CN111984975A - 基于拟态防御机制的漏洞攻击检测系统、方法及介质 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于拟态防御机制的漏洞攻击检测系统、方法及介质，包括：攻击检测模块：接收外部设备发送的数据，对外部数据进行暂存与中转，将接收的外部数据转发给拟态防御模块；拟态防御模块：根据拟态防御机制对接收的外部数据进行输入代理分发、冗余异构裁决和外部响应输出，并将裁决结果返回给攻击检测模块；漏洞判定模块：对检测到的攻击行为进行信息提取，获取攻击源特征信息，进行攻击溯源，建立漏洞检测信息库，将攻击源特征信息进行匹配，对输入数据进行实时监控。本发明有利于更为高效地对维护系统的稳定性、安全性以及实时采取相关措施，并自动生成详细的检测报告，以达到一种高效稳定的漏洞攻击检测方法的测评要求。
Description
技术领域
本发明涉及网络空间安全技术领域，具体地，涉及一种基于拟态防御机制的漏洞攻击检测系统、方法及介质。
背景技术
网络空间技术的飞速发展在给现代社会各方面带来快捷高效便利的同时，也伴随着巨大的安全隐患，如隐私泄露、数据篡改、资料盗取等等。在高度依赖互联网信息技术的情况下，传统的网络安全防御模式已经逐渐无法适应黑客千变万化的漏洞攻击方式。因此，如何化被动防御为主动出击，成为了本领域亟待解决的一大技术难题。
通常情况下，技术人员是采取针对漏洞安装相应的补丁包的方式来修复漏洞的方式，以达到阻断黑客利用未修复的漏洞进行攻击的目的。此种方法虽然能够在一定程度上有效保护系统免遭攻击，但往往处于被动的地步，且难以获知关于漏洞攻击的一些信息。在拟态防御机制下，可以完成从静态防御到动态防御的转变，从而大大提升了对于未知漏洞后门的攻击的防御效果，有利于安全技术人员对于漏洞攻击及时进行监测与分析。因此，迫切需要一种高效稳定的漏洞攻击检测方法。
专利文献CNCN104778413A(201510179362.6)公开了一种基于模拟攻击的软件漏洞检测方法，通过静态反汇编工具获取敏感操作所涉及的函数信息，利用动态插桩平台实现监控、模拟攻击和攻击影响分析等过程；主要操作步骤如下：1)执行静态分析获取程序信息；2)动态执行程序，检测敏感函数调用；3)分析攻击实施条件；4)执行模拟攻击；5)分析攻击影响，依据攻击影响结果进行漏洞判定。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种基于拟态防御机制的漏洞攻击检测系统、方法及介质。
根据本发明提供的基于拟态防御机制的漏洞攻击检测系统，包括：
攻击检测模块：接收外部设备发送的数据，对外部数据进行暂存与中转，将接收的外部数据转发给拟态防御模块，并根据拟态防御模块返回的信号判断是否受到攻击，如果受到攻击，则向漏洞判定模块发送信号；
拟态防御模块：根据拟态防御机制对接收的外部数据进行输入代理分发、冗余异构裁决和外部响应输出，并将裁决结果返回给攻击检测模块；
漏洞判定模块：对检测到的攻击行为进行信息提取，获取攻击源特征信息，进行攻击溯源，建立漏洞检测信息库，将攻击源特征信息进行匹配，对输入数据进行实时监控，当检测到攻击时，进行攻击预警；
所述漏洞攻击检测系统基于拟态DHR架构，利用CPU、Web应用、Linux和Nginx服务器存在的未知的后门和漏洞发起的SQL注入、XSS跨站脚本攻击和CSRF跨站点请求，利用NESSUS、awvs、OpenVAS、NetSparker、OWASP ZAP、Burpsuit和MapReduce工具构建而成。
优选的，所述攻击检测模块包括：
数据中转单元：用于对外部数据进行暂存与同步转发；
数据监测单元：用于对拟态防御模块反馈的信号进行实时监测，并根据信号传达的相应信息对数据中转单元发送对应的控制信号，同时对漏洞判定模块进行双向传输；
