入侵检测之日志检测

摘要
入侵检测（Intrusion Detection），顾名思义，便是对入侵行为的发觉。它通过对计算机网络或计算机系统中的若干关键点收集信息并对其进行分析，从中发现网络或系统中是 否有违反安全策略的行为和被攻击的迹象。进行入侵检测的软件与硬件的组合便是入侵检测系统（Intrusion Detection System,简称IDS）。与其他安全产品不同的是，入侵检测系统需要更多的智能，它必须可以将得到的数据进行分析，并得出有用的结果。一个合格的入侵 检测系统能大大的简化管理员的工作，保证网络安全的运行。
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1.概述
入侵检测（Intrusion Detection），顾名思义，便是对入侵行为的发觉。它通过对计算机网络或计算机系统中的若干关键点收集信息并对其进行分析，从中发现网络或系统中是 否有违反安全策略的行为和被攻击的迹象。进行入侵检测的软件与硬件的组合便是入侵检测系统（Intrusion Detection System,简称IDS）。与其他安全产品不同的是，入侵检测系统需要更多的智能，它必须可以将得到的数据进行分析，并得出有用的结果。一个合格的入侵 检测系统能大大的简化管理员的工作，保证网络安全的运行。
日志是使系统顺利运行的重要保障。它会告诉我们系统发生了什么和什么没有发生。然 而，由于日志记录增加得太快了，铺天盖地的日志使系统管理员茫然无措，最终使日志成为浪费大量磁盘空间的垃圾。日志具有无可替代的价值，但不幸的是它们经 常被忽略，因为系统管理员在并不充裕的时间里难以查看大量的信息。标准的日志功能不能自动过滤和检查日志记录，并提供系统管理员所需要的信息。
对于入侵者来说，要做的第一件事就是清除入侵的痕迹。这需要入侵者获得root权限，而一旦系统日志被修改，就无法追查到攻击的情况。因此，好的系统管 理员应该建立日志文件检测。有很多工具可以实现日志检测的功能，其中就有Logcheck和Swatch。本文将对Logcheck和Swatch逐一进 行介绍。
2.日志文件系统
审计和日志功能对于系统来说是非常重要的，可以把感兴趣的操作都记录下来，供分析和检查。UNIX采用了syslog工具来实现此功能，如果配置正确的话，所有在主机上发生的事情都会被记录下来，不管是好的还是坏的。
Syslog已被许多日志系统采纳，它用在许多保护措施中--任何程序都可以通过syslog记录事件。Syslog可以记录系统事件，可以写到一个文件或设备中，或给用户发送一个信息。它能记录本地事件或通过网络纪录另一个主机上的事件。
Syslog依据两个重要的文件：/sbin/syslogd（守护进程）和/etc/syslog.conf配置文件，习惯上，多数syslog信息 被写到/var/adm或/var/log目录下的信息文件中（messages.*）。一个典型的syslog纪录包括生成程序的名字和一个文本信息。 它还包括一个设备和一个行为级别（但不在日志中出现）。
/etc/syslog.conf的一般格式如下：
设备.行为级别 [；设备.行为级别]　　　　记录行为
设备　　　　　　　　　　 描述
auth　　　　　　　　 认证系统：login、su、getty等，即询问用户名和口令
authpriv　　　　　　同LOG_AUTH，但只登录到所选择的单个用户可读的文件中
cron　　　　　　　　 cron守护进程
daemon　　　　　　　其他系统守护进程，如routed
kern　　　　　　　　内核产生的消息
lpr　　　　　　　　 打印机系统：lpr、lpd
mail　　　　　　　　电子邮件系统
news　　　　　　　　网络新闻系统
syslog　　　　　　　由syslogd产生的内部消息
user　　　　　　　　随机用户进程产生的消息
uucp　　　　　　　　UUCP子系统
local0~local7　　 为本地使用保留
行为级别　　　　　　　描述
debug　　　　　　　 包含调试的信息，通常旨在调试一个程序时使用
info　　　　　　　　情报信息
notice　　　　　　 不是错误情况，但是可能需要处理
warn(warning)　　 警告信息
err(error)　　　　 错误信息
crit　　　　　　　　重要情况，如硬盘错误
alert　　　　　　　 应该被立即改正的问题，如系统数据库破坏
emerg(panic)　　　 紧急情况
记录行为（举例）　　　　描述
/dev/console　　　　　发送消息到控制台
/var/adm/messages　　把消息写到文件/var/adm/messages
@loghost　　　　　　　把消息发到其它的日志记录服务器
fred,user1　　　　　　传送消息给用户
*　　　　　　　　　　　传送消息给所有的在线用户
有个小命令logger为syslog系统日志文件提供一个shell命令接口，使用户能创建日志文件中的条目。用法：logger 例如：logger This is a test！
它将产生一个如下的syslog纪录：Apr 26 11:22:34 only_you: This is a test!
