基于類別劃分的OSSEC報(bào)警數(shù)據(jù)聚合方法

陶曉玲， 龔昱鳴， 趙 峰

(1.桂林電子科技大學(xué) 廣西高校云計(jì)算與復(fù)雜系統(tǒng)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣西 桂林 541004;2.桂林電子科技大學(xué) 計(jì)算機(jī)與信息安全學(xué)院，廣西 桂林 541004;3.桂林電子科技大學(xué) 信息與通信學(xué)院，廣西 桂林 541004)

0 引 言

在現(xiàn)有的入侵檢測(cè)系統(tǒng)中，檢測(cè)設(shè)備種類繁多，且設(shè)備間工作相互獨(dú)立，對(duì)同一入侵行為會(huì)產(chǎn)生大量異構(gòu)、多源的重復(fù)報(bào)警。安全管理員難以從海量的報(bào)警數(shù)據(jù)中捕獲有價(jià)值的報(bào)警信息，無(wú)法快速地對(duì)入侵行為做出準(zhǔn)確的決策。報(bào)警數(shù)據(jù)聚合是減少重復(fù)報(bào)警的重要手段，能有效降低無(wú)用報(bào)警信息對(duì)系統(tǒng)檢測(cè)性能的影響。現(xiàn)有的數(shù)據(jù)聚合方法主要根據(jù)數(shù)據(jù)的幾何距離相似度、語(yǔ)義相似度及密度分布等特性進(jìn)行聚合。

基于數(shù)據(jù)的幾何距離相似度，文獻(xiàn)[1]提出了一種對(duì)同一個(gè)攻擊步驟的不同報(bào)警進(jìn)行聚合的方法，該方法通過(guò)將相似度和抽象性相結(jié)合來(lái)重構(gòu)攻擊場(chǎng)景。文獻(xiàn)[2]提出了一種改進(jìn)的K均值聚合算法，該算法通過(guò)優(yōu)化初始聚類中心點(diǎn)減少迭代次數(shù)，并采用MapReduce編程模型將改進(jìn)的算法并行化設(shè)計(jì)，提高計(jì)算效率。文獻(xiàn)[3]提出了一種基于凝聚度與K均值的報(bào)警數(shù)據(jù)聚合方法，該方法雖然能提高聚合結(jié)果準(zhǔn)確性，但未對(duì)誤報(bào)警進(jìn)行處理。

文獻(xiàn)[4]提出了一種基于標(biāo)簽的報(bào)警數(shù)據(jù)聚合方法，該方法可以用標(biāo)簽對(duì)報(bào)警數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)記，按標(biāo)簽自動(dòng)分類并聚合相似報(bào)警，從而降低誤報(bào)，但不適用于不同設(shè)備數(shù)據(jù)聚合。文獻(xiàn)[5]提出了一種Snort報(bào)警關(guān)聯(lián)器，通過(guò)源端口、目的端口和報(bào)警ID將相似報(bào)警捆綁到單個(gè)聚合報(bào)警，有效地減少了冗余報(bào)警的數(shù)量，但在報(bào)警數(shù)據(jù)聚合時(shí)未考慮攻擊類型對(duì)聚合率的影響。文獻(xiàn)[6]提出一種基于Graph的報(bào)警關(guān)聯(lián)方法，該方法設(shè)置屬性相似度的閾值，然后計(jì)算源地址、源端口、目的地址和目的端口的屬性相似度，并以此對(duì)報(bào)警數(shù)據(jù)進(jìn)行聚合，在計(jì)算屬性相似度時(shí)也未考慮報(bào)警數(shù)據(jù)攻擊類型對(duì)相似度的影響。文獻(xiàn)[7]提出一種基于相似半徑的迭代自組織數(shù)據(jù)分析方法，該方法利用最優(yōu)序列比較法計(jì)算報(bào)警數(shù)據(jù)的屬性權(quán)重和相似度。

