本發(fā)明涉及智能電網(wǎng)安全領(lǐng)域,具體是基于指紋識別技術(shù)和分布式調(diào)度的IT資產(chǎn)大規(guī)模偵測系統(tǒng)。
背景技術(shù):
智能電網(wǎng)(Smart Power Grids)是建立在集成的、高速雙向通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上,通過先進(jìn)的傳感與測量技術(shù)、設(shè)備技術(shù)、控制技術(shù)以及先進(jìn)的決策支持系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用,實現(xiàn)電網(wǎng)的可靠穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)、高效、環(huán)境友好和使用安全的目標(biāo)。然而,隨著智能電網(wǎng)的建設(shè)和發(fā)展,電力設(shè)備的更新?lián)Q代,導(dǎo)致“信息孤島”問題愈發(fā)突出,造成智能電網(wǎng)中的IT資產(chǎn)管理混亂,進(jìn)而影響信息系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。另外,隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的迅猛發(fā)展,各類因應(yīng)用組件造成的安全事件由應(yīng)用組件所造成的服務(wù)中斷等事故,只能是依靠以負(fù)反饋為主的方式逐級進(jìn)行問題提交。對于異構(gòu)的應(yīng)用組件,在某一應(yīng)用組件出現(xiàn)安全風(fēng)險時只能被動的進(jìn)行單一的針對性修復(fù)或防御策略追加,而無法有效匹配全網(wǎng)中所有受影響的應(yīng)用組件,并進(jìn)行統(tǒng)一的安全修復(fù)和防御策略追加。對于智能電網(wǎng)空間應(yīng)用組件的變更、系統(tǒng)升級等變化無法進(jìn)行有效探測、追溯和安全預(yù)警,為改變被動防御的現(xiàn)狀,實現(xiàn)智能電網(wǎng)中IT資產(chǎn)的主動識別、追溯,并建立有效的積極防御體系,需要建立長期的資產(chǎn)全狀態(tài)管理及預(yù)警能力,通過周期化、自動化的軟硬件資產(chǎn)普查,掌握各類資產(chǎn)的安全屬性,并在漏洞爆發(fā)時可以做到有效應(yīng)對,從而更符合各種政策規(guī)范的要求,為智能電網(wǎng)空間的穩(wěn)定運(yùn)行提供技術(shù)保障。
綜上所述,智能電網(wǎng)和信息化技術(shù)的發(fā)展對于IT資產(chǎn)大規(guī)模偵測的全面性和精確性提出了較高的要求,需要設(shè)計一種具備IT資產(chǎn)自主發(fā)現(xiàn)能力和全方位 信息定位能力的大規(guī)模偵測系統(tǒng)。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為了解決智能電網(wǎng)的安全性和穩(wěn)定性問題,本發(fā)明提供了一種智能電網(wǎng)中的IT資產(chǎn)大規(guī)模偵測系統(tǒng),利用指紋識別技術(shù),對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備組件進(jìn)行識別,并采用分布式架構(gòu)設(shè)計實現(xiàn)了對智能電網(wǎng)中IT資產(chǎn)的大規(guī)模偵測。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
一種智能電網(wǎng)中的IT資產(chǎn)大規(guī)模偵測系統(tǒng),包含調(diào)度服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和若干臺網(wǎng)絡(luò)設(shè)備指紋獲取服務(wù)器;
所述調(diào)度服務(wù)器用于獲取偵測任務(wù)并將偵測任務(wù)按一定規(guī)則分配給各網(wǎng)絡(luò)設(shè)備指紋獲取服務(wù)器;
所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備指紋獲取服務(wù)器用于在接收到調(diào)度服務(wù)器分配的偵測任務(wù)后對智能電網(wǎng)中的IP目標(biāo)進(jìn)行組件指紋探測掃描,通過將掃描到的數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中的指紋庫進(jìn)行指紋對比,獲取偵測結(jié)果,并將掃描到的數(shù)據(jù)和偵測結(jié)果發(fā)送給數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的目標(biāo)庫和指紋偵測結(jié)果庫;
