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基于Web日志分析的安全审计系统的研究与设计

基于Web日志分析的安全审计系统的研究与设计

引用

作者：周晶北京邮电大学

学位级别：硕士

随着互联网应用逐渐普及,人们通过互联网传递更多重要信息,但是信息泄露给人们工作生活带来的损失也会随之增加,所以网络安全成为了各国细信息技术领域的重点研究方向之一,同样各国政府部门、企业和高校也越来越重视网络安全。《2015年... 详细信息

随着互联网应用逐渐普及,人们通过互联网传递更多重要信息,但是信息泄露给人们工作生活带来的损失也会随之增加,所以网络安全成为了各国细信息技术领域的重点研究方向之一,同样各国政府部门、企业和高校也越来越重视网络安全。《2015年数据泄露损失研究》内揭露出,近两年来每起数据泄露事件的平均损失总额增长了23%,达到379万美元,同时泄露事件的发生总量略有下降,而且每起泄露事件所暴露的身份中位数减少了约三分之一达到4885个,这表明每起泄露事件中被盗取的身份具有更高的价值或敏感性。而2016年中国网民因数据泄漏引发的经济损失高达915亿元。由此可见,网络安全是科技与经济发展的重要保障,而且多数由于网络安全而发生的数据泄露事件都未能取证和追究法律责任,导致全球范围内的黑色产业日益猖獗。因为Web应用的普及度在近几年内逐渐增加,Web应用正在逐渐替代很多传统业务,更多业务可在Web应用上处理,所以Web页面会涉及到更多的敏感信息,例如SQL注入、暴力破解或撞库攻击就会导致数据库的直接泄露,跨站脚本(XSS)攻击能够直接伪造登录状态,国内外学者已经对此进行了大量研究分析,虽然在市面上也有许多安全防范工具,而真正有威胁的安全事件发生在这些安全工具所不能覆盖的区域。同时任何类型的服务器都会产生日志,且都有规范的格式,从而可以提出普适的分析方法,但是Web日志分析安全软件却相对较少。网络入侵者在攻击成功后首先都要删除日志信息来抹除自己入侵的痕迹,这也为事后的调查和取证带来了一定的困难。由于现在不用设备产生的网络日志有规范化和未规范化的,这就要求对于日志进行清洗、去重等预处理操作。另外,现有的日志分析手段的效率和检测率也比较低下,所以需要对日志分析的方法进行提高,除去传统的基于规则库的审计方法外还须使用更先进的基于数据挖掘的审计方法使得审计的效果更佳。但是一系列的网络攻击行为会在很多网络设备上留下痕迹,通常不能删除干净,所以可利用残留的日志信息发现黑客的行踪。本文通过对现有的开源和商用的日志安全审计系统的分析,并结合当前Web安全威胁形势,明确日志安全审计系统的功能需求,最终对基于Web日志分析的安全审计系统进行了设计和实现,主要工作包括以下几个方面:(1)详细分析研究了各种日志审计技术如基于规则库、基于数据挖掘、基于免疫系统和基于神经网络的审计方法的优劣,并在设计的系统的日志分析模块采用基于数据挖掘审计方法。(2)研究手工分析Web日志的方法,设计了用于快速审计的规则库,加入新型网络攻击特征,提高准确率。(3)针对Web日志的特点改进了关联规则算法Apriori算法和FP-Growth算法,使得规则库可以自主根据收集到的日志进行规则挖掘并更新模式库,并以引入主从属性作为判断依据,提取出更加准确的日志规则特征。(4)设计了基于Web日志分析的安全审计系统,系统的三个主要模块:日志采集模块、日志分析模块和审计结果展现模块,并从整体结构到每个模块介绍了设计的理由。采用分布式采集方式进行日志文件的采集和归一化处理,这可以降低传统集中式采集的通信压力和集中式服务器的数据处理压力。另外日志分析引擎模块采用优化算法进行设计,并结合了两种算法的优点互为补充。(5)使用Python和C++语言实现系统,并对提出的各模块的功能进行验证,同时为了增强用户的便捷性用htm15技术编写了 Web界面,支持更多离线分析功能,并对整个系统的功能和性能进行测试。

