前言:一篇好文章的诞生,需要你不断地搜集资料、整理思路,本站小编为你收集了丰富的信息安全审计报告主题范文,仅供参考,欢迎阅读并收藏。
目前,给企业造成的严重攻击中70%是来自于组织中的内部人员,只要攻击者发现了业务系统的漏洞,往往业务系统网络就会被攻破。而随着攻击手段的演变,传统方式对保障业务系统的安全越来越力不从心。因此,针对业务系统的信息安全治理成为业务安全防护的重点。
但是,决策部门如何寻找治理业务系统的决策依据呢?决策部门如何定夺治理业务系统的先后顺序、重要紧急程度呢?决策部门如何寻找制定内部合规性的依据呢?针对信息系统的审计报告就承载着这些重要的职能!审计报告正是业务审计系统价值的具体体现,它起到为制定决策提供重要依据的作用。
针对业务的审计需要报告的细粒度
从用户需求角度看,需要报告细粒,度事实上,一项针对业务系统的审计产品的评价手段有很多。理论上讲,有从审计精度入手做评价的,也有从审计行为的广度入手做评价的。但无论怎样,我们认为用审计行为的结果――报告来评价是比较科学的。以银行的业务为例,银行的业务主要有银行传统业务、银行中间业务、电子银行业务三大类业务。第一类业务是银行传统业务,主要包括会计业务,即主要受理对公业务、面向工商客户、以转账业务为主(比如各种票证)等; 出纳业务,包括受理现金业务等; 对私业务(储蓄) 业务以及授信(信贷)业务等,包括工商客户和个人客户贷款的发放和收回,逾期、呆账、呆滞账务的处理和追溯等。第二类是银行的中间业务,包括代收电信公司的各类费用; 代付企业的工资、基金购买、银行承兑等; 第三类是电子银行业务,主要包括网上银行、电话银行等。他们都是将银行作为资金结算的中心,作为电子商务中资金流的一方。所有的这些业务都有大量的后台IT信息系统作为支撑,需要有强有力的审计报告进行业务审计。
再比如,能源行业主要的业务系统包括: 综合管理信息系统、办公自动化系统、电力营销管理系统、生产监控管理信息系统、资产管理系统、电力地理信息系统、企业资源计划管理系统等。同样,这些业务的IT系统十分复杂和重要。为此,用户存在着对这些业务系统审计的需求。如果一项针对业务的审计系统能够对这些业务有充分的理解,并且通过对这些业务的理解,能以科学合理的方式呈现到审计行为的结果――报告当中来,我们才有理由相信,针对业务的审计系统是“值得信赖”的,这样的报告才能达到管理业务的目的,这个审计系统在纷繁复杂的业务系统才算发挥了审计的作用。
从技术角度看,需要报告细粒度
业务网络审计系统是基于应用层内容识别技术衍生出的一种强化IT风险管理的应用模式,它需要对应用层的协议、网络行为等信息进行解析、识别、判断、纪录和呈现,以达到监控违规网络行为、降低IT操作风险的目的。显然,一个针对业务系统的审计必须承担鉴证、保护和证明三个方面的作用。从技术角度看,审计系统需要审计的信息量大,采集的数据量多,比如对基本网络应用协议审计,如HTTP、POP3、SMTP、FTP、TELNET、NETBIOS、TDS、TNS、DB2、INFORMIX等进行详细的实时监控、审计,并可以对操作过程进行回放,对各类如Oracle、DB2、Sybase、Informix、MS SQL Server等数据库操作也需要审计; 同时,对一些OA操作进行审计。在这些庞杂的信息量下,如果系统呈现的信息缺失、失真或错误,往往会给用户轻则带来决策失误,重则带来安全事件无法追究的窘境。由于报告成为了取证、追查、建立制度的重要依据,报告应该越细越好。
从审计政策角度看,需要报告细粒度
随着中国国际化程度的日益提高,国内许多规范正在朝着国际化方向发展。以SOX法案为例,在美上市的中资企业如中国移动集团公司及其下属分公司等,就面临着该法案的合规性要求; 而商业银行同样也面临Basel协议的合规性要求; 政府的行政事业单位或者国有企业则有遵循等级保护的合规性要求,等等。实际上,从2001年起,政府、电信业、金融业、大企业等都已经先后制定了相关的法律法规,比如: 国家《计算机信息系统安全保护等级划分准则》、《商业银行内部控制指引 》、《中国移动集团内控手册》、《中国电信股份公司内部控制手册》、《中国网通集团内部控制体系建设指导意见》、《银行业金融机构信息系统风险管理指引》、《商业银行合规风险管理指引、《保险公司内部审计指引(试行)》、《保险公司风险管理指引(试行)》、《深圳证券交易所上市公司内部控制指引 》、《上海证券交易所上市公司内部控制指引 》等。这些文件的出台,是IT合规性建设的必然发展趋势,让面向业务的审计系统也不得不向“合规性要求”方向发展,这些也促成了报告在审计系统中扮演着越来越重要的角色。
如何实现
报告细粒度
好的网络安全审计系统应该可通过对被授权人员和系统的网络行为进行解析、记录、汇报,可帮助用户事前规划预防、事中实时监控、对违规行为响应、事后做合规报告、事故追踪回放,加强内外部网络行为监管、避免核心资产(数据库、服务器、网络设备等)损失、保障业务系统的正常运营。
此外,一套完善的审计报告查询、输出机制――数据分析模块必不可少,应该满足对审计日志查询、审计事件统计分析、审计报告输出等各种应用的不同使用要求。日志分析与审计报表组件能够对审计事件、会话日志、流量、用户操作日志、SOX报表等5类审计事件进行统计和查询,围绕审计策略设定审计输出报告,使得审计工作人员能迅速精确地获得自己所关注的审计事件信息,将管理人员从繁杂、枯燥的IT内审中解放出来,最大程度上降低IT内审工作的工作量。
以金融机构为例,在银行系统中经常需要对一个应用系统(如存贷系统)业务操作发生的事件进行后台数据调整。这时,为了保证调整过程可以被审计记录以及事后审核,就引发了部署审计系统和数据分析模块的需求。
一、信息系统安全性审计基本概述
20世纪60年代,由于计算机被应用于财务会计领域,从而产生了电子数据处理审计(EDP Auditing)。信息系统审计是在电子数据处理审计基础上逐渐发展起来的。目前,信息系统审计的定义还在争论当中,罗恩·韦伯(Ron Weber)在《信息系统控制与审计》一书中对信息系统审计概念做出了如下描述:“信息系统审计是一个通过收集和评价审计证据,对信息系统是否能够保护资产的安全、维护数据的完整、使被审计单位的目标得以有效实现、使组织的资源得到高效使用等方面做出判断的过程。”这一概念包括了信息系统审计的目标、内容、过程、方法和结果,是对信息系统审计比较全面的概括。审计署印发的《信息系统审计指南》(以下简称《指南》)则定义为“国家审计机关依法对被审计单位信息系统的真实性、合法性、效益性和安全性进行检查监督的活动”。
信息系统审计从具体内容讲,包括信息系统的可信性目标审计、系统效益性目标审计和安全性目标审计。笔者认为,信息系统的不真实、不可信也是系统存在安全风险的体现,所以信息系统可信性目标审计和安全性目标审计可归为维护信息系统安全而进行的信息系统审计,本文主要对该部分审计内容展开探讨。
同志说过:信息安全是个大问题,必须把信息安全问题放到至关重要的位置上,认真加以考虑和解决。信息已成为社会发展的重要战略资源,信息的获取、处理和信息保障能力成为综合国力的重要组成部分,信息安全事关国家安全,事关社会稳定。目前,我国的信息系统安全不容乐观。全社会的信息安全意识不强,高端和基础信息技术受控于国外,感染计算机病毒的比例逐年上升,网络和信息系统的防护水平不高,信息安全管理和技术人才缺乏且流动性大,信息安全管理薄弱,数据不准确、不完整等情况突出。审计工作要发挥维护经济社会健康发展的“免疫系统”功能,推动国家治理的完善,就应高度关注信息系统安全性问题,从数据、信息系统和系统内控等角度,揭示影响信息系统存在的安全隐患。
二、信息系统存在安全风险的主要体现
(一)信息系统的控制风险。
COSO(全国虚假财务报告委员会下属的发起人委员会,“The Committee of Sponsoring Organizations of The National Commission of Fraudulent Financial Reporting”的缩写)内部控制框架中提出信息系统控制分为一般控制和应用控制。一般控制,指信息系统总体控制,信息安全技术控制,信息安全管理控制;应用控制,指信息系统业务流程,数据输入、处理和输出的控制,信息共享和业务协同。简单理解,信息系统控制包括对信息系统的控制和信息系统对业务的控制。《指南》中所称的项目管理审计,不属于信息系统安全性审计范畴,本文不做探讨。目前,通过了解、描述和测试三个审计阶段,采取资料审查、系统检查、数据测试、数据验证等审计方法,信息系统控制主要揭示的有以下方面风险:
一是物理环境控制风险。这类风险主要体现为未经授权的人或设备直接接触到信息系统相关硬件设备,属于传统的安全领域。包括信息系统的相关硬件设备、设备所在机房等硬件环境是否为符合规范标准的物理场所,是否做到容灾异地数据备份,是否在机房等所有必要区域内安装监控和防盗设施,以及其它硬件相关要求。如对某大型国企信息所机房及办公场所实地查看审计发现,该企业机房环境不符合国有企业计算机设备安全管理相关制度,机房入口安装了防盗门,但未配备门禁系统,内部也未按机房相关规范标准设置有效的物理隔离装置。
二是软件环境控制风险。这类风险主要存在于软件层面访问控制、权限控制、操作控制等。体现在信息系统程序的无权限运行,数据输入、输出的不准确、不完整,未经允许或授权的访问、泄漏、修改、删除数据,系统完整性受到的破坏。如某大学使用的财务软件权限设置,会计科科长、网络管理员、数据库管理员、系统管理员、记账员等岗位由同一人担任。同时,系统管理员在实施数据库数据修改、会计人员岗位分工、权限设置等具体操作时,缺乏必要的审批和监督程序。权限高度集中,监控制约不力,财务信息系统存在安全隐患。此外,当业务流程涉及多个信息系统时,还体现为信息系统数据流不衔接、各系统整合不科学、不完善,业务数据在不同信息系统之间传递没能做到真实、完整和准确等。如某省财政厅自行开发的预算编审系统、指标管理系统、国库集中支付系统等财政核心业务系统都是单独运行,各业务系统未实现有效整合,未能实现“形成以预算编制为源头,以收支管理为过程、以预算及执行分析为回路接点的财政业务管理流程通畅、操作规范的信息化处理闭环”的“金财工程”系统设计要求。
三是制度控制风险。这类风险主要存在于制度层面,体现在保证信息系统软件、硬件良好运行相关制度规范不健全。如某大型国企未制定信息安全教育及技能培训和考核管理办法;某省财政厅委托软件公司开发的信息系统“数据字典”不完整,并且软件开发公司技术人员大量流失,未建立信息系统软件开发文档等基础资料,信息系统中部分功能已经无法进行升级、维护。这些都是制度层面不完善给信息系统带来的安全隐患。
(二)系统设计完整性风险。
这种风险主要体现在信息系统功能设计缺陷,信息系统不能保证真实、完整、准确地反映业务情况。如对某市新型农村合作医疗(以下简称“新农合”)信息系统的软件设计审计发现,虽然该信息系统软件基本具备国家规范要求的八个基本功能模块,但参合管理模块对不规范、错误、重复录入参合人员信息的情况缺乏差错、重复数据提醒功能,导致系统内大量不准确、不真实参合人员数据存在,影响各级财政以此数据拨付至县级新农合的补贴款的准确性。
