强大的轻量级网络入侵检测系统SNORT

　　1.简介

　　在网络日益普及的今天，网络安全变的越来越重要，作为网络安全的一个重要组成部分网络入侵检测系统(Network Intrusion Detection System，NIDS)也越来越显示出其重要性。NIDS用来监视网络数据流动情况，当入侵发生时能够提供报警。现在已经出现了很多商业的NIDS，但是它们大多比较复杂，比较难以掌握，而且比较昂贵，比较小的公司无法承受。本文将介绍一个出色的免费NIDS系统---snort，它基于GPL，作者是Martin Roesch。最新版本是1.70版。本文将介绍snort的技术特点及如何使用snort作为NIDS。

　　2.SNORT的特点

　　snort是一个强大的轻量级的网络入侵检测系统。它具有实时数据流量分析和日志IP网络数据包的能力，能够进行协议分析，对内容进行搜索/匹配。它能够检测各种不同的攻击方式，对攻击进行实时报警。此外，snort具有很好的扩展性和可移植性。还有，这个软件遵循通用公共许可证GPL，所以只要遵守GPL任何组织和个人都可以自由使用。

　　snort是一个轻量级的入侵检测系统

　　snort虽然功能强大，但是其代码极为简洁、短小，其源代码压缩包只有大约110KB。

　　snort的可移植性很好

　　snort的跨平台性能极佳，目前已经支持Linux,Solaris,BSD,IRIX,HP-UX,WinY2K等系统。

　　snort的功能非常强大

　　snort具有实时流量分析和日志IP网络数据包的能力。能够快速地检测网络攻击，及时地发出报警。snort的报警机制很丰富,例如：syslog、用户指定的文件、一个UNIX套接字，还有使用SAMBA协议向Windows客户程序发出WinPopup消息。利用XML插件，snort可以使用SNML(简单网络标记语言，simple network markup language)把日志存放到一个文件或者适时报警。

　　snort能够进行协议分析，内容的搜索/匹配。现在snort能够分析的协议有TCP、UDP和ICMP。将来，可能提供对ARP、ICRP、GRE、OSPF、RIP、IPX等协议的支持。它能够检测多种方式的攻击和探测，例如：缓冲区溢出、秘密端口扫描、CGI攻击、SMB探测、探测操作系统指纹特征的企图等等。

　　snort的日志格式既可以是tcpdump式的二进制格式，也可以解码成ASCII字符形式，更加便于用户尤其是新手检查。使用数据库输出插件，snort可以把日志记入数据库，当前支持的数据库包括：Postgresql、MySQL、任何unixODBC数据库,还有Oracle(对Oracle的支持目前处于测试阶段)。

　　使用TCP流插件(tcpstream)，snort可以对TCP包进行重组。snort能够对IP包的内容进行匹配，但是对于TCP攻击，如果攻击者使用一个程序，每次发送只有一个字节的TCP包，完全可以避开snort的模式匹配。而被攻击的主机的TCP协议栈会重组这些数据，将其送给在目标端口上监听的进程，从而使攻击包逃过snort的监视。使用TCP流插件，可以对TCP包进行缓冲，然后进行匹配，使snort具备了对付上面这种攻击的能力。

　　使用spade(Statistical Packet Anomaly Detection Engine)插件，snort能够报告非正常的可疑包，从而对端口扫描进行有效的检测。

　　snort还有很强的系统防护能力。使用FlexResp功能，snort能够主动断开恶意连接。

　　扩展性能较好，对于新的攻击威胁反应迅速

　　作为一个轻量级的网络入侵检测系统，snort有足够的扩展能力。它使用一种简单的规则描述语言。最基本的规则只是包含四个个域：处理动作、协议、方向、注意的端口。例如：

　　log tcp any any -> 10.1.1.0/24 79 。

　　还有一些功能选项可以组合使用，实现更为复杂的功能。将有一篇单独的文章讨论如何写snort规则。用户可以从http://www.snort.org得到其规则集。另外，著名的黑客Max Vision在http://www.whitehats.com提供在线的技术支持。

