信息安全工程师（43）入侵检测概述

news2024/12/23 13:09:45

一、定义与目的

入侵检测（Intrusion Detection）是指通过对行为、安全日志、审计数据或其他网络上可以获得的信息进行操作，检测到对系统的闯入或闯入的企图。其主要目的是确保网络安全和信息安全，保护个人和机构的敏感数据免受未经授权的访问和攻击。

二、入侵检测系统（IDS）

入侵检测系统（IDS）是对计算机和网络资源的恶意使用行为进行识别和相应处理的系统。它包括系统外部的入侵和内部用户的非授权行为，是为保证计算机系统的安全而设计与配置的一种能够及时发现并报告系统中未授权或异常现象的技术。IDS是防火墙的合理补充，是防火墙之后的第二道安全闸门。

三、入侵检测的方法

入侵检测的方法多种多样，常见的包括签名检测、异常检测、行为分析以及基于机器学习的方法等。

签名检测：基于已知攻击模式的方法，通过比对网络流量、文件或系统日志中的特定签名来识别已知的恶意行为。这种方法类似于病毒扫描，只有当检测到与预定义签名相匹配的模式时才会触发警报。尽管签名检测可以高效地识别已知攻击，但它无法捕获新型的未知攻击。
异常检测：关注的是系统、用户和网络的正常行为模式。它通过建立基于正常行为的模型，监控实时数据并检测与正常行为不符的情况。一旦出现异常活动，系统会触发警报。虽然异常检测可以发现未知的攻击，但它也可能会产生误报，因为一些合法的操作可能会被误判为异常。
行为分析：结合了签名检测和异常检测的优点。它基于对用户和系统行为的深入分析，建立模型来识别正常行为和异常行为。通过学习用户和系统的行为模式，行为分析能够更准确地检测潜在的威胁。然而，行为分析需要大量的数据和时间来构建准确的模型。
基于机器学习的方法：随着人工智能和机器学习的发展，越来越多的入侵检测方法开始采用这些技术来提高准确性。基于机器学习的方法能够自动学习和适应新的攻击模式，从而不断改进检测效果。通过分析大量数据，机器学习可以识别隐藏在数据背后的模式，从而识别出新的威胁。

四、入侵检测系统的分类

根据部署方式和检测对象的不同，入侵检测系统可以分为基于主机的入侵检测系统（HIDS）、基于网络的入侵检测系统（NIDS）和分布式入侵检测系统（DIDS）。

基于主机的入侵检测系统（HIDS）：通常被安装在被保护的主机上，对该主机的网络实时连接以及系统审计日志进行分析和检查，当发现可疑行为和安全违规事件时，系统就会向管理员报警，以便采取措施。HIDS的优点是检测精度高，不受加密和交换设备影响，且不受网络流量影响。但缺点是会占用主机系统资源，降低应用系统的效率，且平台的可移植性差。
基于网络的入侵检测系统（NIDS）：安装在需要保护的网段中，实时监视网段中传输的各种数据包，并对这些数据包进行分析和检测。如果发现入侵行为或可疑事件，入侵检测系统就会发出警报甚至切断网络连接。NIDS的优点是检测与响应速度快，入侵监视范围大，入侵取证可靠，且能够检测协议漏洞攻击。但缺点是容易受到网络流量、加密数据流等因素的影响。
分布式入侵检测系统（DIDS）：针对网络系统结构的复杂化和大型化而设计的，能够同时检测网络入侵行为和主机的入侵行为。DIDS通过分布式的部署方式，提高了检测的准确性和覆盖范围。

五、入侵检测的作用

入侵检测在网络安全体系中扮演着重要角色，其作用包括：

威慑：通过部署入侵检测系统，向潜在的攻击者展示系统的安全防护能力，从而起到威慑作用。
检测：实时监控网络和主机的活动，识别和响应潜在的网络威胁。
响应：一旦发现入侵行为，入侵检测系统可以立即采取措施进行阻止，如切断网络连接、发出警报等。
损失情况评估：通过对入侵行为的分析和记录，评估系统遭受的损失情况。
攻击预测：基于历史数据和模式识别技术，预测可能的攻击行为和趋势。
起诉支持：入侵检测系统可以记录和存储网络活动的数据，如网络日志、攻击事件等，这些数据可以作为法律依据，用于追踪攻击者、取证和调查犯罪行为。

六、入侵检测技术的发展趋势

随着网络攻击日益复杂和频繁，入侵检测技术的研究和应用将继续进步。未来的发展趋势包括：

提高检测速度和准确性：采用更先进的分析技术和模型，如协议分析和行为分析，提高检测效率和准确性。
增强对大流量网络的处理能力：随着网络流量的不断增长，对获得的数据进行实时分析的难度加大。未来的入侵检测系统需要具备更高效的数据处理能力和更强的实时性。
向高度可集成性发展：集成网络监控和网络管理的相关功能，形成入侵检测、网络管理、网络监控三位一体的工具。
智能化发展：引入人工智能和机器学习技术，使入侵检测系统能够自动学习和适应新的攻击模式，从而不断改进检测效果。