(三)系统外包服务安全风险。
这种风险主要体现在信息系统开发维护等相关服务外包过程中,由于相应的控制机制不健全,导致信息系统数据存在安全风险。如对某市新农合信息系统审计,发现该市新农合应用软件主要由某软件工程有限公司以软件免费、服务有偿的方式提供。延伸该软件公司发现,该公司人员在系统维护中可不受权限限制,远程登录并操作由其提供技术服务的新农合信息系统服务器,系统数据存在未经授权就被修改或删除风险。
(四)网络和信息传输风险。
这种风险主要体现在传输信息数据的介质环境不符合相应规范标准,数据传输中存在出错、被窃取、被篡改等隐患。如对某市新农合信息系统审计发现,管理单位从运营费用角度考虑,降低数据传输介质安全要求,选择网络运营商提供的普通线路,而不是价格较高的专线。普通线路是新农合数据与互联网信息数据共同的传输介质,在虚拟专用网络(VPN)、数字证书认证、电子签名、电子印章等信息安全措施方面几乎没有投入,安全性差,在此环境下传输的新农合数据,在传输过程中存在较大安全隐患。
三、信息系统安全性审计存在的突出问题及应对策略
一是审计内容凌乱。目前所出具的信息系统审计报告内容有的以保证系统数据输入、输出的准确性为主,有些以信息系统物理环境控制的审计内容为主,有些以信息系统设计完整性的相关内容为主,有些则涉及了信息系统数据文档健全、系统开发公司的技术力量、系统维护稳定性等多方面内容,等等,总之,如何保证信息系统安全,关注什么,重点揭示什么,建议什么,报告规范的写法怎么还没规范。
出现上述情况,这与我国信息系统审计的发展阶段有关。信息系统审计还处于探索发展的阶段,相应的信息系统审计法律依据还不充分,审计署出台的《指南》内容庞杂,针对性不强,还没有真正起到指导审计人员实务工作的效果。此外,信息系统审计人才队伍还不能完全满足审计需要,审计规范性要求还未成型,等等。
这就要求我们在信息系统数据安全审计的探索中,以一种科学的态度,不断总结经验,不断积累,按照计划、实施、报告三个阶段实施信息系统审计,逐步形成信息系统数据安全审计操作规范。按照《指南》总的流程规范,有针对性地对不同的信息系统的特点,如按行政事业单位、企业等分类,明确不同系统必要的审计内容和常规的审计流程是什么,以什么标准进行。逐步将成熟、有效的信息系统审计方法,固化到现场审计实施系统当中或开发成标准的审计模块,来规范信息系统审计。
二是审计数据分割。基于被审计单位信息系统数据安全考虑,审计人员一般不会在被审计单位原始信息系统中直接进行审计分析,而是将被审计单位信息系统部分数据提取后,导入SQL等其它数据库分析软件进行审计。有目的地提取数据库并进行分析,可以提高工作效率,但脱离了被审计单位的网络环境和系统平台,部分数据则无法实现模拟流转,一些在数据流转中才能发现的舞弊行为则较难发现。如基于ERP(Enterprise Resource Planning企业资源计划)管理理念所开发出的大型企业管理软件,是按照有关规定、财务准则开发的,具有严谨的流程,购、产、销、存相关程度很高。一些企业为了做假,会在ERP软件中录入虚假数据,导致账实不符。企业为了让虚假数据通过软件验证功能,会人为打断ERP软件一些业务流程设计。如果审计人员对个别数据库进行分析,舞弊行为一般较难发现。但如果在模拟业务平台中按流程测试,执行到某一环节,软件某一模块缺乏或参数设置异常,则应作为审计重点。
这就要求面对较为复杂的信息系统,审计人员应当尽可能恢复被审计的信息系统环境,通过符合性测试和实质性测试审计方法,顺着数据流检验信息系统的完整性,查找可能存在的舞弊行为。
三是对信息系统前瞻评价困难。审计实务中常常遇到某部门或单位投巨资开发的信息系统因不能满足业务需要或者不符行业设计规范而停止使用,新旧信息系统间数据进行大量迁移,甚至原信息系统数据则无法再进行查询、利用,这对信息数据安全也产生很大影响。而与之相对照,审计人员对信息系统功能和数据关注较多,对该信息系统发展前瞻性评价较少。
这就要求审计人员在充分熟悉被审计单位信息系统的基础上,结合被审计单位业务特点、行业的信息系统开发设计规范要求,对被审计单位信息系统建设提出战略性的发展建议。
四是整改困难。信息系统审计中发现的一些安全隐患,有些是可以让被审计单位加强管理或以技术手段弥补漏洞的,但有些问题可能会影响到整个信息系统的架构,整改成本高,被审计单位接受难度大。加上审计目前还没有对信息系统定性的规范,也没有强制手段让其对信息系统进行完善,这就使整改难度大。这就要求审计人员更加深入了解被审计的信息系统,提出针对性强、科学的整改建议,推动被审计单位以最小的成本进行审计整改。
电子数据安全是建立在计算机网络安全基础上的一个子项安全系统,它既是计算机网络安全概念的一部分,但又和计算机网络安全紧密相连,从一定意义上讲,计算机网络安全其实质即是电子数据安全。国际标准化组织(ISO)对计算机网络安全的定义为:“计算机系统有保护计算机系统的硬件、软件、数据不被偶然或故意地泄露、更改和破坏。”欧洲几个国家共同提出的“信息技术安全评级准则”,从保密性、完整性和可用性来衡量计算机安全。对电子数据安全的衡量也可借鉴这三个方面的内容,保密性是指计算机系统能防止非法泄露电子数据;完整性是指计算机系统能防止非法修改和删除电子数据;可用性是指计算机系统能防止非法独占电子数据资源,当用户需要使用计算机资源时能有资源可用。
二、电子数据安全的性质
电子数据安全包括了广义安全和狭义安全。狭义安全仅仅是计算机系统对外部威胁的防范,而广义的安全是计算机系统在保证电子数据不受破坏并在给定的时间和资源内提供保证质量和确定的服务。在电子数据运行在电子商务等以计算机系统作为一个组织业务目标实现的核心部分时,狭义安全固然重要,但需更多地考虑广义的安全。在广义安全中,安全问题涉及到更多的方面,安全问题的性质更为复杂。
(一)电子数据安全的多元性
在计算机网络系统环境中,风险点和威胁点不是单一的,而存在多元性。这些威胁点包括物理安全、逻辑安全和安全管理三个主要方面。物理安全涉及到关键设施、设备的安全和硬件资产存放地点的安全等内容;逻辑安全涉及到访问控制和电子数据完整性等方面;安全管理包括人员安全管理政策、组织安全管理政策等内容。电子数据安全出现问题可能是其中一个方面出现了漏洞,也可能是其中两个或是全部出现互相联系的安全事故。
(二)电子数据安全的动态性
由于信息技术在不断地更新,电子数据安全问题就具有动态性。因为在今天无关紧要的地方,在明天就可能成为安全系统的隐患;相反,在今天出现问题的地方,在将来就可能已经解决。例如,线路劫持和窃听的可能性会随着加密层协议和密钥技术的广泛应用大大降低,而客户机端由于B0这样的黑客程序存在,同样出现了安全需要。安全问题的动态性导致不可能存在一劳永逸的解决方案。
(三)电子数据安全的复杂性
安全的多元性使仅仅采用安全产品来防范难以奏效。例如不可能用一个防火墙将所有的安全问题挡在门外,因为黑客常常利用防火墙的隔离性,持续几个月在防火墙外试探系统漏洞而未被发觉,并最终攻入系统。另外,攻击者通常会从不同的方面和角度,例如对物理设施或协议、服务等逻辑方式对系统进行试探,可能绕过系统设置的某些安全措施,寻找到系统漏洞而攻入系统。它涉及到计算机和网络的硬件、软件知识,从最底层的计算机物理技术到程序设计内核,可以说无其不包,无所不在,因为攻击行为可能并不是单个人的,而是掌握不同技术的不同人群在各个方向上展开的行动。同样道理,在防范这些问题时,也只有掌握了各种入侵技术和手段,才能有效的将各种侵犯拒之门外,这样就决定了电子数据安全的复杂性。
(四)电子数据安全的安全悖论
目前,在电子数据安全的实施中,通常主要采用的是安全产品。例如防火墙、加密狗、密钥等,一个很自然的问题会被提出:安全产品本身的安全性是如何保证的?这个问题可以递归地问下去,这便是安全的悖论。安全产品放置点往往是系统结构的关键点,如果安全产品自身的安全性差,将会后患无穷。当然在实际中不可能无限层次地进行产品的安全保证,但一般至少需要两层保证,即产品开发的安全保证和产品认证的安全保证。
(五)电子数据安全的适度性
由以上可以看出,电子数据不存在l00%的安全。首先由于安全的多元性和动态性,难以找到一个方法对安全问题实现百分之百的覆盖;其次由于安全的复杂性,不可能在所有方面应付来自各个方面的威胁;再次,即使找到这样的方法,一般从资源和成本考虑也不可能接受。目前,业界普遍遵循的概念是所谓的“适度安全准则”,即根据具体情况提出适度的安全目标并加以实现。
三、电子数据安全审计
电子数据安全审计是对每个用户在计算机系统上的操作做一个完整的记录,以备用户违反安全规则的事件发生后,有效地追查责任。电子数据安全审计过程的实现可分成三步:第一步,收集审计事件,产生审记记录;第二步,根据记录进行安全违反分析;第三步,采取处理措施。
电子数据安全审计工作是保障计算机信息安全的重要手段。凡是用户在计算机系统上的活动、上机下机时间,与计算机信息系统内敏感的数据、资源、文本等安全有关的事件,可随时记录在日志文件中,便于发现、调查、分析及事后追查责任,还可以为加强管理措施提供依据。
(一)审计技术
电子数据安全审计技术可分三种:了解系统,验证处理和处理结果的验证。
1.了解系统技术
审计人员通过查阅各种文件如程序表、控制流程等来审计。
2.验证处理技术
这是保证事务能正确执行,控制能在该系统中起作用。该技术一般分为实际测试和性能测试,实现方法主要有:
(1)事务选择
审计人员根据制订的审计标准,可以选择事务的样板来仔细分析。样板可以是随机的,选择软件可以扫描一批输入事务,也可以由操作系统的事务管理部件引用。
(2)测试数据
这种技术是程序测试的扩展,审计人员通过系统动作准备处理的事务。通过某些独立的方法,可以预见正确的结果,并与实际结果相比较。用此方法,审计人员必须通过程序检验被处理的测试数据。另外,还有综合测试、事务标志、跟踪和映射等方法。
(3)并行仿真。审计人员要通过一应用程序来仿真操作系统的主要功能。当给出实际的和仿真的系统相同数据后,来比较它们的结果。仿真代价较高,借助特定的高级语音可使仿真类似于实际的应用。
(4)验证处理结果技术
这种技术,审计人员把重点放在数据上,而不是对数据的处理上。这里主要考虑两个问题:
一是如何选择和选取数据。将审计数据收集技术插入应用程序审计模块(此模块根据指定的标准收集数据,监视意外事件);扩展记录技术为事务(包括面向应用的工具)建立全部的审计跟踪;借用于日志恢复的备份库(如当审计跟踪时,用两个可比较的备份去检验账目是否相同);通过审计库的记录抽取设施(它允许结合属性值随机选择文件记录并放在工作文件中,以备以后分析),利用数据库管理系统的查询设施抽取用户数据。
二是从数据中寻找什么?一旦抽取数据后,审计人员可以检查控制信息(含检验控制总数、故障总数和其他控制信息);检查语义完整性约束;检查与无关源点的数据。
(二)审计范围
在系统中,审计通常作为一个相对独立的子系统来实现。审计范围包括操作系统和各种应用程序。
