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云計算下的信息安全應急系統(tǒng)研究論文
1 引言
隨著移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等新技術成為信息化新一輪發(fā)展的重要驅動力，迫切需要面向網(wǎng)絡空間安全的監(jiān)測預警和應急響應服務平臺，實現(xiàn)網(wǎng)絡安全態(tài)勢感知、監(jiān)測預警、應急處置和災難恢復的一體化運作。
2 云應急服務
2.1 高性能云計算技術
云計算技術應用環(huán)境下，用戶可以利用云端大型服務器的資源優(yōu)勢進行數(shù)據(jù)計算，通過對存儲資源、計算資源的虛擬化處理和統(tǒng)一整合，云端服務商可以實現(xiàn)對硬件資源的按需分配，用戶以較低廉的成本使用云端服務器、存儲設備和各類應用程序;通過對信息資源進行統(tǒng)一標準化。
利用云安全應急服務平臺，可防止諸如XSS、SQL注入、木馬、漏洞攻擊、僵尸網(wǎng)絡等各種安全問題，同時，采用跨運營商智能調度、頁面優(yōu)化、頁面緩存等技術，進一步提升訪問速度、降低故障率，為用戶提供服務式的信息安全。
2.2 云應急服務
信息安全應急管理是以云應急服務平臺為技術支撐，系統(tǒng)采用先進的云計算分布式計算技術，將信息安全應急以在線服務方式提供給用戶，用戶的安全防護和應急處理的壓力轉移到云端。云應急服務平臺可實現(xiàn)統(tǒng)一調配應急資源來實現(xiàn)應急響應、協(xié)同，直接面對攻擊時可采取應急措施，將流量智能的分發(fā)到其它安全服務節(jié)點，避免傳統(tǒng)安全中單臺設備瓶頸或宕機導致服務不可用情況，安全應急服務因云計算而強大。
云安全應急服務是將用戶的DNS切換到云平臺，通過智能解析將用戶流量引導至最近的云端節(jié)點，云端節(jié)點承載用戶請求并過濾流量，為用戶提供監(jiān)控預警功能。云安全應急服務平臺以分布式計算為基礎云架構，采用多線智能解析調度，將單點Web資源動態(tài)負載至云端節(jié)點，高性能的云端節(jié)點可以承載高并發(fā)的用戶請求，進行流量監(jiān)控和分析。云安全應急平臺網(wǎng)絡架構分為中心和邊緣兩部分，中心是平臺中的智能DNS系統(tǒng)和應急響應系統(tǒng)，主要負責發(fā)生信息安全事件的應急處置;邊緣是分布在各地的節(jié)點，是信息內容的分發(fā)載體，由安全保護、Web優(yōu)化、Cache和負載均衡器組成，主要實現(xiàn)監(jiān)控預警功能，保障用戶的正常應用。
3 系統(tǒng)總體架構
云應急系統(tǒng)可以部署在公有或私有云上，為廣大電子政務或中小企業(yè)用戶服務，通過云平臺為用戶提供日常的監(jiān)測預警功能，并通過應急響應機制及時地確定與評估突發(fā)事件，有效、快速地對事態(tài)進行控制，保持事件發(fā)生后能夠可靠地恢復，確保關鍵信息服務在面臨各種威脅與攻擊時仍然維持良好的運轉。云應急服務平臺采用主流的三層系統(tǒng)架構，如圖1所示，分為為云應急技術支撐層、云應急服務層和應急業(yè)務層。
(1)技術支撐層。
主要是指基礎設施，包括支持系統(tǒng)運行所需的基本硬件、基礎軟件平臺和網(wǎng)絡設施。硬件主要包括各種服務器(數(shù)據(jù)服務器、應用服務器和Web服務器)以及相關的存儲備份設備、防火墻及入侵檢測設備�；A軟件包括各種操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫平臺、中間件和其他系統(tǒng)平臺。