　　snort支持插件，可以使用具有特定功能的报告、检测子系统插件对其功能进行扩展。snort当前支持的插件包括：数据库日志输出插件、碎数据包检测插件、端口扫描检测插件、HTTP URI normalization插件、XML插件等。

　　snort的规则语言非常简单，能够对新的网络攻击做出很快的反应。发现新的攻击后，可以很快根据Bugtraq邮件列表，找出特征码，写出检测规则。因为其规则语言简单，所以很容易上手，节省人员的培训费用。

　　遵循公共通用许可证GPL

　　snort遵循GPL，所以任何企业、个人、组织都可以免费使用它作为自己的NIDS。

　　3.安装

　　如何获得snort

　　可以从snort的站点http://www.snort.org获得其源代码或者RPM包。使用源代码安装snort需要libpcap库，可以从ftp://ftp.ee.lbl.gov下载，

　　安装snort

　　RPM包，可以使用下面的命令进行安装：

　　bash#rpm -ihv --nodeps snort-1.7-1.i386.rpm

　　源代码：

　　解压libpcap包：

　　bash#uncompress libpcap.tar.Z

　　bash#tar xvf libpcap.tar

　　编译libpcap库：

　　bash#./configure

　　bash#make

　　解压snort-1.7.0.tar.gz

　　bash#tar zxvf snort-1.7.0.tar.gz

　　进入到其所在目录，编译snort:

　　bash# ./configure --with-libpcap-includes=/path/to/your/libcap/headers

　　bash# make

　　bash# make install

　　configure脚本还有一些选项：

　　--enable-smbalerts编译SMB报警代码；

　　--enable-flexresp编译Flexible Response代码；

　　--with-mysql=DIR支持mysql数据库；

　　--with-postgresql=DIR支持postsql数据库；

　　--with-odbc=DIR支持ODBC数据库；

　　--enable-openssl支持SSL。

　　可以根据自己的实际情况选择这些选项。

　　4.使用

　　现在，snort已经安装完成。我们将在这一节讨论如何使用snort。作为一个网络入侵检测的软件，snort有三种用途：数据包嗅探器(packet sniffer)、数据包分析器(packet analyser)以及网络入侵检测系统。让我们从最简单的命令开始，输入一个简单的命令列出所有的命令行开关。

　　bash# snort -?

　　-*> Snort! <*-

　　Version 1.7

　　By Martin Roesch (roesch@clark.net, www.snort.org)

　　USAGE: snort [-options]

　　Options:

　　-A 设置报警模式：

　　fast、full、none(只是使用报警文件)、

　　unsock(使用UNIX套接字记入日志，出于测试阶段)

　　-a 显示ARP(Address Resolution Protocol,地址解析协议)包

　　-b 日志文件使用tcpdump格式(更快)

　　-c 使用规则文件rules

　　-C 只使用字符方式打印负载信息(不使用hex方式)

　　-d 复制应用层

　　-D 在后台运行snort(精灵状态)

　　-e 显示第二层(数据链路层)包头信息

　　-F Read BPF filters from file

　　-g 初始化完成后，使snort的gid为gname

　　-h Home网络为hn

　　-i 在接口if上监听

　　-I 把界面名加入到报警输出界面。

　　-l 设置目录ld为日志目录

　　-M

　　把SMB消息发送到文件wrkst列出的工作站中

　　(Requires smbclient to be in PATH)

　　-n 收到cnt个包后退出

　　-N 关闭日志功能(警报功能仍然有效)

　　-o 把规则测试顺序修改为：Pass|Alert|Log

　　-O 打乱被日志的IP地址

　　-p 关闭混杂嗅探模式

　　-P 设置复制的包的长度为snaplen(默认: 1514)