更详细的帮助信息请man syslogd，man syslog.conf
3.Logcheck
3.1 logcheck介绍
Logcheck是一软件包，用来实现自动检查日志文件，以发现安全入侵和不正常的活动。Logcheck用logtail程序来记录读到的日志文件的位置，下一次运行的时候从记录下的位置开始处理新的信息。所有的源代码都是公开的，实现方法也非常简单。
Logcheck SHELL脚本和logtail.c程序用关键字查找的方法进行日志检测。在这儿提到的关键字就是指在日志文件中出现的关键字，会触发向系统管理员发的报 警信息。Logcheck的配置文件自带了缺省的关键字，适用于大多数的*inx系统。但是最好还是自己检查一下配置文件，看看自带的关键字是否符合自己 的需要。
Logcheck脚本是简单的SHELL程序，logtail.c程序只调用了标准的ANSI C函数。Logcheck要在cron守护进程中配置，至少要每小时运行一次。脚本用简单的grep命令来从日志文件检查不正常的活动，如果发现了就发 MAIL给管理员。如果没有发现异常活动，就不会收到MAIL。
3.2 安装和配置logcheck
3.2.1 下载Logcheck
下载网址: 下载后放在/backup目录。
3.2.2 安装
以root用户身份登录，
[root@only_you /root]# tar zxvf /backup/logcheck-1.1.1.tar.gz
[root@only_you /root]# cd logcheck-1.1.1
[root@only_you logcheck-1.1.1] make linux //在Linux平台下使用
make install SYSTYPE=linux //缺省安装目录是/usr/local/etc
make[1]: Entering directory `/root/logcheck-1.1.1'
Making linux
cc -O -o ./src/logtail ./src/logtail.c
Creating temp directory /usr/local/etc/tmp //在/usr/local/etc下创建目录tmp
Setting temp directory permissions
chmod 700 /usr/local/etc/tmp
Copying files
cp ./systems/linux/logcheck.hacking /usr/local/etc //拷贝文件到/usr/local/etc目录
cp ./systems/linux/logcheck.violations /usr/local/etc
cp ./systems/linux/logcheck.violations.ignore /usr/local/etc
cp ./systems/linux/logcheck.ignore /usr/local/etc
cp ./systems/linux/logcheck.sh /usr/local/etc
cp ./src/logtail /usr/local/bin //把logtail程序拷贝到/usr/local/bin目录
Setting permissions
chmod 700 /usr/local/etc/logcheck.sh //logcheck的脚本
chmod 700 /usr/local/bin/logtail //修改文件访问权限，确认只有root用户才能操作
chmod 600 /usr/local/etc/logcheck.violations.ignore　//不同的配置文件
chmod 600 /usr/local/etc/logcheck.violations
chmod 600 /usr/local/etc/logcheck.hacking
3.2.3 程序文件介绍
logcheck.sh 主脚本文件。控制所有的处理过程，用grep命令检查日志文件，发现问题报告系统管理员。由cron定时启动。
logtail 记录日志文件上次处理到的位置。被logcheck程序调用，避免重复处理已处理过的日志文件。所有的日志文件都由此程序处理，在同一目录下会产生文件 ######.offset，其中######是检查的日志文件名。文件中记录了logtail开始处理的偏移量，如果删除掉，则从文件开始处进行处理。 Logcheck跟踪日志文件的inode号和文件大小，如果inode号发生变化，或者是文件大小比上次运行时的小， logtail会重置偏移量，处理整个文件。
Logcheck.hacking 文件中包含了系统受到攻击时的关键字。这个文件的关键字比较稀少，除非能知道某种特定的攻击方式的特征。缺省的关键字是ＩＳＳ（Internet Security Scanner）攻击产生的，或者是sendmail中的地址栏里的非法语法。在日志文件中找到了关键字就会给管理员发信。
logcheck.violations 文件中包含了产生否定或拒绝信息的系统事件。如denied，refused等。
logcheck.violations.ignore　文件中包含了要对logcheck.violations进行反向查找的关键字。
3.2.4 配置
为了使logcheck运行正常，先要对syslog.conf进行配置，你应该根据自己的需要进行配置，下面给出的只是一个例子。