关键词：日志分析安全审计 Web应用关联规则挖掘

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财政安全审计系统研究

财政安全审计系统研究

引用

作者：赵丹广东工业大学

学位级别：硕士

随着计算机技术和通讯技术的发展，计算机网络对社会各方面的作用变得越来越大，在这种形势下我国的信息化进程正在以飞快的速度发展，我国对政府信息化的实施力度明显的加强。但是，随着网络的迅猛发展，网络安全问题变得非常突出，黑... 详细信息

随着计算机技术和通讯技术的发展，计算机网络对社会各方面的作用变得越来越大，在这种形势下我国的信息化进程正在以飞快的速度发展，我国对政府信息化的实施力度明显的加强。但是，随着网络的迅猛发展，网络安全问题变得非常突出，黑客入侵活动日益猖獗，越来越多的系统遇到了入侵的威胁。以计算机为核心的信息安全是涉及社会、政治、经济、军事等领域的重要问题。我们所面临的网络安全问题，变得越来越严重。在这种情况下各国的专家学者提出了安全审计这一课题。安全审计系统位于防火墙和入侵检测系统之后，是防火墙和入侵检测系统之后的第三道防线，保障防火墙和入侵监测系统不能解决的安全问题，它使得整个信息系统“可视”，记录系统内发生的安全事件，给实时分析和事后查证提供依据，查出入侵活动或非法授权活动。但是安全审计系统的研究刚刚起步，其研究重点还是侧重于网络中的各种数据流和网络访问行为，对信息系统内部的安全审计研究还较少。本文通过分析当前安全审计的研究现状，对安全审计技术进行了详细的研究，根据安全审计系统的设计原则，结合实际的项目背景，提出了一个应用于财政系统的安全审计系统模型。论文的主要工作包括： 1．介绍了安全审计的体系结构； 2．分析了安全审计系统的研究现状与存在的问题并对常用的安全审计技术进行了详细的研究； 3．通过实际调研，详细研究了广州市财政局现有财政系统的特点，主要介绍了其网络系统、计算机系统以及软件系统的特点，并分析了其中的不安全因素和存在的问题。 4．实现了一个基于财政系统的安全审计系统。本系统在数据采集、数据整理过程中使用了数据格式标准化技术；在数据组织存储过程中使用了数据仓库技术；在数据分析处理过程中使用了具有学习能力的数据挖掘方法；在功能上主要实现了计算机系统安全审计与财政系统业务审计这两部分审计功能。

关键词：信息安全安全审计财政系统业务审计

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网络安全审计与态势预测技术的研究

网络安全审计与态势预测技术的研究

引用

作者：黄同庆南京航空航天大学

学位级别：硕士

随着互联网应用技术的不断发展，网络在带给人们方便的同时，其安全隐患也日益突出。现有的网络安全技术主要集中在数据加密、防火墙以及入侵检测等方面，虽然这些技术能够有效的抵御外来攻击，但是针对网络内部的安全问题却显得无力。... 详细信息

随着互联网应用技术的不断发展，网络在带给人们方便的同时，其安全隐患也日益突出。现有的网络安全技术主要集中在数据加密、防火墙以及入侵检测等方面，虽然这些技术能够有效的抵御外来攻击，但是针对网络内部的安全问题却显得无力。网络安全审计技术正是在此应用背景下发展起来的，通过安全审计能够对内网的安全进行有效的监控，提高内网的信息安全管理力度，有效的控制网络内部信息的安全性。本文以网络中常见应用作为研究对象，展开了网络安全审计与态势预测技术的研究。论文首先研究了安全审计技术标准以及网络安全审计模型，在此基础上设计了网络安全审计系统框架结构；重点研究了网络安全审计分析技术，设计了基于正则表达式协议状态转化的行为分析模型，以及基于HTML标签密度的网页正文内容提取算法，实现了网络内部应用层协议深度分析；研究了网络安全审计管控机制，对多模式匹配ACBM算法进行了改进，提高了敏感词审计与审计事件查询效率；设计了基于应用层的安全审计规则生成模型，实现了安全审计策略与规则的制定与管理；设计了基于安全Socket的数据通信机制，实现了审计代理与管控子系统之间的安全通信；提出了一种基于安全审计实时报警的安全态势预测算法，并将安全态势预测方法运用于网络安全审计管理与控制。论文研究工作目前已初步实现常见应用的网络安全审计系统，相比其它同类审计系统，提高了网络安全审计系统分析高效性与响应主动性；实验结果表明网络安全审计客户端代理不仅具备一般的安全审计能力，而且还能够实现自身安全保护；网络安全审计管控机制不仅具有分析能力与管理能力，还具备了针对全网的安全态势的预测能力。

