IDS和IPS的比较

Posted 2020-09-05

IDS和IPS的比较：

一、引言
　　由于现在有了因特网，网络安保已经成了工业企业最关注的话题。入侵检测系统（IDS）用于检测那些不需要对工业自动化控制系统（IACS）访问和操作，特别是通过网络。它是一种专用工具，知道如何分析和解释网络流量和主机活动。 IDS的主要目标是对IACS网络检测入侵和入侵企图，让网络管理员采取适当的缓解和补救措施。IDS不会阻止这些攻击，但会让用户知道什么时候发生了攻击。
　　此外，IDS把已知的攻击特征和相关的活动、流量、行为模式存储到数据库，当监测数据发现存储的特征与当前的特征或者行为非常接近时，通过比对就可以识别出来。这时，IDS能发出警报或警示，并搜集这些破坏活动的证据。

　　入侵检测提供了一种识别的方法，因此可以对系统的攻击进行反应。检测到攻击是一回事，阻止攻击则是另一回事。这时，最高等级的IT安保行动是防止攻击和可能的灾害；而IDS往往只能带来一点点这样的功能。因此，对入侵检测系统功能的扩展，就产生了入侵防御系统（IPS）。在当前防御能力不足的情况下，驱动了这一新的安全产品诞生，被称为入侵防御系统。
　　入侵防御系统是一种网络安全设备，监控网络和系统的活动，对恶意或有害的行为可以进行实时反应，以阻止或防止这些活动带来的破坏。
　　IPS是基于应用内容来决定是否能对IACS进行访问，而不是像传统的防火墙，用IP地址或端口做决定。这种系统采用的是积极的防御机制，在正常的网络信息流中检测恶意数据包并阻止其入侵，看在任何损害发生之前自动阻断恶意流量，而不是简单地提出警报，或者在恶意的有效载荷已交付之后再动作。
　　二、入侵检测系统
　　IDS对网络信息进行分析，发现恶意活动时就立即报警。在攻击开始后他们一般都能够发出特殊报文复位TCP连接，有些甚至可以与防火墙系统连接，马上重写防火墙的规则集。
　　IDS有两种基本类型，即特征型和启发型。运行在工作站上的IDS被称为主机入侵检测系统（HIDS），而那些独立在网络上运行的设备被称为网络入侵检测系统（NIDS）。 HIDS利用其主机的资源，在主机上监测信息流检测攻击。NIDS作为一种独立设备在网络上监测信息流检测攻击。 NIDS也有两种形式，特征型NIDS和启发型NIDS。这两种类型提供了不同程度的网络入侵检测。
　　今天，我们可以按照IDS所监视的活动、流量、交易、或系统来区分IDS：
　　"    监测网络连接和骨干寻找攻击特征的IDS被称为：基于网络的IDS，而那些在主机上运行，保卫和监视操作和文件系统入侵迹象的IDS，被称为基于主机的IDS；
　　"    作为远程检测并向中央管理站报告的IDS组，被称为分布式IDS；
　　"    一个网关IDS是一种网络IDS，部署在内部网络和其他网络之间，监视进出内部网络中转站的信息流。
　　"    侧重于理解和分析特定应用程序逻辑以及底层协议的IDS通常被称为应用IDS。
　　按照事件分析方法也可以区分不同的IDS。有的IDS主要使用特征检测技术。这与许多防病毒程序的方法类似，使用病毒特征码（特征）来识别，并阻止受感染的文件、程序或活动Web内容进入计算机。依靠当前网络流量和正常活动的差异发出入侵警告的IDS被称为异常检测系统（ADS）。这种类型的IDS通常捕捉来自网络的数据，对数据使用ADS规则检出差异。
　　漏报与误报
　　考虑组织机构的首要安保指标是NIDS检测攻击的准确性和准确性频率。为了确定启发型和特征型NIDS的准确率，要对这些系统的漏报和误报进行统计。误报与特征型NIDS相关。特征型NIDS需要把其数据库中的特征与进入网络的数据特征进行匹配。
　　已知病毒和其他恶意代码的特征放在数据库中用于特征匹配。其结果，任何具有特征的攻击可以被准确地识别和检出。不幸的是，新创建的恶意代码或更改后的已知病毒使系统无法发现，这被称为漏报。这种缺点是特征型NIDS的缺陷，不具备检测新型攻击或改头换面攻击的能力。特征型NIDS还会误报的情况是使用过时的恶意特征，可能会对一个新的良性应用特征报警，这要到特征更新后才能消除。
　　不同于特征型NIDS，启发型系统的漏报率比较低。他们不依赖特征，使用统计和行为模式做为手段，所以能够检测到新型的恶意代码。启发型NIDS使用用户、应用和其他程序文件的行为模式开发正常和不正常的行为模式，然后用来检测攻击的发生。接着，系统内用户或程序的任何行为偏差将被检出和标记，然后产生一个报警。
　　不幸的是，大多数报警都是良性的，误报是导出的结果。例如，一个程序员具有系统各个方面的授权，但通常处理的是程序文件，在访问日志文件后，结果被标记和报警，因为他偏离了程序员的正常行为。高误报，这会导致系统管理员对启发型NIDS有清楚的认识，检查少则报警多。虽然，高误报率是可以解决的。按照启发型NIDS的结构，基于连续抽样统计和行为模式细化进行分析，可供使用的采样数据容量越大，区分良性应用行为与恶意应用的行为偏差的能力就越强。
　　三、入侵防御系统
　　IPS已经成为IT安保系统中的一个强大工具和重要组件。IPS是这样一种设备：具有检测已知和未知攻击并具有成功防止攻击的能力。
　　IDS技术与IPS技术有一个重要的区别。IPS技术可以对检测出的威胁进行响应，通过尝试防止攻击。按照他们使用的响应技术，可分为以下几类。
1.IPS的响应技术
　　a. IPS可以阻止攻击本身。它可以使攻击的网络连接或用户会话终止，并阻止攻击者的帐号、IP地址、或其他属性。
　　b. IPS可以改变安保环境。IPS可以改变安保控制的配置瓦解攻击。
　　c. IPS可以改变攻击内容。IPS技术可以移去或更换攻击的恶意部分，使其成为良性报文。
2. IPS的方法
　　IPS使用多种方法保护网络。
　　a．基于特征的IPS
　　这是许多IPS解决方案中最常用的方法。把特征添加到设备中，可识别当前最常见的攻击。这就是为什么它也被称为模式匹配IPS。特征库可以添加、调整和更新，以应对新的攻击。
　　b．基于异常的IPS
　　它也被称为基于行规的IPS。它试图找出偏离工程师定义为正常的活动。基于异常的方法可以用统计异常检测和非统计异常检测。基于策略的IPS：它更关心的是是否执行组织的安保策略。如果检测的活动违反了组织的安保策略就触发报警。使用这种方法的IPS，要把安全策略写入设备之中。
　　c．基于协议分析的IPS
　　它与基于特征的方法类似。大多数情况检查常见的特征，但基于协议分析的方法可以做更深入的数据包检查，能更灵活地发现某些类型的攻击。
　　3. IPS技术
　　IPS基本上有两大主流技术，基于主机和基于网络的。
　　a．基于主机的IPS-HIPS
　　HIPS见图1所示，HIPS监视单个主机的特性和发生在主机内可疑活动的事件。HIPS的例子可以是监视有线和无线网络信息流、系统日志、运行过程、文件访问和修改、系统和应用配置的变化。大多数HIPS具有检测软件，安装在代理的主机上。每个代理监视一台主机上的活动，并执行预防行动。代理将数据传输到管理服务器。每个代理通常用于保护服务器、台式机或笔记本电脑、或者应用服务。
　　HIPS在要监视的主机上安装传感器（sensor），这会影响主机性能，因为传感器要消耗资源。

