网络安全管理平台的研究与实现

马 亮

【摘要】平台原型系统提供中间件级三层架构以支持异构组件,中间件和组件之间采用专用协议通信,平台核心实现了策略驱动机制,并利用第三方策略管理工具进行策略语法和语义的检查。

【关键词】策略驱动;网络安全;组件

1 引言

随着计算机网络应用领域不断扩大和复杂性的日益增长,暴露出的众多安全问题越来越令人担忧。电脑病毒、黑客入侵等事件已屡见不鲜。为此,市场上出现了各个层面的网络安全产品,如软硬件防火墙、漏洞评估工具、入侵检测系统、病毒扫描、和各种系统安全防护探针等。从抽象角度分析,硬件的网络安全产品,软件的安全应用,各种安全事件和安全数据的管理工具都可以看成网络中的安全防护设备,简化起见本文将其统称为安全设备。它们在一定程度上保障了网络环境的安全。然而,在绝大多数场合中这些安全产品是被孤立地使用的,安全产品供应商往往只是从某一个局部去解决网络安全的部分问题,而很少从整体以及安全管理的角度去考虑。事实上,只有动态地从整体与管理的角度去考虑安全才有可能真正为用户提供安全保障,因而有必要设计一个统一的安全策略,协调各个不同层面网络安全资源的综合性安全管理系统,以使各个层面的网络安全产品融合成一整体。但是,安全设备的增多提高了网络管理的复杂性卜,由此网络安全管理的概念应运而生。所谓网络安全管理就是管理以上所提到的来自不同厂商不同作用范围的网络安全硬件、安全应用进程、网络安全数据等。[1]

设计了一个基于策略驱动的网络安全设备联动管理平台的原型系统。下面我们将首先分别介绍安全设备和网络安全联动管理,并在后面的章节中具体介绍我们设计的网络安全管理平台。

2 网络安全管理平台的框架

网络安全管理平台的设计目的是提供一个可扩充的体系框架,在这个框架下被管理节点的功能可以根据管理的需要增加或者删减,从而达到管理地灵活性,可扩充性,分布式,同时简化和降低管理复杂度。

基于对管理平台的各种技术和功能的要求,我们设计了一个分布式的多节点系统。系统中存在着以下几种角色:管理节点,安全组件,核心控制台,策略引擎和安全通信通道。

管理平台希望获得管理灵活、方便的性能,我们提出了基于策略的管理方式。策略体现网络安全管理员的管理意图,描述当前网络的安全操作和安全性育昌。

通过以上设计,网络安全管理平台应该能够达到通过对现有网络安全设备简单包装即可嵌入本文设计的网络安全管理平台,达到可集成当前存在的网络安全资源遵照安全平台规范设计的安全组件可以在网络内部平滑的流动,从而达到管理可扩展性和动态性符合管理平台规范安全组件的特定功能可以调用其他组件或者被其他组件调用,达到安全能力互补提高系统可存活性的目的。

在安全管理平台中,安全管理策略可以理解为网络管理员的管理意图。这里可能有两类情况,其一是经一定的触发安全事件而执行的动作以保证大型涉密网络安全。触发源来自安全组件的报警,执行动作由具备相应功能的安全组件或设备,这一类称为系统响应策略或联动策略。另一类是为了完成系统交互功能,网络管理员设定的一些网络安全管理命令,它通常包括管理动作,管理对象,管理方法等儿个部分,这一类可称为安全管理策略或功能策略。管理策略可以描述为安全管理策略={ START STOP LOAD UNLOAD }+安全管理组件+管理域,即在一个管理域内安装、卸载、启动或停止一种安全管理组件。例如,在所有Linux服务器上安装一个Anti sniffer软件,所有Linux服务器是一个管理域、Anti sniffer软件是一个安全管理组件,安装或启动就是一个管理方法。

3 管理平台的消息机制

消息机制下的系统具有可扩充性强,分布式甚至对等处理等优点。消息在网络中可以被以中间节点全部转发、部分转发、部分处理、全部处理等多种方式使用。如果消息、能够采用标准的消息格式,则系统中还可能兼容大量的不同实现方式的中间节点。在网络安全管理中,对大量来源的资源的整合、兼容是非常重要的,如论文开始所述,正是由于网络安全的复杂性和多样性才产生所谓的网络安全管理的概念。同时,规范化的消息能够帮助系统适应复杂的网络拓扑结构,因为,中间节点的转发功能实际上相当于IP网络中的路由器的概念,网络中大量存在具有转发能力的管理节点l相当于大规模网络中存在大量的路由器)使消息可以在复杂拓扑的网络中正确的被发送到指定的位置。

网络安全管理平台原型系统的数据流是采用消息模式,系统的绝大多数行为由消息驱动产生。网络安全管理平台所有传输的消息都是采用XVIL格式。通讯数据经过加密和认证的安全通道传输。

在网管平台原型系统中,由于系统数据传输采用EVIL,格式,所以,XML文件的解析成为系统消息机制的核心问题。实践中我们采用C DOM API作为XML Parser的基础。

平台的消息通讯过程中,Core Manager同Agency以及Agency之间的交互采用平台消息的格式。传送双方一的节点主要处理依据是数据头(

)中的Message巧pe标签值。对应于不同的标签,消息体()中包含了不同的数据,同样节点的处理方一式也不相同。同时,底层通讯时分别采用了RC4加密和MDS认证技术,保证通讯内容的安全。本节将具体介绍通讯的安全机制以及整个通讯过程中的消息机制。

平台启动后,主控端和分控端经过认证后,分控端发送注册报文向主控端注册资源,主控端下发启动策略并镜像联动策略倒分控端。内容检测探针一启动后,当发现有泄密事件发生后,添加到平台报警队列中。策略引擎轮询报警队列,当报警队列不空时,分析相应事件进行策略匹配,从而完成一次联动过程。

4 总结

网络安全管理系统及其原型系统采用XML,语言作为系统平台的统一策略语言,定义了语言中的各种资源描述规范。使用XML,格式的消息作为系统平台的基本消息格式,定义在策略收发过程和系统反馈过程中的消息处理模式。实现了一个基于策略的网络安全管理原型系统,原型系统能够分析策略语言的内容,按照顶先定义的方式“推送”策略到策略执行点。原型系统基本可以达到简单的策略编写就可以管理网络中的不同来源的设备集成管理,达到联动的网络安全管理基本目的。

【参考文献】

[1] 张少俊,李建华,郑明磊.基于策略的网络管理.计算机工程,v.29. n.16, p127-129,2003

[2] 朱乾林. 基于策略驱动的网络安全管理平. 哈尔滨工业大学,2006.6