漏洞预警单元：用于对数据中转单元进行实时监控，对异常信息发出预警。
优选的，所述拟态防御模块包括：
输入分发代理：用于接收并分发由攻击检测模块转发的外部数据，将请求分发至多个异构等价执行体；
异构等价执行体：对输入分发代理发送的请求进行响应，得到响应结果；
拟态裁决控制器：对响应结果进行拟态裁决，并将拟态裁决结果发送给输出反馈控制器；
输出反馈控制器：根据拟态裁决结果对攻击检测模块进行信息反馈。
优选的，所述漏洞判定模块包括：
漏洞识别器：对检测到的漏洞进行信息提取，获取攻击源特征信息，进行攻击溯源；
漏洞匹配器：建立漏洞检测信息库，将攻击源特征信息进行匹配；
结果显示器：将漏洞攻击检测结果进行实时显示，并生成检测报告。
根据本发明提供的基于拟态防御机制的漏洞攻击检测方法，包括如下步骤：
步骤1：攻击检测模块对接收的外部设备发送的数据进行暂存与中转，将外部数据转发给拟态防御模块；
步骤2：拟态防御模块利用拟态防御机制对所接收的来自攻击检测模块的数据进行输入代理分发、冗余异构裁决、外部响应输出，并将裁决结果返回给攻击检测模块；
步骤3：攻击检测模块根据拟态防御模块返回的信号判断是否受到攻击，如果受到攻击，则向漏洞判定模块发送信号；
步骤4：漏洞判定模块对所检测到的攻击行为进行信息提取，获取攻击源特征信息，进行攻击溯源，建立漏洞检测信息库，将所获取的攻击源特征信息进行匹配；
步骤5：漏洞判定模块对输入数据进行实时监控，当检测到攻击时，进行攻击预警；
步骤6：通过结果显示器将漏洞攻击检测结果实时显示。
优选的，所述步骤2中拟态防御机制包括如下步骤：
步骤2.1：输入分发代理接收并分发由攻击检测模块转发的外部数据，将请求分发至多个功能等价异构执行体；
步骤2.2：异构等价执行体对输入分发代理发送的请求进行响应，得到响应结果；
步骤2.3：拟态裁决控制器对异构等价执行体发来的响应结果进行拟态裁决，并将拟态裁决结果发送给输出反馈控制器；
步骤2.4：输出反馈控制器根据拟态裁决结果对攻击检测模块进行信息反馈。
优选的，所述步骤3中判断是否受到攻击包括如下步骤：
步骤3.1：由数据监测单元对拟态防御模块反馈的信号进行实时监测，并根据信号传达的相应信息对数据中转单元发送对应的控制信号，同时对漏洞判定模块进行双向传输；
步骤3.2：漏洞预警单元对数据中转单元进行实时监控，对异常信息发出预警。
优选的，所述步骤4中漏洞判定包括如下步骤：
步骤4.1：漏洞识别器对检测到的漏洞进行信息提取，获取攻击源特征信息，进行攻击溯源；
步骤4.2：由漏洞匹配器建立漏洞检测信息库，将所获取的攻击源特征信息进行匹配，获取识别结果。
根据本发明提供的一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的方法的步骤。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、本发明在利用现有拟态防御机制基础上，设计了针对未知漏洞攻击的检测与判断方法，有利于更为高效地对维护系统的稳定性、安全性以及实时采取相关措施，并自动生成详细的检测报告，以达到一种高效稳定的漏洞攻击检测方法的测评要求；
2、本发明通过漏洞预警单元，用于对数据中转单元进行实时监控，对异常信息发出预警，以便工作人员获得攻击提前阻断选择权；
3、本发明通过结果显示器，将漏洞攻击检测结果实时显示，并生成方便相关工作人员使用的检测报告。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为基于拟态防御机制的漏洞攻击检测系统框图；
图2为攻击检测模块的结构框图；
图3为拟态防御模块的结构框图；
图4为漏洞判定模块的结构框图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
实施例1：
