【摘 要】
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近年来,Linux操作系统由于其出色的性能和开源的特性,在服务器领域所占比例越来越大,越来越多的公司或个人将其作为应用服务器的首选操作系统。但与此同时,其面临的安全挑战
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近年来,Linux操作系统由于其出色的性能和开源的特性,在服务器领域所占比例越来越大,越来越多的公司或个人将其作为应用服务器的首选操作系统。但与此同时,其面临的安全挑战也越来越严峻。Linux内核级Rootkit木马就是一种典型的木马威胁,其可以在系统留下后门,可以隐藏文件、网络连接和进程等关键信息,清除入侵痕迹,收集用户敏感信息,使得系统管理员很难发现其入侵行为。故Linux内核级Rootkit木马检测是计算机安全研究领域一个重要的研究课题,对保护计算机系统安全和用户隐私有重要的研究意义。考虑到Rootkit木马具有收集宿主机的隐私信息,并定期向远程控制主机发送数据包的特点,本文提出了一种基于网络流量差异分析的Rootkit木马检测方法。本文首先对Linux内核级Rootkit木马相关知识进行了概述,随后对网络流量差异分析方案进行了详细的阐述,设计了对应的原型系统,并与其他的Rootkit检测工具进行了功能对比。本文的主要研究内容和创新点如下:(1)对传统的文件完整性检测方法进行改进。本文添加了随机性检测因子,解决了传统方法检测文件多、耗时长和消耗计算资源多的问题,用于提升文件完整性检测效率;(2)在交叉视图对比法的启发下,提出了一种网络流量差异分析法,用于监测Rootkit隐藏进程与远程主机的通信信息。利用kretprobe技术对关键系统调用设置监测点,捕获内核创建的实际进程集合,与获取的用户级进程集合作差集,寻找被Rootkit木马隐藏的进程集合;利用jprobe技术捕获网络设备驱动接口入口参数,获取进程与网络连接的对应关系;利用libpcap库捕获网卡流量。对进程、网络连接和流量等信息进行关联,进而检测到隐藏进程的网络连接信息。本文在Linux-4.4.0内核上实现了Rootkit木马检测原型系统,对hanj-wukong、nurupu-rootkit和lz-rootkit等Rootkit木马进行了检测分析。实验结果表明,本文提出的文件完整性随机检测方案和网络流量差异分析方案功能正确,且前者相较于传统检测方法有19.7%的效率提升。实验证明了该方法对具有网络连接特征的Rootkit木马的检测具有普适性,能够解决传统文件完整性检测方法效率低、虚拟机交叉视图对比法需要额外虚拟机资源和采用机器学习方法需要大量Rootkit木马样本的问题。
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