操作系统审计子系统的主要目标是检测和判定对系统的渗透及识别误操作。其基本功能为:审计对象(如用户、文件操作、操作命令等)的选择;审计文件的定义与自动转换;文件系统完整性的定时检测;审计信息的格式和输出媒体;逐出系统、报警阀值的设置与选择;审计日态记录及其数据的安全保护等。
应用程序审计子系统的重点是针对应用程序的某些操作作为审计对象进行监视和实时记录并据记录结果判断此应用程序是否被修改和安全控制,是否在发挥正确作用;判断程序和数据是否完整;依靠使用者身份、口令验证终端保护等办法控制应用程序的运行。
(三)审计跟踪
通常审计跟踪与日志恢复可结合起来使用,但在概念上它们之间是有区别的。主要区别是日志恢复通常不记录读操作;但根据需要,日记恢复处理可以很容易地为审计跟踪提供审计信息。如果将审计功能与告警功能结合起来,就可以在违反安全规则的事件发生时,或在威胁安全的重要操作进行时,及时向安检员发出告警信息,以便迅速采取相应对策,避免损失扩大。审计记录应包括以下信息:事件发生的时间和地点;引发事件的用户;事件的类型;事件成功与否。
审计跟踪的特点是:对被审计的系统是透明的;支持所有的应用;允许构造事件实际顺序;可以有选择地、动态地开始或停止记录;记录的事件一般应包括以下内容:被审讯的进程、时间、日期、数据库的操作、事务类型、用户名、终端号等;可以对单个事件的记录进行指定。
按照访问控制类型,审计跟踪描述一个特定的执行请求,然而,数据库不限制审计跟踪的请求。独立的审计跟踪更保密,因为审计人员可以限制时间,但代价比较昂贵。
(四)审计的流程
电子数据安全审计工作的流程是:收集来自内核和核外的事件,根据相应的审计条件,判断是否是审计事件。对审计事件的内容按日志的模式记录到审计日志中。当审计事件满足报警阀的报警值时,则向审计人员发送报警信息并记录其内容。当事件在一定时间内连续发生,满足逐出系统阀值,则将引起该事件的用户逐出系统并记录其内容。
常用的报警类型有:用于实时报告用户试探进入系统的登录失败报警以及用于实时报告系统中病毒活动情况的病毒报警等。
【关键词】电力监控系统 内网安全监视 闭环管控
1 引言
随着电力监控系统安全防护工作和信息系统安全等级保护工作的深入开展,各级电力公司部署了大量监控系统安全防护设备(系统)。上述安全防护设备的运行和管理一直处于松散状态,产生海量的运行数据及安全事件使管理人员疲于应对,无法做到对电力监控系统安全状态的全面掌控,同时缺乏集中监控和统计分析手段,难以及时发现安全隐患。为解决安全防护设备缺乏有效集中监管的现状,本文对电力监控系统内网安全监视闭关管控技术进行研究,实现了全省电力监控系统安防设备(系统)实时在线监控及量化管理。
本文根据闭环管理相关理论为基础,结合电力监控系统内网安全事件的特点,在电力系统内率先提出了“监视分析管理解决总结”的安全事件闭环管控机制,有效地解决了内网安全事件分析结果不直观、处理过程无监控、处理结果无归档等问题。该系统将安全事件按照七个基本程序进行管理,即事件发现、事件分析、事件处理、事件变更、事件管控、事件关闭、事件总结。七个环节环环紧扣,缺一不可。
为实现对安全事件的科学分类和有效管理,湖北省电力调控中心针对安全告警事件开展了深入研究,同时也借鉴了一些先进的理论和模型。
2 闭环管控系统
2.1 闭环管控相关理论及模型
2.1.1 PDCA循环
PDCA循环又名戴明环,是管理学中的一个通用模型[1]。最早由休哈特(Walter A. Shewhart)于1930年构想,后来被美国质量管理专家戴明(Edwards Deming)博士在1950年再度挖掘出来,并加以广泛宣传和运用于持续改善产品质量的过程中。它是全面质量管理所应遵循的科学程序,包括质量管理活动的全部过程,这个过程按照PDCA循环,不停顿地运转。它不仅在质量管理体系中运用,也适用于一切循序渐进的管理工作,可以使管理工作能够不断创新发展,理顺管理者的工作思路。在管理的过程中,注重检查及反馈,以达到不断改进策略,提升管理水平的目的[2]。PDCA循环,如图1所示。
其中P (Plan) 计划,包括方针和目标的确定,以及活动规划的制定;D (Do) 执行,根据已知的信息,设计具体的方法、方案和计划布局;再根据设计和布局,进行具体运作,实现计划中的内容;C (Check) 检查,总结执行计划的结果,分清哪些对了,哪些错了,明确效果,找出问题;A (Action) 处理,对检查的结果进行处理,对成功的经验加以肯定,并予以标准化;对于失败的教训也要总结,引起重视。对于没有解决的问题,应提交给下一个PDCA循环中去解决。
2.1.2 IDEAL模型
IDEALSM是SEI推出的过程改进模型。该模型将过程改进分为五个阶段来完成,形成一个螺旋推进、循环往复的改进策略。而且该模型还强调每个改进周期内的闭环机制,即:改进问题有被识别、具体的改进措施有被纳入计划,且被执行、被验证和总结。IDEAL[3]模型结构,如图2所示。
其中I代表Initiating(初始化),确定改进的目标并获得改进的基础结构;D代表Diagnosing(诊断),确定现状与改进目标之间的差异;E代表Establishing(建设),计划如何达成目标;A代表Acting(行动),根据计划开展工作;L代表Learning(学习),从经验中学习,以提高未来过程的效能。
上V理论及模型广泛应用于各行各业,得到了充分的验证,以及普遍的认可。本文提出的电力监控系统内网安全监视闭环管控系统充分继承了PDCA循环和IDEAL模型的精髓,实现了从事件发现、事件分析、事件定位、事件处理、事件控制、事件提升的闭环管理。
2.2 闭环管控系统架构
电力监控系统内网安全监视闭环管控系统是集安全监视、安全分析、安全运维、安全执行、安全审计于一体的管理中心[4,5],其系统架构如图3所示。
2.2.1 数据采集
数据采集是闭环管控的基础,其实现了对电力专用安全防护设备(横向物理隔离设备、纵向加密认证装置)、防火墙、入侵监测系统(IDS/IPS)、防病毒系统,以及电力调度系统内部关键应用的数据采集。
其中,事件获取是采用Syslog方式获取各种安全防护设备的事件内容;事件过滤是将大量无需关注、不重要的安全事件过滤掉;事件归并和聚合是对重复事件进行归并,所有重复事件只记录其第一次发生时间、最后一次发生时间和发生的次数;事件转发是将初步处理后得到的安全事件提交分析引擎。
2.2.2 通信管理
通信管理是整个系统架构中的重要组成部分,主要实现对原始信息的监听以及上下级协同告警信息的。
其中原始信息监听主要通过标准的514端口对各类安全防护装置(系统)的syslog告警信息进行监听,为数据采集功能提供重要支撑;同时,闭环管理系统可以采用多级部署,利用信息加密隧道实现对于上下级事件的同步感知,使全网的安全防护及闭环管理工作形成有机的整体,避免安全防护工作出现短板导致安全事件的发生。
2.2.3 分析引擎
该系统实现了事件类型关联、事件内容关联、资产信息关联,能够通过特定算法从大量安全事件数据中挖掘当前的安全趋势和规律[6,7]。关联分析类型如下:
①基本关联,根据事件的基本属性信息关联分析结果;
②攻击关联,根据安全设备发出的告警事件,结合目标资产的类型生成关联分析结果;
③位置关联,根据事件来源的位置或者目标资产的物理位置,生成关联分析结果;
④角色关联,根据事件相关用户名结合事件基本属性,生成关联分析结果;
⑤因果关联,根据事件类型结合事件行为结果,生成关联分析结果。
2.2.4 闭环管控
该系统通过安全监视发现问题,通过事件统计分析问题,通过策略执行处理问题,通过权限管理和安全审计控制问题处理过程,通过知识管理总结问题,提升安全事件处理能力。
其中,安全监视主要是指内网安全监视平台,主要实现对安全事件的采集、分析及告警;问题跟踪是对安全事件进行管理,使安全事件管理的质量评定与工作绩效相结合,提高维护人员的主动性;权限管理对事件处理的人员、权限、时限、内容及步骤进行严格控制,加强在操作过程中的安全防护,减少因非法操作和误操作而带来的系统性风险;执行管控是对解决问题过程进行全程监督和审计,形成事中、事后的审查机制,从而提高运维人员的自律性;知识管理是建立内网安全事件的专家知识库,实现知识的统一搜集、整理、管理[8,9]。
2.3 闭环管控流程
电力监控系统内网安全监视闭环管控系统将安全事件的发现、分析、处理、控制、提升形成管理闭环,整个过程可分为7个阶段,分别是“事件监视与告警”、“事件分析与诊断”、“事件处理”、“变更管理”、“配置管控”、“恢复与确认”、“总结与改进”[10,11]。如图4所示。
第1阶段-事件监视与报警。
值班人员通过内网安全监视应用对电力监控系统安全情况进行监视,及时发现安全事件,并通知相关人员进行处理。值班人员采用二种方式(即内网安全监视的事件告警和值班电话)集中发现和记录内网安全事件,通过创建安全事件工单对事件进行集中流程化处理。
闭环管控系统会对收集上来的事件之间相关性采用过滤、合并、关联的技术手段分析出有效的事件处理切入点,将多个相关事件合并生成一个流程工单处理解决,简化值班人员处理安全事件流程,提高其工作效率。在生成事件工单后,值班人员将工单转给相关系统管理员,由系统管理员对事件信息进行核实后进行进一步处理。
第2阶段-事件分析与诊断。
系统管理员在分析事件的过程中可以与相关的运维人员一起协同分析,并由系统管理员根据事件紧急度、优先级、及影响范围再次确定事件级别合理性。系统管理员可以使用内网安全监视闭环管控提供的事件分析工具,通过过滤、合并、汇总、分析等规则,采用图形化分析手段,直观解析事件关系,帮助运维人员理清思路、找到解决方法。在事件原因和解决思路明确后,系统管理员将事件工单指派给相应的运维人员处理。(如图4)
第3阶段-事件处理。
在运维人员明确解决方案后,将开展事件的处理工作。据事件具体情况进一步由二线、三线运维人员介入处理。
运维人员处理过程中,可以借助知识库管理系统直接提供类似关联事件处理经验以供参考。如果处理事件不涉及到资产配置的变更,则直接处理并将处理完的结果提交值班人员确认;如果处理事件涉及到资产配置的变更时,则要提出变更申请,执行相关变更流程,完成变更后再提交处理结果由值班人员确认。
第4阶段-变更管理。
在事件处理的过程中,如果涉及到资产配置的变更,则需要启动变更管理流程。由运维人员提出变更方案,方案中包括涉及资产、变更内容、风险评估、应急预案、回退措施等子项,变更方案提交给系统管理员审批,经审批后指派相关运维人员进行处理,如果变更方案不通过则重新由运维人员提交新的变更方案。在系统管理员审核通过后,系统将自动关联管控机策略,开启相关资源的“操作通道”,授权相关运维人员完成配置变更操作。
第5阶段-配置变更操作管控。
运维人员在获得资产配置变更操作授权之后,将使用运维专用机对相关资产进行配置修改,同时系统管理员可以实时监视运维人员操作行为,并对不合规操作强制阻断。在强制阻断后,运维人员需要重新考虑变更方案,重新开始新的变更流程。对于运维人员操作全过程采用内容录像方式保存,提高操作全程记录审计能力。