关键词：网络安全安全审计协议分析审计规则安全态势预测

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基于集群的网络体系结构与安全审计

基于集群的网络体系结构与安全审计

引用

作者：燕卫东电子科技大学

学位级别：硕士

Internet的产生可以说是一种文明时代发展的必然,但同时也是人类在科学技术的探索过程当中的一次偶然。随着网络多媒体、网络高性能计算、用户移动接入、海量信息存储和处理等等新兴技术的不断涌现,网络体系结构的安全性和稳定性也在接... 详细信息

Internet的产生可以说是一种文明时代发展的必然,但同时也是人类在科学技术的探索过程当中的一次偶然。随着网络多媒体、网络高性能计算、用户移动接入、海量信息存储和处理等等新兴技术的不断涌现,网络体系结构的安全性和稳定性也在接受着不断的挑战。现有的互联网络的体系结构已经不能满足信息网络发展的需要。构件新型的网络体系结构是人们对下一代网络(NGN)发展的期待。因此,采用集群来构造一种网络拓扑结构,也是想在这样一种社会、技术背景之下做出一点尝试。正是基于此种考虑,同时由于集群表现出来的可靠性、稳定性和可扩展性,本文提出了一种新的拓扑结构:集群单元。在此基础之上,围绕集群建立一个多层次、分布式的网络实时安全审计、响应结构,使集群直接参与数据传输和系统安全分析,并尝试在Linux系统环境下实现一种针对系统内核调用的安全审计策略,监控运行主机的各类不同安全级别的系统调用,按照实际需要控制系统响应,并为各类用户提供安全等级审查制度。根据此策略使系统安全融入到系统构架之中,提高实时响应速度,扩展系统容忍深度,加强网络取证和信息收集,并可以为进一步的自卫式反击提供信息依据。

关键词：集群 Linux 网络安全系统结构系统调用安全审计

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计算机安全审计技术研究

计算机安全审计技术研究

引用

作者：陈江广东工业大学

学位级别：硕士

随着信息技术和互联网技术的发展,随着国家信息化进程的加速,我们所面临的网络安全问题,越来越严重。如何保障网络安全,成为一项重要的课题,网络安全技术的研究,也愈发凸现出其重要性。研究表明,仅仅依靠防范外部入侵,是远远不够的,而... 详细信息

随着信息技术和互联网技术的发展,随着国家信息化进程的加速,我们所面临的网络安全问题,越来越严重。如何保障网络安全,成为一项重要的课题,网络安全技术的研究,也愈发凸现出其重要性。研究表明,仅仅依靠防范外部入侵,是远远不够的,而对内部网络中的行为监控以及事后分析,变得越来越重要。安全审计技术,即通过对系统事件的记录和检查,能够有效地防范和发现内部违规行为。本文就安全审计的相关技术进行了研究,提出了一个分布式的网络安全审计系统模型。本文的研究内容如下: 1.网络安全的概念,包括安全模型、评估准则和常用安全机制等;安全审计的概念及功能,安全审计系统的模型和分类。 2.安全审计系统的体系结构;集中式和分布式结构的特点;系统通信机制,包括IDWG提出的IDMEF消息交换格式及XML实现,IDXP(入侵检测交换协议)的通信协议模型,CIDF提出的通信机制;Agent的概念,Agent技术在安全审计系统中的应用。 3.安全审计信息对象的来源(包括主机、网络和其它设备);智能分析技术在安全审计中的应用;Windows平台上的用户行为的独立审计。 4.提出了一个安全审计系统的模型,并从系统结构、逻辑模型、通信协议和系统安全等方面对该模型进行了研究和探讨。

