基于IPv6的動態(tài)網(wǎng)絡(luò)入侵檢測系統(tǒng)的研究與設(shè)計

摘要：隨著互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的普及，網(wǎng)絡(luò)攻擊行為愈來愈嚴(yán)重。依據(jù)IPv6協(xié)議的擴展頭、包頭結(jié)構(gòu)、地址結(jié)構(gòu)和安全機制，設(shè)計了IPv6環(huán)境下的協(xié)議解碼和協(xié)議分析的過程。提出了一種新的基于協(xié)議分析的網(wǎng)絡(luò)入侵檢測系統(tǒng)框架。通過對協(xié)議解碼和分析，給出了IPv6環(huán)境下基于協(xié)議分析的網(wǎng)絡(luò)入侵檢測系統(tǒng)的設(shè)計方案。
關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)安全；入侵檢測；協(xié)議分析；IPv6協(xié)議；模式匹配

0 緒言
隨著互聯(lián)網(wǎng)的日益開放與高速發(fā)展，伴隨著來自網(wǎng)絡(luò)的攻擊行為也愈來愈嚴(yán)重，網(wǎng)絡(luò)安全問題成為一個亟待解決的難題。以往都采用靜態(tài)的安全防御體系，如防火墻、身份認(rèn)證及數(shù)據(jù)加密技術(shù)等等，這些技術(shù)能解決一部分安全問題，但由于這些技術(shù)自身的缺陷，不能完全解決當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)安全問題。先進的入侵檢測技術(shù)應(yīng)運而生。它首先通過對入侵行為的檢測，收集并分析信息，從而發(fā)現(xiàn)是否有違反安全策略的行為。在下一代IPv6協(xié)議環(huán)境下，著手建立實時、高效的網(wǎng)絡(luò)入侵檢測系統(tǒng)有著重要的實際價值。

1 網(wǎng)絡(luò)安全問題與對策
1．1 網(wǎng)絡(luò)安全面臨的威脅
目前，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用得到了普及，但是網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)安全問題逐步顯現(xiàn)，會經(jīng)常干擾網(wǎng)絡(luò)的正常使用。目前來自網(wǎng)絡(luò)中的威脅主要有系統(tǒng)本身的脆弱性和外來的攻擊。
網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)自身脆弱性的威脅包含兩個方面：信息系統(tǒng)處理環(huán)境上的不安全因素和系統(tǒng)自身存在可入侵性。網(wǎng)絡(luò)來自外界的威脅有：特洛伊木馬攻擊、端口掃描攻擊、拒絕服務(wù)攻擊、緩沖區(qū)溢出攻擊、WEB攻擊、非授權(quán)服務(wù)攻擊、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)聽攻擊、利用系統(tǒng)漏洞進行攻擊等等。
1．2 網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)
網(wǎng)絡(luò)安全問題受到人們的密切關(guān)注，所采用的安全措施也很多。常見的安全措施有：
存取控制技術(shù)、防火墻技術(shù)、加密技術(shù)、病毒防治技術(shù)、入侵檢測技術(shù)等。
1．3 網(wǎng)絡(luò)安全模型
網(wǎng)絡(luò)安全模型(PPDR)是商業(yè)策略模型PDR在網(wǎng)絡(luò)安全模型上的運用。PPDR是策略(Policv)、防護(Protection)、檢測(Detection)、響應(yīng)(Response)四個英文單詞的首字母縮寫。它是一個螺旋上升的過程，經(jīng)過一個循環(huán)以后它的防護水平會得到全面的提高。它們之間的關(guān)系如圖1所示。

PPDR模型中，策略是PPDR模型的核心組成部分，是網(wǎng)絡(luò)安全需達(dá)到的目標(biāo)，同時也是各種措施的集合。
防護是網(wǎng)絡(luò)安全的首步。它包括安全規(guī)范的制定、安全配置和安傘措施。檢測是主動防御行為。響應(yīng)指在檢測到攻擊之后，及時地做出反應(yīng)，使系統(tǒng)恢復(fù)正常運行狀態(tài)。
目前較科學(xué)的防御體系是在遵循PPDR模型的信息網(wǎng)絡(luò)安全體系的前提下，采用主動防御與被動防御相結(jié)合的方式。

2 基于IPv6的入侵檢測系統(tǒng)NIDS框架設(shè)計
2．1 系統(tǒng)功能設(shè)計
基于IPv6協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)入侵檢測系統(tǒng)要對網(wǎng)絡(luò)流量進行實時跟蹤和分析，實時地檢測并分析用戶在系統(tǒng)中的活動狀態(tài)，統(tǒng)計網(wǎng)絡(luò)流量，拒絕服務(wù)攻擊等異常用戶行為，同時還要能對已知攻擊特征進行正確識別，減少誤報和漏報，影響整體性能，并及時向控制臺報警，為有效防御提供依據(jù)，并根據(jù)定制的條件過濾掉相同的報警事件，減輕傳輸與響應(yīng)的壓力。此外還要能提供入侵檢測規(guī)則的升級處理，實時更新入侵檢測特征庫，提高入侵檢測系統(tǒng)的入侵檢測能力，同時要制定實時響應(yīng)策略，根據(jù)用戶的規(guī)則定義，經(jīng)過系統(tǒng)自動過濾，對警報事件及時響應(yīng)。檢測系統(tǒng)還要能對未發(fā)現(xiàn)的系統(tǒng)漏洞特征進行預(yù)報警處理。一個高性能的入侵檢測系統(tǒng)除了具備以上功能外，具備較高的可管理性和自身安全性也非常重要。