运维专用机对资源帐号密a采用统一记录与管理,运维人员无法获取系统资源帐号及密码,只有“系统管理员”根据具体事件工单涉及的相关设备进行“动态式”授权,后台自动建立访问控制策略后,运维人员才能操作和修改资源配置。这样能够有效的防止密码外泄,加强相关人员操作访问的权限、时限控制,减少因非法操作和误操作而带来的系统性风险。
第6阶段-恢复与确认。
在运维人员事件处理完毕,系统恢复正常工作后,运维人员将事件工单提交给发现事件的值班人员,由值班人员对事件处理结果进行确认,采用检查资源状态、电话回访等方式确认事件是否解决。同时,值班人员将进行事件处理的满意度调查,由值班人员填写事件处理满意度调查结果和评价。
第7阶段-总结与改进。
在事件恢复后,运维人员对处理内容、方法进行总结,系统自动将处理经验生成事件处理报告并提交系统管理员,系统管理员对事件处理报告进行审核,对满足经典经验的知识进行标注,将经验纳入知识库中。通过对搜集、整理的内网安全事件处理经验进行专家评审,提高知识专业性,形成专家知识库。
3 应用效果
本文提出的闭环管理模式进一步规范了事件管理的程序和标准,丰富和发展了适用于电力监控系统内网安全事件的管理方法,使安全管理工作迈上规范化、程序化的运行轨道。湖北省电力调控中心通过内网安全监视闭环管控系统的建设,使系统管理员可以跟踪事件处理流程,能够及时了解事件处理进度;另外,每周定期查看事件处理操作记录,也可以审计处理操作的合规性。同时,通过建立健全良性的激励约束机制,发挥系统管理人员在工作中的主观能动性,促进了执行效果和执行效率的同步提升。以内网安全监视的闭环管控为例,2015年安全事件数量与去年相比下降较为明显,湖北电网每日安全事件数量基本控制在10个以内。安全事件曲线,如图5所示。
另外,系统管理员生成运维人员绩效报告和事件全程审计报告。绩效报告对运维人员绩效进行统计,包括对事件请求量、事件解决量、事件解决率、事件平均解决时间、事件满意度平均值、事件处理及时率等指标,通过统计分析对安全状态、安全工作进行全面的评估分析,为进一步提高业务能力,进一步改进监视策略提供依据。事件全程审计报告记录事件整个处理过程,对从事件发生、到流程处理、到操作过程、到解决完毕进行全程监督和审计,提高对问题在事中、事后的掌控力度。
4 结语
通过理论和实践证明,电力监控系统内网安全监视闭环管控系统有助于电力监控系统安全防护体系由边界防护向纵深防御发展,解决了电网调度系统对关键安全设备、服务器的日志集中采集和统一管理问题,实现了对安全设备的实时告警与运行状态监测,为电网调度系统提供全面的安全基础支撑,能够及时掌握电力监控系统存在的安全隐患,采取有效措施阻止恶意攻击行为,保障电网的内网运行安全。
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【关键词】 信息系统审计 审计内容 审计方法
一、引言
相比于传统审计,信息系统审计(Information System Auditing)是审计领域中的一个新概念。目前,关于信息系统审计,学术界和业界均无通用的定义。美国信息系统审计权威专家Ron.A.Weber提出:信息系统审计可定义为通过一定的技术手段收集、分析证据,以对计算机系统是否能够保证资产安全、维护数据完整、实现组织目标以及高效利用资源进行评价的过程。日本通产情报协会作了如下定义:信息系统审计是指,为了信息系统的安全、可靠与有效,由独立于审计对象的信息系统审计师以第三方的立场对以计算机为核心的信息系统进行综合检查和评价,并向信息系统审计对象的最高领导者提出问题与建议的一连串活动。国际信息系统审计和控制协会(ISACA)将其定义为:信息系统审计是一个获取并评价证据,以判断计算机系统是否能够保证资产的安全、数据的完整以及有效率地利用组织的资源并有效果地实现组织目标的过程。
针对以上观点,我们将其要点归纳如下:信息系统审计是审计师对以计算机为核心的信息系统,通过专业判断和评价,合理保证信息系统安全、稳定、有效,并向信息系统的高层管理者及使用者提供问题解决方案,以达到改善经营和为组织增加价值目的的一个过程。
二、信息系统审计的发展与现状
20世纪60年代,随着计算机技术开始运用于企业的信息收集和整理中,会计信息处理逐渐无纸化,促使审计人员在执行传统审计业务时,必须关注以电子数据为载体的电子数据处理审计(EDP Electronic Data Processing)。20世纪70年代中期至80年代,电子数据处理和管理系统等在企业中逐渐普及,同时,计算机犯罪和计算机系统失效的事件频频发生,使得信息系统审计日益得到重视并迅速发展。美国、日本先后成立了IT审计方面的协会组织,从事对IT审计规则的制定和实施指导。20世纪90年代,信息和信息系统已成为企业的重要资产,企业和社会对信息系统控制和审计的需求愈发强烈。发达国家的信息系统审计进入普及期,许多国家的审计机关、学者和组织对计算机环境下的信息系统审计进行了有益的探索。同时,东南亚各国也逐渐认识到信息系统审计的重要性,开始着手研究信息系统审计理论和实务。
目前,我国信息系统审计仅有十几年的历史,尚处于探索阶段,既缺乏开展信息系统审计业务的人才队伍,也没有形成专业规范体系,所进行的一些计算机审计方面的探索和尝试以及计算机审计软件的开发和应用还大都停留在对被审计单位电子数据进行处理的阶段。存在的主要问题有:信息系统审计观念落后;信息系统审计相关的准则、标准和规范尚不完善;信息系统审计专业人才匮乏;信息系统审计软件开发工作滞后。
1997年,广州地铁开始公司“信息化”建设。最初,广州地铁经营审计采用“绕过计算机审计”的方法,即对导出数据进行审计。审计过程中,其逐渐意识到了运用这种“黑箱原理”审计方法的风险。因此,2006年公司组建了专门的IT审计模块,探索“如何利用计算机审计”和“通过计算机审计”。其后,广州地铁信息系统审计发展经历了借力、助力和自立三个阶段。
一是借力期:IT审计模块成立初期,公司与外部顾问共同开展IT审计项目,通过外部专业人员向审计人员传输IT审计技能,同时制定《IT审计实施细则》,在人员技能储备和制度上为IT审计模块的发展奠定了基础。二是助力期:审计人员参照审计手册,利用从外部顾问处学习到的审计技能,逐步开展信息系统审计工作,将IT审计工作模式调整为以自身力量为主,外部咨询服务为辅的模式。三是自立期:2009年,广州地铁IT审计已基本实现自主化,且IT审计模块逐步走向成熟,同时其还建立了具有自身特色的信息系统审计框架。
目前,IT审计已经发展成为广州地铁内部审计的一根“支柱”,连同“内控审计”,作为基本的审计手段贯穿于各类专业审计工作中,支持审计体系的巩固与发展。
三、信息系统审计内容
1、国内外关于信息系统审计内容的研究
开展信息系统审计首先要明确审计内容。国际信息系统审计协会规定,信息系统审计的主要内容包括信息系统程序审计、信息技术(IT)治理、系统生命周期管理、IT服务的交付与支持、信息资产的保护、灾难恢复和业务连续性计划。
近十几年来,国内的学者和组织也对信息系统审计的内容进行了探索和研究。审计署在2012年颁布的《信息系统审计指南――计算机审计实务公告第34号》中明确提出了:信息系统审计包括对应用控制、一般控制和项目管理的审计。其中,应用控制包括信息系统业务流程,数据输入、处理和输出的控制,信息共享和业务协同;一般控制包括信息系统总体控制、信息安全技术控制、信息安全管理控制;项目管理包括信息系统建设的经济性、信息系统建设管理、信息系统绩效。
上述具有代表性的规定和研究成果对信息系统审计内容的划分,均是以对信息系统逻辑结构的分析为基础。全面分析信息系统的逻辑结构,可从信息系统的构成要素、信息系统生命周期和信息系统管理三个维度进行描述:从构成要素来看,信息系统由人员、应用(包括软件平台和应用系统)、所采用的技术、硬件设备、数据文件运行规则组成;信息系统生命周期可划分为信息系统的规划阶段、开发阶段、运行维护阶段和更新阶段;从信息系统管理的维度来看,对系统的管理与控制活动贯穿于信息系统生命周期的始终,主要是通过有效执行一系列健全有效的规章制度和管理规程来实现。
2、广州地铁信息系统审计实施框架
结合广州地铁信息化项目多、系统更新快、数据集成度高、系统控制与手工控制并重等特点,围绕信息系统构成要素、信息系统生命周期和信息系统管理三个维度,广州地铁将信息系统审计的内容划分为整体计算机控制审计、应用控制审计和系统建设效能评价三个方面。其中,整体计算机控制审计是对信息系统运行中的控制活动进行审计,目的是合理保证由信息系统支持的业务流程控制是可靠的、生成的数据和报告是可信的。应用系统控制审计是对业务流程中的自动化控制活动进行审计,以合理保证交易的有效性、经适当授权和记录、完成的完整性、准确性和及时性。项目及系统绩效审计是对信息化项目的过程及成果对企业和业务产生的效益进行审计,用来合理保证信息化项目的投资/产出比例符合建设的目标,以及信息系统对企业战略起到的预期的支撑作用。围绕上述三个方面,广州地铁内部审计确立了以下的实施框架。
(1)确立整体计算机控制安全、操作、变更的三个评价维度,围绕“信息系统全生命周期”,明确整体计算机控制十个流程。广州地铁通过学习和借鉴国际信息系统技术管理和控制标准COBIT,建立起了一套自己的整体计算机控制审计框架。框架可按流程和控制类型两种方式进行划分,两种划分方式在本质上是一致的。在按流程划分出的每个子流程中,信息系统审计人员需要从变更、安全、操作的角度去确认和评估具体的控制点;在按控制职能所作的划分中,审计人员需要围绕信息系统的策略与计划、信息系统操作、与外部供应商关系、业务可持续计划、应用系统开发、数据库、软件支持、网络、硬件等十个子流程进行审计。
围绕安全、变更、操作三个角度及十个子流程,广州地铁共梳理出有关整体计算机控制的41项审计内容,并针对每一项内容明确了控制目标和风险,建立起了一套完整的整体计算机控制矩阵。例如,信息系统策略和计划子流程中,广州地铁明确了整体计算机控制的三大目标――信息系统战略、规划和预算应与实际业务和战略目标保持一致,计算机处理环境应得到具有适当技能和经验的人员的充分支持和保证,以及计算机处理环境中的人员应接受适当的培训,审计人员在此基础上针对各控制目标,识别并归纳出广州地铁现行的9个控制活动。在具体开展信息系统整体计算机控制审计时,信息系统审计人员根据审计项目的特点和要求,选择需要评价的子流程,再对照子流程的控制活动进行评估及测试即可。
(2)从内部控制目标出发,将信息系统应用控制划分为访问控制、完整性控制及数据质量控制三大方面。广州地铁将信息系统的应用控制划分为应用系统访问控制、流程和系统完整性控制以及数据质量控制三大类,并针对各类控制分别设计了不同的审计内容。
一是应用系统授权访问控制审计包括对系统的认证方式、授权机制、权限的分配管理以及不相容职责分离在系统中的实现情况的审计,目的在于保证经过允许的人才能访问和操作系统。二是流程和系统完整性控制审计是对系统输入、处理、输出以及接口等各种系统运行规则的审计,用以保证所有经允许处理的数据均转换到介质上并被处理,且处理的结果可通过适当的方式加以输出,所有输入、转换、处理和输出均在正常的时间内准确地进行。三是数据质量控制审计则是指对信息系统中的数据的完整性、规范性和有效性所进行的审计,旨在保证所有系统的输出均反映为经批准的有效的经济业务,所有经过系统的数据真实、有效,且能满足企业各项业务的使用要求。