关键词：网络安全安全审计行为监控安全日志

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分布式安全审计系统与报警关联技术的设计和应用

分布式安全审计系统与报警关联技术的设计和应用

引用

作者：庄君丰北京大学

学位级别：硕士

内部网络信息安全问题越来越受人们的关注，安全审计技术是解决这一问题的有效途径之一。目前针对安全审计技术的研究主要集中在审计数据采集，审计分析和审计系统体系结构上。分布式的安全审计系统是安全审计体系结构设计的一个趋势。\... 详细信息

内部网络信息安全问题越来越受人们的关注，安全审计技术是解决这一问题的有效途径之一。目前针对安全审计技术的研究主要集中在审计数据采集，审计分析和审计系统体系结构上。分布式的安全审计系统是安全审计体系结构设计的一个趋势。\n 本文设计和实现了一种分布式的安全审计框架，把审计中心设计成一种服务模型，并以接口的形式为其他各模块提供服务；研究了安全审计数据来源，从系统日志和用户行为两方面入手进行审计数据的采集；为了方便审计信息的管理和分析，本文在分析各审计数据来源的日志格式的基础上，设计了一种通用审计日志格式，并利用XML文件格式进行日志的存储和传递；研究了报警关联技术，设计了一种基于报警关联技术的分布式安全审计系统。\n 本文首先阐述了安全审计的研究现状；接下来分析了安全审计的相关理论基础；设计了分布式安全审计模型；然后结合报警关联分析技术，实现了分布式安全审计系统；最后给出了分布式安全审计系统以及报警关联技术的实验应用。

关键词：网络信息安全分布式技术安全审计数据采集报警关联技术

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邮件安全审计和过滤技术的研究与实现

邮件安全审计和过滤技术的研究与实现

引用

作者：姚屹东电子科技大学

学位级别：硕士

随着互联网的蓬勃发展,为人类提供快速信息传递的电子邮件成为人们生活和工作中重要的通信方式。电子邮件的免费投递和广泛普及的特点为人们传递信息带来了很多方便的同时也产生了很多问题。邮件安全审计被越来越多的人关注,并且的相关... 详细信息

随着互联网的蓬勃发展,为人类提供快速信息传递的电子邮件成为人们生活和工作中重要的通信方式。电子邮件的免费投递和广泛普及的特点为人们传递信息带来了很多方便的同时也产生了很多问题。邮件安全审计被越来越多的人关注,并且的相关的工作也持续在进行。电子邮件被看作各种市场营销手段中最节约成本的方式;国内外的不法分子将电子邮件作为宣传其反动言论的首选方式;网络恐怖分子选择电子邮件作为病毒的载体蓄意破坏网络安全。这些目的都通过垃圾邮件的发送达到了。垃圾邮件的拦截问题一直是邮件安全审计工作中的研究热点,并且相关技术也被垃圾邮件的发送者不断适应,从而使垃圾邮件的阻拦技术总是面临着挑战。本文首先分析垃圾邮件的本质和发送行为特征,并且研究已有的反垃圾技术,其中行为识别这种不基于邮件本身特征的拦截研究方向正为反垃圾邮件服务商提供了广阔的空间。然后基于行为识别模式提出两种垃圾邮件拦截方式的实现。在已有的技术中,大部分针对邮件本身采用的技术都曾经可以有效的减少接收垃圾邮件的数量和频率,可是一般都需要人为的做很多有效的准备工作,也很容易被垃圾邮件发送者所躲避。通过分析垃圾邮件本质特征,得出垃圾邮件的本质特征并非其内容,而是其在发送行为上的贪婪性和无节制性。是把大量的邮件称之为垃圾邮件,是作为一个类别,而不是针对单个的邮件来定义的,所以在处理上我们也需要将他们作为一个类别来分析,即在其发送行为上与普通邮件的不同,这样才能有更好的方式来拦截垃圾邮件并约束其发送方式。在对垃圾邮件的发送行为进行分析后,总结了两个行为特点,一个是垃圾邮件的发送通常都是一次性的,一般不考虑遇到错误重试的问题,因为他需要达到大量和快速发送的目的。另一个是快速的发出大量的邮件不可能频繁的改变邮件的所有内容,由一个垃圾邮件发送者发出的所有邮件肯定有某种重复模式。本文分别针对以上两种行为特征提出了相应的垃圾邮件拦截方式。一种是基于SMTP响应错误信息的方式,另一种是基于MD5数字签名的方式,分别进行了具体的实现和测试。

