基于分布式調度的智能電網IT資產安全監測系統技術方案

本發明專利技術公開了一種基于分布式調度的智能電網IT資產安全監測系統，包含若干個采集服務器、若干個系統服務器、和若干個數據庫服務器，所述采集服務器用于采集IT資產數據信息并對采集到的IT資產數據信息進行對比尋找漏洞；所述系統服務器用于接收到的檢測任務分布式分配給各個采集服務器；用于對漏洞庫、目標庫、漏洞檢測結果庫進行存儲、更新、查詢、統計。本發明專利技術通過構建分布式數據庫和建立檢測引擎集群并實現分布式程度調度，達到真正意義上的分布式運算和分析，完成智能電網IT資產的高效安全監測。

IT asset security monitoring system for smart grid based on distributed scheduling

The invention discloses a distributed scheduling intelligent network security monitoring system based on IT assets, contains a number of acquisition server and a plurality of system server, and a plurality of database server, the server is used to collect IT data collection information assets and compare IT asset data information collected to find loopholes in the system for the server; distributed detection tasks received allocated to each collection server; for vulnerability database, target database, vulnerability detection result database storage, update, query and statistics. The present invention constructs the distributed database and the establishment and implementation of distributed detection engine cluster level scheduling, achieve real distributed computation and analysis, high safety monitoring complete IT smart grid assets.