(3)围绕“信息化项目”和“信息系统”,综合评价信息化建设的效益。在开展整体计算机控制审计和应用控制审计的基础上,广州地铁从企业经营和投资效益的视角出发,在信息系统审计中引入了3E审计的概念,尝试对信息系统建设项目的成效、建成后系统的应用效能以及信息化对战略的支撑效果进行审计。为了全面评价项目,广州地铁通常将对单个信息系统建设项目的合规性审计与项目效能审计结合在一起开展。
一是信息系统建设成效审计旨在通过对系统建设全过程的审计,促进信息系统的建设规范性,提高信息系统建设的质量。二是信息系统应用效能审计包括对业务需求的实现情况、建成功能的使用情况的审计分析,以及对系统应用对业务管理规范化、标准化和精细化提升作用的综合评价,目的在于促进系统使用价值的最大化,减少系统建设的投资浪费。三是战略支撑效果审计是从支持战略实现的角度,评价信息系统的建设效益,保证信息化建设在符合业务管理要求的同时,符合公司战略的需要,支持公司战略的实现。
四、信息系统审计实施步骤
信息系统审计步骤(或流程),是审计工作从开始到结束的整个过程。信息系统审计流程一般可划分为四个阶段:计划阶段、实施阶段、报告阶段和后续阶段。计划阶段是信息系统审计流程的起点,此阶段的主要工作包括了解被审计系统的基本情况,初步评价被审计单位信息系统的内部控制和外部控制,识别重要性和编制审计计划。实施阶段是根据计划阶段确定的审计范围、重点、步骤和方法进行有针对性的取证、评价,并形成审计结论的过程。实施阶段是信息系统审计工作的核心,主要由符合性测试和实质性测试两个部分构成。在报告阶段,信息系统审计人员需运用专业判断,整理、评价收集到的审计证据,以经过核实的审计证据为依据,形成审计意见,出具审计报告。审计报告的出具并不意味着信息系统审计工作的终结。根据国际信息系统审计标准,信息系统审计人员对于系统中发现的重大问题和漏洞,需要对被审计单位所采取的纠正措施及其效果进行后续审计。审计人员需要将后续审计纳入计划,并安排必要的人员和时间进行后续审计。
广州地铁IT审计模块成立之初,即明确了IT审计“对公司的系统流程与控制、项目进行审计”和“提供有益于增加公司价值的咨询服务”两项核心职责,并围绕公司战略,以“风险导向”、“服务战略”理念为指导,从信息系统审计战略规划和具体项目执行两个层面分别制定信息系统审计的流程。
1、以公司战略为导向,制定信息系统审计的战略规划
一直以来,广州地铁奉行“源于战略、服务于战略”的现代审计理念。这一理念主要体现在两个方面:一是在制定内审工作计划时,从公司战略出发,制定各个内审业务及各专业审计模块的战略,并以业务战略为指导,开展具体的审计工作;二是在开展审计项目的过程中,始终从保障公司战略执行的角度去发现问题、评价问题,提出整改意见和落实整改。信息系统审计的战略规划来源于公司的战略,以及以公司战略指导制定的公司信息系统战略规划和内部审计业务战略规划;同时还须结合公司信息化现状和IT审计模块定位,明确广州地铁IT审计发展战略目标。
2、通过风险评估,确定各信息系统风险等级,制定层次分明、重点突出的信息系统循环审计计划
为利用有限的审计资源掌握公司主要信息系统的建设、运营情况,保障信息资源的有效利用,降低公司信息系统的整体风险,广州地铁建立了一套“根据信息系统风险评级制定差异化的审计策略”。
(1)梳理信息系统脉络,全面掌握信息系统现状。广州地铁结合信息系统规划、建设和运营的情况及系统分类梳理出被审计信息系统清单,并从系统构成要素的角度收集系统相关的信息。这些信息包括系统名称、功能模块、采用产品等基本信息,以及项目的建设信息、系统的使用状况和运维的基本情况。这些信息是风险评分的依据,也为后续开展具体审计工作时确定审计方案提供了指引。
(2)开展信息系统风险评级,制定风险导向型审计计划。内审人员从通用风险、业务风险、项目风险、系统风险、数据风险和人员风险六大风险类别出发,全面识别信息系统各类构成要素中存在的风险;对信息系统进行风险评价,根据风险得分将信息系统按优先级分别划分为高、中、低三类。结合公司IT审计资源的情况,对优先等级高的系统采用三年一审策略,中等级系统5―6年一个审计周期,风险等级低的系统则根据需要安排审计。在此审计策略的基础上,再综合考虑公司业务的十大风险、领导关注事项、上一年度内控评价结果和审计项目成果、公司新一年的工作重点、公司信息系统的变动情况,并制定出本年度的信息系统审计计划。
3、以风险为导向,开展信息系统审计
在项目实施阶段,审计人员必须从公司整体信息系统控制环境和被审计系统的状况、流程与内部控制两个方面进一步收集被审计系统的相关资料,了解和确认被审计单位已建立的内部控制措施,并对这些控制措施的设计是否达到控制目标进行评估。
(1)以“轮流循环+以点带面”的方式开展整体计算机控制审计。公司的信息化业务采用统一集中管理的模式,整体计算机控制对各个系统具有一定的通用性。因此,在实务操作中,广州地铁采用“以点带面”的策略,以单个信息系统整体计算机控制为切入点对整体计算机控制进行审计,评价整体信息系统的安全性;同时,考虑到信息系统在一定时间内相对稳定,因此在实施整体计算机控制审计时可采取轮流测试的方式,即每年从十个子流程中选取几个进行测试,经过一定周期后,完成对整体计算机控制的全面审计。例如,在2011年开展的信息安全审计项目中,审计人员就围绕信息安全这个审计主题,从十个子流程中选取了与信息安全直接相关的信息系统操作、信息系统安全、业务可持续计划、应用系统开发与实施、数据库开发与实施和系统软件支持等六个流程进行审计。分步、循环开展整体计算机审计,在审计风险可控的情况下,大大节省了审计资源,也使得审计人员能够更加深入地挖掘和分析整体计算机控制方面所存在问题以及问题的成因,提出更为切实可行、同时又符合公司信息化业务发展现状和要求的整改措施。
(2)以风险为着眼点,确定应用控制审计重点。应用控制是各个信息系统内部所建立的控制机制,应用控制审计必须针对某个具体信息系统开展。在开展应用控制审计的过程中,审计人员应紧紧围绕“风险”这个着眼点,通过对原有业务成熟度和系统建设过程中风险的评估,选择不同的审计侧重点开展应用控制审计。例如,在合同管理系统审计项目中,由于合同管理系统是全新开发的系统,审计人员经分析,判定系统在应用系统访问控制方面的风险较高。而在进行控制评估和测试后,审计人员发现业务人员在创建系统权限设置机制时完全套用了公司办公自动化系统的权限机制,而未针对合同业务流程中不同于公司组织架构下的角色设立相应的用户组,导致系统无法实现合同经办人与审批人职责的分离,存在重大的内控风险。
五、信息系统审计方法
在信息系统审计中,可因地制宜,综合运用多种学科的技术方法,包括:传统审计中内部控制测评的基本方法和审计取证的基本方法(包括审阅、核对、监盘、观察、查询、函证、计算、分析性复核);计算机科学的技术方法,如数据测试法、程序编码审查法、受控处理法、受控再处理法、整体测试法、平行模拟法、程序比较法、漏洞扫描、入侵检测、嵌入审计程序法等等;行为科学的技术方法,如运用组织发展的理论与方法、个体行为一般规律的理论和方法。这些方法与技术并不是孤立的,而是互相联系的。
目前,广州地铁在信息系统审计中所运用的方法仍主要集中在传统的内控审计方法和信息系统管理的技术方法两个领域,具体包括询问、观察、文件复核、抽样、重新执行、使用计算机辅助软件等。在部分项目中,也采用了一些计算机科学的技术方法。受限于审计资源不足,广州地铁较少采用程序比较法、平行模拟法、程序编码审查法等高成本的审计方法,而倾向于选用一些较为高效的测试方法。但这些高效方法的运用不能完全消除审计风险,这就需要审计人员根据自身的经验尽量避免。
1、传统审计方法的运用
广州地铁在开展信息系统审计过程中较多运用传统审计的方法。例如,在对信息系统整体计算机控制进行审计时,通过对系统使用人员的访谈、调研和对系统各项操作的观察,梳理出整体计算机控制相关的各种控制活动。在没有测试环境的情况下对生产在用信息系统的人机交互界面和功能进行调查和确认时,审计人员大量运用了观察的方法。在对固定资产信息系统模块进行审计中,审计人员通过观察物资采购人员、资产管理人员、会计核算人员在系统中的操作界面、系统实现效果以及业务操作流程来了解系统功能的构造。发现采购中的供应商信息在跨系统流程过程中丢失,导致财务系统和实物管理的MAXIMO系统的资产台账中均缺少供应商信息,致使日后采购同类物资时,采购人员无法获取历史采购信息作为参考,增加了市场调研成本。除内控矩阵和访谈、观察等方法之外,编制流程图、数据流图和报表流图也是信息系统审计经常使用的方法。
2、计算机科学技术方法的运用
计算机科学技术方法是信息系统审计特有的方法,来源于IT行业的信息技术的转换应用,主要包括基于数据分析的方法和基于程序分析的方法,这些方法的综合使用使得对信息系统的审计更加有效。具体方法的选用需视被审计系统的实际情况而定。在一个审计项目中,广州地铁审计人员经常将多种方法结合使用。例如,在票务收入系统审计项目中,审计人员首先采用数据测试法,使用正常及非正常的测试地铁票搭乘地铁,在系统中跟踪测试票的处理情况,以验证系统处理与控制功能是否均有效;在对系统中后期内部开发的车站单程票售卖功能进行审计时,审计人员采用了程序编码审查法,对系统的源程序编码进行审查,审查后发现单程票售卖金额统计报表在进行数据处理时省略了小数点后的尾数,导致报表金额存在偏差;在对票务系统的清分报表进行验证时,审计人员又采用了平行模拟法,抽取系统中一段时间内的正式交易记录,在系统外模拟系统的处理规则对交易记录进行处理,并将处理结果与系统的报表数据进行核对,结果发现系统在数据传递和处理过程中,由于系统对于异常数据的审核过于严格,导致部分正常数据被当作垃圾数据丢进异常库,给公司造成票务损失。
3、计算机辅助审计软件的应用
计算机辅助审计软件的应用是信息系统审计的一个显著特点,也是审计人员准备阶段需要重点关注的问题之一。目前,广州地铁对计算机辅助审计软件的应用主要体现在以下两个方面。
(1)对系统中数据的准确性、完整性和一致性的检查。例如,在合同管理系统审计项目中,为核对系统接口程序的可靠性,审计人员利用审计辅助软件快速完成了对合同系统和财务系统数据一致性的核对,迅速查找出两个系统中不一致的数据。经过深入分析,审计人员发现由于财务核算人员在财务系统中复核合同支付数据时发现错误,将支付申请退回给合同系统再由合同经办人重新填报时,合同系统未对已生成的支付信息进行更新,导致上述问题的出现。针对海量数据处理系统,数据验证是审计的重点,计算机辅助软件是“不可或缺”的审计工具。在地铁票务收入保障审计项目中,审计人需要通过数据验证的方式对业务处理的核心系统――自动售检票(AFC)系统中的系统传输和处理机制进行验证。为此,审计人员共设计了8大类29子类47个数据验证主题。审计时,审计人员运用计算机辅助审计技术,在两个月内完成了对AFC系统中10天总计超过3亿条运营数据的验证工作。
