大數(shù)據(jù)分析——安全防御的核武器

過去的一年，整個IT領域都在談論大數(shù)據(jù)，大數(shù)據(jù)甚至被認為是可以比肩互聯(lián)網(wǎng)革命的整個信息產(chǎn)業(yè)的又一次發(fā)展高峰。現(xiàn)在是大數(shù)據(jù)時代，因為數(shù)據(jù)量在爆炸式增長——近兩年所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量相當于2010年以前整個人類文明產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量總和；而且數(shù)據(jù)來源極大豐富，語音、視頻、圖像等非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)所占比例逐漸增大。海量的數(shù)據(jù)與我們的生活息息相關(guān)：互聯(lián)網(wǎng)行為記錄，地理位置記錄，消費信息記錄等等，人們的行為細節(jié)和隱私無一遺漏。同樣，大數(shù)據(jù)對信息安全影響深刻，各種網(wǎng)絡行為、日志都被記錄下來，從而發(fā)現(xiàn)潛在的安全風險。

大數(shù)據(jù)對信息安全影響深刻，各種網(wǎng)絡行為，日志都被記錄下來，從而發(fā)現(xiàn)潛在的安全風險

發(fā)覺潛在的威脅——大數(shù)據(jù)的這種能力對今天的信息安全防范意義重大。我們知道，高級持續(xù)性威脅（AdvancedPersistentThreat，APT）是如今企業(yè)、政府機構(gòu)信息安全面臨的最大威脅。在APT攻擊當中，黑客以竊取核心資料為目的，往往經(jīng)過長期的經(jīng)營與策劃，網(wǎng)絡攻擊和入侵行為具有高度的隱蔽性。APT攻擊的關(guān)鍵在于黑客隱匿自己，針對特定對象，長期、有計劃性和組織性地竊取數(shù)據(jù)。這樣的“網(wǎng)絡間諜”行為，對網(wǎng)絡安全系統(tǒng)提出更高的要求，一般的防范手段難以發(fā)現(xiàn)。

APT攻擊緣何難防？

APT攻擊行為具有以下特點：首先是目標性強，APT攻擊往往針對具體的目標（企業(yè)、組織甚至是國家）進行，目的是獲取某一類重要信息；其次是手段先進，APT攻擊會利用多種攻擊手段，包括各類零日漏洞和其他的網(wǎng)絡入侵技術(shù)，有時候甚至用到社會工程學方法；第三是持續(xù)性強，有的APT攻擊會持續(xù)數(shù)年之久，攻擊者不斷嘗試各種攻擊手段，以及在滲透到網(wǎng)絡內(nèi)部后長期蟄伏，不斷收集各種信息，直到收集到重要情報；第四是危險性高，APT攻擊主要針對國際巨頭企業(yè)、國家重要基礎設施和單位進行，包括能源、電力、金融、國防等關(guān)系國計民生以及國家核心利益的基礎設施。

APT攻擊緣何難防？用中國一句老話來講叫做：“不怕賊偷，就怕賊惦記。”攻防雙方的信息不對稱性，隱蔽性和持續(xù)性是APT攻擊具有的最大的威脅。請看兩個典型的攻擊案例（來自網(wǎng)絡）：

1、RSASecureID竊取攻擊

攻擊者給RSA的母公司EMC的4名員工發(fā)送了惡意郵件。郵件標題為“2011RecruitmentPlan”，寄件人是webmaster@Beyond.com，正文寫著“Iforwardthisfiletoyouforreview.Pleaseopenandviewit.”，里面有個EXCEL附件名為“2011Recruitmentplan.xls”。

其中一位員工感興趣并將其從垃圾郵件中取出來閱讀，殊不知此電子表格其實含有當時最新的AdobeFlash的0day漏洞（CVE-2011-0609）。這個Excel打開后啥也沒有，除了在一個表單的第一個格子里面有個“X”，而這個叉實際上就是內(nèi)嵌的一個Flash，該主機被植入臭名昭著的PoisonIvy遠端控制工具，并開始自BotNet的C&C服務器（位于good.mincesur.com）下載指令進行任務。

首批受害的使用者并非“位高權(quán)重”人物，緊接著相關(guān)聯(lián)的人士包括IT與非IT等服務器管理員相繼被黑。RSA發(fā)現(xiàn)開發(fā)用服務器（Stagingserver）遭入侵，攻擊方隨即進行撤離，加密并壓縮所有資料（都是rar格式），并以FTP傳送至遠端主機，又迅速再次搬離該主機，清除任何蹤跡，在拿到了SecurID的信息后，攻擊者就開始對使用SecurID的公司（例如上述防務公司等）進行攻擊了。