关键词：安全审计垃圾邮件反垃圾行为识别

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基于LSM的安全审计系统的设计与实现

基于LSM的安全审计系统的设计与实现

引用

作者：张浩电子科技大学

学位级别：硕士

随着计算机技术飞速发展,以及计算机技术在各个领域的不断普及和应用。信息安全问题的形式日益严峻。而计算机系统的安全性显得尤为重要,它是信息流通过程中的中转站或者终点站。安全审计是保障计算机系统本地安全和网络安全的重要技术... 详细信息

随着计算机技术飞速发展,以及计算机技术在各个领域的不断普及和应用。信息安全问题的形式日益严峻。而计算机系统的安全性显得尤为重要,它是信息流通过程中的中转站或者终点站。安全审计是保障计算机系统本地安全和网络安全的重要技术之一,通过对审计信息的分析可以为计算机系统的脆弱性评估、责任认定、损失评估、系统恢复提供关键性信息。现有的审计功能的实现主要可以分为两类:操作系统自身的审计功能,第三方软件开发单位提供的专门的安全审计系统。操作系统自带的审计功能深入系统底层,可进行细粒度的审计工作,但是此类的审计系统的安全性不高,通常也是入侵者的首选攻击目标;第三方软件则主要审计应用软件的操作,审计粒度较粗。目前的安全审计系统主要在以下方面需要加强:可移植性、审计粒度、资源占用、审计安全。为了满足各类应用对Linux平台安全性的要求,Linus Torvalds提出了轻量级、通用的访问控制框架:LSM框架(Linux Security Modules Framework)。本文对LSM的设计和安全策略的实现进行深入的研究,并运用LSM的可移植性提出了一种基于LSM的通用安全审计系统。本文主要工作内容有: 一、介绍了安全审计系统的定义,功能和在安全系统中的地位。二、分析和研究了国内外安全标准及其对安全审计系统的要求。三、对两套典型安全审计系统SYSLOG和SNARE进行了分析,并指出了当前安全审计系统中存在的薄弱环节,并提出相应的解决方法。四、深入研究LSM框架的设计思想、主要接口和LSM框架上安全策略的实现方法。五、论述了基于LSM框架,安全审计系统的设计和实现。就安全审计系统的模块划分、审计事件、审计内容等关键问题进行了描述;在hook函数中记录有效信息,缓冲区等重要功能的实现进行了详细的阐述。六、实现了在异地Windows平台上对安全审计系统进行管理控制功能和审计信息异地存储的功能。本论文充分利用了LSM框架提供的安全模块可装载性和编程接口,实现了一套可移植性、细粒度、高安全性的安全审计系统,该成果可以为安全操作系统的设计和基于LSM框架其他安全机制(如访问控制)等相关的信息安全研究工作提

关键词：访问控制安全审计系统调用细粒度

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面向NoSQL的安全审计系统的设计与实现

面向NoSQL的安全审计系统的设计与实现

引用

作者：杨瑞北京理工大学

学位级别：硕士

安全审计是确保数据库安全的重要特性之一。它在关系型数据库中有着广泛的应用。例如,Oracle 9i及其以上版本向用户提供了审计特性,以监控和记录用户对数据库的操作。随着互联网的迅速发展,数据规模不断增大,关系型数据库已经不能满足... 详细信息