所述數(shù)據(jù)庫服務(wù)器用于提供目標(biāo)庫、指紋庫和指紋偵測結(jié)果庫的查詢、更新、索引。
依據(jù)上述特征,所述組件指紋探測掃描包含以下步驟:
(1.1)對IP目標(biāo)進(jìn)行端口探測,獲得至少一個開放端口和一個關(guān)閉端口,其中IP目標(biāo)包括Web服務(wù)器,Web應(yīng)用,操作系統(tǒng);
(1.2)構(gòu)造若干個探測報文,所述探測報文包含序列號和可選項的TCP探測報文、ICMP探測報文、ECN的TCP探測報文、關(guān)閉端口的TCP探測報文,關(guān)閉端口的UDP探測報文;
(1.3)將所述探測報文發(fā)送給IP目標(biāo),若某個報文沒有應(yīng)答,則重新發(fā)送一 次;
(1.4)提取目標(biāo)指紋,結(jié)合目標(biāo)的已知操作系統(tǒng)類型,構(gòu)造先驗指紋庫;
(1.5)使用構(gòu)造的先驗指紋庫探測新的IP目標(biāo);
(1.6)使用HTTP協(xié)議連接遠(yuǎn)程Web服務(wù)器獲取相應(yīng)應(yīng)答報文,通過比較應(yīng)答報文特征來識別Web服務(wù)器類別與版本。
依據(jù)上述特征,所述步驟1.1中:若IP目標(biāo)為Web服務(wù)器時,主要探測:智能電網(wǎng)空間中網(wǎng)站響應(yīng)頭部數(shù)據(jù)、網(wǎng)站文件類型、網(wǎng)站對400錯誤響應(yīng)的返回、網(wǎng)站對500錯誤響應(yīng)的返回、網(wǎng)站對超長請求的響應(yīng)返回、網(wǎng)站對畸形請求的響應(yīng)返回、服務(wù)端口標(biāo)識回顯;
若IP目標(biāo)為Web應(yīng)用時,主要探測:智能電網(wǎng)空間中網(wǎng)站響應(yīng)頭部信息、HTML頁面內(nèi)META標(biāo)簽信息、HTML內(nèi)JS、CSS等鏈接信息、特殊URL地址及URL參數(shù)、COOKIE/Session內(nèi)特征字段特定文件名、文件內(nèi)容及文件MD5。
依據(jù)上述特征,所述指紋對比包含以下步驟:
(2.1)從IP目標(biāo)響應(yīng)的探測報文中提取出包含源IP地址、目的IP地址的基本信息及屬性信息,整理成統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式,進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化指紋數(shù)據(jù);
(2.2)通過聚類方法消除指紋數(shù)據(jù)中的噪聲;
(2.3)再利用基于屬性相似的概率關(guān)聯(lián)方法將消除噪聲的指紋數(shù)據(jù)與指紋庫中的指紋信息進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析,得到偵測結(jié)果。
優(yōu)選地,所述數(shù)據(jù)庫服務(wù)器采用MongoDB型分布式數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)分布式存儲。
優(yōu)選地,所述調(diào)度服務(wù)器包含任務(wù)下發(fā)子模塊、進(jìn)度匯總模塊和異常處理模塊,所述用于任務(wù)下發(fā)子模塊用于將接收到的偵測任務(wù)放到偵測任務(wù)隊列中,并將偵測任務(wù)隊列中的任務(wù)按照任務(wù)下發(fā)標(biāo)準(zhǔn)接口傳遞給各網(wǎng)絡(luò)設(shè)備指紋獲取服務(wù)器;所述進(jìn)度匯總模塊用于將網(wǎng)絡(luò)設(shè)備指紋獲取服務(wù)器反饋的偵測任務(wù)執(zhí) 行狀況進(jìn)行匯總;所述異常處理模塊用于在接收到網(wǎng)絡(luò)設(shè)備指紋獲取服務(wù)器的異常報告或超出一定時間無法連接網(wǎng)絡(luò)設(shè)備指紋獲取服務(wù)器,將下發(fā)給網(wǎng)絡(luò)設(shè)備指紋獲取服務(wù)器的偵測任務(wù)轉(zhuǎn)移到其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備指紋獲取服務(wù)器繼續(xù)執(zhí)行。
優(yōu)選地,所述任務(wù)下發(fā)子模塊還用于根據(jù)采集服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)速度優(yōu)選將偵測任務(wù)下發(fā)給速度快的采集服務(wù)器。
進(jìn)一步,所述的IT資產(chǎn)大規(guī)模偵測系統(tǒng)還包含UI服務(wù)器,所述UI服務(wù)器