(2)應用服務層。
應用支撐平臺是構筑在基礎軟件和數(shù)據(jù)資源之上，為應用系統(tǒng)提供支撐環(huán)境，實現(xiàn)應用系統(tǒng)共有的、與具體業(yè)務無關的功能，主要包括通訊服務、安全認證、日志管理、數(shù)據(jù)備份等。數(shù)據(jù)資源主要用來存儲和管理平臺涉及到的所有數(shù)據(jù)，內部封裝了應急管理活動及其數(shù)據(jù)、知識、物資、人員等資源，可對服務進行高性能檢索和調度，實現(xiàn)應急業(yè)務信息(如應急預案庫、案例庫、物資庫、隊伍庫、專家?guī)�、模型庫、病毒庫�?的全面整合，它不僅包括各類數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫中的存儲內容、組織方式和存儲機制，還指明了數(shù)據(jù)的管理模式和入庫更新機制。
(3)業(yè)務層。
應急平臺功能模塊劃分監(jiān)測預警、日常安全管理和應急響應三大模塊，實現(xiàn)具體的業(yè)務應用。監(jiān)測預警業(yè)務包括對云端用戶的漏洞檢測、入侵檢測和智能分析;日常安全管理主要業(yè)務包括應急值守、預案管理、風險評估和應急資源;應急響應包括安全事件處置、事故恢復、事件統(tǒng)計分析和信息發(fā)布。
4 主要功能實現(xiàn)
信息安全應急系統(tǒng)設計的核心思想是在日常管理、監(jiān)控預警、應急響應基本工作上，強化統(tǒng)一業(yè)務工作流的概念，云應急系統(tǒng)軟件架構采用面向服務SOA的架構來實現(xiàn)，應用層采用組件技術MVC進行構建，具有很強的靈活性和兼容性，能很好地符合云應急模式的特征。
4.1 監(jiān)控預警
主要對接入云端的網(wǎng)站或重要信息系統(tǒng)進行安全評估、脆弱性發(fā)現(xiàn)，對潛在風險進行分析并及時發(fā)出預警報告，包括滲透性測試、漏洞掃描、流量分析。
云應急服務平臺可對監(jiān)控對象進行安全評估，滲透測試是通過模擬黑ke的攻擊手段，來評估計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)安全和應用安全。這個過程包括對系統(tǒng)漏洞、應用漏洞、配置弱點和技術缺陷進行主動分析，完全以黑ke的角色對測試目標展開全面技術攻擊，并且可對預警事件進行實時監(jiān)控、查詢;同時還能根據(jù)資產(chǎn)的機密性價值、可用性價值、完整性價值、物理價值和威脅事件實時計算每個資產(chǎn)的風險值;支持漏洞掃描，對網(wǎng)站進行文件上傳監(jiān)測和注入監(jiān)測;并支持對網(wǎng)絡流量進行分析，判斷;對整體的安全性進行評估。
4.2 應急值守
借助監(jiān)控預警系統(tǒng)，在云端通過日志采集、流量采集、內容采集、漏洞掃描等多種技術手段獲取安全信息，實時監(jiān)控網(wǎng)絡的安全態(tài)勢，通過數(shù)據(jù)聚合、智能行為分析、專家團隊綜合研判信息系統(tǒng)的安全風險和安全事件，可根據(jù)事件信息實現(xiàn)事件的分類分級，自動關聯(lián)事件處置預案和處置流程，并由值班人員對安全事件進行事件信息報送、處置跟蹤、事件歸檔、事件處置管理等。
信息安全事件管理涉及查看所有的事件，包括高風險事件、低風險事件、歷史事件和實時事件;按照不同的安全信息來源進行分類，例如可以分為Unix主機、Windows主機、路由器和交換機、防火墻、NIDS等;可查看所有的實時事件，提供過濾功能，只顯示符合過濾條件的事件，過濾條件可以自定義，并且依據(jù)設定的審計策略對標準化的安全事件進行審計分析。