　　-q 安静模式。不输出banner和状态报告。

　　-r 读取并处理tcpdump文件tf(回放功能)

　　-s 把所有警告信息记入syslog

　　-S 设置规则文件中的n的值等于v的值

　　-t

　　初始化完成后Chroot到dir目录

　　-u 初始化完成后，把snort的uid设置为uname

　　-v 设置冗余模式

　　-V 显示版本号

　　-X 从链路层开始复制包的数据

　　-? 显示帮助信息

　　<包过滤选项>基于BPF,可参考TCPDump

　　作为嗅探器

　　所谓的嗅探器模式就是snort从网络上读出数据包然后显示在你的控制台上。首先，我们从最基本的用法入手。如果你只要把TCP/IP包头信息打印在屏幕上，只需要输入下面的命令：

　　./snort -v

　　使用这个命令将使snort只输出IP和TCP/UDP/ICMP的包头信息。如果你要看到应用层的数据，可以使用：

　　./snort -vd

　　这条命令使snort在输出包头信息的同时显示包的数据信息。如果你还要显示数据链路层的信息，就使用下面的命令：

　　./snort -vde

　　注意这些选项开关还可以分开写或者任意结合在一块。例如：下面的命令就和上面最后的一条命令等价：

　　./snort -d -v -e

　　记录数据包

　　如果要把所有的包记录到硬盘上，你需要指定一个日志目录，snort就会自动对数据包进行日志：

　　./snort -dev -l ./log

　　当然，./log目录必须存在，否则snort就会报告错误信息并退出。当snort在这种模式下运行，它会日志所有看到的包将其放到一个目录中，这个目录以数据包目的主机的IP地址命名，例如1192.168.10.1

　　如果你只指定了-l命令开关，而没有设置目录名，snort有时会使用远程主机的IP地址作为目录，有时会使用本地主机IP地址作为目录名。为了只对本地网络进行日志，你需要给出home net：

　　./snort -dev -l ./log -h 192.168.1.0/24

　　这个命令告诉snort把进入C类网络192.168.1的所有包的数据链路、TCP/IP以及应用层的数据记录到目录./log中。

　　如果你的网络速度很快，或者你想使日志更加紧凑以便以后的分析，那么应该使用二进制的日志文件格式。所谓的二进制日志文件格式就是tcpdump程序使用的格式。使用下面的命令可以把所有的包日志到一个单一的二进制文件中：

　　./snort -l ./log -b

　　注意此处的命令行和上面的有很大的不同。我们勿需指定home network，因为所有的东西都被记录到一个单一的文件。你也不必冗余模式或者使用-d、-e功能选项，因为数据包中的所有内容都会被记录到日志文件中。

　　你可以使用任何支持tcpdump二进制格式的嗅探器程序从这个文件中读出数据包，例如：tcpdump或者Ethereal。使用-r功能开关，也能使snort读出包的数据。snort在所有运行模式下都能够处理tcpdump格式的文件。例如：如果你想在嗅探器模式下把一个tcpdump格式的二进制文件中的包打印到屏幕上，可以输入下面的命令：

　　./snort -dv -r packet.log

　　在日志包和入侵检测模式下，通过BPF(BSD Packet Filter)接口，你可以使用许多方式维护日志文件中的数据。例如，你只想从日志文件中提取ICMP包，只需要输入下面的命令行：

　　./snort -dvr packet.log icmp

　　作为入侵检测系统

　　snort最重要的用途还是作为网络入侵检测系统(NIDS)，使用下面命令行可以启动这种模式：

　　./snort -dev -l ./log -h 192.168.1.0/24 -c snort.conf

　　snort.conf是规则集文件。snort会对每个包和规则集进行匹配，发现这样的包就采取相应的行动。如果你不指定输出目录，snort就输出到/var/log/snort目录。

