nguồn tài nguyên khác trên mạng. Thường thì những cuộc tấn công không có ảnh hưởng đến việc kinh doanh 7|Page
của họ và thường không thể được ngăn chặn. Tuy nhiên, quản lý thương mại điện tử có thể rất quan tâm trong việc phát hiện sự phân tán của tấn công từ chối dịch vụ (DDoS), và trong việc phát hiện thành công thỏa hiệp máy chủ hoặc ẩn trang web. Điều nhấn mạnh ở đây là khác với các phương pháp tiếp cận của đa số đánh giá thương mại bao gồm dò và giám sát các cuộc tấn công. Các trang web quân sự có thể tập trung nhiều sự chú ý đến một nỗ lực giám sát các cuộc tấn công trong một thực nghiệm để xác định tiền thân của các mối đe dọa nghiêm trọng hơn. Ngoài ra, hầu hết các trang web không thể phát hiện các cuộc tấn công tìm kiếm lỗ hổng thất bại và chúng không còn tồn tại trên một trang web. Các cuộc tấn công có thể thất bại vì hoạt động của hệ thống này đã được vá và không còn dễ bị tấn công; vì hệ thống với các hệ điều hành yêu cầu không tồn tại, hoặc vì một tường lửa hoặc các khối thiết bị bảo vệ tấn công quan trọng khác. Một số trang web cụ thể có thể giám sát chỉ là một vài trong số hàng ngàn lỗi bảo mật được biết đến hiện nay trong CVE, và chúng sẽ thay đổi tương ứng với các hệ thống được thay thế, vá lỗ hổng, và cấu hình lại và như lỗ hổng mới được phát hiện. 1.2.2. Xác suất của báo động giả Số đo này xác định tỷ lệ dương tính với phát hiện sai được tạo ra bởi một IDS ở một môi trường mang đến trong một khung thời gian cụ thể. Một báo động giả hay sai là một cảnh báo gây ra bởi lưu lượng tin bình thường không độc hại. Một số nguyên nhân cho Network IDS (NIDS) có chữ ký yếu rằng: cảnh báo trên tất cả các lưu lượng truy cập đến một số hiệu cổng cao được sử dụng bởi một backdoor; tìm kiếm cho sự xuất hiện của một từ phổ biến chẳng hạn như "help" trong 100 byte đầu tiên của SNMP hoặc các kết nối TCP khác; hoặc phát hiện hành vi vi phạm phổ biến của giao thức TCP. Chúng cũng có thể được gây ra bởi mạng lưới giám sát bình thường và bảo vệ lưu lượng tin tạo ra bởi công cụ quản lý mạng. Khó khăn ở đây là việc đo lường các báo động sai vì một IDS có thể có tỷ lệ dương tính với báo động giả khác 8|Page
nhau trong mỗi môi trường mạng và ở đây lại không có những điều như một "tiêu chuẩn mạng". Ngoài ra, rất khó để xác định các khía cạnh của lưu lượng mạng hoặc hoạt động máy chủ sẽ gây ra các báo động giả. Kết quả là, có thể rất khó khăn để đảm bảo rằng chúng tôi có thể tạo ra số lượng và kiểu của các báo động sai trong một kiểm thử IDS giống như được tìm thấy trong các mạng thực sự. Cuối cùng, IDS có thể được cấu hình và điều chỉnh theo nhiều cách khác nhau để làm giảm tỷ lệ dương tính giả. Điều này làm khó khăn trong việc xác định cấu hình của một IDS cho nên được sử dụng cho một kiểm thử dương tính giả đặc biệt. Một đường cong ROC là một tổng hợp các xác suất của các báo động giả và xác suất của các phép đo phát hiện. Chúng tôi đề cập đến nó vì tầm quan trọng của nó trong cộng đồng thử nghiệm IDS. Đường cong này tóm tắt các mối quan hệ giữa hai trong số những đặc điểm IDS quan trọng nhất đó là: dương tính sai và xác suất phát hiện. Trong hình 1, chúng tôi hiển thị đường cong hoạt động đặc trưng thu được (ROC) tạo ra bởi hai hệ thống trong một thử nghiệm IDS. Hình 1. Đường cong ROC- Độ chính xác tỷ lệ phần trăm các tấn công bị phát hiện với tỷ lệ phần trăm báo động sai 9|Page