【技術實現步驟摘要】
基于分布式調度的智能電網IT資產安全監測系統
本專利技術涉及的是一種網絡信息安全
的方法與系統，具體是一種基于分布式調度的智能電網IT資產安全監測系統。
技術介紹
目前，在智能電網領域，帶有保護、測量、控制、計費等功能的智能電子設備在電網中被大量使用，為提高智能電子設備之間的互操作性及互操作的實時性，滿足國際標準(如IEC61850)的通信服務模塊也被采用。相比傳統電網，用于互連互通的網元(工業交換機、路由器、網管服務器等)成為新型電網基礎設施的重要組成部分，因此電力系統自動化、智能化得到了前所未有的發展。然而，ICT技術的廣泛應用促進電網快速發展的同時，也帶來許多新的挑戰。從安全角度來說，由于更新換代的速度過快，智能電網中往往會出現照顧不到的信息孤島，這樣的信息孤島多是已經不再使用的老舊業務系統，但由于內部網絡的復雜性而被忽略，而這樣的孤島卻又是日常安全問題中最薄弱的點、最容易被黑客突破的點。尤其是近年來專門針對智能電網系統的新型高破壞性攻擊事件頻發，嚴重威脅著人們的人身、資產安全和國家環境、能源安全。目前存在的一些對IT資產進行網絡安全監測的系統及技術多是通過安全風險或安全事件來實現對系統的安全監測管理，這類系統往往只兼顧到資產的管理信息、業務信息、當前安全狀態、相關的安全事件，缺乏對資產的自主發現能力，難以發現網絡中存在的“信息孤島”。從掃描設備來說，掃描設備往往只兼顧其漏洞庫所涵蓋的設備，對于一些“設備未能識別”的資產缺乏持續的發現能力，因此某些信息孤島難以被捕獲到；而對于事件管理平臺來說，若資產不出現可被攔截或捕獲的安全事件，資產便永遠不會被平臺所發現。同時，現有設備缺乏對資產的全方位信息定位能力。一個IT資產，除了其所屬管理范圍和業務系統外，還具備相當多的外圍屬性，如：設備類型、組件類型、各類應用版本信息等等。而目前互聯網上常見的漏洞都是針對特定類型及版本的組件或應用產生的，所有這些信息一旦能夠被識別并存儲下來進行持續跟蹤，便可以實現對漏洞危害范圍的持續跟蹤。
技術實現思路
針對現有技術存在的上述不足，本專利技術的專利技術目的在于提供一種基于分布式調度的智能電網IT資產安全監測系統，通過多維度的掃描技術獲得智能電網的IT資產數據信息，通過構建分布式數據庫和建立檢測引擎集群并實現分布式程度調度，達到真正意義上的分布式運算和分析，完成智能電網IT資產的高效安全監測。本專利技術的專利技術目的通過以下技術方案實現：一種基于分布式調度的智能電網IT資產安全監測系統，包含若干個采集服務器、系統服務器和數據庫服務器；所述采集服務器用于在接收到系統服務器發送的檢測任務后，采集智能電網中各IT資產數據信息，同時向數據庫服務器發送數據請求，根據數據庫服務器返回的漏洞庫中的數據與采集到IT資產數據信息的進行對比尋找漏洞，并將采集到的IT資產數據信息和檢測結果分別存儲到數據庫服務器的目標庫和漏洞檢測結果庫，將檢測任務完成情況反饋給系統服務器；所述系統服務器包含任務下發子模塊、進度匯總模塊，所述用于任務下發子模塊用于將接收到的檢測任務放到檢測任務隊列中，并將檢測任務隊列中的任務按照任務下發標準接口傳遞給各采集服務器；所述進度匯總模塊用于對采集服務器反饋的檢測任務完成情況進行匯總；所述數據庫服務器用于對漏洞庫、目標庫、漏洞檢測結果庫進行存儲、更新、查詢、統計。進一步，所述采集服務器通過以下幾種方式之間的任意組合實現IT資產數據信息的采集：一、基于分布式廣度爬蟲技術實現網頁信息的采集；二、基于端口掃描技術實現端口信息的采集；三、基于指紋監測技術對WEB服務器的采集；四、基于指紋監測技術對WEB應用的采集；五、基于指紋監測技術對操作系統信息的采集；六、基于指紋庫和指紋比對技術對網絡設備組件信息的采集。優選地，所述基于分布式廣度爬蟲技術實現網頁信息的采集通過以下步驟實現：1.1)爬蟲調度程序對目標URL進行預處理，并將預處理后的URL信息放入網頁爬取任務隊列；1.2)爬蟲調度程序按網頁爬取任務隊列順序將URL信息取出交給空閑的爬蟲節點，實現爬取任務的分布式調度；1.3)接收到URL信息爬取任務的爬蟲節點進行目標URL信息爬取、應用探測；1.4)爬蟲節點將爬取到的網頁信息進行分析并將分析結果存入數據庫；1.5)在爬蟲節點完成目標URL的當前頁面信息爬取后，根據當前頁面中下一級的URL，由爬蟲調度程序對下一級的URL進行預處理，重復步驟1.2)至步驟1.4)，從而完成目標網頁信息多級廣度爬取。優選地，所述基于端口掃描技術實現端口信息的采集通過以下方式實現：由基于Nmap的偵測工具對端口進行掃描，獲取設備端口信息，通過在設備端口信息上做針對性的信息字段修正，持續跟蹤和端口協議數據特征分析，獲得端口上的協議類型和版本。優選地，所述基于指紋監測技術對WEB服務器的采集通過以下步驟實現：2.1)探測第一請求和返回信息：網站響應頭部數據、網站文件類型、網站對40錯誤響應的返回、網站對超長請求的響應返回、網站對畸形請求的響應返回、服務端口標識回顯和/或網站對500錯誤響應的返回；；2.2)利用第一請求和返回信息為判別依據進行Web服務器的指紋解析，獲得目標網站的Web服務器發行版本、版本號等信息；2.3)利用第一請求和返回信息判斷遠程服務器上運行的操作系統、WEB腳本語言、Web組件及相應版本型號。優選地，所述基于指紋監測技術對WEB應用的采集通過以下步驟實現：3.1)探測第二請求和返回信息：網站響應頭部信息、HTML頁面內META標簽信息、HTML內JS、CSS的鏈接信息、特殊URL地址及URL參數、COOKIE/Session內特征字段特定文件名、文件內容及文件MD5；3.2)將第二請求和返回信息進行組合匹配，實現對目標Web服務器上所運行的應用判斷。優選地，所述基于指紋監測技術對操作系統信息的采集通過以下方式實現：4.1)利用Nmap端口掃描工具不斷持續跟蹤和分析不同版本操作系統在TCP/IP棧中的數據特征，獲得網站開放端信息、端口上的協議類型和版本信息；4.2)通過對掃描結果的處理，從Banner中獲取網站使用的Web容器及類型以及其它應用信息；4.3)通過對不同操作系統在接收TCP或UDP請求時返回的數據填充內容、IP頭中的SEQNUMBER所呈現出不同的規律進行分析，識別操作系統服務版本。優選地，所述基于指紋庫和指紋比對技術對網絡設備組件信息的采集通過以下步驟實現：5.1)對目標端口探測，獲得至少一個開放端口和一個關閉端口；5.2)構造若干探測報文，所述探測報文包含序列號和可選項的TCP探測報文、ICMP探測報文、ECN的TCP探測報文、若干個關閉端口的TCP探測報文、一個或幾個關閉端口的UDP探測報文；5.3)將每個探測報文發送出去，如果某個探測報文沒有應答，則重新發送一次；5.4)根據對探測報文的應答信息提取目標指紋，結合目標的已知操作系統類型，構造先驗指紋庫；5.5)使用構造的先驗指紋庫探測新的目標主機；5.6)使用HTTP協議連接遠程Web服務器獲取相應應答報文，通過比較應答報文特征來識別Web服務器類別與版本。進一步，所述任務下發子模塊還用于對接收到的檢測任務的大小進行判斷，若檢測任務為大時先將檢測任務拆分成若干本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于分布式調度的智能電網IT資產安全監測系統，包含若干個采集服務器、系統服務器和數據庫服務器，其特征在于：所述采集服務器用于在接收到系統服務器發送的檢測任務后，采集智能電網中各IT資產數據信息，同時向數據庫服務器發送數據請求，根據數據庫服務器返回的漏洞庫中的數據與采集到IT資產數據信息的進行對比尋找漏洞，并將采集到的IT資產數據信息和檢測結果分別存儲到數據庫服務器的目標庫和漏洞檢測結果庫，將檢測任務完成情況反饋給系統服務器；所述系統服務器包含任務下發子模塊、進度匯總模塊，所述用于任務下發子模塊用于將接收到的檢測任務放到檢測任務隊列中，并將檢測任務隊列中的任務按照任務下發標準接口傳遞給各采集服務器；所述進度匯總模塊用于對采集服務器反饋的檢測任務完成情況進行匯總；所述數據庫服務器用于對漏洞庫、目標庫、漏洞檢測結果庫進行存儲、更新、查詢、統計。

