网康web应用防火墙 技术白皮书.docx

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网康web应用防火墙技术白皮书

网康科技·Web应用防火墙

WebApplicationFirewall

技

术

白

皮

书

Version2.0

北京网康科技有限公司

2013年6月

1.应用背景

当Web应用越来越为丰富的同时，Web服务器以其强大的计算能力、处理性能及蕴含的较高价值逐渐成为主要攻击目标。

SQL注入、网页篡改、网页挂马等安全事件，频繁发生。

2007年，国家计算机网络应急技术处理协调中心（简称CNCERT/CC）监测到中国大陆被篡改网站总数累积达61228个，比去年增加了1.5倍。

其中，中国大陆政府网站被篡改各月累计达4234个。

防火墙，UTM，IPS能否解决问题？

企业一般采用防火墙作为安全保障体系的第一道防线。

但是，在现实中，他们存在这样那样的问题。

防火墙的不足主要体现在：

1）传统的防火墙作为访问控制设备，主要工作在OSI模型三、四层，基于IP报文进行检测。

它就无需理解Web应用程序语言如HTML及XML，也无需理解HTTP会话。

因此，它也不可能对HTML应用程序用户端的输入进行验证、或是检测到一个已经被恶意修改过参数的URL请求。

2）有一些定位比较综合、提供丰富功能的防火墙，也具备一定程度的应用层防御能力，但局限于最初产品的定位以及对Web应用攻击的研究深度不够，只能提供非常有限的Web应用防护。

随着攻击者知识的日趋成熟，攻击工具与手法的日趋复杂多样，单纯的防火墙无法进行七层防护，已经无法满足Web应用防护的需求。

IPS/UTM的不足：

入侵检测系统IPS/综合安全网关UTM弥补了防火墙的某些缺陷，但由于IPS/UTM对WEB的检测粒度很粗，随着网络技术和Web应用的发展复杂化，IPS/UTM在WEB专用防护领域已经开始力不从心。

Web应用防火墙

Web应用防火墙（WebApplicationFirewall,简称：

WAF）代表了一类新兴的信息安全技术，用以解决诸如防火墙一类传统设备束手无策的Web应用安全问题。

与传统防火墙不同，WAF工作在应用层，因此对Web应用防护具有先天的技术优势。

基于对Web应用业务和逻辑的深刻理解，WAF对来自Web应用程序客户端的各类请求进行内容检测和验证，确保其安全性与合法性，对非法的请求予以实时阻断，从而对各类网站站点进行有效防护。

2.产品概述

为了弥补目前安全设备，如防火墙对Web应用攻击防护能力的不足，我们需要一种新的工具用于保护重要信息系统不受Web应用攻击的影响。

这种工具不仅仅能够检测目前复杂的Web应用攻击，而且必须在不影响正常业务流量的前提下对攻击流量进行实时阻断。

这类工具相对于目前常见的安全产品，必须具备更细粒度的攻击检测和分析机制。

Web应用防火墙，以下简称WAF，是网康基于自主知识产权的NOS开发的新一代安全产品，作为网关设备，防护对象为Web、Webmail服务器，其设计目标为：

针对安全事件发生时序进行安全建模，分别针对安全漏洞、攻击手段及最终攻击结果进行扫描、防护及诊断，提供综合Web应用安全解决方案。

Ø事前，WAF提供Web应用漏洞扫描功能，检测Web应用程序是否存在SQL注入、跨站脚本漏洞。

Ø事中，对黑客入侵行为、SQL注入/跨站脚本等各类Web应用攻击、DD.o.S攻击进行有效检测、阻断及防护。

Ø事后，针对当前的安全热点问题，网页篡改及网页挂马，提供诊断功能，降低安全风险，维护网站的公信度。

网康WAF应用防火墙产品提供了业界领先的Web应用攻击防护能力，通过多种机制的分析检测，网康WAF的技术能够有效的阻断攻击，保证Web应用合法流量的正常传输，这对于保障业务系统的运行连续性和完整性有着极为重要的意义。