　　注意：如果你想长期使用snort作为自己的入侵检测系统，最好不要使用-v选项。因为使用这个选项，使snort向屏幕上输出一些信息，会大大降低snort的处理速度，从而在向显示器输出的过程中丢弃一些包。

　　此外，在绝大多数情况下，也没有必要记录数据链路层的包头，所以-e选项也可以不用：

　　./snort -d -h 192.168.1.0/24 -l ./log -c snort.conf

　　这是使用snort作为网络入侵检测系统最基本的形式，日志符合规则的包，以ASCII形式保存在有层次的目录结构中。

　　网络入侵检测模式下的输出选项

　　在NIDS模式下，有很多的方式来配置snort的输出。在默认情况下，snort以ASCII格式记录日志，使用full报警机制。如果使用full报警机制，snort会在包头之后打印报警消息。如果你不需要日志包，可以使用-N选项。

　　snort有6种报警机制：full、fast、socket、syslog、smb(winpopup)和none。其中有4个可以在命令行状态下使用-A选项设置。这4个是：

　　-A fast：报警信息包括：一个时间戳(timestamp)、报警消息、源/目的IP地址和端口。

　　-A full：是默认的报警模式

　　-A unsock：把报警发送到一个UNIX套接字，需要有一个程序进行监听，这样可以实现适时的报警

　　-A none：关闭报警机制

　　使用-s选项可以使snort把报警消息发送到syslog，默认的设备是LOG_AUTHPRIV和LOG_ALERT。可以修改snort.conf文件修改其配置。

　　snort还可以使用SMB报警机制，通过SAMBA把报警消息发送到Windows主机。为了使用这个报警机制，在运行./configure脚本时，必须使用--enable-smbalerts选项。

　　下面是一些输出配置的例子：

　　使用默认的日志方式(以解码的ASCII格式)并且把报警发给syslog：./snort -c snort.conf -l ./log -s -h 192.168.1.0/24

　　使用二进制日志格式和SMB报警机制：./snort -c snort.conf -b -M WORKSTATIONS

　　snort规则简介

　　snort最重要的用途是作为网络入侵检测系统，它有自己的规则语言。从语法上看，这种规则语言非常简单，但是对于入侵检测来说它足够强大。对于匹配特定规则的数据包，snort有三种处理动作:pass、log、alert。

　　pass:放行数据包

　　log:把数据包记录到日志文件

　　alert:产生报警消息并日志数据包

　　snort的每条规则都可以分成逻辑上的两个部分：规则头和规则选项。规则头包括：规则行动(rule's action)、协议(protocol)、源/目的IP地址、子网掩码以及源/目的端口。规则选项包含报警消息和异常包的信息(特征码)，使用这些特征码来决定是否采取规则规定的行动。最基本的规则只是包含四个个域：处理动作、协议、方向、注意的端口。例如：

　　log tcp any any -> 10.1.1.0/24 79

　　这条规则表示：让snort记录从外部网络到C类网址10.l.1所有数据包。

　　snort规则中还可以有规则选项(rule option)，使用规则选项可以定义更为复杂的行为，实现更加强大的功能。下面是一条含有规则选项的规则(注意整个规则应该在一行，是出于版面的原因才分成两行)：

　　alert tcp any any -> 10.1.1.0/24 80 (content:

　　"/cgi-bin/phf";msg "PHF probe!")

　　这条规则用来检测对本地网络web服务器的PHF服务的探测，一旦检测到这种探测数据包，snort就发出报警消息，并把整个探测包记录到日志。

　　在规则中，IP地址的定义也有很大的灵活性。使用any关键词表示任何IP地址或者端口。一般地，IP地址可以使用xx.xx.xx.xx/子网掩码的形式定义，其中xx.xx.xx.xx是由.分割的四个字节的数字。注意不能使用域名方式，snort不对域名进行解析，当然是出于效率的考虑^_^。还可以使用非操作符!对IP地址和端口进行操作，这个操作符就是逻辑非的意思。对于端口，还可以使用操作符:限制端口的范围。例如：

　　alert tcp !10.1.1.0/24 any -> 10.1.1.0/24 6000:6010 (msg: "X traffic";)