用于提供人機(jī)交互界面,將用戶提出的偵測任務(wù)發(fā)送給調(diào)度服務(wù)器。
進(jìn)一步,所述的IT資產(chǎn)大規(guī)模偵測系統(tǒng)還包含日志服務(wù)器,所述日志服務(wù)
器用于進(jìn)行日志管理。
進(jìn)一步,所述的IT資產(chǎn)大規(guī)模偵測系統(tǒng)還包含任務(wù)管理器,所述任務(wù)管理
器用于對IT資產(chǎn)大規(guī)模偵測系統(tǒng)內(nèi)部任務(wù)進(jìn)行管理。
本發(fā)明的有益效果是具備對智能電網(wǎng)空間中IT資產(chǎn)的自主發(fā)現(xiàn)能力,對IT資產(chǎn)進(jìn)行全方位信息定位,實現(xiàn)對智能電網(wǎng)空間的全面、實時、精確偵測。
附圖說明
圖1為本發(fā)明智能電網(wǎng)中的IT資產(chǎn)大規(guī)模偵測系統(tǒng)拓?fù)鋱D;
圖2為本發(fā)明智能電網(wǎng)中的IT資產(chǎn)大規(guī)模偵測系統(tǒng)組成圖;
圖3為本發(fā)明所述系統(tǒng)分布式數(shù)據(jù)存儲示意圖;
圖4為本發(fā)明所述系統(tǒng)任務(wù)調(diào)度流程圖;
圖5為仿真測試2中心臟出血漏洞數(shù)目隨時間變化示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。本發(fā)明實施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下實施,給出了詳細(xì)的實施方式和具體的操作過程,但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下面的實施例。
本發(fā)明智能電網(wǎng)中IT資產(chǎn)大規(guī)模偵測系統(tǒng)包括調(diào)度服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備指紋獲取服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和UI服務(wù)器等,經(jīng)由路由器進(jìn)行連接,通過任務(wù)調(diào)度,利用分布式存儲等技術(shù),完成對智能電網(wǎng)中各局域網(wǎng)設(shè)備的指紋獲取和判別,系統(tǒng)部署參考附圖圖1。各服務(wù)器硬件配置見表一。
表一
本發(fā)明智能電網(wǎng)中IT資產(chǎn)大規(guī)模偵測系統(tǒng)利用指紋探測技術(shù),對智能電網(wǎng)空間設(shè)備進(jìn)行大規(guī)模偵測。系統(tǒng)包括調(diào)度服務(wù)器、UI(User Interface,用戶界面)服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備指紋獲取服務(wù)器等,核心是由網(wǎng)絡(luò)設(shè)備指紋獲取服務(wù)器構(gòu)成的基于指紋庫的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備組件識別模塊,其偵測目標(biāo)對象包括智能電網(wǎng)中的服務(wù)器、應(yīng)用程序服務(wù)器、路由器、防火墻、網(wǎng)絡(luò)攝像頭和交換機(jī)等。另外,由于智能電網(wǎng)空間的IT資產(chǎn)信息多、規(guī)模大,所以調(diào)度服務(wù)器采 用分布式技術(shù),對偵測任務(wù)建立探測引擎集群,實現(xiàn)對智能電網(wǎng)中IT資產(chǎn)的大規(guī)模分布式偵測和采集任務(wù)。其具體拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)參考附圖圖1,其中:
調(diào)度服務(wù)器采用分布式調(diào)度技術(shù),分為分布式數(shù)據(jù)存儲和任務(wù)調(diào)度,對偵測任務(wù)建立探測引擎集群,實現(xiàn)對智能電網(wǎng)中IT資產(chǎn)的大規(guī)模分布式偵測和采集任務(wù);
UI服務(wù)器為界面有關(guān)的軟件人機(jī)交互、操作邏輯等提供服務(wù),操作界面包含報表、站點(diǎn)管理、系統(tǒng)管理等,其中報表信息從數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中獲取,站點(diǎn)管理、系統(tǒng)管理的信息從調(diào)度服務(wù)器中獲?。?/p>