同时，针对当前的热点问题，如SQL注入攻击、网页篡改、网页挂马等，网康WAF按照安全事件发生的时序考虑问题，优化最佳安全-成本平衡点，有效降低安全风险。

网康WAF基于NOS系统开发，因此具备以下特性：

1）应用多维防护体系，有效应对OWASPTOP10定义的Web威胁，如SQL注入、跨站脚本及其变形攻击；

2）提供细粒度应用层、网络层DD.o.S攻击防护

3）网页防篡改系统支持,支持Linux、Windows、BSD系统，并能提供集中管理模式；

4）Web加速/HTTPS引擎加速支持

5）实时检测网页篡改，降低网站安全风险

6）提供挂马主动诊断功能，维护网站公信度

7）敏感信息扫描和过滤

8）透明安全检测

9）支持虚拟主机、负载均衡部署，适合IDC环境

10）支持WebMail的安全检测

11）攻击、特征库在线平滑升级

12）双系统冗余及双击热备功能，有效避免系统/网络单点故障

3.产品特色

精细化Web安全防护

网康WAF应用防火墙能防护7大类Web攻击威胁。

精细化的规则配置，发挥最大的安全防护功能，有效应对OWASPTop10定义的威胁及其变种。

完整网页防篡改解决方案，支持Linux、BSD，Windows系统

Web防火墙集中管理控制各个网页防篡改端点，并提供监控、同步、发布功能。

基于文件夹驱动级保护技术，事件触发机制，确保系统资源不被浪费。

与WAF联动：

网页防篡改（端点技术）与WAF联动，阻断Web威胁。

采用文件级驱动保护技术后，用户每次访问每个受保护网页时，Web服务器在发送之前都进行完整性检查，保证网页的真实性，可以彻底杜绝篡改后的网页被访问的可能性。

支持Windows2000/xp/2003/2008（64位）,Linux/BSD系统的网页防篡改。

专业DDOS防护引擎，让服务器更加安全

网康WAF防火墙的防D.DoS攻击模块采用主动监测加被动跟踪相互结合的防护技术，可辨识多种D.DoS攻击，并启用特有的阻断，能够高效地完成对D.DoS攻击的过滤和防护。

针对互联网中常见的D.DoS攻击手段，提供多种防护手段结合的方式，有效的阻断攻击行为，从而确保服务器可以正常提供服务。

能有效的防止CC和SynFlood攻击。

HTTPS卸载/加速

如下图，针对SSL加密应用，WAF根据业务模型提供HTTPS卸载和HTTPS加速应用，从而保证服务器的安全性和可靠性。

HTTPS网守应用

SSL应用越来越广，能提供安全、可靠的HTTP服务，因此被大量采用。

但有的客户因为条件限制无法提供HTTPS加密传输，因此面临较高的风险。

WAF根据面向此种模型开发的HTTPS网守服务，能为客户提供无缝HTTPS服务，从而最大保护客户数据安全性。

如下图所示。

网页挂马主动诊断

网页挂马，可以认为是一种比较隐蔽的网页篡改方式，其最终目的为盗取客户端的敏感信息，如各类帐号密码，甚而可能导致客户端主机沦为攻击者的肉鸡。

Web服务器成为了传播网页木马的“傀儡帮凶”，严重影响到网站的公众信誉度。

网康WAF提供网页挂马检测功能，全面检查网站各级页面中是否被植入恶意代码，并及时提醒客户。

Web扫描支持

网康WAF提供Web漏洞扫描系统，定期对客户Web资源进行安全体检，从而进行事前防范和处理。

立体化防护，从上到下的安全保护

构建多维防护体系，网络层、应用层4层Web安全扫描与检查，网页防篡改、Web安全扫描互动，网络层、应用层D.DoS，构建立体式防护网络。

Web负载均衡、虚拟主机支持，满足IDC应用、大型网络需要

网络访问就会急剧上升，从而造成网络瓶颈随着用户访问数量的快速增加，需要对现有的服务器进行负载均衡。

为了保证各台服务器的负载均匀分布，合理地分流用户，需要一种服务器负载均衡设备对web服务器进行负载均衡。

负载均衡设备介于服务器和用户端之间，扮演了一个智能的指挥者角色。

根据当前各个服务器的工作状态和能力来分配服务器负载，使整个系统能更高效的响应用户的请求。

负载均衡建立在现有网络结构之上，它提供了一种廉价有效的方法扩展服务器带宽和增加吞吐量，加强网络数据处理能力，提高网络的灵活性和可用性。

它主要完成以下任务：

解决网络拥塞问题，服务就近提供，实现地理位置无关性;为用户提供更好的访问质量;提高服务器响应速度;提高服务器及其他资源的利用效率;避免了网络关键部位出现单点失效。

