文/諸葛建偉

高校網(wǎng)站安全的“矛”與“盾”(一)

文/諸葛建偉

COST論壇由CCERT、《中國教育網(wǎng)絡(luò)》雜志于2008年共同發(fā)起，采取會員制，面向個人，完全免費，以開放、平等、自由的互聯(lián)網(wǎng)精神運作。如需獲取COST技術(shù)論壇視頻、錄音等資料，請登錄：http://www.cost.edu.cn/。

Web應用從互聯(lián)網(wǎng)誕生以來一直是最為主流的網(wǎng)絡(luò)應用類型，而作為Web應用的承載體——網(wǎng)站也構(gòu)成了互聯(lián)網(wǎng)中最為核心的資源。在高校中，大量的網(wǎng)絡(luò)應用同樣以Web應用程序的方式進行構(gòu)建，并在高校網(wǎng)站群上進行部署，包括學校院系門戶、教學管理系統(tǒng)、網(wǎng)上課程、數(shù)字圖書館、網(wǎng)上辦公等，為高校師生們提供各式各樣的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。為了便于用戶檢索和訪問各種網(wǎng)站服務(wù)資源，近幾年國內(nèi)高校紛紛進行“數(shù)字化校園”項目建設(shè)，打造集中的校園信息門戶，并通過“校園一卡通”來統(tǒng)一各類校園服務(wù)的身份帳號標識和認證與支付途徑，使得高校師生們能夠享受到更加便捷的校園服務(wù)。

然而在以“數(shù)字化校園”和“校園一卡通”為代表的高校信息化建設(shè)過程中，網(wǎng)絡(luò)和信息系統(tǒng)的安全問題卻沒有得到應有的重視。特別是作為承載校園網(wǎng)絡(luò)應用服務(wù)的網(wǎng)站群，在設(shè)計開發(fā)、部署實施和運營維護等關(guān)鍵階段中都存在著明顯的安全問題，因此在面對互聯(lián)網(wǎng)上各種形態(tài)的安全威脅時，國內(nèi)高校網(wǎng)站的安全形勢并不容樂觀。

網(wǎng)站的脆弱性與安全威脅

網(wǎng)站是由服務(wù)器操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)軟件、Web應用程序、數(shù)據(jù)庫所構(gòu)成的復雜信息系統(tǒng)，作為Web應用的服務(wù)提供端，通過傳輸網(wǎng)絡(luò)向Web瀏覽器提供信息數(shù)據(jù)和在線服務(wù)。圖1給出了網(wǎng)站系統(tǒng)的安全威脅層次模型，構(gòu)成網(wǎng)站系統(tǒng)的各個組件層次上所面臨的典型安全威脅和攻擊類型。其包括：

傳輸網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議安全威脅：如針對HTTP明文傳輸協(xié)議的敏感信息監(jiān)聽，在網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層和應用層都存在的假冒身份攻擊，以及拒絕服務(wù)攻擊等；

操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)軟件的安全威脅：網(wǎng)站的宿主操作系統(tǒng)，如Windows Server、Linux等，存在著遠程滲透攻擊和本地滲透攻擊威脅；網(wǎng)站系統(tǒng)上所依賴的I I S、Apache等Web服務(wù)器服務(wù)軟件、數(shù)據(jù)庫服務(wù)、SSH等遠程管理服務(wù)，也不可避免地存在著安全漏洞與弱點，攻擊者可以利用這些漏洞對網(wǎng)站服務(wù)器實施滲透攻擊，或者獲取敏感信息。

Web應用程序安全威脅：程序員在使用ASP、PHP等腳本編程語言實現(xiàn)網(wǎng)站上的Web應用程序時，由于缺乏安全意識或有著不良的編程習慣，最終導致Web應用程序出現(xiàn)安全漏洞，從而被攻擊者滲透利用，包括SQL注入攻擊、XSS跨站腳本攻擊等。