數(shù)據(jù)庫服務(wù)器為智能電網(wǎng)空間應(yīng)用提供包括查詢、更新、事務(wù)管理、索引、高速緩存、查詢優(yōu)化、安全及多用戶存取控制等操作,為調(diào)度服務(wù)器、UI服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備指紋獲取服務(wù)器等提出的請求提供全方位服務(wù),并提供了用于數(shù)據(jù)操縱的標(biāo)準(zhǔn)接口API、監(jiān)控性能、并發(fā)控制等工具,由DBA(Database Administrator,數(shù)據(jù)庫管理員)統(tǒng)一負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)庫訪問及網(wǎng)絡(luò)管理的授權(quán)任務(wù);
網(wǎng)絡(luò)設(shè)備指紋獲取服務(wù)器根據(jù)返回信息,利用指紋比對技術(shù),結(jié)合指紋數(shù)據(jù)庫,對該設(shè)備所使用的組件類型進(jìn)行識別,指紋數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)請求由網(wǎng)絡(luò)設(shè)備指紋獲取服務(wù)器發(fā)出,數(shù)據(jù)庫服務(wù)器接收到請求后進(jìn)行查詢、更新、事務(wù)管理、索引、高速緩存、查詢優(yōu)化、安全及多用戶存取控制等操作。
指紋對比技術(shù)首先采用聚類算法消除指紋數(shù)據(jù)中的噪聲(異常數(shù)據(jù)),再將處理后的數(shù)據(jù)與指紋數(shù)據(jù)庫中的信息進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析。指紋對比過程主要由屬性提取、信息標(biāo)準(zhǔn)化、聚類引擎、關(guān)聯(lián)分析四部分組成。在聚類實現(xiàn)前,通過對采集到的報文分析,提取出源IP地址、目的IP地址等基本信息及屬性信息,整理成統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式,進(jìn)行信息標(biāo)準(zhǔn)化。通過聚類,消除指紋數(shù)據(jù)中的噪聲(異常數(shù)據(jù)),再利用基于屬性相似的概率關(guān)聯(lián)方法將處理后的數(shù)據(jù)與指紋數(shù)據(jù)庫中 其他指紋信息進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析,為智能電網(wǎng)中的IT資產(chǎn)大規(guī)模偵測提供數(shù)據(jù)支撐。
本發(fā)明所述智能電網(wǎng)中的IT資產(chǎn)大規(guī)模偵測系統(tǒng)的組成參考附圖圖2。偵測目標(biāo)對象包括智能電網(wǎng)中的服務(wù)器、應(yīng)用程序服務(wù)器、路由器、防火墻、網(wǎng)絡(luò)攝像頭和交換機(jī)等;偵測掃描模塊由分布式調(diào)度和各個端口探測引擎構(gòu)成,其中分布式調(diào)度模塊由調(diào)度服務(wù)器負(fù)責(zé),各端口探測引擎存在于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備指紋獲取服務(wù)器中;數(shù)據(jù)中心主要由數(shù)據(jù)庫服務(wù)器構(gòu)成包括數(shù)據(jù)庫主服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫從服務(wù)器,管理指紋庫、目標(biāo)庫和指紋探測結(jié)果庫;數(shù)據(jù)展示模塊由UI服務(wù)器對數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中存儲的指紋、目標(biāo)和指紋探測結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)統(tǒng)計和數(shù)據(jù)導(dǎo)出操作;綜合管理模塊的引擎管理操作由調(diào)度服務(wù)器完成,日志管理和任務(wù)管理操作分別由日志管理服務(wù)器、任務(wù)管理服務(wù)器完成。分布式調(diào)度模塊管理各個端口探測引擎,針對偵測目標(biāo)對象,結(jié)合指紋庫,進(jìn)行周期性的組件指紋探測,并將結(jié)果數(shù)據(jù)存儲入庫,供數(shù)據(jù)展示模塊調(diào)用,進(jìn)行查詢、統(tǒng)計、導(dǎo)出等操作。探測結(jié)果存儲在指紋探測結(jié)果庫中,通過數(shù)據(jù)展示模塊對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)統(tǒng)計和數(shù)據(jù)導(dǎo)出等功能。綜合管理模塊負(fù)責(zé)任務(wù)管理、引擎管理以及日志管理,保證系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。