(2)利用计算机辅助软件进行对比测试。即审计人员从信息系统中抽取某部门样本数据,将样本数据输入到与计算机辅助软件中进行处理,把审计软件输出的结果与业务系统产生的结果进行对比分析,以判定业务系统的可靠性与准确性。广州地铁在已开展的运营票务收入保障审计项目中大量地使用了此种方式。审计人员将各车站站务人员在票务系统中录入的售票数据导入到计算机辅助软件中,按照业务规则对数据进行处理,将处理结果和系统输出的结果进行对比。经对比,审计人员发现票务系统在处理异常数据时过于严格,导致部分非异常数据被系统当作异常数据丢入异常库中,给公司造成票务损失。
4、信息系统审计与业务内控审计相结合
企业管理流程信息化的过程中,会对原有的业务流程进行优化甚至重构。对原有手工流程的内控评价在信息化环境中可能不再适用。因此,广州地铁在信息系统审计中添加了对业务流程的内控评价――先对业务的内部控制情况进行评估,梳理并确定业务流程风险和关键控制点,再对照业务流程对系统的处理流程进行评价,确保信息系统审计评价的准确性。信息系统审计与业务内控审计相结合的方法还体现在对一个流程中未在信息系统实现的控制环节可以通过内控审计进行补充。实践表明,信息系统审计与业务内控审计相结合的方法在很大程度上提高了审计的全面性。
由于信息技术自身的特点,例如电子数据的不可视性,加之被审计单位信息系统内部控制方面可能存在缺陷以及信息系统审计人员在专业技术和职业道德方面亦不完美,信息系统审计风险客观存在。面对信息系统审计风险,需要审计人员通过深入调研,全面了解被审计系统的情况;需要培养专业人才,“以点带面”提升团队能力;结合企业发展情况,制定内部信息系统审计标准;利用审计软件,降低抽样风险,提高审计效率等多种措施,不断降低审计过程中的检查风险,提高审计质量。
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论文摘要:随着计算机的飞速发展以及网络技术的普遍应用,随着信息时代的来临,信息作为一种重要的资源正得到了人们的重视与应用。因特网是一个发展非常活跃的领域,可能会受到黑客的非法攻击,所以在任何情况下,对于各种事故,无意或有意的破坏,保护数据及其传送、处理都是非常必要的。计划如何保护你的局域网免受因特网攻击带来的危害时,首先要考虑的是防火墙。防火墙的核心思想是在不安全的网际网环境中构造一个相对安全的子网环境。本文介绍了防火墙技术的基本概念、系统结构、原理、构架、入侵检测技术及VPN等相关问题。
Abstract:Along with the fast computer development and the universal application of the network technology, along with information times coming up on, Information is attracting the world’s attention and employed as a kind of important resources. Internet is a very actively developed field. Because it may be illegally attacked by hackers, It is very necessary for data’s protection, delivery and protection against various accidents, intentional or want destroy under any condition. Firewall is the first consideration when plan how to protect your local area network against endangers brought by Internet attack. The core content of firewall technology is to construct a relatively safe environment of subnet in the not-so-safe network environment. This paper introduces the basic conception and system structure of fire-wall technology and also discusses two main technology means to realize fire-wall: One is based on packet filtering, which is to realize fire-wall function through Screening Router; and the other is Proxy and the typical representation is the gateway on application level.....
第一章 绪论
§1.1概述
随着以 Internet为代表的全球信息化浪潮的来临,信息网络技术的应用正日益广泛,应用层次正在深入,应用领域也从传统的、小型业务系统逐渐向大型、关键业务系统扩展,其中以党政系统、大中院校网络系统、银行系统、商业系统、管理部门、政府或军事领域等为典型。伴随网络的普及,公共通信网络传输中的数据安全问题日益成为关注的焦点。一方面,网络化的信息系统提供了资源的共享性、用户使用的方便性,通过分布式处理提高了系统效率和可靠性,并且还具备可扩充性。另一方面,也正是由于具有这些特点增加了网络信息系统的不安全性。
开放性的网络,导致网络所面临的破坏和攻击可能是多方面的,例如:可能来自物理传输线路的攻击,也可以对网络通信协议和实现实施攻击,可以是对软件实施攻击,也可以对硬件实施攻击。国际性的网络,意味着网络的攻击不仅仅来自本地网络的用户,也可以来自 linternet上的任何一台机器,也就是说,网络安全所面临的是一个国际化的挑战。开放的、国际化的 Internet的发展给政府机构、企事业单位的工作带来了革命性的变革和开放,使得他们能够利用 Internet提高办事效率、市场反应能力和竞争力。通过 Internet,他们可以从异地取回重要数据,同时也面临 Internet开放所带来的数据安全的挑战与危险。如何保护企业的机密信息不受黑客和工业间谍的入侵,己成为政府机构、企事业单位信息化建设健康发展所要考虑的重要因素之一。广泛分布的企业内部网络由公共网络互联起来,这种互联方式面临多种安全威胁,极易受到外界的攻击,导致对网络的非法访问和信息泄露。防火墙是安全防范的最有效也是最基本的手段之一。
虽然国内己有许多成熟的防火墙及其他相关安全产品,并且这些产品早已打入市场,但是对于安全产品来说,要想进入我军部队。我们必须自己掌握安全测试技术,使进入部队的安全产品不出现问题,所以对网络安全测试的研究非常重要,具有深远的意义。
§1.2本文主要工作
了解防火墙的原理 、架构、技术实现
了解防火墙的部署和使用配置
熟悉防火墙测试的相关标准
掌握防火墙产品的功能、性能、安全性和可用性的测试方法
掌握入侵检测与VPN的概念及相关测试方法
第二章 防火墙的原理 、架构、技术实现
§2.1什么是防火墙?
防火墙是指设置在不同网络(如可信任的企业内部网和不可信的公共网)或网络安全域之间的一系列部件的组合。它是不同网络或网络安全域之间信息的唯一出入口,能根据企业的安全政策控制(允许、拒绝、监测)出入网络的信息流,且本身具有较强的抗攻击能力。它是提供信息安全服务,实现网络和信息安全的基础设施。
§2.2防火墙的原理
随着网络规模的扩大和开放性的增强,网络上的很多敏感信息和保密数据将受到很多主动和被动的人为攻击。一种解决办法是为需要保护的网络上的每个工作站和服务器装备上强大的安全特征(例如入侵检测),但这几乎是一种不切合实际的方法,因为对具有几百个甚至上千个节点的网络,它们可能运行着不同的操作系统,当发现了安全缺陷时,每个可能被影响的节点都必须加以改进以修复这个缺陷。另一种选择就是防火墙 (Firewall),防火墙是用来在安全私有网络(可信任网络)和外部不可信任网络之间安全连接的一个设备或一组设备,作为私有网络和外部网络之间连接的单点存在。防火墙是设置在可信任的内部网络和不可信任的外部网络之间的一道屏障,它可以实施比较广泛的安全策略来控制信息流,防止不可预料的潜在的入侵破坏. DMZ外网和内部局域网的防火墙系统。
§2.3防火墙的架构
防火墙产品的三代体系架构主要为:
第一代架构:主要是以单一cpu作为整个系统业务和管理的核心,cpu有x86、powerpc、mips等多类型,产品主要表现形式是pc机、工控机、pc-box或risc-box等;
第二代架构:以np或asic作为业务处理的主要核心,对一般安全业务进行加速,嵌入式cpu为管理核心,产品主要表现形式为box等;
第三代架构:iss(integrated security system)集成安全体系架构,以高速安全处理芯片作为业务处理的主要核心,采用高性能cpu发挥多种安全业务的高层应用,产品主要表现形式为基于电信级的高可靠、背板交换式的机架式设备,容量大性能高,各单元及系统更为灵活。
§2.4防火墙的技术实现
从Windows软件防火墙的诞生开始,这种安全防护产品就在跟随着不断深入的黑客病毒与反黑反毒之争,不断的进化与升级。从最早期的只能分析来源地址,端口号以及未经处理的报文原文的封包过滤防火墙,后来出现了能对不同的应用程序设置不同的访问网络权限的技术;近年来由ZoneAlarm等国外知名品牌牵头,还开始流行了具有未知攻击拦截能力的智能行为监控防火墙;最后,由于近来垃圾插件和流氓软件的盛行,很多防火墙都在考虑给自己加上拦截流氓软件的功能。综上,Windows软件防火墙从开始的时候单纯的一个截包丢包,堵截IP和端口的工具,发展到了今天功能强大的整体性的安全套件。
第三章 防火墙的部署和使用配置
§ 3.1防火墙的部署
虽然监测型防火墙安全性上已超越了包过滤型和服务器型防火墙,但由于监测型防火墙技术的实现成本较高,也不易管理,所以目前在实用中的防火墙产品仍然以第二代型产品为主,但在某些方面也已经开始使用监测型防火墙。基于对系统成本与安全技术成本的综合考虑,用户可以选择性地使用某些监测型技术。这样既能够保证网络系统的安全性需求,同时也能有效地控制安全系统的总拥有成本。
实际上,作为当前防火墙产品的主流趋势,大多数服务器(也称应用网关)也集成了包过滤技术,这两种技术的混合应用显然比单独使用具有更大的优势。由于这种产品是基于应用的,应用网关能提供对协议的过滤。例如,它可以过滤掉FTP连接中的PUT命令,而且通过应用,应用网关能够有效地避免内部网络的信息外泄。正是由于应用网关的这些特点,使得应用过程中的矛盾主要集中在对多种网络应用协议的有效支持和对网络整体性能的影响上。
----那么我们究竟应该在哪些地方部署防火墙呢?
