一種基于滲透性測試的Web漏洞掃描系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)
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CNCERT／CC 2006年的工作報告中顯示，隨著互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，我國公共互聯(lián)網(wǎng)用戶數(shù)量已超過1.37億。在網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的同時，互聯(lián)網(wǎng)作為一個運行系統(tǒng)和一個社會公共環(huán)境，所面對的和隱藏的安全威脅也越來越復(fù)雜，越來越嚴重。報告顯示，2006年CNCERT／CC接收國內(nèi)26 476件非掃描類網(wǎng)絡(luò)安全事件報告中有24 477件是由于Web引起的。從2003年～2006年中國Web攻擊事件統(tǒng)計中不難發(fā)現(xiàn)，通過Web漏洞進行攻擊事件正在逐年迅速的增長。通過Web漏洞進行攻擊成了網(wǎng)絡(luò)漏洞攻擊的主要方式與手段。
國內(nèi)外的許多學術(shù)機構(gòu)、企業(yè)和標準化組織在Web漏洞探測方面做了大量的工作。Web漏洞探測系統(tǒng)日趨成熟，當前，比較成熟的漏洞掃描工具有Whisker及Nikto和Nessus。但由于安全產(chǎn)品特殊應(yīng)用需求以及各個組織的工具自身的技術(shù)與安全防護問題，使得這些產(chǎn)品不能很好地被推廣或普及。對具體項目需求，設(shè)計并實現(xiàn)一個Web漏洞掃描系統(tǒng)是非常必要的。
1 Web漏洞掃描原理
Web漏洞掃描方法主要有兩類：信息獲取和模擬攻擊。信息獲取就是通過與目標主機TCP／IP的Http服務(wù)端口發(fā)送連接請求，記錄目標主機的應(yīng)答。通過目標主機應(yīng)答信息中狀態(tài)碼和返回數(shù)據(jù)與Http協(xié)議相關(guān)狀態(tài)碼和預(yù)定義返回信息做匹配，如果匹配條件則視為漏洞存在。模擬攻擊就是通過使用模擬黑客攻擊的方法，對目標主機Web系統(tǒng)進行攻擊性的安全漏洞掃描，比如認證與授權(quán)攻擊、支持文件攻擊、包含文件攻擊、SQL注入攻擊和利用編碼技術(shù)攻擊等對目標系統(tǒng)可能存在的已知漏洞進行逐項進行檢查，從而發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的漏洞。遠程字典攻擊也是漏洞掃描中模擬攻擊的一種，其原理與其他攻擊相差較大，若攻擊成功，可以直接得到登陸目標主機系統(tǒng)的用戶名和口令。
Web漏洞掃描原理就是利用上面的掃描方法，通過分析掃描返回信息，來判斷在目標系統(tǒng)上與測試代碼相關(guān)的漏洞是否存在或者相關(guān)文件是否可以在某種程度上得以改進，然后把結(jié)果反饋給用戶端(即瀏覽端)，并給出相關(guān)的改進意見。
2 Web漏洞掃描系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)
Web漏洞掃描系統(tǒng)設(shè)計的基本要求是能夠找到Web應(yīng)用程序的錯誤以及檢測Web服務(wù)器以及CGI的安全性，其中也包括認證機制、邏輯錯誤、無意泄露Web內(nèi)容以及其環(huán)境信息以及傳統(tǒng)的二進制應(yīng)用漏洞(例：緩沖區(qū)溢出等)。同時要求漏洞掃描功能能夠更新及時。本系統(tǒng)結(jié)合國內(nèi)外其他Web漏洞掃描系統(tǒng)設(shè)計思想的優(yōu)點，采用Browser／Server／Database(瀏覽器／服務(wù)器／數(shù)據(jù)庫)和模塊化的軟件開發(fā)思路，通過滲透性檢測的方法對目標系統(tǒng)進行掃描。
2.1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計