把下面的内容加到/etc/syslog.conf中
#记录mail，news以外的消息
*.*;mail.none;news.none -/var/log/messages
#记录认证请求
auth.*;authpriv.* /var/log/authlog
#记录所有的内核消息
kern.* /var/log/kernlog
#记录警告和错误消息
*.warn;*.err /var/log/syslog
这四个文件/var/log/messages，/var/log/authlog，/var/log/kernlog，/var/log/syslog也就是logcheck要检查的日志文件。
重起syslog，［root@only_you］#/etc/rc.d/init.d/syslog restart
用编辑器（vi等）打开文件/usr/local/etc/logcheck.sh，在其中会找到下面的内容
# Linux Red Hat Version 3.x, 4.x
$LOGTAIL /var/log/messages > $TMPDIR/check.$$
$LOGTAIL /var/log/secure >> $TMPDIR/check.$$
$LOGTAIL /var/log/maillog >> $TMPDIR/check.$$
这是logcheck自带的内容，也就是logcheck要检查的日志文件，把它该为下面的内容，使之于syslog.conf的内容相一致：（应该根据你配置的syslog.conf进行修改）
$LOGTAIL /var/log/messages > $TMPDIR/check.$$
$LOGTAIL /var/log/authlog >> $TMPDIR/check.$$
$LOGTAIL /var/log/kernlog >> $TMPDIR/check.$$
$LOGTAIL /var/log/syslog >> $TMPDIR/check.$$
还可以找到一行为　SYSADMIN=root，指的是发邮件时的收信人，缺省为root@localhost，本机的root用户，如果机器与 Internet相连，也可以指定真实的帐号，我就把它改为了[e-mail]，这样就可以随时收到邮件了，不须用 root帐号登录到linux机器上去。
在/etc/crontab中增加一项，让cron定时启动logcheck。关于cron的用法请参考相应文档。
00,10,20,30,40,50 * * * * root /usr/local/etc/logcheck.sh
每10分钟运行一次。
3.2.5 测试
都配置好了，试试效果如何吧。登录一下，故意输错口令，看看有什么事情发生。１０分钟以后，我的[e-mail]信箱真的收到了一封信，信的内容大致如下：
Apr 26 13:51:13 only_you -- wap[1068]: LOGIN ON pts/1 BY wap FROM *.*.*.*
Apr 26 13:51:24 only_you PAM_unix[1092]: authentication failure; wap(uid=500) -> root for system-auth service
刚装好不长时间，logcheck就报告有人试图登录到我的机器上来，不知道这位IP为211.69.197.1的朋友想干什么。
Security Violations
=-=-=-=-=-=-=-=-=-=
Apr 26 15:30:53 only_you xinetd[528]: refused connect from 211.69.197.1
Apr 26 15:30:53 only_you xinetd[528]: refused connect from 211.69.197.1
Unusual System Events
=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=
Apr 26 15:30:53 only_you xinetd[528]: refused connect from 211.69.197.1
Apr 26 15:30:53 only_you xinetd[528]: refused connect from 211.69.197.1
Apr 26 15:30:53 only_you xinetd[528]: FAIL: ftp libwrap from=211.69.197.1
Apr 26 15:40:00 only_you CROND[1388]: (root) CMD (/usr/local/etc/logcheck.sh)
Apr 26 15:40:00 only_you CROND[1388]: (root) CMD (/usr/local/etc/logcheck.sh)
Apr 26 15:40:00 only_you CROND[1390]: (root) CMD ( /sbin/rmmod -as)
Apr 26 15:40:00 only_you CROND[1390]: (root) CMD ( /sbin/rmmod -as)
Apr 26 15:30:53 only_you xinetd[528]: FAIL: ftp libwrap from=211.69.197.1