　　图1：基于主机的入侵防御系统。

　　b．基于网络的IPS-NIPS
　　NIPS如图2所示，NIPS监视特定网段或设备的网络流量，并分析网络、传输和应用的协议，识别可疑的活动。

　　图2：网络入侵防御系统

　　除了传感器，NIPS组件类似于HIPS技术。NIPS传感器监视和分析一个或多个网络段上的网络活动。传感器有两种格式：设备传感器，它由专门的硬件和软件组成，并针对NIPS使用进行了优化；软件传感器，可以安装到符合特定规范的主机上。
　　代理部署到现有网络上的主机，这些组件通常用于网络通信，而不是用于管理网络。最常用的HIPS传感器部署到关键的主机，例如公开访问的服务器和包含敏感信息的服务器，但他们也可用于各种服务器和台式机/笔记本电脑的操作系统，以及特定的服务器应用。
　　HIPS提供了多种安保功能。他们通常执行大量相关事件日志数据的检测，可以检测到多种类型的恶意活动。采用的检测技术，包括代码分析、网络流量分析、网络流量过滤、文件系统监视、日志分析和网络配置监视。使用一些检测技术的组合的HIPS，一般比使用一个或几个技术的产品具有精确的检测能力，因为每种技术可以监视主机的不同特性。文件系统监视可以防止文件被访问、修改、替换或删除，可以阻止恶意软件的安装和其他攻击以及不适当的文件访问。
　　组织机构应该为他们的NIPS部署在可行时考虑使用管理网络。除了选择适当的网络组件，管理员还需要决定IPS传感器的位置。传感器可以以两种模式之一部署：内嵌传感器部署，监视的网络流量必须通过他们；无源传感器部署，他们监视的是实际网络流量的副本。
　　四、结论
　　入侵检测系统IDS，对网络信息流进行分析，发现恶意活动时生成警报。他们一般都能够在攻击开始后发出特殊报文复位TCP连接，有的甚至能够与防火墙系统连接，在线重新编写防火墙规则集。
　　IDS的局限性是不能反击网络攻击，因为IDS传感器基于数据包嗅探技术，只能眼睁睁地看着网络信息流过。IPS可执行IDS相同的分析，因为他们可以插入网内，装在网络组件之间，而且他们可以阻止恶意活动。
　　这是IDS和IPS之间的最大差别，如何使用具有非常重要的意义。由于IPS传感器需要流量流过，他们只能部署在网络咽喉点，而IDS传感器可以提供更广泛的网络覆盖。