基于數(shù)據(jù)的語(yǔ)義相似度，文獻(xiàn)[8]提出了一種自適應(yīng)調(diào)整集群節(jié)點(diǎn)數(shù)目的語(yǔ)義數(shù)據(jù)聚合算法，該算法能夠快速降低信道擁塞，即使在擁塞情況下也能提高數(shù)據(jù)精度。文獻(xiàn)[9]提出了一個(gè)基于語(yǔ)義的數(shù)據(jù)聚合框架，該方法能夠?qū)酆蠑?shù)據(jù)執(zhí)行推理機(jī)制，從而推斷出上下文內(nèi)容。

針對(duì)數(shù)據(jù)密度分布，文獻(xiàn)[10]提出了一種基于密度與近鄰傳播融合的數(shù)據(jù)流聚合算法，該算法能夠根據(jù)數(shù)據(jù)流的時(shí)態(tài)特征變化，實(shí)時(shí)地對(duì)數(shù)據(jù)流進(jìn)行聚合。文獻(xiàn)[11]提出了一種基于密度增量的K均值聚合算法，該算法能有效地處理高維混合屬性的數(shù)據(jù)，但該算法對(duì)于數(shù)據(jù)的密集噪聲點(diǎn)處理存在局限性。文獻(xiàn)[12]提出了一種抗噪聲聚合算法，該算法基于空間密度和時(shí)間密度，可以減少重復(fù)報(bào)警并且降低誤報(bào)率。

上述文獻(xiàn)均未對(duì)原始報(bào)警數(shù)據(jù)作特殊處理，側(cè)重聚合方法的研究。由于原始報(bào)警數(shù)據(jù)的類別屬性存在差異，不同類別的報(bào)警數(shù)據(jù)具有較低的相似度，導(dǎo)致數(shù)據(jù)聚合受影響[12]。因此，本文充分考慮OSSEC報(bào)警數(shù)據(jù)類別屬性的差異性，先借助MapReduce編程模型對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行合并，再以類別屬性對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行劃分，最后通過(guò)計(jì)算屬性相似度對(duì)報(bào)警數(shù)據(jù)進(jìn)行聚合。

1 類別屬性劃分方法設(shè)計(jì)

入侵檢測(cè)系統(tǒng)會(huì)根據(jù)不同的攻擊行為產(chǎn)生不同的報(bào)警數(shù)據(jù)，以至于采集到的OSSEC報(bào)警數(shù)據(jù)的屬性存在差異。冗余屬性增加了數(shù)據(jù)處理的復(fù)雜度并導(dǎo)致資源過(guò)多的消耗，同時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)聚合準(zhǔn)確性的影響也不容忽視。若對(duì)原始報(bào)警數(shù)據(jù)直接聚合，則報(bào)警數(shù)據(jù)對(duì)比的次數(shù)較大，同時(shí)也增加了類別屬性查找的難度。通常相同類別的報(bào)警具有高度的相似性，且發(fā)生在同一攻擊場(chǎng)景。攻擊場(chǎng)景是一組具有某些共同特征的報(bào)警，根據(jù)攻擊者采取的攻擊方法定義了不同的攻擊場(chǎng)景[13]，同一攻擊場(chǎng)景相同類別的報(bào)警數(shù)據(jù)通常具備以下特點(diǎn)之一：

(1)具有相同的攻擊源，相同的攻擊目標(biāo)和相同的報(bào)警類型。如攻擊者在一段連續(xù)的時(shí)間內(nèi)對(duì)同一服務(wù)器進(jìn)行一系列攻擊。

(2)具有相同的攻擊源，相同的報(bào)警類型和相同的用戶訪問(wèn)。如攻擊者不定時(shí)地對(duì)不同服務(wù)器發(fā)動(dòng)分布式攻擊。

(3)具有相同的報(bào)警類型，相同的攻擊目標(biāo)。如不同的攻擊者協(xié)同對(duì)同一服務(wù)器發(fā)動(dòng)攻擊。

(4)具有相同的報(bào)警類型，相同的嚴(yán)重等級(jí)。如不同的攻擊者同時(shí)對(duì)多個(gè)目標(biāo)的同一漏洞發(fā)動(dòng)攻擊。

由此可以看出，相同類別的報(bào)警數(shù)據(jù)具有較多共同的特征。基于此，本文以O(shè)SSEC報(bào)警數(shù)據(jù)的類別屬性作為標(biāo)準(zhǔn)對(duì)經(jīng)過(guò)預(yù)處理的報(bào)警數(shù)據(jù)進(jìn)行劃分，然后對(duì)劃分好的報(bào)警數(shù)據(jù)按類別存儲(chǔ)。

