近年來,以計算機系統為代表的信息系統建設蓬勃發展,各種新型的信息技術層出不窮;同時,后疫情時代受不確定的疫情波動影響,企業的線下發展明顯失速,數字化、線上化、云化成為很多企業保持增速的解決方案。依托于“云大移智”等新型信息技術實現數字化賦能,企業正在加快數字平臺建設和應用,數據成為驅動企業發展的重要生產要素。
當數據成為企業最重要的核心資產之一,意味著企業必須重視并具備數據安全保護能力,因為唯有數據完整、清晰、安全和可靠,才能為企業產生有效價值。數據安全治理或防護首先依托于數據資產梳理,而數據資產梳理則依托于數據資產發現。數據在企業網絡中必然擁有存儲的載體,如數據庫、文件系統等,而伴隨數字化進程,企業的數據資產散落于各種網絡中,成為數據泄露的風險點;而伴隨著時間流逝,被遺棄或遺忘在網絡中的數據載體將成為最大的隱患。故數據資產發現,首先步驟就是探測發現存儲數據的網絡資產。本文在此介紹當前網絡資產探測的常用方法和技術,并對其優缺點做簡要歸納。
01 網絡資產探測
網絡資產探測通常是指追蹤發現和分析掌握網絡資產情況的過程。通過網絡資產探測,能夠幫助企業組織梳理網絡中當前存活的數據存儲應用和服務,為數據治理資產納管提供信息基礎;此外,還可以據此發現網絡中存在的隱匿非法資產,為及時處理提供便利。網絡資產探測是實現數據治理的重要前提之一, 在數據安全相關工作中具有應用價值。
從探測基礎數據的來源角度進行分類,網絡資產探測主要分為主動探測和被動探測。本文將重點介紹目前網絡資產主動探測。
02 基于高速網絡掃描的主動探測
主動探測方法,主要應用多樣的高速網絡掃描技術,如主機存活檢測、端口掃描和服務鑒別等技術,通過主動向目標網絡資產發送構造的探測數據包,并從返回的響應數據包的相關信息中提取目標特征,與內置特征庫中的特征指紋進行匹配,來實現對操作系統、開放端口、服務應用類型和版本的探測。
03 主機存活檢測
企業的網絡拓撲結構,一般分為二層網絡和三層網絡。二層網絡僅僅通過MAC尋址即可實現通訊,而三層網絡通信需要經過路由器轉發,則必須通過IP路由才能實現跨網段的通信。
基于ARP協議
如果掃描探針與檢測目標處于同一網段的二層網絡當中,那么使用地址解析協議(ARP)掃描技術是很好的選擇。該方法速度快,掃描結果精準,且通常不會有安全措施用于阻止正常的ARP數據包,掃描被干擾的可能性小。但當掃描探針與檢測目標處于不同網段,屬于三層網絡的不同子域時,則應考慮使用其他協議。
基于ICMP協議
為了發現和處理網絡中的各種錯誤,誕生了互聯網控制報文協議(ICMP)。這種協議同樣是屬于TCP/IP協議簇的一個子協議,其是網絡層中的重要成員,可以用于在IP主機、路由器之間傳遞控制消息。ICMP協議數據報文有很多種類,但總體可分為查詢報文和差錯報告報文。其中,查詢報文是用一對請求和應答定義的,也就是說,主機A可以向主機B發送ICMP數據包查詢信息,主機B在接收到該數據包后會給出應答。故通過ICMP查詢報文,即可進行主機存活檢測。
ICMP的響應請求和應答可以用來測試發送和接收兩端鏈路及目標主機TCP/IP協議是否正常,其在當前最常見的實踐應用即是ping命令。然而,由于許多網絡設備的防火墻可能配置禁止該類ICMP報文,故主機掃描可能被阻斷。另尋他法,ICMP查詢報文,除了響應請求和應答外,還包括時間戳請求和應答、地址掩碼請求和應答等,因此,還可以選擇構造這些類型的ICMP數據包進行探測掃描。
ICMP報文種類
基于TCP協議
傳輸控制協議(TCP)是一種面向連接的、可靠的、基于字節流的傳輸層通信協議。建立完整的TCP會話,需要完成三次握手過程,這個過程既耗資源又耗時,所以在高速網絡掃描技術中不會完成整個三次握手,而是僅僅發送SYN或ACK數據包的半連接掃描。對于TCP SYN掃描,在得到響應后發送RST包終止握手;對于TCP ACK掃描,則由被檢測主機返回RST包。基于TCP存活主機發現技術,結果可靠性較高,但是其建立于傳輸層通信,故必須指定端口,限制了使用范圍。
TCP三次握手過程
基于UDP協議
用戶數據報協議(UDP)和TCP類似,也是一種傳輸層協議。然而和TCP協議相比,UDP是一種無連接的協議,它不能和TCP探測那樣依賴于建立連接的過程,而是只能通過是否存在端口關閉網絡不可達時返回的ICMP報文來判斷。此外,由于UDP是無連接不可靠的,對于沒有ICMP報文返回的端口也無法準確判斷是通信成功還是數據包丟失,故其掃描結果的可靠性也相對較低。
04 端口掃描和服務鑒別
端口掃描是服務鑒別的基礎和前提,在探測流程中,先進行端口存活掃描,可以排除關閉的和不可通信端口,縮小后續執行服務版本檢測的規模,提高探測效率。
端口掃描其是建立在傳輸層協議之上的,根據具體協議,可以劃分為TCP端口掃描和UDP端口掃描。在端口掃描中,最流行的TCP端口掃描技術依然是TCP半連接方法,如TCP SYN,通過向目標端口發送SYN包請求連接,目標接收到SYN包后響應SYN/ACK包,探測主機接收到響應后用RST包終止握手。
TCP SYN半連接
在完成端口掃描后,可以嘗試與端口建立完整TCP連接進行服務類型和版本探測。通常情況下,與服務端口建立連接后,數秒時間內,服務會返回Banner歡迎信息,通過將Banner信息與服務特征指紋庫中的特征指紋進行匹配,就可以鑒別并提取該端口對應服務的類型和版本信息,這個過程一般被稱為null probe。如果null probe未能成功匹配服務,則可繼續按照指定順序發送多種預先構造好的探測包,并利用響應數據和特征指紋進行匹配,直到全部匹配結束。
05 結語
網絡資產主動探測的優點是對探測目標更具有針對性,可以通過定制構造探測包對其進行探測,準確率高,探針部署也更加靈活。但其也有一定的局限性,探測目標可能會針對部分常見的探測包請求進行過濾,使得無法準確識別;此外,主動探測會產生額外的探測流量,會在一定程度上增加網絡負載,或多或少會擾動網絡的當前狀態,導致探測結果出現偏差。
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