Trục x cho thấy tỷ lệ báo động sai được tạo ra trong một bài kiểm tra và trục y cho thấy tỷ lệ phần trăm của các cuộc tấn công phát hiện được tại bất kỳ tỷ lệ phần trăm báo động giả. Lưu ý rằng một IDS có thể hoạt động ở bất kỳ điểm nào trên đường cong. Trong ví dụ này, hệ thống 1 có thể được điều chỉnh đến một loạt các điểm hoạt động, trong khi hệ thống 2 sẽ là khó khăn để cấu hình vì nó chỉ có một điểm hoạt động thực tế. Theo định nghĩa, đường cong ROC cho thấy xác suất trên trục x và trục y, nhưng đôi khi các đơn vị đo lường cho lưu lượng bình thường là rất khó khăn để xác định. Kết quả là, các nhà nghiên cứu đã sử dụng các báo động sai theo mỗi đơn vị thời gian trên trục x. Một đơn vị đo là rất cần thiết để xác định số lượng tối đa báo động sai có thể xảy ra trong một khoảng thời gian nhất định. Đơn vị đo lường này phụ thuộc rất nhiều vào cách mà tính năng được tách xuất trong một IDS từ các dữ liệu đầu vào sử dụng và rất khó để xác định cho hệ thống phát hiện xâm nhập thương mại và hệ thống hộp đen khác. Đối với mục đích đánh giá, nó có lẽ là tốt hơn để vẽ tỷ lệ phát hiện so với báo động giả ở mỗi đơn vị thời gian. Những đường cong này không thực sự là đường cong ROC, nhưng chúng truyền đạt thông tin quan trọng khi phân tích và so sánh IDS. Trong hình1, cả hai hệ thống là dựa trên NIDS, và các đơn vị đo là tổng số các gói tin truyền qua mạng. Các phân tích cho rằng, lúc tồi tệ nhất, một IDS có thể phát hành một cảnh báo cho mỗi gói tin, và số lượng tối đa cảnh báo là tổng số các gói tin truyền đi. 1.2.3. Xác suất phát hiện Số đo này xác định tỷ lệ của các cuộc tấn công phát hiện được một cách chính xác bởi một IDS ở một môi trường mang lại trong một khung thời gian cụ thể. Khó khăn trong việc đo lường tỷ lệ phát hiện là sự thành công của một IDS phần lớn phụ thuộc vào các thiết lập của các cuộc tấn công được sử dụng trong các lần đánh giá. Ngoài ra, khả năng phát hiện thay đổi theo tỷ lệ dương tính giả, và một IDS có thể 10 | P a g e
được cấu hình hoặc điều chỉnh để ưu tiên cho một trong hai khả năng phát hiện các cuộc tấn công hoặc để giảm thiểu tình trạng dương tính với báo động giả. Hơn nữa, một NIDS có thể tránh bằng phiên bản tàng hình của các cuộc tấn công. Một NIDS có thể phát hiện một cuộc tấn công khi nó được đưa ra một cách đơn giản dễ hiểu. Kỹ thuật sử dụng để giúp các cuộc tấn công tàng hình bao gồm các gói phân mảnh, sử dụng các loại khác nhau của dữ liệu mã hóa, sử dụng cờ TCP bất thường, mã hóa các gói tin tấn công, tấn công lan rộng qua nhiều phiên mạng, và các cuộc tấn công phát động từ nhiều nguồn khác 1.2.4. Khả năng chống tấn công trực tiếp tại IDS Việc đo đạc này chứng tỏ khả năng một IDS chịu đựng một nỗ lực của một kẻ tấn công làm gián đoạn các hoạt động chính xác của IDS như thế nào. Các cuộc tấn công chống lại một IDS có thể gồm hình thức: • Gửi một lượng lớn lưu lượng không tấn công với khối lượng vượt quá khả năng xử lý của IDS. Với quá nhiều lưu lượng truy cập đến tiến trình, một IDS có thể giảm các gói dữ liệu và không thể phát hiện các cuộc tấn công. • Gửi cho IDS gói không tấn công với mánh khóe đặc biệt để kích hoạt nhiều chữ ký trong IDS, do đó áp đảo người điều hành của IDS với dương tính giả hoặc báo động giả sự cố hoặc hiển thị các công cụ cảnh báo. • Đưa vào các IDS một số lượng lớn các gói tin tấn công nhằm mục đích đánh lạc hướng người điều hành của IDS trong khi những kẻ tấn công chủ mưu một tấn công thực sự ẩn dưới các " smokescreen " được tạo ra bởi vô số các cuộc tấn công khác. • Đưa vào các gói IDS chứa dữ liệu mà khai thác một lỗ hổng bên trong các thuật toán xử lý IDS. Các cuộc tấn công như vậy sẽ chỉ thành công nếu IDS chứa một lỗi mã hóa được biết đến mà có thể bị khai thác bởi một kẻ tấn 11 | P a g e
