一種網(wǎng)絡攻防實驗的自動評分系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種網(wǎng)絡攻防實驗的自動評分系統(tǒng)，該系統(tǒng)是基于數(shù)據(jù)包來分析并自動評分的，其由攻擊方，防御方，核心交換機，抓包服務器和評分服務器組成。本發(fā)明適用于在高校信息安全綜合實訓實驗室中的網(wǎng)絡攻防實驗，在網(wǎng)絡攻防雙方進行完實驗的時候，本系統(tǒng)會根據(jù)抓包服務器和評分服務器自動進行評分，判定輸贏。這樣不僅會對雙方更加公平，同時也提高了整體實驗的效率，同時也降低了對任課老師的技術要求，滿足不同群體的實驗需要。
【專利說明】一種網(wǎng)絡攻防實驗的自動評分系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及網(wǎng)絡信息【技術領域】，尤其涉及一種網(wǎng)絡攻防實驗的自動評分系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]隨著計算機技術的發(fā)展與互聯(lián)網(wǎng)的普及，信息安全問題日益嚴重，其作為一種新興的產(chǎn)業(yè)，越來越受到重視，同時，在許多院校中信息安全作為一門新興的學科，信息安全實驗室的建設和推廣正處于發(fā)展階段。利用信息安全實驗室進行網(wǎng)絡攻防實驗是主要的課題之一，攻防實驗注重的是實驗實操，而且攻擊和防御的手段是多種多樣的，怎么高效地判定攻防雙方之間的輸贏或者分數(shù)成為一個關鍵問題的所在。
[0003]目前在信息安全實驗室中進行攻防實驗，傳統(tǒng)的評分方式是攻防雙方通過對攻防操作后實驗畫面截圖，然后寫上攻擊方法，最后讓老師或第三方進行評分或判定輸贏。
[0004]對于實操實驗，傳統(tǒng)的評分方式普遍適用，但網(wǎng)絡攻防實驗具有靈活多變的特性，不同的攻擊手段可能會出現(xiàn)同一個實驗結果，不同的防御手段也可能會出現(xiàn)同樣的實驗效果。所以，不能只根據(jù)攻防雙方的截圖和方法來準確地進行評分或判斷。而且，人工的評分方式浪費很多時間而且對評分人員的網(wǎng)絡攻防技術要求高，往往會造成在一個實驗課時里不能給出相應的結果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術的缺陷，提供一種網(wǎng)絡攻防實驗的自動評分系統(tǒng)，利用網(wǎng)絡攻擊與防御的過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)包，對其進行分析，配對等操作，從而對攻防實驗中的雙方進行自動評分，這樣既體驗公平性，也提高實操中的評分效率。
[0006]一種網(wǎng)絡攻防實驗的自動評分系統(tǒng)，其基于數(shù)據(jù)包來分析并自動評分的，由攻擊方，防御方，核心交換機，抓包服務器和評分服務器組成。
[0007]攻擊方，在網(wǎng)絡攻防實驗中的攻擊者，在攻擊方的PC里集成各種攻擊工具。
[0008]防御方，在網(wǎng)絡攻防實驗中的防御者，在防御方的PC里集成了各種服務器，例如數(shù)據(jù)庫服務器，web服務器，同時也掛載了一些具有漏洞的網(wǎng)站，供攻擊方來攻擊。
[0009]核心交換機，作為所有攻擊方和防御方數(shù)據(jù)包必須經(jīng)過的地方，也是抓包服務器抓包核心場所，必須保證交換機不會有掉包現(xiàn)場。
[0010]抓包服務器，是整個評分系統(tǒng)的核心，其連接在核心交換機的鏡像口，讓所有經(jīng)過交換機的數(shù)據(jù)包能被抓到，抓包服務器對抓到的所有數(shù)據(jù)包傳送到評分服務器上，讓評分服務器進行評分操作。
[0011]評分服務器，根據(jù)抓包服務器傳送的數(shù)據(jù)包進行分析，從而剝離出一些與入侵特征相關的標志，然后再將這些標志同現(xiàn)有的標準入侵數(shù)據(jù)包進行模式匹配，從而能夠對相應的入侵行為進行評分。
[0012]本發(fā)明技術方案帶來的有益效果:
[0013]本發(fā)明方案適用于在高校信息安全綜合實訓實驗室中的網(wǎng)絡攻防實驗，在網(wǎng)絡攻防雙方進行完實驗的時候，本系統(tǒng)會根據(jù)抓包服務器和評分服務器自動進行評分，判定輸贏。這樣不僅會對雙方更加公平，同時也提高了整體實驗的評分效率，同時也降低了對任課老師的技術要求，滿足不同群體的實驗需要。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。
[0015]圖1是本發(fā)明的一種網(wǎng)絡攻防實驗的自動評分系統(tǒng)體系架構圖。
【具體實施方式】