4.3 應急資源管理
信息安全應急資源的管理包括機房、重要設備設施、網(wǎng)絡、工具軟件、應急設備、應急專家、救援小組、應急知識、歷史事件、法律法規(guī)等應急資源信息的管理。
通過建立應急資源數(shù)據(jù)庫，包括IT基礎設施數(shù)據(jù)庫、關鍵應用系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫、應急預案庫、應急專家數(shù)據(jù)庫、通訊錄、安全事件信息庫、政策法規(guī)數(shù)據(jù)庫、應急管理的基礎數(shù)據(jù)。云端用戶的應急管理人員，通過登錄應急管理門戶，利用應急資源，完成信息安全風險分析、業(yè)務影響分析、安全事件的預警預報管理。
安全知識庫包括安全知識文章、漏洞庫、病毒庫、補丁庫、安全事件案例庫等。系統(tǒng)預置了大量的安全知識文章，包括安全知識、安全通告等。
4.4 風險管理
信息安全風險管理以資產(chǎn)為核心，結合等級保護中關于資產(chǎn)的價值、脆弱性、威脅，并按照相關標準分析資產(chǎn)風險及風險變化情況，給出降低風險的解決方案。
風險分析參照了國際安全管理標準中的“預定義風險價值矩陣法”。確定目標信息資產(chǎn)的價值、威脅發(fā)生的概率、脆弱性被威脅利用的概率，把風險進行量化。主要思想就是通過降低風險來減少安全事件的發(fā)生，有效提升組織的安全性。風險管理協(xié)助管理員在最短時間內找出對組織重要資產(chǎn)有嚴重影響的脆弱點，并提供解決方案，幫助管理員對脆弱點做出正面積極的響應，預防可能發(fā)生的損害。
4.5 預案管理
建立各類信息安全事件應急預案并實現(xiàn)應急預案的數(shù)字化，在信息安全事件發(fā)生時，自動關聯(lián)相關應急預案，應急人員參照預案完成信息安全事件應急處置。應急預案規(guī)制定包括：應急預案規(guī)劃方案、應急預案程序、應急預案編制清單、恢復計劃編制清單、應急預案規(guī)劃報告、應急預案規(guī)劃記錄等。
數(shù)字化預案是將文本內容的預案通過結構化方法轉化為可以為應急指揮提供指導意義的預案，按照適用范圍、組織體系與職責分工、分類分級、應急資源、處置方法等應急相關信息、及應急流程信息進行分項數(shù)字化。
4.6 應急響應
應急響應是對監(jiān)測分析發(fā)現(xiàn)的事件，協(xié)調各類技術資源，協(xié)助事發(fā)用戶、關聯(lián)單位和相關機構及時對信息安全威脅、預警及事件進行有效處理。信息安全應急響應與輔助決策系統(tǒng)圍繞各類信息安全事件(有害程序事件、網(wǎng)絡攻擊事件、信息破壞事件、信息內容安全事件、設備設施故障、災害性事件和其他信息安全事件)，以應急預案為核心，實現(xiàn)信息安全事件的處置跟蹤、指揮調度和總結評估等功能。輔助決策功能使用戶在處理安全事件時能夠采用數(shù)字化預案，系統(tǒng)會根據(jù)事件的信息自動匹配預案，由用戶決定是否對事件進行處理及如何處理，形成最終應急處置方案，動態(tài)實現(xiàn)安全策略的調整，最終保障網(wǎng)絡的安全運行。
5 結束語
云計算技術具有強大的數(shù)據(jù)處理能力，同時可以優(yōu)化資源配置，節(jié)省成本，提高資源利用效率，在云計算環(huán)境下信息安全應急系統(tǒng)特別重要，但目前沒有一個標準的、規(guī)范的模式，特別是對信息數(shù)據(jù)的定義、來源、梳理、存儲和共享都還沒有統(tǒng)一認識，這些是以后需要進一步研究的問題。
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