從高校自身與今后發(fā)展看,實際上目前學(xué)校的信息搜集能力已經(jīng)具備,但是仍欠缺的是數(shù)據(jù)分析和信息共享能力。
美國網(wǎng)絡(luò)空間戰(zhàn)略的發(fā)展起步很早,從1998年克林頓政府發(fā)布《PDD-63總統(tǒng)令》,提出保護國家信息關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施,到距今20年的時間中,形成了很明顯的重心變化。美國網(wǎng)絡(luò)空間戰(zhàn)略走過了四個階段:
第一階段,稱為態(tài)勢感知體系發(fā)展——基本組件構(gòu)建階段(1998~2002),倡導(dǎo)建立基本防御體系。
第二階段,基本能力構(gòu)建階段(2005~2010),目標(biāo)是建立完備的數(shù)據(jù)獲取、分析能力,建立國家級信息安全運營中心等。
第三階段,擴展能力構(gòu)建階段(2010~2015),掌握全球形勢,形成主動探測能力和快速響應(yīng)、作戰(zhàn)能力,開始了三個重量級的計劃——NSA-藏寶圖計劃、DHS-SHINE(SHODAN)、DAPRA-X計劃,針對全球互聯(lián)網(wǎng)形成探測。
第四階段,溯源反制能力構(gòu)建階段(2011~2018),倡導(dǎo)建立主動防御、溯源反制能力,并不斷進行擴展,從積極防御轉(zhuǎn)變?yōu)楣敉亍?/p>
美國網(wǎng)絡(luò)空間態(tài)勢感知體系的構(gòu)成見圖1,分為聯(lián)邦政府網(wǎng)絡(luò)和軍事網(wǎng)絡(luò)兩個部分,由不同的部門主管,建立各自的態(tài)勢感知體系。
在系統(tǒng)建設(shè)方面,態(tài)勢感知體系包含兩大業(yè)務(wù)系統(tǒng),這兩大系統(tǒng)之間會進行威脅情報交換。一是DHS(美國國土安全部)的愛因斯坦計劃,能夠?qū)崟r監(jiān)測聯(lián)邦政府網(wǎng)絡(luò),保證最快安全響應(yīng),促進國家關(guān)鍵部門(非聯(lián)邦網(wǎng)絡(luò),大型企業(yè)、關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施等)網(wǎng)絡(luò)安全。二是Tutelage系統(tǒng),用來實時監(jiān)測軍隊網(wǎng)絡(luò)、全球網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)據(jù)獲取,實現(xiàn)定點打擊能力。為達成這些目標(biāo),NSA(美國國家安全局)開展大量保密項目,進行全球數(shù)據(jù)監(jiān)聽和全球定點打擊能力的建設(shè)。
DHS的目標(biāo)是保護國家關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施。DHS下設(shè)4個不同部門,其中與網(wǎng)絡(luò)空間安全相關(guān)的是第一個部門NPPD(國家保護與計劃司)和第三個部門US-CERT(美國網(wǎng)絡(luò)應(yīng)急響應(yīng)中心),這兩個部門主要負責(zé)信息安全基礎(chǔ)設(shè)施。
愛因斯坦計劃(Einstein Program),也稱為國家網(wǎng)絡(luò)空間安全保護系統(tǒng),最新的版本稱為EINSTEIN3 Accerlerated,它的目標(biāo)是保護聯(lián)邦政府機構(gòu)的網(wǎng)絡(luò),由NPPD負責(zé)建設(shè),US-CERT負責(zé)運行和使用。它是一個公開的網(wǎng)絡(luò),信息對外開放。
愛因斯坦計劃分為三個建設(shè)階段。最早的階段從2003年開始部署,當(dāng)時在所有政府的網(wǎng)絡(luò)出口部署探針I(yè)DS,監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)流量,基于數(shù)據(jù)流進行檢測,對異常事件報警并進行響應(yīng)。第二階段開始于2009年,部署IDS,同時該階段與CNCI(國家網(wǎng)絡(luò)空間安全計劃)合并更名為NCPS,將基于流的檢測升級為DPI檢測。第三階段開始于2010年,除了檢測、防御,又加入了自動對惡意流量阻斷;2012年開始E3A,即愛因斯坦計劃第三階段加速,引入了主要運營商(ISP)的IPS服務(wù),把端點延伸到了運營商,將政府網(wǎng)絡(luò)接入點的保護放在運營商,由運營商代替政府完成流量過濾和清洗等防御工作。
圖1 美國網(wǎng)絡(luò)空間態(tài)勢感知體系構(gòu)成