[0016]下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0017]本發(fā)明的一種網(wǎng)絡攻防實驗的自動評分系統(tǒng)，是基于數(shù)據(jù)包來分析并自動評分的，用于高校網(wǎng)絡專業(yè)信息安全專業(yè)以及相關專業(yè)的攻防實驗課程，該系統(tǒng)能夠為高校攻防實驗課程提供公平、高效的評分和判斷服務，該系統(tǒng)由攻擊方，防御方，核心交換機，抓包服務器和評分服務器組成。
[0018]攻擊方，在網(wǎng)絡攻防實驗中的攻擊者，在攻擊方的PC里集成了很多攻擊工具，例如nmap掃描器，ddos攻擊工具，sniffer嗅探工具等。
[0019]防御方，在網(wǎng)絡攻防實驗中的防御者，在防御方的PC里集成了各種服務器，如數(shù)據(jù)庫服務器，web服務器等，同時也掛載了一些具有漏洞的網(wǎng)站，供攻擊方來攻擊。
[0020]核心交換機，作為所有攻擊方和防御方數(shù)據(jù)包必須經(jīng)過的地方，也是抓包服務器抓包核心場所，必須保證交換機不會有掉包現(xiàn)場。
[0021]抓包服務器，是整個評分系統(tǒng)的核心，這服務器連接在核心交換機的鏡像口，讓所有經(jīng)過交換機的數(shù)據(jù)包能被抓到，目前常用的抓包工具有MiniSniffer、SnifferPro,Wireshark和協(xié)議分析儀等。
[0022]除了在抓包服務器安裝必要的抓包工具以外，還可以通過以下途徑去進行數(shù)據(jù)包的抓取。
[0023]1、搭建網(wǎng)橋抓取數(shù)據(jù)包，具有兩個網(wǎng)卡的計算機可以作為一個透明網(wǎng)橋進行使用。因此可以接入一個雙網(wǎng)卡的計算機到鏈路中，在該技術端機中安裝抓包工具，對流經(jīng)該計算機的所有數(shù)據(jù)包進行抓取。網(wǎng)橋對IP層是完全透明的，且對數(shù)據(jù)鏈路層也幾乎是透明的，只會產(chǎn)生輕微的延遲，且兩個網(wǎng)卡也對一些廣播包進行回應。
[0024]2、利用Network Tap抓取數(shù)據(jù)包,Network Tap即網(wǎng)絡分流器,是一個可以接入到鏈路中的硬件設備。它有4個接口:兩個連接被測鏈路的兩端，另外兩個端口輸出雙向數(shù)據(jù)流到安裝轉包工具的計算機。
[0025]抓包服務器對抓到的所有數(shù)據(jù)包傳送到評分服務器上，讓評分服務器進行評分操作。
[0026]評分服務器，就是根據(jù)抓包服務器傳送的數(shù)據(jù)包進行分析，從而剝離出一些與入侵特征相關的標志，然后再將這些標志同現(xiàn)有的入侵特征(即標準入侵數(shù)據(jù)包)進行模式匹配，從而能夠對相應的入侵行為進行評分。
[0027]根據(jù)目前網(wǎng)絡攻防實驗的頻發(fā)程序和所掌握的入侵特征，這個基于數(shù)據(jù)包的自動評分系統(tǒng)能對以下幾種網(wǎng)絡攻防攻擊進行自動評分:
[0028]1、SYN Flood攻擊，這是當前最流行的Dos (拒絕服務工具)與DDos (分布式拒絕服務攻擊)的方式之一，這是一個利用TCP協(xié)議缺陷，發(fā)送大量偽造的TCP連接請求，從而使得被攻擊方資源耗盡(CPU滿負荷或內(nèi)存不足)的攻擊方式。
[0029]2、Land攻擊，這是一個很經(jīng)典的拒絕服務攻擊(Dos)手段。
[0030]3,UDP Flood攻擊，各種各樣的假冒攻擊利用簡單的TCP/IP服務。如Chargen和Echo來傳送毫無用處的數(shù)據(jù)來占用所有的帶寬。通過偽造與某一主機的Chargen服務之間的一次的UDP鏈接，回復地址指向開著Echo服務的一臺主機，這樣就生成在兩臺主機之間的足夠多的無用數(shù)據(jù)流，如果足夠多的數(shù)據(jù)流就會導致帶寬被大量的占用，從而導致拒絕服務。
[0031]4、Port scan (端口掃描),端口掃描本身并沒有對被掃描的主機造成嚴重后果,然而通過端口掃描能夠偵測出系統(tǒng)的漏洞，從而給攻擊者進一步的入侵活動帶來便利。
[0032]5、Teardrop攻擊，這種被國人稱為“淚滴”攻擊的攻擊方法是一種典型的IP碎片攻擊手段。這個攻擊方式利用那些在TCP/IP堆棧實現(xiàn)中信任IP碎片中的包的標題頭所包含的信息實現(xiàn)自己的攻擊，由于IP分段中含有指示該分段所包含的是原包哪一段的信息，所有一些操作系統(tǒng)下的TCP/IP協(xié)議在收到含有重疊偏移的偽造分段時將崩潰。
[0033]本發(fā)明根據(jù)數(shù)據(jù)包特征并匹配現(xiàn)有數(shù)據(jù)包特征進行自動評分，其中數(shù)據(jù)包的抓取是很重要的一環(huán)，現(xiàn)有的抓包工具不能保證能抓取到網(wǎng)絡攻防雙方進行實驗時的所有數(shù)據(jù)包，這樣可能會造成評分結果有誤差，如果在本發(fā)明上在加上一個截圖自動匹配系統(tǒng)，根據(jù)攻防雙方試驗后的截圖進行自動匹配，那樣會使實驗結果更加正確，評分更加合理。
