一、IDS是什么

IDS（intrusion detection system）入侵检测系统是一种对网络传输进行即时监视，在发现可疑传输时发出警报或者采取主动反应措施的网络安全设备。它与其他网络安全设备的不同之处便在于，IDS是一种积极主动的安全防护技术。在很多中大型企业，政府机构，都会布有IDS。我们做一个比喻——假如防火墙是一幢大厦的门锁，那么IDS就是这幢大厦里的监视系统。一旦小偷进入了大厦，或内部人员有越界行为，只有实时监视系统才能发现情况并发出警告。

专业上讲IDS就是依照一定的安全策略，对网络、系统的运行状况进行监视，尽可能发现各种攻击企图、攻击行为或者攻击结果，以保证网络系统资源的机密性、完整性和可用性。与防火墙不同的是，IDS入侵检测系统是一个旁路监听设备，没有也不需要跨接在任何链路上，无须网络流量流经它便可以工作。因此，对IDS的部署的唯一要求就是：IDS应当挂接在所有所关注流量都必须流经的链路上。

IDS的接入方式：并行接入(并联)

IDS在交换式网络中的位置一般选择为：尽可能靠近攻击源，尽可能靠近受保护资源。

这些位置通常是：

• 服务器区域的交换机上
• 边界路由器的相邻交换机上
• 重点保护网段的局域网交换机上

二、入侵检测系统的作用和必然性

必然性：

• 网络安全本身的复杂性，被动式的防御方式显得力不从心
• 有关防火墙：网络边界的设备；自身可以被攻破；对某些攻击保护很弱；并非所有威胁均来自防火墙外部
• 入侵很容易：入侵教程随处可见；各种工具唾手可得

作用：

• 防火墙的重要补充
• 构建网络安全防御体系重要环节
• 克服传统防御机制的限制

三、入侵检测系统功能

• 监测并分析用户和系统的活动
• 核查系统配置和漏洞
• 对操作系统进行日志管理，并识别违反安全策略的用户活动
• 针对已发现的攻击行为作出适当的反应，如告警、中止进程等

四、入侵检测系统的分类

按入侵检测形态

• 硬件入侵检测
• 软件入侵检测

按目标系统的类型

• 网络入侵检测
• 主机入侵检测
• 混合型

按系统结构

• 集中式
• 分布式

五、入侵检测系统的架构

• 事件产生器：它的目的是从整个计算环境中获得事件，并向系统的其他部分提供此事件。
• 事件分析器：分析数据，发现危险、异常事件，通知响应单元
• 响应单元：对分析结果作出反应
• 事件数据库：存放各种中间和最终数据
  

六、入侵检测工作过程

七、入侵检测性能关键参数

• 误报(false positive)：实际无害的事件却被IDS检测为攻击事件。
• 漏报(false negative)：一个攻击事件未被IDS检测到或被分析人员认为是无害的。

八、入侵检测技术

1、误用检测技术
基于模式匹配原理。收集非正常操作的行为特征，建立相关的特征库，当监测的用户或系统行为与库中的记录相匹配时，系统就认为这种行为是入侵。

前提：所有的入侵行为都有可被检测到的特征。

指标：误报低、漏报高。

攻击特征库：当监测的用户或系统行为与库中的记录相匹配时，系统就认为这种行为是入侵。

特点：采用模式匹配，误用模式能明显降低误报率，但漏报率随之增加。攻击特征的细微变化，会使得误用检测无能为力。

• 建立入侵行为模型(攻击特征)
• 假设可以识别和表示所有可能的特征
• 基于系统和基于用户的误用

优点

• 准确率高
• 算法简单

关键问题

• 要识别所有的攻击特征，就要建立完备的特征库
• 特征库要不断更新
• 无法检测新的入侵

2、异常检测技术
基于统计分析原理。首先总结正常操作应该具有的特征（用户轮廓），试图用定量的方式加以描述，当用户活动与正常行为有重大偏离时即被认为是入侵。

前提：入侵是异常活动的子集。指标：漏报率低，误报率高。

用户轮廓(Profile)：通常定义为各种行为参数及其阀值的集合，用于描述正常行为范围。

特点：异常检测系统的效率取决于用户轮廓的完备性和监控的频率；不需要对每种入侵行为进行定义，因此能有效检测未知的入侵；系统能针对用户行为的改变进行自我调整和优化，但随着检测模型的逐步精确，异常检测会消耗更多的系统资源