công thông minh. May mắn thay, một vài IDS đã có thể được biết đến tràn bộ đệm hoặc lỗ hổng khác. 1.2.5. Khả năng điều khiển lưu lượng băng thông cao Độ đo này thể hiện IDS sẽ hoạt động tốt như thế nào khi trình bày với một khối lượng lớn lưu lượng tin. Hầu hết các hệ thống phát hiện xâm nhập mạng sẽ bắt đầu giảm các gói tin giống như tăng độ rộng băng thông truyền lưu lượng tin, do đó gây ra IDS bỏ lỡ một tỷ lệ phần trăm của các cuộc tấn công. Tại một ngưỡng nhất định, hầu hết các IDS sẽ dừng phát hiện bất kỳ cuộc tấn công nào. Độ đo này gần như giống hệt với "sức đề kháng để từ chối dịch vụ đo lường "khi kẻ tấn công gửi một lượng lớn các phi vụ tấn công lưu lượng truy cập đến các IDS. Sự khác biệt duy nhất là độ đo này tính toán khả năng của IDS để điều khiển khối lượng lưu lượng cụ thể thông thường. 1.2.6. Khả năng tương quan sự kiện Việc đo đạc này chứng tỏ một IDS tương quan sự kiện tấn công như thế nào. Những sự kiện có thể được thu thập từ IDS, router, tường lửa, các file ứng dụng, hoặc nhiều loại thiết bị khác. Một trong những mục tiêu chính của sự tương quan này là xác định tổ chức các cuộc tấn công xâm nhập. Hiện nay, IDS chỉ hạn chế khả năng ở việc đo đạc này 1.2.7. Khả năng phát hiện các tấn công chưa bao giờ xảy ra. Việc đo đạc này chứng tỏ một IDS có thể phát hiện các cuộc tấn công mà chưa xảy ra trước đây như thế nào. Đối với hệ thống thương mại, nói chung là không hữu ích để thực hiện việc đo đạc này từ khi công nghệ dựa trên chữ ký của họ chỉ có thể phát hiện các cuộc tấn công mà đã xảy ra trước đó (với một vài trường hợp ngoại lệ). Tuy nhiên, hệ thống nghiên cứu dựa trên phát hiện bất thường hoặc phương pháp 12 | P a g e
tiếp cận dựa trên đặc điểm có thể phù hợp cho loại đo lường này. Thông thường các hệ thống phát hiện các cuộc tấn công đó không bao giờ phát hiện được trước sản phẩm dương tính giả hơn sớm so với những hệ thống mà không có tính năng này. 1.2.8. Khả năng định danh một tấn công Việc đo đạc này chứng tỏ một IDS có thể định danh các cuộc tấn công mà nó đã phát hiện như thế nào, bằng cách dán nhãn từng tấn công với một tên chung hoặc tên dễ bị tổn thương hoặc gán cho các cuộc tấn công vào một danh mục. 1.2.9. Khả năng phát hiện tấn công thành công. Việc đo đạc này chứng tỏ nếu IDS có thể xác định thành công các cuộc tấn công từ các trang web từ xa mà cung cấp cho các kẻ tấn công đặc quyền cấp cao hơn trong tấn công hệ thống. Trong môi trường mạng hiện tại, nhiều cuộc tấn công đặc quyền từ xa thất bại và không gây hại cho các hệ thống bị tấn công. Đối với các cuộc tấn công tương tự, một số IDS có thể phát hiện bằng chứng về thiệt hại (cho dù các cuộc tấn công đã thành công) và một số IDS phát hiện chỉ có chữ ký của các hành động tấn công (không có chỉ định các cuộc tấn công thành công hay không). Khả năng xác định cuộc tấn công thành công là điều cần thiết cho việc phân tích mối tương quan cuộc tấn công và các kịch bản tấn công; nó cũng đơn giản hoá rất nhiều công việc của một nhà phân tích bằng cách phân biệt giữa việc thành công các cuộc tấn công quan trọng và các cuộc tấn công thất bại thường ít gây hại. Đo khả năng này đòi hỏi các thông tin về các cuộc tấn công thất bại cũng như các cuộc tấn công thành công. 1.2.10. Công suất kiểm chứng cho NIDS 13 | P a g e