[0034]以上對本發(fā)明實施例所提供的一種網(wǎng)絡攻防實驗的自動評分系統(tǒng)進行了詳細介紹，本文中應用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時，對于本領域的一般技術人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在【具體實施方式】及應用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應理解為對本發(fā)明的限制。
【權利要求】
1.一種網(wǎng)絡攻防實驗的自動評分系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)基于數(shù)據(jù)包來分析并自動評分的，由攻擊方，防御方，核心交換機，抓包服務器和評分服務器組成； 攻擊方，在網(wǎng)絡攻防實驗中的攻擊者，在攻擊方的PC里集成各種攻擊工具； 防御方，在網(wǎng)絡攻防實驗中的防御者，在防御方的PC里集成了各種服務器，例如數(shù)據(jù)庫服務器，Web服務器，同時也掛載了一些具有漏洞的網(wǎng)站，供攻擊方來攻擊； 核心交換機，作為所有攻擊方和防御方數(shù)據(jù)包必須經(jīng)過的地方，也是抓包服務器抓包核心場所，必須保證交換機不會有掉包現(xiàn)場； 抓包服務器，是整個評分系統(tǒng)的核心，其連接在核心交換機的鏡像口，讓所有經(jīng)過交換機的數(shù)據(jù)包能被抓到，抓包服務器對抓到的所有數(shù)據(jù)包傳送到評分服務器上，讓評分服務器進行評分操作； 評分服務器，根據(jù)抓包服務器傳送的數(shù)據(jù)包進行分析，從而剝離出一些與入侵特征相關的標志，然后再將這些標志同現(xiàn)有的標準入侵數(shù)據(jù)包進行模式匹配，從而能夠對相應的入侵行為進行評分。
2.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，攻擊工具包括nmap掃描器，ddos攻擊工具，sniffer嗅探工具。
3.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng),其特征在于,抓包工具包括MiniSniffer、SnifferPro、Wireshark和協(xié)議分析儀。
4.根據(jù)權利要求1或3所述的系統(tǒng)，其特征在于，除了在抓包服務器安裝必要的抓包工具以外，還能夠通過搭建網(wǎng)橋進行數(shù)據(jù)包的抓取，具體為通過搭建網(wǎng)橋抓取數(shù)據(jù)包，具有兩個網(wǎng)卡的計算機可以作為一個透明網(wǎng)橋進行使用，因此接入一個雙網(wǎng)卡的計算機到鏈路中，在該技術端機中安裝抓包工具，對流經(jīng)該計算機的所有數(shù)據(jù)包進行抓取，網(wǎng)橋對IP層是完全透明的，且對數(shù)據(jù)鏈路層也幾乎是透明的，只會產(chǎn)生輕微的延遲，且兩個網(wǎng)卡也對一些廣播包進行回應。
5.根據(jù)權利要求1或3所述的系統(tǒng)，其特征在于，除了在抓包服務器安裝必要的抓包工具以外，還能夠利用Network Tap抓取數(shù)據(jù)包，Network Tap即網(wǎng)絡分流器,是一個可以接入到鏈路中的硬件設備，它有4個接口:兩個連接被測鏈路的兩端，另外兩個端口輸出雙向數(shù)據(jù)流到安裝轉包工具的計算機。
6.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，根據(jù)網(wǎng)絡攻防實驗的頻發(fā)程序和所掌握的入侵特征，基于數(shù)據(jù)包的自動評分系統(tǒng)能對SYN Flood攻擊、Land攻擊、UDP Flood攻擊、Port scan、Teardrop攻擊進行自動評分。
7.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，本發(fā)明還能夠再加上一個截圖自動匹配系統(tǒng)，根據(jù)攻防雙方實驗后的截圖進行自動匹配，這樣會使實驗結果更加正確，評分更加合理。
【文檔編號】H04L29/06GK103701810SQ201310739972
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月26日 優(yōu)先權日:2013年12月26日
【發(fā)明者】柯宗貴, 楊育斌, 李文杰, 馮斌斌, 黎權友 申請人:藍盾信息安全技術股份有限公司