本发明基于拟态DHR架构，针对利用CPU、Web应用、Linux、Nginx服务器等存在的未知的后门和漏洞发起的SQL注入、XSS(Cross-Site Script)跨站脚本攻击、CSRF(Cross-Site Request Forgery)跨站点请求伪造利用等攻击行为具有主动检测能力，利用NESSUS、awvs、OpenVAS、NetSparker、OWASP ZAP、Burpsuit、MapReduce等工具构建了一种主动的漏洞攻击检测系统。
参见图1，根据本发明提供的一种基于拟态防御机制的漏洞攻击检测系统，包含攻击检测模块、拟态防御模块、漏洞判定模块；
攻击检测模块，用于接收外部设备发送的数据，对外部数据进行暂存与中转，将数据转发给拟态防御模块，并根据拟态防御模块返回的信号判断是否受到攻击，如果受到攻击，则向漏洞判定模块发送信号；
拟态防御模块，利用拟态防御机制对所接收的外部数据进行输入代理分发、冗余异构裁决、外部响应输出，并将裁决结果返回给攻击检测模块；
漏洞判定模块，对所检测到的攻击行为进行信息提取，获取攻击源特征信息，进行攻击溯源，建立漏洞检测信息库，将所获取信息进行匹配；并对输入数据进行实时监控，当检测到攻击时，进行攻击预警。
参见图2，所述攻击检测模块的具体工作流程如下：
步骤201：输入分发代理接收并分发由攻击检测模块转发的外部数据，将请求分发至M个功能等价异构执行体；
步骤202：异构等价执行体对输入分发代理发送的请求进行响应，得到响应结果；
步骤203：拟态裁决控制器对异构等价执行体发来的响应结果进行拟态裁决，并将该裁决结果发送给输出反馈控制器；
步骤204：输出反馈控制器根据拟态裁决结果对攻击检测模块进行信息反馈。
参见图3，所述拟态防御模块的具体工作流程如下：
步骤301：数据监测单元对拟态防御模块反馈的信号进行实时监测；
步骤302：数据监测单元根据信号传达的相应信息对数据中转单元发送对应的控制信号，同时对漏洞判定模块进行双向传输；
步骤303：漏洞预警单元对数据中转单元进行实时监控，对异常信息发出预警。
实施例2：
根据本发明提供的基于拟态防御机制的漏洞攻击检测系统，包括：
攻击检测模块：接收外部设备发送的数据，对外部数据进行暂存与中转，将接收的外部数据转发给拟态防御模块，并根据拟态防御模块返回的信号判断是否受到攻击，如果受到攻击，则向漏洞判定模块发送信号；
拟态防御模块：根据拟态防御机制对接收的外部数据进行输入代理分发、冗余异构裁决和外部响应输出，并将裁决结果返回给攻击检测模块；
漏洞判定模块：对检测到的攻击行为进行信息提取，获取攻击源特征信息，进行攻击溯源，建立漏洞检测信息库，将攻击源特征信息进行匹配，对输入数据进行实时监控，当检测到攻击时，进行攻击预警。
优选的，所述攻击检测模块包括：
数据中转单元：用于对外部数据进行暂存与同步转发；
数据监测单元：用于对拟态防御模块反馈的信号进行实时监测，并根据信号传达的相应信息对数据中转单元发送对应的控制信号，同时对漏洞判定模块进行双向传输；
漏洞预警单元：用于对数据中转单元进行实时监控，对异常信息发出预警。
优选的，所述拟态防御模块包括：
输入分发代理：用于接收并分发由攻击检测模块转发的外部数据，将请求分发至多个异构等价执行体；
异构等价执行体：对输入分发代理发送的请求进行响应，得到响应结果；
拟态裁决控制器：对响应结果进行拟态裁决，并将拟态裁决结果发送给输出反馈控制器；
输出反馈控制器：根据拟态裁决结果对攻击检测模块进行信息反馈。
优选的，所述漏洞判定模块包括：
漏洞识别器：对检测到的漏洞进行信息提取，获取攻击源特征信息，进行攻击溯源；
漏洞匹配器：建立漏洞检测信息库，将攻击源特征信息进行匹配；
结果显示器：将漏洞攻击检测结果进行实时显示，并生成检测报告。
根据本发明提供的基于拟态防御机制的漏洞攻击检测方法，包括如下步骤：