----首先,应该安装防火墙的位置是公司内部网络与外部 Internet的接口处,以阻挡来自外部网络的入侵;其次,如果公司内部网络规模较大,并且设置有虚拟局域网(VLAN),则应该在各个VLAN之间设置防火墙;第三,通过公网连接的总部与各分支机构之间也应该设置防火墙,如果有条件,还应该同时将总部与各分支机构组成虚拟专用网(VPN)。
----安装防火墙的基本原则是:只要有恶意侵入的可能,无论是内部网络还是与外部公网的连接处,都应该安装防火墙。
§ 3.2 防火墙的使用配置
一、防火墙的配置规则:
没有连接的状态(没有握手或握手不成功或非法的数据包),任何数据包无法穿过防火墙。(内部发起的连接可以回包。通过ACL开放的服务器允许外部发起连接)
inside可以访问任何outside和dmz区域。
dmz可以访问outside区域。
inside访问dmz需要配合static(静态地址转换)。
outside访问dmz需要配合acl(访问控制列表)。
二、防火墙设备的设置步骤:
1、确定设置防火墙的部署模式;
2、设置防火墙设备的IP地址信息(接口地址或管理地址(设置在VLAN 1上));
3、设置防火墙设备的路由信息;
4、确定经过防火墙设备的IP地址信息(基于策略的源、目标地址);
5、确定网络应用(如FTP、EMAIL等应用);
6、配置访问控制策略。
第四章 防火墙测试的相关标准
防火墙作为信息安全产品的一种,它的产生源于信息安全的需求。所以防火墙的测试不仅有利于提高防火墙的工作效率,更是为了保证国家信息的安全。依照中华人民共和国国家标准GB/T 18019-1999《信息技术包过滤防火墙安全技术要求》、GB/T18020-1999《信息技术应用级防火墙安全技术要求》和GB/T17900-1999《网络服务器的安全技术要求》以及多款防火墙随机提供的说明文档,中国软件评测中心软件产品测试部根据有关方面的标准和不同防火墙的特点整理出以下软件防火墙的测试标准:
4.1 规则配置方面
要使防火墙软件更好的服务于用户,除了其默认的安全规则外,还需要用户在使用过程中不断的完善其规则;而规则的设置是否灵活方便、实际效果是否理想等方面,也是判断一款防火墙软件整体安全性是否合格的重要标准。简单快捷的规则配置过程让防火墙软件具备更好的亲和力,一款防火墙软件如果能实施在线检测所有对本机的访问并控制它们、分别对应用程序、文件或注册表键值实施单独的规则添加等等,这将成为此款软件防火墙规则配置的一个特色。
§ 4.2 防御能力方面
对于防火墙防御能力的表现,由于偶然因素太多,因此无法从一个固定平等的测试环境中来得出结果。但是可以使用了X-Scan等安全扫描工具来测试。虽然得出的结果可能仍然有一定的出入,但大致可以做为一个性能参考。
§ 4.3 主动防御提示方面
对于网络访问、系统进程访问、程序运行等本机状态发生改变时,防火墙软件一般都会有主动防御提示出现。这方面主要测试软件拦截或过滤时是否提示用户做出相应的操作选择。
§ 4.4 自定义安全级别方面
用户是否可以参照已有安全级别的安全性描述来设置符合自身特殊需要的规则。防火墙可设置系统防火墙的安全等级、安全规则,以防止电脑被外界入侵。一般的防火墙共有四个级别:
高级:预设的防火墙安全等级,用户可以上网,收发邮件;l
中级:预设的防火墙安全等级,用户可以上网,收发邮件,网络聊天, FTP、Telnet等;l
低级:预设的防火墙安全等级,只对已知的木马进行拦截,对于其它的访问,只是给于提示用户及记录;l
自定义:用户可自定义防火墙的安全规则,可以根据需要自行进行配置。l
§ 4.5 其他功能方面
这主要是从软件的扩展功能表现、操作设置的易用性、软件的兼容性和安全可靠性方面来综合判定。比如是否具有过滤网址、实施木马扫描、阻止弹出广告窗口、将未受保护的无线网络“学习”为规则、恶意软件检测、个人隐私保护等丰富的功能项,是否可以满足用户各方面的需要。
§ 4.6 资源占用方面
这方面的测试包括空闲时和浏览网页时的CPU占用率、内存占有率以及屏蔽大量攻击时的资源占用和相应速度。总的来是就是资源占用率越低越好,启动的速度越快越好。
§ 4.7 软件安装方面
这方面主要测试软件的安装使用是否需要重启系统、安装过程是不是方便、安装完成后是否提示升级本地数据库的信息等等。
§ 4.8 软件界面方面
软件是否可切换界面皮肤和语言、界面是否简洁等等。简洁的界面并不代表其功能就不完善,相反地,简化了用户的操作设置项也就带来了更智能的安全防护功能。比如有的防护墙安装完成后会在桌面生成简单模式和高级模式两个启动项,这方便用户根据不同的安全级别启动相应的防护
第五章 防火墙的入侵检测
§ 5.1 什么是入侵检测系统?
入侵检测可被定义为对计算机和网络资源上的恶意使用行为进行识别和响应的处理过程,它不仅检测来自外部的入侵行为,同时也检测内部用户的未授权活动。
入侵检测系统 (IDS)是从计算机网络系统中的若干关键点收集信息,并分析这些信息,检查网络中是否有违反安全策略的行为和遭到袭击的迹象。IDS被公认为是防火墙之后的第二道安全闸门,它作为一种积极主动的安全防护技术,从网络安全立体纵深、多层次防御的角度出发,对防范网络恶意攻击及误操作提供了主动的实时保护,从而能够在网络系统受到危害之前拦截和响应入侵
§ 5.2 入侵检测技术及发展
自1980年产生IDS概念以来,已经出现了基于主机和基于网络的入侵检测系统,出现了基于知识的模型识别、异常识别和协议分析等入侵检测技术,并能够对百兆、千兆甚至更高流量的网络系统执行入侵检测。
入侵检测技术的发展已经历了四个主要阶段:
第一阶段是以基于协议解码和模式匹配为主的技术,其优点是对于已知的攻击行为非常有效,各种已知的攻击行为可以对号入座,误报率低;缺点是高超的黑客采用变形手法或者新技术可以轻易躲避检测,漏报率高。
第二阶段是以基于模式匹配+简单协议分析+异常统计为主的技术,其优点是能够分析处理一部分协议,可以进行重组;缺点是匹配效率较低,管理功能较弱。这种检测技术实际上是在第一阶段技术的基础上增加了部分对异常行为分析的功能。
第三阶段是以基于完全协议分析+模式匹配+异常统计为主的技术,其优点是误报率、漏报率和滥报率较低,效率高,可管理性强,并在此基础上实现了多级分布式的检测管理;缺点是可视化程度不够,防范及管理功能较弱。
第四阶段是以基于安全管理+协议分析+模式匹配+异常统计为主的技术,其优点是入侵管理和多项技术协同工作,建立全局的主动保障体系,具有良好的可视化、可控性和可管理性。以该技术为核心,可构造一个积极的动态防御体系,即IMS——入侵管理系统。
新一代的入侵检测系统应该是具有集成HIDS和NIDS的优点、部署方便、应用灵活、功能强大、并提供攻击签名、检测、报告和事件关联等配套服务功能的智能化系统
§ 5.3入侵检测技术分类
从技术上讲,入侵检测技术大致分为基于知识的模式识别、基于知识的异常识别和协议分析三类。而主要的入侵检测方法有特征检测法、概率统计分析法和专家知识库系统。
(1)基于知识的模式识别
这种技术是通过事先定义好的模式数据库实现的,其基本思想是:首先把各种可能的入侵活动均用某种模式表示出来,并建立模式数据库,然后监视主体的一举一动,当检测到主体活动违反了事先定义的模式规则时,根据模式匹配原则判别是否发生了攻击行为。
模式识别的关键是建立入侵模式的表示形式,同时,要能够区分入侵行为和正常行为。这种检测技术仅限于检测出已建立模式的入侵行为,属已知类型,对新类型的入侵是无能为力的,仍需改进。
(2)基于知识的异常识别
这种技术是通过事先建立正常行为档案库实现的,其基本思想是:首先把主体的各种正常活动用某种形式描述出来,并建立“正常活动档案”,当某种活动与所描述的正常活动存在差异时,就认为是“入侵”行为,进而被检测识别。
异常识别的关键是描述正常活动和构建正常活动档案库。
利用行为进行识别时,存在四种可能:一是入侵且行为正常;二是入侵且行为异常;三是非入侵且行为正常;四是非入侵且行为异常。根据异常识别思想,把第二种和第四种情况判定为“入侵”行为。这种检测技术可以检测出未知行为,并具有简单的学习功能。
以下是几种基于知识的异常识别的检测方法:
1)基于审计的攻击检测技术
这种检测方法是通过对审计信息的综合分析实现的,其基本思想是:根据用户的历史行为、先前的证据或模型,使用统计分析方法对用户当前的行为进行检测和判别,当发现可疑行为时,保持跟踪并监视其行为,同时向系统安全员提交安全审计报告。
2)基于神经网络的攻击检测技术
由于用户的行为十分复杂,要准确匹配一个用户的历史行为和当前的行为是相当困难的,这也是基于审计攻击检测的主要弱点。
而基于神经网络的攻击检测技术则是一个对基于传统统计技术的攻击检测方法的改进方向,它能够解决传统的统计分析技术所面临的若干问题,例如,建立确切的统计分布、实现方法的普遍性、降低算法实现的成本和系统优化等问题。
3)基于专家系统的攻击检测技术
所谓专家系统就是一个依据专家经验定义的推理系统。这种检测是建立在专家经验基础上的,它根据专家经验进行推理判断得出结论。例如,当用户连续三次登录失败时,可以把该用户的第四次登录视为攻击行为。
4)基于模型推理的攻击检测技术
攻击者在入侵一个系统时往往采用一定的行为程序,如猜测口令的程序,这种行为程序构成了某种具有一定行为特征的模型,根据这种模型所代表的攻击意图的行为特征,可以实时地检测出恶意的攻击企图,尽管攻击者不一定都是恶意的。用基于模型的推理方法人们能够为某些行为建立特定的模型,从而能够监视具有特定行为特征的某些活动。根据假设的攻击脚本,这种系统就能检测出非法的用户行为。一般为了准确判断,要为不同的入侵者和不同的系统建立特定的攻击脚本。
