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涉密网络主机审计系统设计
摘 要： 从系统的、整体的、动态的角度，参照国家对主机审计产品的技术要求和对部分主机审计软件的了解，结合实际的终端信息安全管理需求，从体系架构、安全策略管理、审计主机范围、主机行为监控、综合审计及处理措施等方面提出主机审计系统的设计思想，达到对终端用户的有效管理和控制。
关键词： 涉密网络；安全审计；主机审计；系统设计
1 引 言
随着网络与信息系统的广泛使用，网络与信息系统安全问题逐渐成为人们关注的焦点。
涉密网与因特网之间一般采取了物理隔离的安全措施，在一定程度上保证了内部网络的安全性。然而，网络安全管理人员仍然会对所管理网络的安全状况感到担忧，因为整个网络安全的薄弱环节往往出现在终端用户。网络安全存在着“木桶”效应，单个用户计算机的安全性不足时刻威胁着整个网络的安全 。如何加强对终端用户计算机的安全管理成为一个急待解决的问题。
本文从系统的、整体的、动态的角度，参照国家对安全审计产品的技术要求和对部分主机审计软件的了解，结合实际的信息安全管理需求，讨论主机审计系统的设计，达到对终端用户的有效管理和控制。
2 安全审计概念。
计算机网络信息系统中信息的机密性、完整性、可控性、可用性和不可否认性，简称“五性”，安全审计是这“五性”的重要保障之一 。
凡是对于网络信息系统的薄弱环节进行测试、评估和分析，以找到极佳途径在最大限度保障安全的基础上使得业务正常运行的一切行为和手段，都可以叫做安全审计 。
传统的安全审计多为“日志记录”，注重事后的审计，强调审计的威慑作用和安全事件的可核查性。随着国家信息安全政策的改变，美国首先在信息保障技术框架（ IA TF） 中提出在信息基础设置中进行所谓“深层防御策略（Defense2in2Dept h St rategy） ”，对安全审计系统提出了参与主动保护和主动响应的要求 。这就是现代网络安全审计的雏形，突破了以往“日志记录”
等浅层次的安全审计概念，是全方位、分布式、多层次的强审计概念，符合信息保障技术框架提出的保护、检测、反应和恢复（ PDRR） 动态过程的要求，在提高审计广度和深度的基础上，做到对信息的主动保护和主动响应。
3 主机审计系统设计。
安全审计从技术上分为网络审计、数据库审计、主机审计、应用审计和综合审计。主机审计就是获取、记录被审计主机的状态信息和敏感操作，并从已有的主机系统审计记录中提取信息，依据审计规则分析判断是否有违规行为。
一般网络系统的主机审计多采用传统的审计，涉密系统的主机审计应采用现代综合审计，做到对信息的主动保护和主动响应。因此，涉密网络的主机审计在设计时就应该全方位进行考虑。
3. 1 体系架构。
主机审计系统由控制中心、受控端、管理端等三部分组成。管理端和控制中心间为B/ S架构，管理端通过浏览器访问控制中心。对于管理端，其操作系统应不限于Windows ,浏览器也不是只有IE。管理端地位重要，应有一定保护措施，同时管理端和控制中心的通讯应有安全保障，可考虑隔离措施和SHTTP 协议。
主机审计能够分不同的角色来使用，至少划分安全策略管理员、审计管理员、系统管理员。
安全策略管理员按照制定的监控审计策略进行实施；审计管理员负责定期审计收集的信息，根据策略判断用户行为（包括三个管理员的行为） 是否违规，出审计报告；系统管理员负责分配安全策略管理员和审计管理员的权限。三员的任何操作系统有相应记录，对系统的操作互相配合，同时互相监督，既方便管理，又保证整个监控体系和系统本身的安全。控制中心是审计系统的核心，所有信息都保存在控制中心。因此，控制中心的操作系统和数据库最好是国内自己研发的。控制中心的存储空间到一定限额时报警，提醒管理员及时备份并删除信息，保证审计系统能够采集新的信息。