愛因斯坦計劃包含五大部分,核心設(shè)施、入侵檢測、入侵防御、數(shù)據(jù)分析和信息共享。核心設(shè)施,是運行防御任務(wù)的基礎(chǔ)軟硬件設(shè)施,包括任務(wù)信息環(huán)境MOE,E3A任務(wù)運行環(huán)境E3A-MOE,事件管理系統(tǒng)IMS和開發(fā)運行環(huán)境Dev/Test。入侵檢測系統(tǒng),包括愛因斯坦一代、二代檢測系統(tǒng),還有被動域名服務(wù)報文檢測系統(tǒng)pDNS,pDNS主要用于收集、存儲和分析聯(lián)邦機構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中產(chǎn)生的所有DNS數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)分析系統(tǒng),包括報文分析系統(tǒng)PCAP,安全信息與事件管理系統(tǒng)SIEM,增強分析數(shù)據(jù)庫EADB,高級惡意軟件分析中心AMAC,數(shù)據(jù)媒體分析環(huán)境DMA。信息共享系統(tǒng),包括網(wǎng)絡(luò)加密共享CyberScope,網(wǎng)絡(luò)應(yīng)急響應(yīng)組接口US-CERT,增強分析數(shù)據(jù)庫CIR與高級惡意軟件分析中心CIAP。入侵防御系統(tǒng),主要用于Web防御與過濾(WAF),還有郵件的防御和過濾(附件掃描和過濾)。
愛因斯坦計劃的總體目標(biāo),是建立國家網(wǎng)絡(luò)安全保護體系(NCPS),將入侵檢測、分析、防御以及信息共享的四種能力集成在一起,保護聯(lián)邦政府的IT信息基礎(chǔ)設(shè)施的安全,免于遭受外部的網(wǎng)絡(luò)侵襲。
藏寶圖計劃由NSA和CSS(中央安全局)兩個部門共同負責(zé),NSA的局長一般會兼任CSS局長,共同合作成立NTOC(威脅作戰(zhàn)中心),由NSA負責(zé)維護運行,搜集全球互聯(lián)網(wǎng)情報,用于建立態(tài)勢感知能力。藏寶圖計劃TreasureMap,實際是通過建立大規(guī)模互聯(lián)網(wǎng)映射、探測和分析引擎系統(tǒng),建立一個近實時的交互式的全球互聯(lián)網(wǎng)地圖,目的是能夠描繪任何時間點互聯(lián)網(wǎng)上的任何地點的任何設(shè)備。它主要服務(wù)于網(wǎng)絡(luò)空間安全的態(tài)勢感知(包含敵我雙方),用于計算機攻擊、漏洞利用環(huán)境的準(zhǔn)備,以及網(wǎng)絡(luò)偵查、作戰(zhàn)有效性的測量等。它的面向范圍包括IPv4、IPv6(部分),關(guān)注網(wǎng)絡(luò)層(路由與自治域),包含物理層、鏈路層和應(yīng)用層。
藏寶圖的數(shù)據(jù)由美國主導(dǎo),多方共建共享。 由美國、英國、澳大利亞、加拿大、新西蘭共同成立了五眼聯(lián)盟,情報數(shù)據(jù)在五個國家間互相共享。在美國內(nèi)部,建立了全球聯(lián)合情報通信系統(tǒng),由16個獨立的情報部門共享情報信息。
藏寶圖的數(shù)據(jù)來源非常豐富,包括互聯(lián)網(wǎng)的開源情報,學(xué)術(shù)界工具和數(shù)據(jù)集,信號情報、商業(yè)購買與信息保障梳理(針對自有資產(chǎn))。數(shù)據(jù)類型(開源/商業(yè)/學(xué)術(shù))的來源也很豐富,包括BGP、Traceroute、Registries、DNS、OS Fingerprints等。
NSA的全球采集點,基于五眼聯(lián)盟擴大到30多個第三方國家情報組織之間共享數(shù)據(jù)源,還有80多個特殊情報數(shù)據(jù)源,也就是不同國家的大使館;50000多個木馬設(shè)備,通過將一個植入木馬的設(shè)備放到指定的地點,成為自己的一個信息搜集點;20多個互聯(lián)網(wǎng)主干光纖接入點,在全球比較大的海底光纜接入點,進行流量鏡像,還有40多個衛(wèi)星通信攔截點。
數(shù)據(jù)采集完成后,有專門的系統(tǒng)提供給不同的情報功能使用,用于瀏覽和檢索數(shù)據(jù),還提供了很多可視化圖或?qū)嵺`,從AS角度、地理位置角度瀏覽互聯(lián)網(wǎng),需要進行攻擊時,提供漏洞設(shè)備具體的信息,攻擊路徑信息、可擴展視圖,多種數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)視圖查詢。
藏寶圖計劃的目標(biāo)是要識別互聯(lián)網(wǎng)地圖上的任何時間、任何地點的任何設(shè)備。
國內(nèi)大部分高校目前完成了愛因斯坦計劃和藏寶圖計劃的初級階段,比如IDS/IPS的部署、資產(chǎn)管理等。國內(nèi)高校正在做的工作也是美國政府在開展的業(yè)務(wù)。
從高校自身角度與今后的發(fā)展看,實際上目前學(xué)校的信息搜集能力已經(jīng)具備,包括系統(tǒng)搭建、數(shù)據(jù)收集等,但是學(xué)校欠缺的是數(shù)據(jù)分析和信息共享能力。
一方面數(shù)據(jù)系統(tǒng)可能比較缺乏,維護人員也存在不足。另一方面,高校內(nèi)部和高校之間還是各自為戰(zhàn),存在不同的數(shù)據(jù)源,在學(xué)校內(nèi)部進行共享和分析、不同機構(gòu)之間共享也存在不足。
在數(shù)據(jù)分析方面,需要有專業(yè)的數(shù)據(jù)存儲和索引;需要專業(yè)的數(shù)據(jù)支撐人員和數(shù)據(jù)分析員,但大多數(shù)高校難以滿足條件;同時還需要少數(shù)單位集中力量先行。另外,建立國家威脅信息標(biāo)準(zhǔn)、高校間的威脅情報聯(lián)盟也是高校今后需要考慮的方向。通過多舉措來共同推動高校網(wǎng)絡(luò)空間安全的進步發(fā)展。