• 设定“正常”的行为模式
• 假设所有的入侵行为是异常的
• 基于系统和基于用户的异常

优点

• 可检测未知攻击
• 自适应、自学习能力

关键问题

• “正常”行为特征的选择
• 统计算法、统计点的选择

九、入侵响应技术

主动响应： 入侵检测系统在检测到入侵后能够阻断攻击、影响进而改变攻击的进程。

形式：

• 由用户驱动
• 系统本身自动执行

基本手段：

• 对入侵者采取反击行动（严厉方式；温和方式；介于严厉和温和之间的方式）
• 修正系统环境
• 收集额外信息

被动响应： 入侵检测系统仅仅简单地报告和记录所检测出的问题。

形式：只向用户提供信息而依靠用户去采取下一步行动的响应。

基本手段：

• 告警和通知
• SNMP（简单网络管理协议），结合网络管理工具使用。

十、IDS的部署

• 基于网络的IDS
  
• 基于主机的IDS
  

十一、入侵检测体系结构（主机入侵检测、网络入侵检测和分布式入侵检测的特点、优缺点）

[ HIDS和NIDS的区别：https://blog.51cto.com/mtbaby/1551049 ]

• 主机入侵检测（HIDS）

  特点：对针对主机或服务器系统的入侵行为进行检测和响应。

  主要优点：

  • 性价比高
  • 更加细腻
  • 误报率较低
  • 适用于加密和交换的环境
  • 对网络流量不敏感
  • 确定攻击是否成功

  局限性：

  • 它依赖于主机固有的日志与监视能力，而主机审计信息存在弱点：易受攻击，入侵者可设法逃避审计
  • IDS的运行或多或少影响主机的性能
  • HIDS只能对主机的特定用户、应用程序执行动作和日志进行检测，所能检测到的攻击类型受到限制
  • 全面部署HIDS代价较大

• 网络入侵检测（NIDS）

  特点：利用工作在混杂模式下的网卡来实时监听整个网段上的通信业务。

  主要优点：

  • 隐蔽性好
  • 实时检测和响应
  • 攻击者不易转移证据
  • 不影响业务系统
  • 能够检测未成功的攻击企图

  局限性：

  • 只检测直接连接网段的通信，不能检测在不同网段的网络包
  • 交换以太网环境中会出现检测范围局限
  • 很难实现一些复杂的、需要大量计算与分析时间的攻击检测
  • 处理加密的会话过程比较困难

• 分布式入侵检测（DIDS）

  一般由多个协同工作的部件组成，分布在网络的各个部分，完成相应的功能，分别进行数据采集、数据分析等。通过中心的控制部件进行数据汇总、分析、对入侵行为进行响应。

• 网络入侵和主机入侵对比图：

  项目	HIDS	NIDS
  误报	少	一定量
  漏报	与技术水平相关	与数据处理能力有关（不可避免）
  系统部署与维护	与网络拓扑无关	与网络拓扑相关
  检测规则	少量	大量
  检测特征	事件与信号分析	特征代码分析
  安全策略	基本安全策略（点策略）	运行安全策略（线策略）
  安全局限	到达主机的所有事件	传输中的非加密、非保密信息
  安全隐患	违规事件	攻击方法或手段

九、入侵检测系统的局限性

• 对用户知识要求较高，配置、操作和管理使用较为复杂
• 网络发展迅速，对入侵检测系统的处理性能要求越来越高，现有技术难以满足实际需要
• 高虚警率，用户处理的负担重
• 由于警告信息记录的不完整，许多警告信息可能无法与入侵行为相关联，难以得到有用的结果
• 在应对对自身的攻击时，对其他数据的检测也可能会被抑制或受到影响

十、开源入侵检测系统

[ 表格来源：https://www.cnblogs.com/sztom/p/10217345.html ]

	IDS	HIDS/NIDS	Unix	Linux	Windows	MacOS	备注
1	Snort	NIDS	Yes	Yes	Yes	No	思科创建
2	OSSEC	HIDS	Yes	Yes	Yes	Yes
3	Suricata	NIDS	Yes	Yes	Yes	Yes	Snort的替代品
4	Bro	NIDS	Yes	Yes	No	Yes
5	Sagan	Both	Yes	Yes	No	Yes	OSSEC的替代品
6	Security Onion	Both	No	Yes	No	No
7	AIDE	HIDS	Yes	Yes	No	Yes
8	Open WIPS-NG	NIDS	No	Yes	No	No
9	Samhain	HIDS	Yes	Yes	No	Yes
10	Fail2Ban	HIDS	Yes	Yes	No	Yes