五种负载均衡算法支持，分层架构的设计模型，将网络拓扑与应用安全分离，大大减轻管理员的负担。

在网络接入方面，网康WAF支持链路聚合以及VLAN技术，真正满足大型网络使用。

双操作系统，双机HA，可靠性更高

NOS独有的双操作系统驱动模型，保证系统平滑的进行规则库、版本库、核心引擎的在线升级，避免可能的中断客户网络应用的情况发生。

多种部署模式，随机应变用户拓扑变化

网康WAF提供透明、路由、混合的工作模式，便于灵活部署。

便利的向导管理功能

Web应用防火墙配置较网络层防火墙复杂，对配置者技术水平要求较高，网康WAF系列应用防火墙具备的配置向导，可以最大限度降低出现配置问题，保证一次性快速完成。

远程技术支持

针对网络应用中的配置、管理问题，网康WAF提供了远程在线支持体系，管理员只需根据向导配置，即可生成相关配置系统，发送给相关技术人员进行在线协助。

可视化管理

网康WAF强大的设备监控功能，管理员可以实时监控WAF的工作状态、攻击威胁等系统信息。

目前监控信息分为3大类（网康WAF系统软件、硬件状态信息，Web安全攻击信息，网页防篡改系统信息），共计26种状态信息，从而使管理员可以随时对网络和防火墙的状态有详尽了解，及时发现并排除网络问题，保障应用的稳定运行。

创新的基于树型的审计日志展示方式

网康WAF根据攻击威胁，将攻击信息树形进行展示，提供管理的易用性，大大减轻管理员负担。

4.产品特性

Web安全

ØSQL注入、跨站攻击、Cookie注入、恶意代码、缓冲区溢出等Web机器变种攻击

Ø防信息泄露

Ø网站挂马防护及其检测

Ø协议完整性检测

ØCSRF防盗链

ØWeb扫描支持

ØHTTPRFC协议完整性检查

Ø关键字过滤

ØHTTP协议合规性检查

应用交付

ØWeb应用加速

ØHTTPS应用加速

ØHTTPS的卸载和加壳

Ø应用负载均衡，多种均衡算法

D.DoS防护

Ø基于每服务器的D.DoS管理

ØCC攻击防护

Ø客户端/服务器连接数限制

ØSYN-UDP-ICMPflood防护

ØTCP-UDP-ICMP流量管理

Ø各种常见网络层攻击防护

ØXmlDDoS防护

网页防篡改

Ø网页防篡改监控中心

Ø网页防篡改安全防护、恢复

Ø多系统支持：

Linux、Windows,BSD系统；

Ø采用文件级驱动保护技术；

Ø发布服务器模式支持

Web安全扫描

ØWeb安全站点扫描

ØWeb负反馈式自动防御系统

系统管理

Ø时间管理

Ø自动时间同步

Ø远程访问控制

ØDNS管理

Ø邮件/短信/SNMP报警支持

多角色用户管理

Ø账户管理员

Ø管理员

Ø审计员

网络管理

Ø链路聚合（Channel）

ØVLAN支持

Ø路由管理

ØARP管理

双机备份（HA）

ØVRRP协议

ØVRRP组

Ø主/主模式

Ø主/备模式

日志管理

Ø本地/远程日志服务器

Ø日志行为审计

Ø管理日志

Ø攻击日志

系统诊断

Ø系统自检

Ø远程协助

ØWebshell

ØSSH/Consol

部署模式

Ø透明模式

Ø路由模式

Ø混合模式

双操作系统

Ø系统恢复、回滚

Ø系统升级

网络层防火墙

Ø状态包过滤防火墙

Ø黑白名单

ØURL访问控制

系统状态检测

Ø提供数十种状态检测图表

Ø提供完整的攻击威胁报告

Ø提供系统自检报告

5.部署模式

在透明代理模式下，用户无需改动自己的网络拓扑，网康WAF能自动适应网络结构，捕获Web流量，进行安全检测、过滤、防护等安全功能