本文方法中用到的相關(guān)參數(shù)符號(hào)見表1。

表1 參數(shù)符號(hào)說(shuō)明

基于類別屬性的OSSEC報(bào)警數(shù)據(jù)劃分方法的過(guò)程分為4個(gè)階段。

(1)首先，定義不同類別報(bào)警數(shù)據(jù)的集合和劃分方法中用到的各個(gè)參數(shù)。

(2)然后，把精簡(jiǎn)過(guò)濾后的OSSEC報(bào)警數(shù)據(jù)加載到指定的集合，若加載到最后一行則直接跳出循環(huán)，否則將一一加載到集合。

(3)其次，對(duì)每條報(bào)警數(shù)據(jù)的類別屬性逐一比較，將屬于同一攻擊場(chǎng)景中相同類別的報(bào)警數(shù)據(jù)放在同一個(gè)集合，并循環(huán)迭代逐層判別，生成不同類別的子集合。以類別屬性的首字母升序?qū)⒏鱾€(gè)子集合的報(bào)警數(shù)據(jù)依次加載到新的集合中，從而實(shí)現(xiàn)類別屬性劃分。

(4)最后，把經(jīng)過(guò)類別劃分的數(shù)據(jù)寫入文件中，并以指定格式進(jìn)行保存輸出。

基于類別屬性的OSSEC報(bào)警數(shù)據(jù)劃分方法：

Input: alert set in uniform format AlertProcessingByFilterC={n∈N|c1,c2,…,cn};

Output: AlertByCCAD={n∈N|d1,d2,…,dn}

(1) Begin

(2) New Arraylist dataList;

(3) for (j=0; j

(4) ifC=?

(5) dataList.add(C.get(j))

(6) else

(7) break

(8) New Arraylist Alldata

(9) For(int i=0;i<9;i++)

(10) { Lists[i].add(getClass) }

(11) sortString(Alldata){

(12) Compare(data1,data2)

(13) return sortList

(14) }

(15) convertData(sortList){

(16) for(String s： sortList){

(17) ossecs.add(s)

(18) }

(19) return ossecs

(20) }

(21) else

(22) Q.add(ci),Q.add(ci+1)

(23) return R(process_alert)

(24) End

2 OSSEC報(bào)警數(shù)據(jù)聚合方法

2.1 OSSEC報(bào)警數(shù)據(jù)預(yù)處理

2.1.1 報(bào)警數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化

不同的IDS存在差異性和工作狀態(tài)的相互獨(dú)立，使得產(chǎn)生的報(bào)警數(shù)據(jù)格式不統(tǒng)一。本文基于消息交換格式IDMEF(intrusion detection message exchange format)的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)對(duì)不同的入侵檢測(cè)系統(tǒng)報(bào)警數(shù)據(jù)格式進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。

目前IDMEF格式的報(bào)警數(shù)據(jù)對(duì)大多數(shù)的安全檢測(cè)系統(tǒng)都是兼容的。屬性的過(guò)多冗余使整體的處理復(fù)雜度增加，同時(shí)對(duì)準(zhǔn)確性也會(huì)降低。屬性的精簡(jiǎn)是非常有必要的。經(jīng)過(guò)屬性篩選之后的OSSEC報(bào)警數(shù)據(jù)包括時(shí)間戳、主機(jī)用戶名、源IP、描述信息、規(guī)則編號(hào)、類別、嚴(yán)重程度等級(jí)等7種屬性構(gòu)成的七元組，形式化Alert={Timestamp, Rule_id, Description, User, Src_IP, Level, Classification }。 其每個(gè)屬性的含義見表2。

2.1.2 報(bào)警數(shù)據(jù)合并

原始OSSEC報(bào)警數(shù)據(jù)是按天分開存儲(chǔ)，同時(shí)每條報(bào)警數(shù)據(jù)占用了6行文件內(nèi)容，在一定程度上增加了后續(xù)聚合處理的難度。針對(duì)文件數(shù)量比較多的問(wèn)題，本文借助 MapReduce 編程模型對(duì)多個(gè)小文件進(jìn)行合并，同時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)內(nèi)容合并和格式轉(zhuǎn)換。