用戶建立任務(wù)后,UI通過API接口傳遞到后臺數(shù)據(jù)庫,由調(diào)度服務(wù)器獲取任務(wù)并將任務(wù)按一定分配規(guī)則分配給各網(wǎng)絡(luò)設(shè)備指紋獲取服務(wù)器,分配規(guī)則可以按照偵測任務(wù)的先后順序、優(yōu)先級、先后順預(yù)與優(yōu)先級的組合或者其它次序。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備指紋獲取服務(wù)器接收任務(wù)后執(zhí)行檢測功能,通過命令行參數(shù)驅(qū)動Xmap、Wmap和POC(Proof of Concept,驗證測試)功能的執(zhí)行,獲取到相應(yīng)數(shù)據(jù)后,以IP或域名的方式歸類到相應(yīng)字段,再通過調(diào)度算法將獲取數(shù)據(jù)入庫到MongoDB。最終由UI接口從數(shù)據(jù)庫提取相應(yīng)數(shù)據(jù)完成信息的展示。
網(wǎng)絡(luò)設(shè)備指紋獲取服務(wù)器所執(zhí)行的指紋探測技術(shù)包括Web服務(wù)器指紋探測、 Web應(yīng)用指紋探測和操作系統(tǒng)指紋探測:
1、Web服務(wù)器指紋探測模塊主要通過探測:智能電網(wǎng)空間中網(wǎng)站響應(yīng)頭部數(shù)據(jù)、網(wǎng)站文件類型、網(wǎng)站對400錯誤響應(yīng)的返回、網(wǎng)站對500錯誤響應(yīng)的返回(如果存在)、網(wǎng)站對超長請求的響應(yīng)返回、網(wǎng)站對畸形請求的響應(yīng)返回、服務(wù)端口標(biāo)識回顯等請求,并利用返回信息作為判別依據(jù)對Web服務(wù)器的指紋進(jìn)行判斷,再通過指紋解析引擎獲得目標(biāo)網(wǎng)站的Web服務(wù)器發(fā)行版本及版本號等信息,同時,這些探測信息可用于輔助判斷遠(yuǎn)程服務(wù)器上運(yùn)行的操作系統(tǒng)、WEB腳本語言、Web組件及相應(yīng)版本型號;
2、Web應(yīng)用指紋探測模塊利用高精度的指紋識別技術(shù)對Web應(yīng)用進(jìn)行精確識別,主要通過探測Web應(yīng)用服務(wù)器上所運(yùn)行的第三方Web組件特征信息來判斷其所使用的組件情況和具體版本信息,包括以下幾個請求和返回信息進(jìn)行Web應(yīng)用指紋判斷:智能電網(wǎng)空間中網(wǎng)站響應(yīng)頭部信息、HTML頁面內(nèi)META標(biāo)簽信息、HTML內(nèi)JS、CSS等鏈接信息、特殊URL地址及URL參數(shù)、COOKIE/Session內(nèi)特征字段特定文件名、文件內(nèi)容及文件MD5,并將這些信息進(jìn)行組合匹配,包括:網(wǎng)站響應(yīng)頭部信息、HTML頁面信息、特殊URL信息、網(wǎng)站文件MD5哈希值信息等;
3、操作系統(tǒng)指紋探測模塊基于Nmap端口掃描工具,不斷持續(xù)跟蹤和分析不同版本操作系統(tǒng)在TCP/IP棧中的數(shù)據(jù)特征,獲得網(wǎng)站開放端信息、端口上的協(xié)議類型和版本號等信息。通過對掃描結(jié)果的處理,從Banner中獲取網(wǎng)站使用的Web容器及類型以及其它應(yīng)用的信息。不同操作系統(tǒng)在接收TCP或UDP請求時,其返回的數(shù)據(jù)填充內(nèi)容、IP頭中的SEQ NUMBER等特征呈現(xiàn)出不同的規(guī)律,在該規(guī)律上進(jìn)行深度挖掘,可以精確識別操作系統(tǒng)服務(wù)版本及其版本號。
本發(fā)明所述系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備指紋獲取服務(wù)器是整個系統(tǒng)的核心,它采用如下 方法進(jìn)行探測:
(1)對IP目標(biāo)進(jìn)行端口探測,獲得至少一個開放端口和一個關(guān)閉端口;
(2)構(gòu)造16個探測報文,包含6個序列號和可選項的TCP探測報文,2個ICMP探測報文,1個ECN的TCP探測報文,6個關(guān)閉端口的TCP探測報文,1個關(guān)閉端口的UDP探測報文;
(3)構(gòu)造的16個探測報文,確保每個報文在100ms內(nèi)發(fā)送。如果某個報文沒有應(yīng)答,則重新發(fā)送一次;
(4)提取目標(biāo)指紋,結(jié)合目標(biāo)的已知操作系統(tǒng)類型,構(gòu)造先驗指紋庫;
(5)使用構(gòu)造的先驗指紋庫探測新的目標(biāo)主機(jī);
(6)使用HTTP協(xié)議連接遠(yuǎn)程Web服務(wù)器獲取相應(yīng)應(yīng)答報文,通過比較應(yīng)答報文特征來識別Web服務(wù)器類別與版本。