安全审计是确保数据库安全的重要特性之一。它在关系型数据库中有着广泛的应用。例如,Oracle 9i及其以上版本向用户提供了审计特性,以监控和记录用户对数据库的操作。随着互联网的迅速发展,数据规模不断增大,关系型数据库已经不能满足处理大数据的要求。非关系型数据库此时应运而生,即NoSQL数据库。NoSQL数据库提供了高可用和高可扩展的大数据存储方案。但是数据库在设计之初并没有将安全特性列为重点,用户为了保护数据库安全只能使用第三方的工具或者服务。数据安全已经成为NoSQL数据库所面临的一项重大挑战。因此,为NoSQL数据库设计安全审计系统是非常有必要的。本文以面向NoSQL数据库安全审计为中心,对传统的审计技术和数据库安全控制技术进行了分析,并提出切面式审计模型。切面式审计模型将服务器端面向切面编程技术应用到数据库端,从而使审计模块与数据库操作分离,降低二者之间的耦合性。在实现审计模型时,设计切面和钩子函数是关键。设计良好的切面可以全面覆盖数据库中的各项操作。钩子函数可以在特定事件发生的时候执行。获取审计数据的关键就在于寻找插入钩子函数的位置,也可以说是寻找钩子函数执行的时机。本文针对大数据时代数据规模庞大的特点,设计出通用的审计规则。审计规则分为审计级别和审计条件两类。审计级别分为粗粒度审计、细粒度审计和数据审计三种。审计条件也分为表级别,CURD级别和数据级别三个级别。完善的审计规则可以提供灵活的审计配置方式,让用户根据实际的安全需求来制定审计策略。本文在分析HBase基本架构的基础上,将切面式审计模型和审计规则应用到HBase中。根据HBase协处理器框架的运行原理,我们将协处理器中的RegionObserver和MasterObserverer进行组合,从而形成审计切面,并在切面中实现大量的钩子函数。实验结果表明该安全审计系统运行良好,有效提升了HBase的安全性,可以灵活配置审计策略并且支持审计级别和审计条件的组合使用。

关键词： NoSQL 安全审计切面审计规则 HBase

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物联网安全审计管理系统的设计与实现

物联网安全审计管理系统的设计与实现

引用

作者：康健北京邮电大学

学位级别：硕士

随着物联网技术的不断更新和发展,物联网安全问题对物联网产业的影响日益突出,因此,如何有效运用现有安全技术来进行管控物联网络环境,感知物联网安全态势成为当前物联网发展的一个首要任务。本文提出一种基于日志收集和处理的物联网安... 详细信息

随着物联网技术的不断更新和发展,物联网安全问题对物联网产业的影响日益突出,因此,如何有效运用现有安全技术来进行管控物联网络环境,感知物联网安全态势成为当前物联网发展的一个首要任务。本文提出一种基于日志收集和处理的物联网安全审计管理系统,在不影响物联网原有业务的基础上,结合物联网设备类型繁琐、协议复杂多样,但单体设备连接关系相对单一、协议相对固定简单等特点,详细分析物联设备告警的特征,进行对物联网安全日志的针对性收集、处理。同时,在对日志数据分析的基础上,总结出物联网环境中发生的安全事件分类。最后,对系统和设备基本安全情况进行展示,让用户把握网络整体安全形势,实现安全态势可视化,达到物联网络安全态势感知的目的。论文的工作内容如下:首先通过查阅相关资料分析系统设计与实现的意义以及相关技术的研究应用,从中总结出本文系统的设计目标;其次对实现系统所用到的关键技术的应用方式及实现原理进行了研究并从中提出本系统的设计思路;接着重点研究获取物联网环境信息的相关方式,提出本系统使用的日志数据检测方式,并对数据进行了分类并归纳出一系列安全事件分类,以此为基础提供态势感知信息;最后分析和设计出系统应用流程、数据流程,确定模块实现方案,对系统各大功能模块进行功能分析、详细设计和代码实现,并对其进行了功能性和非功能性方面的测试。通过对系统进行设计实现以及部署测试,证明系统可以针对多样化物联网络环境进行安全日志数据的收集、分析和处理,并且通过对分析内容的可视化展示实现了对物联网络进行安全审计和态势感知的目的。

关键词：物联网安全安全审计日志处理态势感知

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