首先，對(duì)經(jīng)過(guò)合并和轉(zhuǎn)換后的報(bào)警數(shù)據(jù)進(jìn)行封裝定義。然后，順序按行讀取整個(gè)文本的內(nèi)容，若讀取到尾行則跳出循環(huán)，否則將讀取到的每一條數(shù)據(jù)分別加載到集合。其次，在集合上設(shè)置一個(gè)大小為60 s的時(shí)間窗口進(jìn)行移動(dòng)，對(duì)于時(shí)間差小于設(shè)定窗口的報(bào)警數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測(cè)。最后，對(duì)除時(shí)間屬性以外的不同屬性進(jìn)行逐一比較，并且判斷是否滿足過(guò)濾條件，對(duì)字段User、Src_IP、Level和Rule_id采取逐個(gè)校驗(yàn)比對(duì)的方式，只要這4個(gè)字段存在差異，就把新傳入的報(bào)警數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)入下一節(jié)點(diǎn)的驗(yàn)證過(guò)濾操作。可輸出并存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)必須滿足每個(gè)屬性都符合過(guò)濾條件，否則，將會(huì)視作不過(guò)濾預(yù)處理操作。

表2 報(bào)警數(shù)據(jù)屬性含義

2.2 屬性相似度和權(quán)重確定

2.2.1 屬性相似度計(jì)算

通過(guò)對(duì)報(bào)警數(shù)據(jù)各個(gè)屬性之間的幾何距離進(jìn)行數(shù)值運(yùn)算來(lái)實(shí)現(xiàn)報(bào)警數(shù)據(jù)的聚會(huì)，同時(shí)這種運(yùn)算也稱為屬性相似度計(jì)算。為了找到報(bào)警數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)性來(lái)生成高級(jí)報(bào)警，最終減少冗余報(bào)警的目的，本文需要對(duì)初級(jí)數(shù)據(jù)進(jìn)行聚合。

下面給出各個(gè)OSSEC報(bào)警數(shù)據(jù)屬性特征的相似度計(jì)算函數(shù)。

(1)報(bào)警標(biāo)識(shí)相似度的計(jì)算

如果屬性Rule_id，Description，User，Level相同，則設(shè)定相似度為1，如果不同，則設(shè)定相似度為0。

(2)IP地址相似度的計(jì)算

IP地址之間的相似度是通過(guò)對(duì)兩條不同報(bào)警數(shù)據(jù)IP相同二進(jìn)制位數(shù)r除以單個(gè)IP總長(zhǎng)度32得到[14]，該計(jì)算方法源自無(wú)類別域間路由法[15]，其計(jì)算公式設(shè)置如下

(1)

其中,Resemip(OSSECai,OSSECaj) 是報(bào)警數(shù)據(jù)的IP相似度值，OSSECai和OSSECaj是報(bào)警數(shù)據(jù)。

(3)報(bào)警時(shí)間戳相似度的計(jì)算

報(bào)警數(shù)據(jù)的時(shí)間戳對(duì)相似度的全局計(jì)算有著重要的影響，同時(shí)是聚合中的一個(gè)很重要的因素。首先將最小和最大時(shí)間閾值分別定義為tmin和tmax， 將兩條不同的報(bào)警數(shù)據(jù)之間的時(shí)間差Tinternal和時(shí)間閾值進(jìn)行對(duì)比，當(dāng)時(shí)間差小于最小時(shí)間閾值tmin時(shí)，則相似度為0，大于最大時(shí)間閾值tmax時(shí)，則相似度為1，當(dāng)兩條不同的報(bào)警數(shù)據(jù)之間的時(shí)間差Tinternal在最小時(shí)間閾值tmin和最大時(shí)間閾值tmax之間，則通過(guò)式(2)計(jì)算相應(yīng)的時(shí)間相似度。關(guān)于如何來(lái)選取tmin和tmax， 不同參考文獻(xiàn)給出不同的數(shù)值。本文根據(jù)實(shí)驗(yàn)的實(shí)際情況以及Long等[7]的結(jié)論，最大時(shí)間閾值和最小時(shí)間閾值的差為tmax-tmin=300 s， 將閾值計(jì)算公式設(shè)置如下