本發(fā)明所述系統(tǒng)采用分布式調(diào)度技術(shù),該技術(shù)分為分布式數(shù)據(jù)存儲和任務(wù)調(diào)度,其中分布式數(shù)據(jù)存儲功能由數(shù)據(jù)庫服務(wù)器完成,任務(wù)調(diào)度由調(diào)度服務(wù)器完成。
1、分布式數(shù)據(jù)存儲采用MongoDB這一文檔型分布式數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)分布式存儲,如附圖圖3所示,多個節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器用于存儲網(wǎng)站檢測的相關(guān)數(shù)據(jù)及結(jié)果數(shù)據(jù)、統(tǒng)計數(shù)據(jù)等大量數(shù)據(jù)內(nèi)容,其中MongoDB把數(shù)據(jù)保存到其他機(jī)器當(dāng)中,所用到的MongodbShard指的是分片,Shard為水平方向的多節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)分散存儲,通過并行計算可滿足大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)空間數(shù)據(jù)的并發(fā)訪問、處理和分析等需求,并采用主從存儲和分片存儲方法。
2、任務(wù)調(diào)度模塊,調(diào)用各組件指紋探測模塊,對智能電網(wǎng)中各局域網(wǎng)內(nèi)的IP目標(biāo)進(jìn)行組件指紋探測掃描;最后任務(wù)調(diào)度模塊將掃描結(jié)果寫入目標(biāo)組件指紋數(shù)據(jù)庫,完成了整個系統(tǒng)的任務(wù)生成、任務(wù)分發(fā)、任務(wù)接收、任務(wù)執(zhí)行、異 常處理、數(shù)據(jù)統(tǒng)計、任務(wù)復(fù)雜均衡等功能,其執(zhí)行流程參考附圖圖4。當(dāng)任務(wù)下發(fā)時,偵測任務(wù)自動將大的偵測任務(wù)拆分為內(nèi)部小任務(wù),并將小任務(wù)存放任務(wù)隊列。內(nèi)部小任務(wù)按照任務(wù)下發(fā)標(biāo)準(zhǔn)接口,傳遞給檢測模塊節(jié)點(diǎn)。各業(yè)務(wù)層的業(yè)務(wù)檢測模塊均提供標(biāo)準(zhǔn)的任務(wù)接受API,任務(wù)下發(fā)子模塊,驗證任務(wù)參數(shù)數(shù)據(jù)的正確性,并將任務(wù)參數(shù)數(shù)據(jù)按照API規(guī)范傳遞到各個業(yè)務(wù)層檢測節(jié)點(diǎn)。為保證負(fù)載均衡,任務(wù)下發(fā)算法在內(nèi)部自動將大的偵測任務(wù)拆分為小的任務(wù),存放到隊列,將隊列中的任務(wù)下發(fā)給多個區(qū)域的多個業(yè)務(wù)檢測單元;其間會記錄各個檢測單元到目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)的速度,用于指導(dǎo)下一批次任務(wù)優(yōu)選最快的檢測單元。當(dāng)下發(fā)給檢測節(jié)點(diǎn)的任務(wù)由于檢測節(jié)點(diǎn)服務(wù)器故障或網(wǎng)絡(luò)故障而無法完成時,異常處理模塊接受檢測節(jié)點(diǎn)的異常報告或超出一定時間無法連接檢測節(jié)點(diǎn)時,自動將下發(fā)給該檢測節(jié)點(diǎn)的任務(wù)轉(zhuǎn)移到其他節(jié)點(diǎn)繼續(xù)執(zhí)行。最后檢測節(jié)點(diǎn)按照API規(guī)范匯報進(jìn)度,進(jìn)度匯總模塊將這些進(jìn)度信息匯總存儲,供界面讀取。
智能電網(wǎng)中IT資產(chǎn)大規(guī)模偵測系統(tǒng)采用B/S架構(gòu),支持集群方式的集中部署、統(tǒng)一管理。系統(tǒng)中各服務(wù)器部署于內(nèi)網(wǎng)中,與外網(wǎng)保持物理隔離;網(wǎng)絡(luò)設(shè)備指紋獲取服務(wù)器部署在核心交換機(jī)鏡像端口上,通過路由器將探測到的指紋數(shù)據(jù)傳輸?shù)较到y(tǒng)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器內(nèi)的指紋庫中。
偵測掃描:測試環(huán)境中部署9臺網(wǎng)絡(luò)設(shè)備指紋獲取服務(wù)器和1臺調(diào)度服務(wù)器,9臺組件指紋探測服務(wù)器的端口探測引擎可實現(xiàn)每天約百萬級指紋發(fā)現(xiàn)并由調(diào)度服務(wù)器采用分布式調(diào)度統(tǒng)一對它們進(jìn)行引擎管理。