4.swatch
SWATCH (The Simple WATCHer and filer) 是Todd Atkins开发的用于实时监视日志的PERL程序。Swatch利用指定的触发器监视日志记录，当日志记录符合触发器条件时，swatch会按预先定义 好的方式通知系统管理员。
Swatch非常容易安装。它是一个PERL程序，无需编译。Swatch有一个很有用的安装脚本，将所有的库文件、手册页和PERL文件复制到相应目录下。安装完成后，只要创建一个配置文件，就可以运行程序了。Swatch的下载网址: 。下载后也放到了/backup目录。
4.1 安装
以root用户身份登录，
[root@only_you /root]# tar zxvf /backup/swatch-3.0.1.tar.gz
[root@only_you /root]# cd swatch-3.0.1
现在的版本需要perl 5和Time::HiRes, Date::Calc,Date::Format, File::Tail.模块，系统自带的perl可能不包括，没关系，它的安装程序会自己到网上去找。
[root@only_you swatch-3.0.1]# perl Makefile.PL
系统提示HiRes 1.12模块没有安装，询问是否安装，回答y，
接着系统提示Are you ready for manual configuration? [yes]
敲n就会自动配置，然后它自己到网上去装东西，具体在干什么我也不清楚了。装完这个又说缺别的东西，还是让它自己去装。试着执行一下./swatch，如果没有错误信息就说明安装成功了。
4.2 配置swatchrc
swathrc文件的格式如下
# Bad login attempts
watchfor /INVALID|REPEATED|INCOMPLETE/
echo
bell 3
mail=[e-mail]
# Machine room temperature
watchfor /WizMON/
echo inverse
bell
watchfor后跟/pattern/，其中的"pattern"代表一个swatch将要进行搜索匹配的正则表达式，也就是我们的触发器，下面紧跟 的以“Tab”开头的是当表达式匹配时所要执行的动作，Swatch允许指定包括显示、email、呼叫或任何指定的执行文件。上面第一个 watchfor的含义是找到 /INVALID|REPEATED|INCOMPLETE/后把信息显示到屏幕上，响铃，同时向[e-mail]发 MAIL。详细的正则表达式的格式请参考相应的文档。
缺省情况下，swatch认为swatchrc文件为~/.swatchrc，可以通过运行时指定参数来改变，如果未找到swatchrc文件，则使用缺省的配置
watchfor = /.*/
echo = random
4.3 测试
Swatch启动时可以带很多参数，但使用通常如下格式启动它就可以了：
/usr/local/bin/swatch -c /var/log/syslogrc -t /var/log/syslog &
-c参数用于指定配置文件，-t参数指定实时监视的日志文件，"&"使swatch在后台运行。启动后，swatch产生子进程，因此swatch是以两个进程运行的，在停止swatch时必须杀掉两个进程。
-t参数是用tail –f filename，从文件的末尾开始查找，如果想查找整个文件，则应该使用-f filename。
现在让我们来实验一下，在swatch程序所在的目录下建立swatchrc文件，内容如下：
watchfor = /FAILED/
echo=random
执行./swatch –c swatchrc –f /var/log/authlog，所有登录失败的记录就会显示出来，并且还用不同的颜色来显示。
Apr 26 17:43:34 only_you login[2344]: FAILED LOGIN 1 FROM cjm FOR dsf, Authentication failure
Apr 27 09:55:50 only_you login[932]: FAILED LOGIN 1 FROM (null) FOR root, Authentication failure
5.总结
日志是很强大的工具，然而它的大量数据也很容易淹没我们。如果我们没有足够的时间去检查数以兆计的数据时，很可能会忽略那些有用的资料。日志自动检测系 统可以帮助我们解决这个问题。这些自动检测系统将我们所需要的信息实时地通知我们。希望本文能对如何定制你自己的日志文件自动检测系统有一定的帮助。
6.参考资料
[1]《An Introduction to Intrusion Detection& ASSESSMENT》ICSA, Inc.
[2]
[3] 《The Common Intrusion Detection Framework Architecture》
Phil Porras, SRI
Dan Schnackenberg, Boeing
Stuart Staniford-Chen, UC
Davis, editor
Maureen Stillman, Oddysey Research
Felix Wu, NCSU

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