本文設(shè)計開發(fā)的是一個B／S模式的Web漏洞掃描系統(tǒng)。它包括客戶端及服務(wù)端兩個部分，運行環(huán)境為Linux系統(tǒng)。首先：使用B／S結(jié)構(gòu)使得用戶的操作不再與系統(tǒng)平臺相關(guān)，同時使得客戶操作更方便、直觀。其次，系統(tǒng)把漏洞掃描檢測部分從整個系統(tǒng)中分離出來，使用專門的文件庫進行存放(稱為插件)。如果發(fā)現(xiàn)新的漏洞并找到了新的檢測方法，只要在相關(guān)文件夾中增加一個相應(yīng)的新的攻擊腳本記錄，即可以實現(xiàn)對漏洞的滲透性測試，同時也實現(xiàn)了及時的升級功能。最后，系統(tǒng)從多個角度來提高漏洞掃描系統(tǒng)的掃描速度以及減少在用客戶端與服務(wù)端之間的信息傳輸量，以提高系統(tǒng)的運行效率。其總體結(jié)構(gòu)設(shè)計如圖1所示。
圖1中給出了漏洞掃描系統(tǒng)模型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。該漏洞檢測系統(tǒng)主要分成四部分：
(1)主控程序。采用多線程處理方式，它接收多個客戶端提交的用戶指令后，再次利用多線程技術(shù)調(diào)用相關(guān)的插件腳本，利用滲透性測試對目標系統(tǒng)進行檢測，并將結(jié)果和進程信息傳回客戶端顯示并保存在客戶端本地，以方便用戶查看詳細信息。
(2)客戶端，即控制平臺。B／S結(jié)構(gòu)比傳統(tǒng)的C／S結(jié)構(gòu)優(yōu)越的地方在于方便性和與平臺無關(guān)性，用戶通過Web瀏覽器設(shè)定掃描參數(shù)，提交給服務(wù)器端，控制服務(wù)器端進行掃描工作。同時，對服務(wù)器返回的各種檢測結(jié)果進行相應(yīng)的顯示、匯總和保存。
(3)插件系統(tǒng)。它保存現(xiàn)在已知各種漏洞檢測方法的插件，合理安排插件之間的執(zhí)行順序，使掃描按既定的順序進行，以加快掃描速度提高掃描的效率與準確性。
(4)數(shù)據(jù)庫，即探測數(shù)據(jù)庫，是系統(tǒng)的核心。它保存已知各類Web漏洞的滲透性的探測數(shù)據(jù)即攻擊代碼或信息獲取代碼，比如SQL注入攻擊、跨站點腳本攻擊、會話攻擊或輸入驗證編碼信息等，逐條給目標發(fā)送探測數(shù)據(jù)，通過把返回信息與預(yù)先設(shè)定的“返回信息”和狀態(tài)碼進行匹配，進而獲得目標返回系統(tǒng)的健壯信息。
在規(guī)劃系統(tǒng)體系組成部分的基礎(chǔ)上，如何把這些組成模塊有機地集成為一個系統(tǒng)也是設(shè)計本系統(tǒng)的重點。我們要求服務(wù)器端同時處理多用戶的連接，因此首先要進行多線程處理。在進行單用戶處理中，當用戶登陸時，檢測服務(wù)器對用戶的用戶名和密碼進行認證，判斷用戶是否具有使用權(quán)限。用戶認證通過后，檢測服務(wù)器給客戶端發(fā)送可使用的基本檢測信息?？蛻舳私邮盏椒?wù)器的這些信息后，根據(jù)具體的使用要求選擇和填寫各種檢測腳本要求的參數(shù)，或使用默認參數(shù)，然后返回給服務(wù)器端。服務(wù)器端建立新的進程，開始一個新的漏洞檢測任務(wù)，對目標系統(tǒng)進行掃描。
2.2客戶端的實現(xiàn)
網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展要求在任何地點進行登陸并進行掃描工作，并且漏洞檢測參數(shù)繁多、設(shè)置掃描參數(shù)具有很高的復(fù)雜性，所以選擇現(xiàn)在流行的Web頁面作為客戶端。這樣就可以在世界的任何地點，任何環(huán)境使用客戶端，用簡單的圖形化界面進行參數(shù)設(shè)定和系統(tǒng)的控制工作。
客戶端在認證通過后，開始接收服務(wù)器發(fā)送過來的各種待設(shè)定的參數(shù)及相關(guān)信息以供用戶選擇。用戶根據(jù)相關(guān)幫助信息及自己相關(guān)的要求設(shè)定參數(shù)，同時設(shè)定目標系統(tǒng)的IP地址(或主機名)和端口號等參數(shù)。根據(jù)客戶端的參數(shù)設(shè)定，服務(wù)端建立掃描任務(wù)，對目標系統(tǒng)進行檢測掃描。
檢測過程中，客戶可以自行設(shè)定是否實時顯示服務(wù)端掃描狀態(tài)信息及結(jié)果信息，以及在客戶端是否保存相關(guān)信息，便于用戶對掃描任務(wù)進行實時的控制，從而制定相應(yīng)的安全策略。
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