3. 2 安全策略管理。
不同的安全策略得到的审计信息不同。安全策略与管理策略紧密挂钩，体现安全管理意志。在审计系统上实施安全策略前，应根据安全管理思想，结合审计系统能够实现的技术途径，制定详细的安全策略，由安全员按照安全策略具体实施。如安全策略可以分部门、分小组制定并执行。安全策略越完善，审计越彻底，越能反映主机的安全状态。
主机审计的安全策略由控制中心统一管理，策略发放采取推拉结合的方式，即由控制中心向受控端推送策略和受控端向控制中心拉策略的方式。当安全策略发生更改时，控制中心可以及时将策略发给受控端。但是，当受控端安装了防火墙时，推送方式将受阻，安全策略发送不到受控端。由受控端向控制中心定期拉策略，可以保证受控端和控制中心的通讯不会因为安装个人防火墙或其他认证保护措施而中断。联网主机（服务器、联网PC 机） 通过网络接收控制中心的管理策略向控制中心传递审计信息。单机（桌面PC 或笔记本） 通过外置磁介质（如U 盘、移动硬盘） 接收控制中心管理策略。审计信息存放在主机内，由管理员定期通过外置磁介质将审计信息传递给控制中心。所有通讯采用SSL 加密方式传输，确保数据在传输过程中不会被篡改或欺骗。
为了防止受控端脱离控制中心管理，受控端程序应由安全员统一安装在受控主机，并与受控主机的网卡地址、IP 地址绑定。该程序做到不可随意卸载，不能随意关闭审计服务，且不影响受控端的运行性能。受控端一旦安装受控程序，只有重装操作系统或由安全员卸载，才能脱离控制中心的管理。联网时自动将信息传到控制中心，以保证审计服务不会被绕过。
3. 3 审计主机范围。
涉密信息系统中的主机有联网主机、单机等。常用操作系统包括Windows 98 ,Windows2000 ,Windows XP ,Linux ,Unix 等。主机审计系统的受控端支持装有不同操作系统的联网主机、单机等，实现使用同一软件解决联网机、单机、笔记本的审计问题。
根据国家有关规定，涉密信息系统划分为不同安全域。安全域可通过划分虚拟网实现，也可通过设置安全隔离设备（如防火墙） 实现。主机审计系统应考虑不同安全域中主机的管理和控制，即能够对不同网段的受控端和安装了防火墙的受控端进行控制并将信息收集到控制中心，以便统一进行审计。同时能给出简单网络拓扑，为管理人员提供方便。
3. 4 主机行为监控。
一般计算机使用人员对计算机软硬件尤其是信息安全知识了解不多，不清楚计算机的安全状态。主机审计系统的受控端软件应具有主机安全状态自检功能，主要用于检查终端的安全策略执行情况，包括补丁安装、弱口令、软件安装、杀毒软件安装等，形成检查报告，让使用人员对本机的安全状况有一个清楚的认识，从而有针对性地采取措施。自检功能可由使用人员自行开启或关闭。检查报告上传给控制中心。
主机审计系统对使用受控端主机人员的行为进行限制、监控和记录，包括对文档的修改、拷贝、打印的监控和记录，拨号上网行为的监控和记录，各种外置接口的禁止或启用（并口、串口、USB 接口等） ,对USB 设备进行分类管理，如USB 存储设备（U 盘，活动硬盘） 、USB 输入设备（USB 键盘、鼠标） 、USB2KEY以及自定义设备。通过分类和灵活设置，增强实用性，对受控主机添加和删除设备进行监控和记录，对未安装受控端的主机接入网络拒绝并报警，防止非法主机的接入。
主机审计系统对接入计算机的存储介质进行认证、控制和报警。做到经过认证的合法介质可以从主机拷贝信息；未通过认证的非法介质只能将信息拷入主机内，不能从主机拷出信息到介质内，否则产生报警信息，防止信息被有意或者无意从存储设备（尤其是移动存储设备） 泄漏出去。在认证时，把介质分类标识为非密、秘密、机密。当合法介质从主机拷贝信息时，判断信息密级（国家有关部门规定，涉密信息必须有密级标识） ,拒绝低密级介质拷贝高密级信息。