2、震網(wǎng)攻擊

遭受震網(wǎng)病毒攻擊的核電站計算機系統(tǒng)實際上是與外界物理隔離的，理論上不會遭遇外界攻擊。堅固的堡壘只有從內(nèi)部才能被攻破，超級工廠病毒也正充分地利用了這一點。超級工廠病毒的攻擊者并沒有廣泛的去傳播病毒，而是針對核電站相關(guān)工作人員的家用電腦、個人電腦等能夠接觸到互聯(lián)網(wǎng)的計算機發(fā)起感染攻擊，以此為第一道攻擊跳板，進一步感染相關(guān)人員的U盤，病毒以U盤為橋梁進入“堡壘”內(nèi)部，隨即潛伏下來。病毒很有耐心地逐步擴散，利用多種漏洞，包括當時的一個0day漏洞，一點一點的進行破壞。這是一次十分成功的APT攻擊，而其最為恐怖的地方就在于極為巧妙地控制了攻擊范圍，攻擊十分精準。

從以上兩個典型的APT攻擊案例中可以看出，對于APT攻擊，現(xiàn)代安全防御手段統(tǒng)統(tǒng)失效，零日漏洞和加密通信躲過了以特征匹配為手段的主流網(wǎng)絡安全產(chǎn)品，長期的持續(xù)性攻擊讓基于時間點的檢測技術(shù)難以奏效；以內(nèi)部機器為跳板，繞過邊界防御，利用內(nèi)部可信的安全策略。APT使用的這些方法繞過了傳統(tǒng)安全方案，并長時間地潛伏在系統(tǒng)中。

大數(shù)據(jù)分析有效防御APT攻擊

企業(yè)的計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)產(chǎn)生大量日志數(shù)據(jù)，包括上述核電站計算機系統(tǒng)，只是與公網(wǎng)物理隔離，內(nèi)部依然是一個龐大的網(wǎng)絡。大數(shù)據(jù)可以針對所有的系統(tǒng)運行記錄進行分析，可以彌補時間點檢測技術(shù)的不足，發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡攻擊的蛛絲馬跡。在這個基礎上，結(jié)合傳統(tǒng)的檢測技術(shù)，可以組成基于記憶的檢測系統(tǒng)，這是由國內(nèi)安全廠商啟明星辰提出的思路。

RSA曾提出過三種方法應對APT攻擊：一是利用虛擬化帶來的預防機制；二是一旦出現(xiàn)任何攻擊，可將對服務器進行重置；三是使用虛擬監(jiān)控，利用虛擬化平臺搜集數(shù)據(jù)，并進行分析。事實上，通過預防機制應對APT，只能對已知威脅有效；發(fā)現(xiàn)攻擊對服務器重置屬于補救措施，亡羊補牢只是為了降低損失；利用虛擬化平臺收集數(shù)據(jù)并分析，是基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的方法，也是應對APT攻擊的關(guān)鍵。

應用大數(shù)據(jù)分析，需要強大的數(shù)據(jù)采集平臺，以及強大的數(shù)據(jù)分析處理能力。最理想的情況是建立全球化的數(shù)據(jù)分析引擎，在全球范圍內(nèi)進行相關(guān)數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)性分析。這樣就能克服信息分布孤島帶來的調(diào)查取證難的問題，更容易發(fā)現(xiàn)攻擊。針對具體的網(wǎng)絡、系統(tǒng)和應用的運行數(shù)據(jù)采集分析，捕獲、挖掘、修復漏洞；對全球已經(jīng)發(fā)生以及正在發(fā)生的網(wǎng)絡攻擊行為進行記錄，并將這些海量的數(shù)據(jù)經(jīng)過多維度的整合分析，自動生成漏洞庫、黑客們行為特征等數(shù)據(jù)庫。對于具體的網(wǎng)絡系統(tǒng)，全球化的安全監(jiān)測，運用大數(shù)據(jù)技術(shù)，可以提前發(fā)現(xiàn)攻擊，提前阻止。

對于企業(yè)、組織機構(gòu)來講，首先要把信息收集起來進行識別，包括日志全采集，網(wǎng)絡監(jiān)控，然后把所有的信息放到統(tǒng)一的監(jiān)控平臺，建立全自動化的響應系統(tǒng)。因為大數(shù)據(jù)需要一個中控系統(tǒng)把所有內(nèi)部的、外部的信息收集起來進行分析。

應用大數(shù)據(jù)分析，需要強大的數(shù)據(jù)采集平臺，以及強大的數(shù)據(jù)分析處理能力

總結(jié)起來，大數(shù)據(jù)并不針對APT攻擊中的某個步驟，而是通過全面收集重要終端和服務器上的日志信息以及采集網(wǎng)絡設備上的原始流量，進行集中分析和數(shù)據(jù)挖掘。發(fā)現(xiàn)APT攻擊的蛛絲馬跡后，通過全面分析海量數(shù)據(jù)，從而還原整個APT攻擊場景。面向全局而非局部，這是目前大多數(shù)廠商采用的思路。