NIDS đòi hỏi nhận thức giao thức cấp cao hơn so với các thiết bị mạng khác chẳng hạn như chuyển mạch và định tuyến; nó có khả năng kiểm tra vào mức độ sâu hơn các gói dữ liệu mạng. Vì vậy, điều quan trọng là đo lường khả năng của một NIDS để nắm bắt, xử lý và thực hiện tại cùng mức độ chính xác dưới một mạng nào đó 1.2.11. Các độ đo khác Ngoài các độ đo trên còn có các phép đo khác, chẳng hạn như dễ sử dụng, dễ bảo trì, triển khai vấn đề, yêu cầu nguồn lực sẵn có và chất lượng hỗ trợ, vv.. Những phép đo này không liên quan trực tiếp đến việc thực hiện IDS nhưng có thể quan trọng hơn trong nhiều tình huống thương mại. 1.3. Nỗ lực đánh giá IDS hiện có Các nỗ lực đánh giá IDS khác nhau đáng kể về chiều sâu, phạm vi, phương pháp, và độ tập trung của họ. Bảng 1 tóm tắt các đặc điểm của một số nỗ lực đánh giá tại các nước phát triển hơn, liệt kê theo thứ tự thời gian. Bảng này cho thấy rằng những đánh giá có độ phức tạp tăng lên vượt thời gian, bao gồm nhiều IDS và nhiều loại tấn công hơn, như tấn công tàng hình và từ chối dịch vụ (DoS). Đánh giá các hệ thống thương mại đã bao gồm các phép đo hiệu suất theo tải trọng lưu lượng cao. 14 | P a g e
Bảng 1. Đặc điểm của các đánh giá IDS 15 | P a g e
Đưới đây cung cấp thông tin chi tiết liên quan đến tất cả các đánh giá thể hiện trong Bảng 1 1.3.1. Đại học California tại Davis (UCD) Những nỗ lực nghiên cứu ban đầu ở Đại học California tại Davis dẫn đến việc nền tảng thử nghiệm IDS đầu tiên tự động phát động các cuộc tấn công bằng cách sử dụng tương tác telnet, FTP,và phiên rlogin. Một mạng lưới các hệ thống phát hiện xâm nhập được gọi là Network Security Monitor (NSM) trong đó sử dụng kết hợp từ khoá để phát hiện các cuộc tấn công trong lưu lượng mạng. Các đánh giá được sử dụng một vài cuộc tấn công bao gồm cả đoán mật khẩu, truyền tải một tập tin mật khẩu cho một máy chủ từ xa, và khai thác một lỗ hổng trong chương trình mô-đun tải để có được tình trạng sử dụng mạnh trên một máy Unix. NSM bỏ lỡ một số các cuộc tấn công cho đến khi từ khóa bổ sung thêm được thêm vào. 1.3.2. Phòng thí nghiệm Lincoln MIT (MIT/LL) MIT / LL đã thực hiện các thử nghiệm IDS định lượng rộng lớn nhất cho đến nay. Tài trợ bởi Cơ quan Nghiên cứu Dự án Bộ Quốc phòng Mỹ (DARPA). MIT / LL tiến hành thử nghiệm IDS quy mô lớn, nghiên cứu vào năm 1998 và 1999. Các nỗ lực đánh giá năm 1999 tạo ra background traffic trực tiếp tương tự như trên một căn cứ không quân có chứa hàng trăm người sử dụng trên hàng ngàn máy chủ. Hơn 200 trường hợp của 58 loại tấn công (bao gồm cả các cuộc tấn công tàng hình) được cài vào trong bảy tuần tạo dữ liệu và hai tuần kiểm thử dữ liệu. Khác với đánh giá năm 1998 của họ, đánh giá năm 1999 được thiết kế chủ yếu để đánh giá khả năng của hệ thống nhằm phát hiện các cuộc tấn công mới mà không cần đào tạo lần đầu tiên về các trường hợp tấn công. Các cuộc tấn công tự động được đưa ra chống 16 | P a g e