　　这条规则使snort对于从外部网络到内部网络X-window服务端口的数据包发出报警。

　　在snort当前版本(1.7)中有23个规则选项关键词，随着snort不断地加入对更多协议的支持以及功能的扩展，会有更多的功能选项加入其中。这些功能选项可以以任意的方式进行组合，对数据包进行分类和检测。现在，snort支持的选项包括：msg、logto、ttl、tos、id、ipoption、fragbits、dsize、flags、seq、ack、itype、icode、icmp_id、content、content-list、offset、depth、nocase、session、rpc、resp、react。每条规则中，各规则选项之间是逻辑与的关系。只有规则中的所有测试选项(例如：ttl、tos、id、ipoption等)都为真，snort才会采取规则动作。

　　如何编写规则

　　由于snort的规则语言语法非常简单，所以可以对新发现的攻击作出快速的反应，迅速开发新的snort规则。编写新的规则，最重要的是知道新攻击的特征码。要得到一个新的攻击的特征码，一般的方法就是进行实际的测试。对一个测试网络进行攻击，使用snort记录在攻击主机和测试网络之间的数据流。然后，对记录的数据进行分析得到其唯一的特征码，最后把得到的特征码加入到规则中。我们以IMAP缓冲区溢出为例进行说明，图8是一个假想的IMAP缓冲区溢出攻击被记录下的数据包：

　　052499-22:27:58.403313 192.168.1.4:1034 -> 192.168.1.3:143

　　TCP TTL:64 TOS:0x0 DF

　　***PA* Seq: 0x5295B44E Ack: 0x1B4F8970 Win: 0x7D78

　　90 90 90 90 90 90 90 90 90 90 90 90 90 90 EB 3B ...............;

　　5E 89 76 08 31 ED 31 C9 31 C0 88 6E 07 89 6E 0C ^.v.1.1.1..n..n.

　　B0 0B 89 F3 8D 6E 08 89 E9 8D 6E 0C 89 EA CD 80 .....n....n.....

　　31 DB 89 D8 40 CD 80 90 90 90 90 90 90 90 90 90 1...@...........

　　90 90 90 90 90 90 90 90 90 90 90 E8 C0 FF FF FF ................

　　2F 62 69 6E 2F 73 68 90 90 90 90 90 90 90 90 90 /bin/sh.........

　　这个攻击的特征码就是/bin/sh字符串及其前面的机器代码。这实际上是一个shellcode。四用这些信息可以很快开发出一条新的规则：

　　alert tcp any any -> 192.168.1.0/24 143 (content:"|E8C0 FFF FF|/bin/sh";

　　msg:"New IMAP Buffer Overflow detected!";)

　　其中的特征码含有文本和16进制两种形式，它们以|分割，snort运行时都被转换为二进制形式。

　　总结

　　本文介绍了一个轻量级的入侵检测系统snort。主要讨论了其特点、如何安装，最基本的用法，以及如何开发新的规则。snort是一个高性能的入侵检测系统，适用于大中小型网络，尤其适合一些无力承受大型商业入侵检测系统高昂费用中小型公司。

　　附录

　　软件作者简介：

　　Martin Roesch是Stanford Telecommunications Inc的一位网络安全工程师。从Clarkson大学获得计算机工程学士学位。他在入侵检测系统方面有丰富的经验，并开发了许多专业系统。他是GTE Internetworking's Global Network Infrastructures IDS的主要软件开发工程师。他还设计开发了GTE的商业蜜罐/欺骗(所谓的蜜罐就是，网络节点使用路由器将攻击者引导到一个经过特殊装备的系统上，用这个系统作为目标主机的替身)系统Sentinel。他还是Trinux Linux Security Toolkit开发组的成员。snort是他第一个开放源码软件。