步骤1：攻击检测模块对接收的外部设备发送的数据进行暂存与中转，将外部数据转发给拟态防御模块；
步骤2：拟态防御模块利用拟态防御机制对所接收的来自攻击检测模块的数据进行输入代理分发、冗余异构裁决、外部响应输出，并将裁决结果返回给攻击检测模块；
步骤3：攻击检测模块根据拟态防御模块返回的信号判断是否受到攻击，如果受到攻击，则向漏洞判定模块发送信号；
步骤4：漏洞判定模块对所检测到的攻击行为进行信息提取，获取攻击源特征信息，进行攻击溯源，建立漏洞检测信息库，将所获取的攻击源特征信息进行匹配；
步骤5：漏洞判定模块对输入数据进行实时监控，当检测到攻击时，进行攻击预警；
步骤6：通过结果显示器将漏洞攻击检测结果实时显示。
优选的，所述步骤2中拟态防御机制包括如下步骤：
步骤2.1：输入分发代理接收并分发由攻击检测模块转发的外部数据，将请求分发至多个功能等价异构执行体；
步骤2.2：异构等价执行体对输入分发代理发送的请求进行响应，得到响应结果；
步骤2.3：拟态裁决控制器对异构等价执行体发来的响应结果进行拟态裁决，并将拟态裁决结果发送给输出反馈控制器；
步骤2.4：输出反馈控制器根据拟态裁决结果对攻击检测模块进行信息反馈。
优选的，所述步骤3中判断是否受到攻击包括如下步骤：
步骤3.1：由数据监测单元对拟态防御模块反馈的信号进行实时监测，并根据信号传达的相应信息对数据中转单元发送对应的控制信号，同时对漏洞判定模块进行双向传输；
步骤3.2：漏洞预警单元对数据中转单元进行实时监控，对异常信息发出预警。
优选的，如图4，所述步骤4中漏洞判定包括如下步骤：
步骤4.1：漏洞识别器对检测到的漏洞进行信息提取，获取攻击源特征信息，进行攻击溯源；
步骤4.2：由漏洞匹配器建立漏洞检测信息库，将所获取的攻击源特征信息进行匹配，获取识别结果。
根据本发明提供的一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的方法的步骤。
本领域技术人员知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现本发明提供的系统、装置及其各个模块以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得本发明提供的系统、装置及其各个模块以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器以及嵌入式微控制器等的形式来实现相同程序。所以，本发明提供的系统、装置及其各个模块可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种程序的模块也可以视为硬件部件内的结构；也可以将用于实现各种功能的模块视为既可以是实现方法的软件程序又可以是硬件部件内的结构。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。
Claims (9)
1.一种基于拟态防御机制的漏洞攻击检测系统，其特征在于，包括：
攻击检测模块：接收外部设备发送的数据，对外部数据进行暂存与中转，将接收的外部数据转发给拟态防御模块，并根据拟态防御模块返回的信号判断是否受到攻击，如果受到攻击，则向漏洞判定模块发送信号；
拟态防御模块：根据拟态防御机制对接收的外部数据进行输入代理分发、冗余异构裁决和外部响应输出，并将裁决结果返回给攻击检测模块；
漏洞判定模块：对检测到的攻击行为进行信息提取，获取攻击源特征信息，进行攻击溯源，建立漏洞检测信息库，将攻击源特征信息进行匹配，对输入数据进行实时监控，当检测到攻击时，进行攻击预警；
所述漏洞攻击检测系统基于拟态DHR架构，利用CPU、Web应用、Linux和Nginx服务器存在的未知的后门和漏洞发起的SQL注入、XSS跨站脚本攻击和CSRF跨站点请求，利用NESSUS、awvs、OpenVAS、NetSparker、OWASP ZAP、Burpsuit和MapReduce工具构建而成。