lại ba máy nạn nhân là UNIX (SunOS, Solaris, Linux), Windows, NT host, và một bộ định tuyến trong sự hỗ trợ của nền lưu lượng truyền (background traffic). Tỷ lệ phát hiện các cuộc tấn công, tỷ lệ báo động giả cho background traffic, và các đường cong ROC đã tạo cho hệ thống IDS hơn 18 nghiên cứu và các loại tấn công bao gồm DoS,thăm dò, remote-to-local, và các cuộc tấn công user-to-super- user. Các cuộc tấn công được tính là đã phát hiện nếu một IDS tạo ra một cảnh báo cho các máy tính bị tấn công rằng lưu lượng tin được chỉ thị hoặc các hoạt động trên một máy chủ nạn nhân được tạo ra bởi các cuộc tấn công. Một phân tích về cuộc tấn công cũng đã được thực hiện để xác định nếu IDS có thể cung cấp chính xác tên cho các cuộc tấn công cũ và chi tiết cuộc tấn công bao gồm cả các địa chỉ IP nguồn, cổng được sử dụng, bắt đầu và kết thúc của cuộc tấn công. Kết quả chứng minh rằng sự kết hợp giữa mạng và phương pháp tiếp cận dựa trên máy chủ đã cung cấp vùng bao phủ tấn công tốt nhất. 1.3.3. Phòng thí nghiệm nghiên cứu không quân (AFRL) AFRL cũng theo tài trợ của DARPA, tham gia với MIT / LL nghiên cứu đánh giá IDS trong năm 1998 và 1999. Phương pháp của họ là tương tự như MIT / LL (họ sử dụng một số lưu lượng truy cập và hệ tấn công phần mềm MIT / LL) nhưng tập trung vào thử nghiệm IDS trong thời gian thực trong một môi trường mạng phân cấp phức tạp hơn. Hệ thống IDS đã được cài đặt trong một thử nghiệm, background traffic được chạy trong bốn giờ, và các cuộc tấn công đã được đưa ra đối với các host ở giữa background traffic này. AFRL mô phỏng một mạng lưới rộng lớn bởi phát triển phần mềm để tự động gán tùy ý địa chỉ IP nguồn đến phiên mạng cá nhân chạy trên máy tính thử nghiệm. Các thử nghiệm năm 1998 đánh giá ba nghiên cứu IDS dựa trên chữ ký và một hệ thống chính phủ off-the-shelf (GOTS) cơ bản tương tự như NSM. Hệ thống nghiên cứu về căn bản có tỷ lệ báo động giả thấp đáng kể so với hệ thống 17 | P a g e
GOTS, nhưng phát hiện tấn công tổng thể có độ chính xác vẫn còn khoảng 25% ở mức báo động giả chấp nhận được. 1.3.4. MITRE Tổng công ty MITRE đã tổ chức Intrusion Detection Fly-Off, một trong những đánh giá đầu tiên của hệ thống phát hiện xâm nhập thương mại và chính phủ. Hoạt động này là một cuộc điều tra về các đặc trưng và khả năng của mạng dựa trên IDS. Bảy IDS đã được thử nghiệm bằng cách sử dụng một phương pháp hai giai đoạn. Giai đoạn I bao gồm các cuộc tấn công tương đối đơn giản bằng cách sử dụng các công cụ như SATAN. Giai đoạn này đã cho IDS khai thác một cơ hội để làm quen với các IDS khác, và cho những kẻ tấn công một cơ hội để thực hành tấn công các hệ thống. Giai đoạn II được thiết kế để mô phỏng một cuộc tấn công được xác định, liên quan đến các cuộc tấn công tàng hình cả đơn giản và phức tạp hơn. Kết quả tính được tạo ra là khả năng thời gian cảnh báo; báo cáo năng lực; phân tích khả năng off- line; khả năng phản ứng; và hệ thống quản lý từ xa. Những phân tích điểm yếu tiết lộ trong việc thực hiện và ổn định của một số hệ thống kiểm thử. Hai trong số các hệ thống thương mại được thử nghiệm phát hiện nhiều cuộc tấn công cấp độ thấp hơn so với ba hệ thống chính quyền phát triển, có lẽ vì họ có nhiều chữ ký hơn cho các cuộc tấn công. Tuy nhiên hệ thống chính phủ phát triển đã phù hợp hơn để phát hiện và phân tích các cuộc tấn công cấp cao thực hiện trong phiên tương tác. Những kẻ tấn công với kiến thức nhất định của các chữ ký được sử dụng trong IDS, đã có thể tạo ra các cuộc tấn công tàng hình không phát hiện được. 1.3.5. Neohapsis/ Network-Computing 18 | P a g e