(2)

其中，Resemtimestamp(OSSECai,OSSECaj) 是OSSEC報(bào)警數(shù)據(jù)的時(shí)間相似度值，OSSECai和OSSECaj是兩條不同的報(bào)警數(shù)據(jù)。

2.2.2 屬性權(quán)重確定

對(duì)于屬性權(quán)重的確定優(yōu)先考慮客觀的計(jì)算方法，不同屬性的權(quán)重值對(duì)最終的相似度影響特別大，因此盡可能做到客觀去評(píng)分是非常有必要的。當(dāng)數(shù)據(jù)的獲取比較難且存在多重共線問(wèn)題才會(huì)考慮PCA算法，同時(shí)， PCA算法中每個(gè)主成分的作用難以從因變量和自變量之間的聯(lián)系中體現(xiàn)出來(lái)，因此熵值法更加適用于確定各個(gè)指標(biāo)的權(quán)重[14]。

報(bào)警數(shù)據(jù)之間的全局相似度對(duì)數(shù)據(jù)之間能否聚合起到?jīng)Q定性的作用，在全局相似度的計(jì)算中，為了衡量每個(gè)不同屬性的重要性，需為每個(gè)屬性設(shè)定相應(yīng)的權(quán)重W。通過(guò)計(jì)算得知，權(quán)重矩陣為[0.0120 0.0362 0.0125 0.1622 0.3692 0.4204]

(3)

其中，數(shù)據(jù)的總數(shù)通過(guò)Resemsum(OSSECai,OSSECaj) 來(lái)表示，i和j分別表示計(jì)算權(quán)重時(shí)不同屬性的行號(hào)和列號(hào)，各個(gè)屬性的權(quán)重通過(guò)Wj來(lái)表示。

2.3 數(shù)據(jù)聚合

面對(duì)收集到的數(shù)據(jù)中存在大量的冗余，針對(duì)如何去冗余和進(jìn)一步精簡(jiǎn)報(bào)警數(shù)據(jù)，較高的期望值的設(shè)定能比較有效地解決這些問(wèn)題。OSSEC聚合計(jì)算用到的相關(guān)參數(shù)符號(hào)見表3。

表3 參數(shù)符號(hào)說(shuō)明

OSSEC報(bào)警數(shù)據(jù)聚合方法分為4個(gè)階段。

(1)首先，把經(jīng)過(guò)相似度計(jì)算的OSSEC報(bào)警數(shù)據(jù)進(jìn)行封裝。

(2)然后，對(duì)整個(gè)數(shù)據(jù)文件進(jìn)行逐行內(nèi)容讀取，若讀取到尾行則跳出循環(huán)，否則將讀取到的每一條數(shù)據(jù)分別加載到集合。

(3)其次，用期望閾值集合跟每條報(bào)警數(shù)據(jù)的總相識(shí)度比較，并記錄下滿足條件的報(bào)警數(shù)據(jù)的條數(shù)。

(4)最后，進(jìn)行聚合函數(shù)計(jì)算。

OSSEC報(bào)警數(shù)據(jù)聚合方法：

Input: OSSEC_AlertSWSW={n∈N|Sw1,Sw2,…,Swn};

Output: OSSEC_AlertSADAAE={n∈N|e1,e2,…,en};

(1) Begin

(2) for (i=0；i

(3) ifSW=?

(4) break

(5) else

(6) for(i=0；i

(7) for(H=0.1；H<0.9；H=H+0.1)

(8) if OSSEC_SumSim((SS(i)) >H)a++;

(9) elseb++;

(10) Com_Aggregation();

(11) End

3 相關(guān)工作實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析

3.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境

為了驗(yàn)證本文所提聚合方法可行性，在OSSIM開源平臺(tái)下搭建了OSSEC報(bào)警分布式入侵檢測(cè)系統(tǒng)[14]。報(bào)警數(shù)據(jù)的采集環(huán)境如圖1所示。