使用基于知识的模式识别和基于知识的异常识别所得出的结论差异较大,甚至得出相反结论。这是因为基于知识的模式识别的核心是维护一个入侵模式库,它对已知攻击可以详细、准确地报告出攻击类型,但对未知攻击却无能为力,而且入侵模式库必须不断更新。而基于知识的异常识别则是通过对入侵活动的检测得出结论的,它虽无法准确判断出攻击的手段,但可以发现更广泛的、甚至未知的攻击行为。
§ 5.4入侵检测技术剖析
1)信号分析
对收集到的有关系统、网络、数据及用户活动的状态和行为等信息,一般通过三种技术手段进行分析:模式匹配、统计分析和完整性分析。其中前两种方法用于实时的入侵检测,而完整性分析则用于事后分析。
2)模式匹配
模式匹配就是将收集到的信息与已知的网络入侵和系统已有模式数据库进行比较,从而发现违背安全策略的行为。该过程可以很简单(如通过字符串匹配以寻找一个简单的条目或指令),也可以很复杂(如利用正规的数学表达式来表示安全状态的变化)。一般来讲,一种进攻模式可以用一个过程(如执行一条指令)或一个输出(如获得权限)来表示。该方法的一大优点是只需收集相关的数据集合,显著减少系统负担,且技术已相当成熟。它与病毒防火墙采用的方法一样,检测准确率和效率都相当高。但是,该方法存在的弱点是需要不断的升级以对付不断出现的黑客攻击手法,不能检测到从未出现过的黑客攻击手段。
3)统计分析
统计分析方法首先给系统对象(如用户、文件、目录和设备等)创建一个统计描述,统计正常使用时的一些测量属性(如访问次数、操作失败次数和延时等)。在比较这一点上与模式匹配有些相象之处。测量属性的平均值将被用来与网络、系统的行为进行比较,任何观察值在正常值范围之外时,就认为有入侵发生。例如,本来都默认用GUEST帐号登录的,突然用ADMINI帐号登录。这样做的优点是可检测到未知的入侵和更为复杂的入侵,缺点是误报、漏报率高,且不适应用户正常行为的突然改变。具体的统计分析方法如基于专家系统的、基于模型推理的和基于神经网络的分析方法,目前正处于研究热点和迅速发展之中。
4)完整性分析
完整性分析主要关注某个文件或对象是否被更改,这经常包括文件和目录的内容及属性,它在发现被更改的、被特咯伊化的应用程序方面特别有效。完整性分析利用强有力的加密机制,称为消息摘要函数(例如MD5),它能识别哪怕是微小的变化。其优点是不管模式匹配方法和统计分析方法能否发现入侵,只要是成功的攻击导致了文件或其它对象的任何改变,它都能够发现。缺点是一般以批处理方式实现,用于事后分析而不用于实时响应。尽管如此,完整性检测方法还应该是网络安全产品的必要手段之一。例如,可以在每一天的某个特定时间内开启完整性分析模块,对网络系统进行全面地扫描检查。
§ 5.5防火墙与入侵检测的联动
网络安全是一个整体的动态的系统工程,不能靠几个产品单独工作来进行安全防范。理想情况下,整个系统的安全产品应该有一个响应协同,相互通信,协同工作。其中入侵检测系统和防火墙之间的联动就能更好的进行安全防护。图8所示就是入侵检测系统和防火墙之间的联动,当入侵检测系统检测到入侵后,通过和防火墙通信,让防火墙自动增加规则,以拦截相关的入侵行为,实现联动联防。
§ 5.6什么是VPN ?
VPN的英文全称是“Virtual Private Network”,翻译过来就是“虚拟专用网络”。顾名思义,虚拟专用网络我们可以把它理解成是虚拟出来的企业内部专线。它可以通过特殊的加密的通讯协议在连接在Internet上的位于不同地方的两个或多个企业内部网之间建立一条专有的通讯线路,就好比是架设了一条专线一样,但是它并不需要真正的去铺设光缆之类的物理线路。这就好比去电信局申请专线,但是不用给铺设线路的费用,也不用购买路由器等硬件设备。VPN技术原是路由器具有的重要技术之一,目前在交换机,防火墙设备或Windows 2000等软件里也都支持VPN功能,一句话,VPN的核心就是在利用公共网络建立虚拟私有网。
虚拟专用网(VPN)被定义为通过一个公用网络(通常是因特网)建立一个临时的、安全的连接,是一条穿过混乱的公用网络的安全、稳定的隧道。虚拟专用网是对企业内部网的扩展。虚拟专用网可以帮助远程用户、公司分支机构、商业伙伴及供应商同公司的内部网建立可信的安全连接,并保证数据的安全传输。虚拟专用网可用于不断增长的移动用户的全球因特网接入,以实现安全连接;可用于实现企业网站之间安全通信的虚拟专用线路,用于经济有效地连接到商业伙伴和用户的安全外联网虚拟专用网。
§ 5.7VPN的特点
1.安全保障虽然实现VPN的技术和方式很多,但所有的VPN均应保证通过公用网络平台传输数据的专用性和安全性。在安全性方面,由于VPN直接构建在公用网上,实现简单、方便、灵活,但同时其安全问题也更为突出。企业必须确保其VPN上传送的数据不被攻击者窥视和篡改,并且要防止非法用户对网络资源或私有信息的访问。
2.服务质量保证(QoS)
VPN网应当为企业数据提供不同等级的服务质量保证。不同的用户和业务对服务质量保证的要求差别较大。在网络优化方面,构建VPN的另一重要需求是充分有效地利用有限的广域网资源,为重要数据提供可靠的带宽。广域网流量的不确定性使其带宽的利用率很低,在流量高峰时引起网络阻塞,使实时性要求高的数据得不到及时发送;而在流量低谷时又造成大量的网络带宽空闲。QoS通过流量预测与流量控制策略,可以按照优先级分实现带宽管理,使得各类数据能够被合理地先后发送,并预防阻塞的发生。
3.可扩充性和灵活性
VPN必须能够支持通过Intranet和Extranet的任何类型的数据流,方便增加新的节点,支持多种类型的传输媒介,可以满足同时传输语音、图像和数据等新应用对高质量传输以及带宽增加的需求。
4.可管理性
从用户角度和运营商角度应可方便地进行管理、维护。VPN管理的目标为:减小网络风险、具有高扩展性、经济性、高可靠性等优点。事实上,VPN管理主要包括安全管理、设备管理、配置管理、访问控制列表管理、QoS管理等内容。
§ 5.8 VPN防火墙
VPN防火墙就是一种过滤塞(目前你这么理解不算错),你可以让你喜欢的东西通过这个塞子,别的玩意都统统过滤掉。在网络的世界里,要由VPN防火墙过滤的就是承载通信数据的通信包。
最简单的VPN防火墙是以太网桥。但几乎没有人会认为这种原始VPN防火墙能管多大用。大多数VPN防火墙采用的技术和标准可谓五花八门。这些VPN防火墙的形式多种多样:有的取代系统上已经装备的TCP/IP协议栈;有的在已有的协议栈上建立自己的软件模块;有的干脆就是独立的一套操作系统。还有一些应用型的VPN防火墙只对特定类型的网络连接提供保护(比如SMTP或者HTTP协议等)。还有一些基于硬件的VPN防火墙产品其实应该归入安全路由器一类。以上的产品都可以叫做VPN防火墙,因为他们的工作方式都是一样的:分析出入VPN防火墙的数据包,决定放行还是把他们扔到一边。
所有的VPN防火墙都具有IP地址过滤功能。这项任务要检查IP包头,根据其IP源地址和目标地址作出放行/丢弃决定。看看下面这张图,两个网段之间隔了一个VPN防火墙,VPN防火墙的一端有台UNIX计算机,另一边的网段则摆了台PC客户机。
当PC客户机向UNIX计算机发起telnet请求时,PC的telnet客户程序就产生一个TCP包并把它传给本地的协议栈准备发送。接下来,协议栈将这个TCP包“塞”到一个IP包里,然后通过PC机的TCP/IP栈所定义的路径将它发送给UNIX计算机。在这个例子里,这个IP包必须经过横在PC和UNIX计算机中的VPN防火墙才能到达UNIX计算机。
现在我们“命令”(用专业术语来说就是配制)VPN防火墙把所有发给UNIX计算机的数据包都给拒了,完成这项工作以后,比较好的VPN防火墙还会通知客户程序一声呢!既然发向目标的IP数据没法转发,那么只有和UNIX计算机同在一个网段的用户才能访问UNIX计算机了。
还有一种情况,你可以命令VPN防火墙专给那台可怜的PC机找茬,别人的数据包都让过就它不行。这正是VPN防火墙最基本的功能:根据IP地址做转发判断。但要上了大场面这种小伎俩就玩不转了,由于黑客们可以采用IP地址欺骗技术,伪装成合法地址的计算机就可以穿越信任这个地址的VPN防火墙了。不过根据地址的转发决策机制还是最基本和必需的。另外要注意的一点是,不要用DNS主机名建立过滤表,对DNS的伪造比IP地址欺骗要容易多了。
后记:
入侵检测作为一种积极主动地安全防护技术,提供了对内部攻击、外部攻击和误操作的实时保护,在网络系统受到危害之前拦截和响应入侵。入侵检测系统面临的最主要挑战有两个:一个是虚警率太高,一个是检测速度太慢。现有的入侵检测系统还有其他技术上的致命弱点。因此,可以这样说,入侵检测产品仍具有较大的发展空间,从技术途径来讲,除了完善常规的、传统的技术(模式识别和完整性检测)外,应重点加强统计分析的相关技术研究。
但无论如何,入侵检测不是对所有的入侵都能够及时发现的,即使拥有当前最强大的入侵检测系统,如果不及时修补网络中的安全漏洞的话,安全也无从谈起。
同样入侵检测技术也存在许多缺点,IDS的检测模型始终落后于攻击者的新知识和技术手段。主要表现在以下几个方面:
1)利用加密技术欺骗IDS;
2)躲避IDS的安全策略;
3)快速发动进攻,使IDS无法反应;
4)发动大规模攻击,使IDS判断出错;
5)直接破坏IDS;
6)智能攻击技术,边攻击边学习,变IDS为攻击者的工具。
我认为在与防火墙技术结合中应该注意扩大检测范围和类别、加强自学习和自适应的能力方面发展。
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