數(shù)據(jù)中心及數(shù)據(jù)展示:采集到的指紋信息通過路由器傳輸?shù)絻?nèi)網(wǎng)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。仿真實驗測試系統(tǒng)部署了3臺數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和1臺UI服務(wù)器,所有的服務(wù)器均位于內(nèi)網(wǎng),用于數(shù)據(jù)存儲和系統(tǒng)管理。內(nèi)網(wǎng)出口處部署一臺路由器,用于提供傳輸數(shù)據(jù)的保護(hù)。
綜合管理:智能電網(wǎng)中的IT資產(chǎn)偵測系統(tǒng)由內(nèi)智能電網(wǎng)的管理部門通過PC控制端,訪問內(nèi)網(wǎng)中的管理服務(wù)器,進(jìn)行系統(tǒng)的維護(hù)管理。
仿真測試1,智能電網(wǎng)空間各網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,例如路由器和網(wǎng)絡(luò)攝像頭,都具有各自的固件。不同固件就是不同的操作系統(tǒng),屬于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的操作系統(tǒng)。針對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備各自特有的固件進(jìn)行分析,可以研究網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的安全漏洞。固件存在漏洞一般是由程序員在開發(fā)攝像頭功能性程序的過程中疏忽造成,可能導(dǎo)致命令執(zhí)行等高危漏洞,而存在后門帳號可能是開發(fā)人員(個人行為)或者生產(chǎn)廠商(公司行為)預(yù)留的。Dlink路由器的固件是指其內(nèi)部運(yùn)行的系統(tǒng)及程序,系統(tǒng)一般是輕量級的類Unix操作系統(tǒng),而程序用于控制和實現(xiàn)路由器的各種功能。利用IT資產(chǎn)大規(guī)模偵測系統(tǒng),通過基于固件分析的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備漏洞研究技術(shù),可以發(fā)現(xiàn)Dlink路由器中存在安全漏洞的設(shè)備信息。在2013年10月份曝光的Dlink路由器漏洞中,受影響的D-LINK路由固件版本涉及DIR-100、DI-524、DI-524UP、DI-604S、DI-604UP、DI-604+、TM-G5240、TM-G5240、BRL-04R、BRL-04UR、BRL-04CW、BRL-04FWU。通過智能電網(wǎng)中的IT資產(chǎn)大規(guī)模偵測系統(tǒng)探測發(fā)現(xiàn),搭建的電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中約63,000臺設(shè)備受到影響。
仿真測試2,心臟出血漏洞通過讀取智能電網(wǎng)空間網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器內(nèi)存,攻擊者可以訪問敏感數(shù)據(jù),從而危及服務(wù)器和用戶的安全。敏感的安全數(shù)據(jù),如服務(wù)器的專用主密鑰,可使攻擊者在服務(wù)器和客戶端未使用完全正向保密時,通過被動中間人攻擊解密當(dāng)前或已存儲的傳輸數(shù)據(jù);或在通信方使用完全正向保密的情況下,發(fā)動主動中間人攻擊。攻擊者無法控制服務(wù)器返回的數(shù)據(jù),因為服務(wù)器會響應(yīng)隨機(jī)的內(nèi)存塊。利用智能電網(wǎng)中IT資產(chǎn)大規(guī)模偵測系統(tǒng),在基于Opnet搭建的電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通信仿真環(huán)境中,偵測結(jié)果發(fā)現(xiàn)714828個主機(jī)處于易受攻擊狀態(tài)。附圖圖5為心臟出血漏洞數(shù)目隨時間變化示意圖,在該示意圖 顯示隨著時間推移,心臟出血漏洞正逐步被修復(fù)。
可以理解的是,對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說,可以根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變,而所有這些改變或替換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。