在认证时，把移动介质编号，编号与使用人员对应。移动介质接入主机操作时记录下移动介质编号，以便审计时介质与人对应。涉密信息被拷贝时会自动加密存储在移动介质上，加密存储在移动介质上的信息也只能在装有受控端的主机上读写，读写时自动解密。认证信息只有在移动介质被格式化时才能清除，否则无法删除。有防止系统自动读取介质内文档的功能，避免移动介质接在计算机上（无论是合法还是非法计算机） 被系统自动将所有文档读到计算机上。
3. 5 综合审计及处理措施。
要达到综合审计，主机审计系统需要通过标准接口对多种类型、多个品牌的安全产品进行管理，如主机IDS、主机防火墙、防病毒软件等，将这些安全产品的日志、安全事件集中收集管理，实现日志的集中分析、审计与报告。同时，通过对安全事件的关联分析，发现潜在的攻击征兆和安全趋势，确保任何安全事件、事故得到及时的响应和处理。把主机上一个个原本分离的网络安全产品联结成一个有机协作的整体，实现主机安全管理过程实时状态监测、动态策略调整、综合安全审计、数据关联处理以及恰当及时的威胁响应，从而有效提升用户主机的可管理性和安全水平，为整体安全策略制定和实施提供可靠依据。
系统的安全隐患可以从审计报告反映出来，因此审计系统的审计报告是很重要的。审计报告应将收集到的所有信息综合审计，按要求显示并打印出来，能用图形说明问题，能按标准格式（WORD、HTML 、文本文件等） 输出。但是，审计信息数据多，直接将收集的信息分类整理形成的报告不能很好的说明问题，还应配合审计员的人工分析。这些信息可以由审计员定期从控制中心数据库备份恢复。备份的数据自动加密，恢复时自动解密。审计信息也可以删除，但是删除操作只能由审计员发起，经安全员确认后才执行，以保证审计信息的安全性、完整性。
审计系统发现问题的修复措施一般有打补丁、停止服务、升级或更换程序、去除特洛伊等后门程序、修改配置和权限、专门的解决方案等。为了保证所有主机都能得到有效地处理，通过控制中心统一向受控端发送软件升级包、软件补丁。发送时针对不同版本操作系统，由受控端自行选择是否自动执行。因为有些软件升级包、软件补丁与应用程序有冲突，会影响终端用户的工作。针对这种情况，只能采取专门的解决方案。
在复杂的网络环境中，一个涉密网往往由不同的操作系统、服务器，防火墙和入侵检测等众多的安全产品组成。网络一旦遭受攻击后，专业人员会把不同日志系统里的日志提取出来进行分析。不同系统的时间没有经过任何校准，会不必要地增加日志分析人员的工作量。系统应提供全网统一的时钟服务，将控制中心设置为标准时间，受控端在接收管理的同时，与控制中心保持时间同步，实现审计系统的时间一致性，从而提供有效的入侵检测和事后追查机制。
4 结束语
涉密系统的终端安全管理是一个非常重要的问题，也是一个复杂的问题，涉及到多方面的因素。本文从体系架构、安全策略管理、审计主机范围、主机行为监控、综合审计及处理措施等方面提出主机审计系统的设计思想，旨在与广大同行交流，共同推进主机审计系统的开发和研究，最终开发出一个全方位的符合涉密系统终端安全管理需求的系统。
参考文献：
网络安全监控平台技术白皮书。 北京理工大学信息安全与对抗技术研究中心，2005.
王雪来。 涉密计算机信息系统的安全审计。 见：中国计算机学会信息保密专业委员会论文集，13 :67 - 72.
侯小东。 安全：防火墙和安全审计是基础。 中国计算机报，2003.
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