Web數(shù)據(jù)安全威脅：網(wǎng)站上在Web應用程序后臺存儲的關(guān)鍵數(shù)據(jù)內(nèi)容，以及網(wǎng)站客戶輸入的數(shù)據(jù)內(nèi)容，存在著被竊取、篡改及輸入不良信息等威脅。

正因為網(wǎng)站系統(tǒng)在各個構(gòu)成軟件組件層次上都存在著安全威脅，而其中只要一個層次上出現(xiàn)問題，就會對網(wǎng)站的安全性造成損害，因此對于高校網(wǎng)站的運營方和網(wǎng)絡(luò)管理部門而言，在搭建和運營高校網(wǎng)站時，需要關(guān)注到網(wǎng)站系統(tǒng)所面臨的多樣化安全威脅，并采用適當?shù)陌踩胧﹣硪?guī)避這些威脅對網(wǎng)站所帶來的風險。

圖1 網(wǎng)站系統(tǒng)安全威脅層次模型

傳輸網(wǎng)絡(luò)安全威脅和設(shè)防措施

網(wǎng)站服務(wù)器和Web瀏覽器之間的網(wǎng)絡(luò)傳輸通常是基于HTTP協(xié)議，而HTTP協(xié)議是明文傳輸?shù)?，一旦網(wǎng)站服務(wù)器的用戶登錄認證過程仍使用HTTP協(xié)議，而沒有使用加密傳輸?shù)腍TTPS協(xié)議，那么就很容易被網(wǎng)絡(luò)監(jiān)聽從而獲取登錄用戶的用戶名和密碼等敏感信息。比如某高校校園門戶網(wǎng)站仍采用HTTP明文協(xié)議來傳輸校園一卡通用戶名和口令，可以使用Wireshark等網(wǎng)絡(luò)嗅探工具監(jiān)聽登錄交互網(wǎng)絡(luò)通訊過程，并從中很容易地提取到用戶敏感信息?？梢栽O(shè)想在圖書館無線網(wǎng)絡(luò)等共享上網(wǎng)環(huán)境中，一些喜歡惡作劇的好事者或另有所圖的攻擊者可以輕易地監(jiān)聽獲取到其他用戶的校園一卡通帳號信息，并可能利用這些信息進行一些無法預期的惡意攻擊。仍是同一所高校，在網(wǎng)絡(luò)管理部門的聯(lián)網(wǎng)登錄網(wǎng)站上就使用了HTTPS加密協(xié)議進行保護，這種差異反映出不同網(wǎng)站運營者對安全威脅的認知程度，及對安全防護措施水平也是高下立判。

在此種情況下，在高校網(wǎng)絡(luò)服務(wù)群提供了一卡通統(tǒng)一用戶標識之外，還應提供具備高度安全性的單點登錄(SSO)認證機制，從而充分利用統(tǒng)一用戶標識的優(yōu)勢，并將涉及用戶敏感信息的登錄過程均集中在單點上處理，由具有較高安全技術(shù)水平和保障能力的網(wǎng)絡(luò)管理團隊來實施所有校園網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的認證過程，這種機制能夠在投入資源條件限制的情況下，最大化地提升數(shù)字校園對用戶身份敏感信息的安全保障能力。

本文作者所在單位在CNGI試商用項目中已經(jīng)完成了基于Web的網(wǎng)絡(luò)接入認證和單點登錄系統(tǒng)的研發(fā)，正在尋求在高校數(shù)字校園建設(shè)中的推廣部署，感興趣的讀者可以從項目網(wǎng)站http://netsec.ccert.edu.cn/cngi101/上了解更多信息。

