網(wǎng)絡(luò)工程師：教你關(guān)于全面了解IPS工作原理

　　隨著網(wǎng)絡(luò)入侵事件的不斷增加和黑客攻擊水平的不斷提高，一方面企業(yè)網(wǎng)絡(luò)感染病毒、遭受攻擊的速度日益加快，另一方面企業(yè)網(wǎng)絡(luò)受到攻擊作出響應(yīng)的時間卻越來越滯后。要解決這一矛盾，傳統(tǒng)的防火墻或入侵檢測技術(shù)(IDS)顯得力不從心，這時一種新的技術(shù)出現(xiàn)了，它就是IPS(Intrusion Prevention System，入侵防護系統(tǒng))。

　　IPS原理

　　防火墻是實施訪問控制策略的系統(tǒng)，對流經(jīng)的網(wǎng)絡(luò)流量進行檢查，攔截不符合安全策略的數(shù)據(jù)包。入侵檢測技術(shù)(IDS)通過監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)或系統(tǒng)資源，尋找違反安全策略的行為或攻擊跡象，并發(fā)出報警。傳統(tǒng)的防火墻旨在拒絕那些明顯可疑的網(wǎng)絡(luò)流量，但仍然允許某些流量通過，因此防火墻對于很多入侵攻擊仍然無計可施。絕陸多數(shù) IDS 系統(tǒng)都是被動的，而不是主動的。也就是說，在攻擊實際發(fā)生之前，它們往往無法預(yù)先發(fā)出警報。而IPS則傾向于提供主動防護，其設(shè)計宗旨是預(yù)先對入侵活動和攻擊性網(wǎng)絡(luò)流量進行攔截，避免其造成損失，而不是簡單地在惡意流量傳送時或傳送后才發(fā)出警報。IPS 是通過直接嵌入到網(wǎng)絡(luò)流量中實現(xiàn)這一功能的，即通過一個網(wǎng)絡(luò)端口接收來自外部系統(tǒng)的流量，經(jīng)過檢查確認(rèn)其中不包含異�；顒踊蚩梢蓛�(nèi)容后，再通過另外一個端口將它傳送到內(nèi)部系統(tǒng)中。這樣一來，有問題的數(shù)據(jù)包，以及所有來自同一數(shù)據(jù)流的后續(xù)數(shù)據(jù)包，都能在IPS設(shè)備中被清除掉。

　　IPS工作原理

　　IPS實現(xiàn)實時檢查和阻止入侵的原理在于IPS擁有數(shù)目眾多的過濾器，能夠防止各種攻擊。當(dāng)新的攻擊手段被發(fā)現(xiàn)之后，IPS就會創(chuàng)建一個新的過濾器。IPS數(shù)據(jù)包處理引擎是專業(yè)化定制的集成電路，可以深層檢查數(shù)據(jù)包的內(nèi)容。如果有攻擊者利用Layer 2(介質(zhì)訪問控制)至Layer 7(應(yīng)用)的漏洞發(fā)起攻擊，IPS能夠從數(shù)據(jù)流中檢查出這些攻擊并加以阻止。傳統(tǒng)的防火墻只能對Layer 3或Layer 4進行檢查，不能檢測應(yīng)用層的內(nèi)容。防火墻的包過濾技術(shù)不會針對每一字節(jié)進行檢查，因而也就無法發(fā)現(xiàn)攻擊活動，而IPS可以做到逐一字節(jié)地檢查數(shù)據(jù)包。所有流經(jīng)IPS的數(shù)據(jù)包都被分類，分類的依據(jù)是數(shù)據(jù)包中的報頭信息，如源IP地址和目的IP地址、端口號和應(yīng)用域。每種過濾器負(fù)責(zé)分析相對應(yīng)的數(shù)據(jù)包。通過檢查的數(shù)據(jù)包可以繼續(xù)前進，包含惡意內(nèi)容的數(shù)據(jù)包就會被丟棄，被懷疑的數(shù)據(jù)包需要接受進一步的檢查。