圖1 數(shù)據(jù)采集平臺(tái)拓?fù)鋱D

將采集到的數(shù)據(jù)通過(guò)輸出插件Barnyard2，輸出到關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)MySQL中。在OSSIM環(huán)境下部署一個(gè)服務(wù)端ossec-server作為主節(jié)點(diǎn)，4個(gè)數(shù)據(jù)采集端ossec-agent1到ossec-agent4作為從節(jié)點(diǎn)。總共采集OSSEC報(bào)警數(shù)據(jù) 150 283 條。本文以每條OSSEC報(bào)警數(shù)據(jù)的類別屬性作為分析標(biāo)準(zhǔn)來(lái)細(xì)化，分類結(jié)果進(jìn)一步細(xì)分見表4。

表4 原始OSSEC類

3.2 預(yù)處理結(jié)果及分析

本文采用了數(shù)據(jù)內(nèi)容合并、格式轉(zhuǎn)換和屬性匹配固定時(shí)間閾值的方式來(lái)對(duì)報(bào)警數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，把經(jīng)過(guò)預(yù)處理后的多個(gè)數(shù)據(jù)文件進(jìn)行合并，對(duì)合并后的文件做屬性的起始字符識(shí)別轉(zhuǎn)換，將log文本文件轉(zhuǎn)換成txt文本文件輸出，并每一行代表一條OSSEC報(bào)警數(shù)據(jù)。

通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析，定義數(shù)據(jù)的精簡(jiǎn)率來(lái)衡量預(yù)處理后的效果。src_n為原始報(bào)警的個(gè)數(shù)，dst_n為精簡(jiǎn)后報(bào)警的個(gè)數(shù)，報(bào)警數(shù)據(jù)的精簡(jiǎn)率計(jì)算公式如下

(4)

其中， ReduceRate反映了聚合方法對(duì)重復(fù)和冗余報(bào)警數(shù)據(jù)的消除效果，當(dāng)原始報(bào)警的個(gè)數(shù)src_n一定的情況下，要想提高ReduceRate， 就必須降低dst_n。 圖2給出了各類別的報(bào)警數(shù)量精簡(jiǎn)前后占比情況。

圖2 OSSEC報(bào)警數(shù)據(jù)精簡(jiǎn)前后對(duì)比

通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到，src_n為150 283條，dst_n為31 268條，總的報(bào)警精簡(jiǎn)率為79.19%。

3.3 聚合結(jié)果及分析

通過(guò)與文獻(xiàn)[16]的方法進(jìn)行對(duì)比來(lái)驗(yàn)證本文提出的方法的有效性，通過(guò)取不同的期望值H對(duì)數(shù)據(jù)集進(jìn)行訓(xùn)練來(lái)對(duì)比聚合效果，結(jié)果如圖3所示。可以看出，在0.1≤H≤0.2時(shí)，聚合率呈現(xiàn)上升趨勢(shì)并且兩者的差距逐漸減少，在0.2≤H≤0.6時(shí)，兩者聚合率的浮動(dòng)都不大且均低于50%，在0.6≤H≤0.8時(shí)，兩者的聚合率都發(fā)生明顯的增長(zhǎng)，在0.8≤H≤0.9時(shí)兩者都趨于穩(wěn)定。由此可見，本文提出的以類別屬性作為劃分標(biāo)準(zhǔn)然后通過(guò)計(jì)算報(bào)警數(shù)據(jù)屬性相似度和權(quán)重來(lái)進(jìn)行聚合的方法，相比常規(guī)手段的順序聚合而言，更能使得聚合率提高并維持平穩(wěn)。

圖3 不同期望值下OSSEC報(bào)警數(shù)據(jù)聚合率對(duì)比

同時(shí)，本文還通過(guò)系統(tǒng)誤報(bào)率和檢測(cè)率進(jìn)一步驗(yàn)證所提出方法的有效性，并且以這兩個(gè)指標(biāo)作為系統(tǒng)的檢測(cè)性能。基于此，對(duì)收集到的報(bào)警數(shù)據(jù)根據(jù)以下規(guī)則進(jìn)行標(biāo)定。