操作系統(tǒng)、服務(wù)威脅和設(shè)防措施

目前高校網(wǎng)站服務(wù)器所采用的主流操作系統(tǒng)與Web服務(wù)平臺主要有Windows Server + IIS + MSSQL + ASP/ASP.NET和LAMP（Linux + Apache + MySQL + PHP）架構(gòu)兩大類，而操作系統(tǒng)平臺、用于遠程管理的SSH等網(wǎng)絡(luò)服務(wù)、以及網(wǎng)站所依賴的Web、數(shù)據(jù)庫等網(wǎng)絡(luò)服務(wù)軟件都可能存在著一些安全漏洞和不安全配置，從而能夠被遠程攻擊者滲透攻擊，獲得網(wǎng)站服務(wù)器的訪問權(quán)。這種威脅在管理員疏于管理服務(wù)器，無法保證及時升級安全補丁的情況下尤其嚴重，然而在高校中，大量的網(wǎng)站服務(wù)器并沒有專職的管理員，而依賴于兼職人員進行維護，甚至處于無人看管的狀態(tài)，因此高校網(wǎng)站服務(wù)器是最容易被“網(wǎng)絡(luò)駭客”們所攻擊和利用的。

為了改變高校網(wǎng)站服務(wù)器的糟糕安全狀態(tài)，一方面從機制上，需要建立起對校園核心網(wǎng)站服務(wù)的安全責任制度，需要讓這些服務(wù)器至少有人看管和負責；另一方面從技術(shù)上，應充分利用計算機自動化能力來提升服務(wù)器安全性，包括：

1.設(shè)置操作系統(tǒng)及Web服務(wù)的自動化補丁更新和軟件升級機制

如Windows提供了補丁自動更新機制，高校應盡量促進軟件的正版化，并可通過教育折扣降低軟件正版化的成本，從而能夠合法地利用軟件廠商所提供地自動更新服務(wù)，來對包括Windows、IIS服務(wù)、MSSQL服務(wù)等軟件進行自動化的安全補丁更新。對于具有較高技術(shù)水平的高校，推薦采用Linux等開源軟件來架設(shè)網(wǎng)站服務(wù)器，并可以通過APT／YUM等自動軟件更新工具，結(jié)合Crond計劃任務(wù)管理工具來及時更新系統(tǒng)和相關(guān)服務(wù)軟件。應在每月補丁更新日設(shè)置定期的服務(wù)器人工維護計劃，來確保網(wǎng)站服務(wù)器的安全。

2.使用漏洞遠程掃描軟件和服務(wù)來評估網(wǎng)站服務(wù)器系統(tǒng)安全性

國內(nèi)的商業(yè)漏洞掃描軟件，如綠盟“極光”等，提供了非常優(yōu)秀的系統(tǒng)安全評估功能，但售價較為昂貴，具有技術(shù)能力的安全團隊可以自己使用開源的Nessus和OpenVAS等漏洞掃描器來定期評估高校網(wǎng)站群的服務(wù)器安全，此外，也可以采用目前比較流行的遠程安全評估服務(wù)。

3.采用SCAP安全內(nèi)容自動化協(xié)議來對服務(wù)器安全配置進行核查

安全內(nèi)容自動化協(xié)議(SCAP: Security Content Automation Protocol)是由美國標準化技術(shù)研究院(NIST)在安全自動化技術(shù)發(fā)展潮流中推出的標準協(xié)議，目前正在尋求通過IETF成為國際標準。SCAP協(xié)議提供了一種自動、標準化的方法來維護信息系統(tǒng)的安全，如實現(xiàn)安全配置基線，驗證當前的補丁程序，進行系統(tǒng)安全配置設(shè)置的持續(xù)性監(jiān)測，檢查系統(tǒng)的入侵標志，以及能在任意設(shè)定時刻給出系統(tǒng)的安全狀態(tài)。基于SCAP協(xié)議的FDCC聯(lián)邦桌面核心配置計劃在美國大獲成功，有效地提升了美國聯(lián)邦政府計算機系統(tǒng)的安全性，但SCAP協(xié)議在國內(nèi)的采納、本地化和應用仍處于初期階段，本文作者目前正在開展相關(guān)的研究，也希望能夠和相關(guān)的政府部門、業(yè)界公司、應用單位合作進行研發(fā)、應用推廣與標準化工作，促進安全自動化技術(shù)在中國的發(fā)展。

（作者單位為清華大學網(wǎng)絡(luò)工程研究中心）