Từ năm 1999, tạp chí Network Computing đã tài trợ đánh giá các sản phẩm phát hiện xâm nhập thương mại của Neohapsis Laboratories. Các đánh giá gần đây nhất bao gồm 13 IDS thương mại và các mã nguồn mở Snort IDS. Kết quả định tính tập trung vào đặc điểm thực tế bao gồm cả tính năng dễ sử dụng khung quản lý, ổn định, chi phí hiệu quả, chất lượng chữ ký / chiều sâu, và dễ dàng tùy biến. Kết quả định lượng bao gồm số lượng các cuộc tấn công được phát hiện và đôi khi mức độ dung lượng tối đa có thể được xử lý trước khi IDS bắt đầu bỏ các gói dữ liệu, không thực hiện việc kiểm tra chữ ký, hoặc phân mảnh các gói dữ liệu bị thất bại. 1.3.6. Nhóm NSS Nhóm NSS đánh giá IDS và quét các lỗ hổng trong năm 2000 và 2001. Các báo cáo của năm 2001 đánh giá IDS bao gồm 15 sản phẩm IDS thương mại và mã nguồn mở Snort IDS. Phần lớn các báo cáo này trình bày chi tiết thông tin cho mỗi IDS trên kiến trúc của nó, dễ dàng cài đặt và cấu hình. Mười hai IDS được so sánh bằng cách sử dụng 18 hoặc 66 lỗ hỗng phổ biến có sẵn bao gồm quét cổng, DoS, Distributed DoS, Trojans, Web, FTP, SMTP, POP3, ICMP, và các cuộc tấn công Finger. Các cuộc tấn công chỉ được tính là phát hiện khi họ đã được báo cáo "càng đơn giản và rõ ràng càng tốt." Tỷ lệ phát hiện tấn công được đo trên 100 M bit / s , mạng với không có lưu lượng tin và lưu lượng nhỏ (64 byte) trong thế giới thực, và lưu lượng lớn (1514 byte) các gói tin tiêu thụ lần lượt các giá trị 0%, 25%, 50%, 75% và 100% băng thông mạng. 1.3.7. Network World Fusion Một xem xét hạn chế hơn trong năm IDS thương mại đã được báo cáo bởi Tạp chí Network World Fusion. Đánh giá này đã thảo luận tính năng dễ dàng thiết lập cũng như sử dụng, nhưng nó cũng đánh giá độ phát hiện chính xác sử dụng 27 tấn 19 | P a g e
công phổ biến đưa ra đối với ba máy tính nạn nhân. Những cuộc tấn công web tàng hình được tạo ra bằng cách sử dụng công cụ tấn công “whisker”. 1.4. Những thách thức của Testing IDS Có một số khía cạnh của các IDS khiến cho việc đánh giá IDS trở nên nhiều thách thức hơn. Cụ thể được trình bày dưới đây. 1.4.1. Những khó khăn trong việc thu thập Scripts tấn công và phần mềm Victim Một vấn đề mà đã kìm hãm sự tiến bộ trong lĩnh vực này là khó khăn trong việc thu thập kịch bản tấn công và phần mềm nạn nhân. Để thu thập một lượng lớn số kịch bản tấn công là một việc khó khăn và tốn kém. Trong khi kịch bản như vậy là phổ biến rộng rãi trên Internet, nhưng vẫn phải mất thời gian để tìm thấy kịch bản có liên quan đến một môi trường thử nghiệm cụ thể. Khi một kịch bản được xác định, với một người có kinh nghiệm vững chắc cũng phải mất khoảng một tuần để xem xét các mã, kiểm tra khai thác, xác định nơi các cuộc tấn công bỏ sót bằng chứng, tự động hóa các cuộc tấn công, và tích hợp nó vào một môi trường thử nghiệm. Như thể hiện trong Bảng 1, số lượng các kiểu tấn công được sử dụng trong đánh giá thực thi năm 2001 trong phạm vi từ 9 đến 66. Một vấn đề liên quan đó là rất khó khăn (nhưng dường như cần thiết) để thu thập phần mềm nạn nhân phù hợp có liên kết với mỗi kịch bản tấn công. Thường thì các kịch bản khác nhau chỉ làm việc với số phiên bản rất cụ thể của phần mềm điều này rất khó khăn để đạt được. Bản thân phần mềm cũng có thể khó khăn để có được bởi vì chi phí đắt hoặc có thể là các phần mềm không thực sự công khai. Ngoài ra, phiên bản phần mềm cũ hơn dễ bị tổn thương cũng không dễ dàng có được từ các nhà cung cấp. Phần mềm dễ bị tổn thương là rất cần thiết cho những đánh giá và các gói tin tấn công có thể không chỉ đơn giản đưa vào một IDS. Nếu không có thông tin về các tính năng được sử 20 | P a g e