2.根据权利要求1所述的基于拟态防御机制的漏洞攻击检测系统，其特征在于，所述攻击检测模块包括：
数据中转单元：用于对外部数据进行暂存与同步转发；
数据监测单元：用于对拟态防御模块反馈的信号进行实时监测，并根据信号传达的相应信息对数据中转单元发送对应的控制信号，同时对漏洞判定模块进行双向传输；
漏洞预警单元：用于对数据中转单元进行实时监控，对异常信息发出预警。
3.根据权利要求1所述的基于拟态防御机制的漏洞攻击检测系统，其特征在于，所述拟态防御模块包括：
输入分发代理：用于接收并分发由攻击检测模块转发的外部数据，将请求分发至多个异构等价执行体；
异构等价执行体：对输入分发代理发送的请求进行响应，得到响应结果；
拟态裁决控制器：对响应结果进行拟态裁决，并将拟态裁决结果发送给输出反馈控制器；
输出反馈控制器：根据拟态裁决结果对攻击检测模块进行信息反馈。
4.根据权利要求1所述的基于拟态防御机制的漏洞攻击检测系统，其特征在于，所述漏洞判定模块包括：
漏洞识别器：对检测到的漏洞进行信息提取，获取攻击源特征信息，进行攻击溯源；
漏洞匹配器：建立漏洞检测信息库，将攻击源特征信息进行匹配；
结果显示器：将漏洞攻击检测结果进行实时显示，并生成检测报告。
5.一种基于拟态防御机制的漏洞攻击检测方法，其特征在于，采用权利要求1-4中任一种或任多种所述的基于拟态防御机制的漏洞攻击检测系统，包括如下步骤：
步骤1：攻击检测模块对接收的外部设备发送的数据进行暂存与中转，将外部数据转发给拟态防御模块；
步骤2：拟态防御模块利用拟态防御机制对所接收的来自攻击检测模块的数据进行输入代理分发、冗余异构裁决、外部响应输出，并将裁决结果返回给攻击检测模块；
步骤3：攻击检测模块根据拟态防御模块返回的信号判断是否受到攻击，如果受到攻击，则向漏洞判定模块发送信号；
步骤4：漏洞判定模块对所检测到的攻击行为进行信息提取，获取攻击源特征信息，进行攻击溯源，建立漏洞检测信息库，将所获取的攻击源特征信息进行匹配；
步骤5：漏洞判定模块对输入数据进行实时监控，当检测到攻击时，进行攻击预警；
步骤6：通过结果显示器将漏洞攻击检测结果实时显示。
6.根据权利要求5所述的基于拟态防御机制的漏洞攻击检测方法，其特征在于，所述步骤2中拟态防御机制包括如下步骤：
步骤2.1：输入分发代理接收并分发由攻击检测模块转发的外部数据，将请求分发至多个功能等价异构执行体；
步骤2.2：异构等价执行体对输入分发代理发送的请求进行响应，得到响应结果；
步骤2.3：拟态裁决控制器对异构等价执行体发来的响应结果进行拟态裁决，并将拟态裁决结果发送给输出反馈控制器；
步骤2.4：输出反馈控制器根据拟态裁决结果对攻击检测模块进行信息反馈。
7.根据权利要求5所述的基于拟态防御机制的漏洞攻击检测方法，其特征在于，所述步骤3中判断是否受到攻击包括如下步骤：
步骤3.1：由数据监测单元对拟态防御模块反馈的信号进行实时监测，并根据信号传达的相应信息对数据中转单元发送对应的控制信号，同时对漏洞判定模块进行双向传输；
步骤3.2：漏洞预警单元对数据中转单元进行实时监控，对异常信息发出预警。
8.根据权利要求5所述的基于拟态防御机制的漏洞攻击检测方法，其特征在于，所述步骤4中漏洞判定包括如下步骤：
步骤4.1：漏洞识别器对检测到的漏洞进行信息提取，获取攻击源特征信息，进行攻击溯源；
步骤4.2：由漏洞匹配器建立漏洞检测信息库，将所获取的攻击源特征信息进行匹配，获取识别结果。
9.一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求5至8中任一项所述的方法的步骤。
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