　　針對不同的攻擊行為，IPS需要不同的過濾器。每種過濾器都設(shè)有相應(yīng)的過濾規(guī)則，為了確保準(zhǔn)確性，這些規(guī)則的定義非常廣泛。在對傳輸內(nèi)容進行分類時，過濾引擎還需要參照數(shù)據(jù)包的信息參數(shù)，并將其解析至一個有意義的域中進行上下文分析，以提高過濾準(zhǔn)確性。

　　過濾器引擎集合了流水和大規(guī)模并行處理硬件，能夠同時執(zhí)行數(shù)千次的數(shù)據(jù)包過濾檢查。并行過濾處理可以確保數(shù)據(jù)包能夠不間斷地快速通過系統(tǒng)，不會對速度造成影響。這種硬件加速技術(shù)對于IPS具有重要意義，因為傳統(tǒng)的軟件解決方案必須串行進行過濾檢查，會導(dǎo)致系統(tǒng)性能大打折扣。

　　IPS的種類：

　　基于主機的入侵防護(HIPS)

　　HIPS通過在主機/服務(wù)器上安裝軟件代理程序，防止網(wǎng)絡(luò)攻擊入侵操作系統(tǒng)以及應(yīng)用程序。基于主機的入侵防護能夠保護服務(wù)器的安全弱點不被不法分子所利用。Cisco公司的Okena、NAI公司的McAfee Entercept、冠群金辰的龍淵服務(wù)器核心防護都屬于這類產(chǎn)品，因此它們在防范紅色代碼和Nimda的攻擊中，起到了很好的防護作用。基于主機的入侵防護技術(shù)可以根據(jù)自定義的安全策略以及分析學(xué)習(xí)機制來阻斷對服務(wù)器、主機發(fā)起的惡意入侵。HIPS可以阻斷緩沖區(qū)溢出、改變登錄口令、改寫動態(tài)鏈接庫以及其他試圖從操作系統(tǒng)奪取控制權(quán)的入侵行為，整體提升主機的安全水平。

　　在技術(shù)上，HIPS采用獨特的服務(wù)器保護途徑，利用由包過濾、狀態(tài)包檢測和實時入侵檢測組成分層防護體系。這種體系能夠在提供合理吞吐率的前提下，最大限度地保護服務(wù)器的敏感內(nèi)容，既可以以軟件形式嵌入到應(yīng)用程序?qū)Σ僮飨到y(tǒng)的調(diào)用當(dāng)中，通過攔截針對操作系統(tǒng)的可疑調(diào)用，提供對主機的安全防護;也可以以更改操作系統(tǒng)內(nèi)核程序的方式，提供比操作系統(tǒng)更加嚴(yán)謹(jǐn)?shù)陌踩�控制機制。

　　由于HIPS工作在受保護的主機/服務(wù)器上，它不但能夠利用特征和行為規(guī)則檢測，阻止諸如緩沖區(qū)溢出之類的已知攻擊，還能夠防范未知攻擊，防止針對Web頁面、應(yīng)用和資源的未授權(quán)的任何非法訪問。HIPS與具體的主機/服務(wù)器操作系統(tǒng)平臺緊密相關(guān)，不同的平臺需要不同的軟件代理程序。

　　基于網(wǎng)絡(luò)的入侵防護(NIPS)

　　NIPS通過檢測流經(jīng)的網(wǎng)絡(luò)流量，提供對網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全保護。由于它采用在線連接方式，所以一旦辨識出入侵行為，NIPS就可以去除整個網(wǎng)絡(luò)會話，而不僅僅是復(fù)位會話。同樣由于實時在線，NIPS需要具備很高的性能，以免成為網(wǎng)絡(luò)的瓶頸，因此NIPS通常被設(shè)計成類似于交換機的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，提供線速吞吐速率以及多個網(wǎng)絡(luò)端口。