當(dāng)報(bào)警數(shù)據(jù)滿足以下條件時(shí)：

(1)報(bào)警數(shù)據(jù)的源IP與模擬發(fā)動(dòng)攻擊的IP具有相同的地址；

(2)報(bào)警數(shù)據(jù)的目標(biāo)IP與模擬的被攻擊IP具有相同的地址；

(3)報(bào)警數(shù)據(jù)的時(shí)間屬性和模擬攻防環(huán)境產(chǎn)生的時(shí)間在預(yù)先設(shè)計(jì)的時(shí)間閾值內(nèi)。

則認(rèn)為是真報(bào)警，否則為誤報(bào)警。

經(jīng)標(biāo)定后，真報(bào)警和誤報(bào)警分別是23 236條和8032條。本文中隨機(jī)抽取70%的數(shù)據(jù)作為訓(xùn)練集，剩下的30%數(shù)據(jù)作為測(cè)試。通過(guò)給出了一個(gè)混合矩陣A定義的指標(biāo)來(lái)反映報(bào)警處理性能，如表5所示，表5中“+”代表真報(bào)警，“-”代表誤報(bào)警。

表5 混合矩陣A

基于此，定義如下的一組反映報(bào)警處理性能的指標(biāo)。

檢測(cè)率(TP)計(jì)算公式如下所示

TP=A11+A12/(A11+A12+A21+A22)

(5)

誤報(bào)率(FP)計(jì)算公式如下所示

FP=A21/(A21+A22)

(6)

通過(guò)對(duì)比本文提出的基于主機(jī)的OSSEC報(bào)警數(shù)據(jù)聚合方法(方法1)和文獻(xiàn)[16]提出的聚合方法(方法2)，兩種方法的檢測(cè)率和誤報(bào)率見表6。

表6 系統(tǒng)檢測(cè)率與誤報(bào)率對(duì)比/%

由表6可知，方法1的檢測(cè)率為88.92%，高出方法2的檢測(cè)率10%左右，可以看出來(lái)本文提出來(lái)的方法對(duì)真報(bào)警的檢測(cè)率有所提高，同時(shí)降低了誤報(bào)率。

同時(shí)，通過(guò)定義系統(tǒng)檢測(cè)的平均運(yùn)行時(shí)間(Taverage)來(lái)對(duì)比兩種方法的運(yùn)行效率，如下所示

Taverage=Ttotal/n

(7)

其中，運(yùn)行總的消耗時(shí)間用Ttotal表示(ms)，樣本總數(shù)用n表示，兩種不同方法的單位樣本平均運(yùn)行時(shí)間見表7。

表7 平均運(yùn)行時(shí)間對(duì)比

從表7可以得出結(jié)論，本文提出的聚合方法在時(shí)間效率上優(yōu)于文獻(xiàn)[16]提出的聚合方法，提高了系統(tǒng)檢測(cè)運(yùn)行效率。

4 結(jié)束語(yǔ)

針對(duì)基于主機(jī)的OSSEC原始報(bào)警數(shù)據(jù)類別屬性不統(tǒng)一且冗余量大，最終導(dǎo)致數(shù)據(jù)聚合率低的問(wèn)題。本文提出了一種基于類別屬性劃分的OSSEC報(bào)警數(shù)據(jù)聚合方法。該方法通過(guò)類別屬性劃分來(lái)減少相鄰報(bào)警數(shù)據(jù)對(duì)比的次數(shù)，減少數(shù)據(jù)聚合的運(yùn)行時(shí)間，并借助MapReduce編程模型對(duì)大量分散的數(shù)據(jù)文件進(jìn)行合并，最后通過(guò)屬性相似度和權(quán)重來(lái)確定報(bào)警數(shù)據(jù)之間的幾何距離進(jìn)行聚合。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該方法有效地提高了OSSEC報(bào)警數(shù)據(jù)的聚合率，而且在降低系統(tǒng)誤報(bào)率的同時(shí)提高了系統(tǒng)檢測(cè)率。本文采用固定時(shí)間閾值的方式計(jì)算報(bào)警數(shù)據(jù)的屬性相似度，在數(shù)據(jù)聚合時(shí)存在一定的時(shí)間局限性，后續(xù)可考慮采用動(dòng)態(tài)時(shí)間閾值的方式計(jì)算屬性相似度，能更加靈活地聚合不同時(shí)段的報(bào)警數(shù)據(jù)。