【技術特征摘要】
1.一種基于分布式調度的智能電網IT資產安全監測系統，包含若干個采集服務器、系統服務器和數據庫服務器，其特征在于：所述采集服務器用于在接收到系統服務器發送的檢測任務后，采集智能電網中各IT資產數據信息，同時向數據庫服務器發送數據請求，根據數據庫服務器返回的漏洞庫中的數據與采集到IT資產數據信息的進行對比尋找漏洞，并將采集到的IT資產數據信息和檢測結果分別存儲到數據庫服務器的目標庫和漏洞檢測結果庫，將檢測任務完成情況反饋給系統服務器；所述系統服務器包含任務下發子模塊、進度匯總模塊，所述用于任務下發子模塊用于將接收到的檢測任務放到檢測任務隊列中，并將檢測任務隊列中的任務按照任務下發標準接口傳遞給各采集服務器；所述進度匯總模塊用于對采集服務器反饋的檢測任務完成情況進行匯總；所述數據庫服務器用于對漏洞庫、目標庫、漏洞檢測結果庫進行存儲、更新、查詢、統計。2.根據權利要求1所述的智能電網IT資產安全監測系統，其特征在于所述采集服務器通過以下幾種方式之間的任意組合實現IT資產數據信息的采集：一、基于分布式廣度爬蟲技術實現網頁信息的采集；二、基于端口掃描技術實現端口信息的采集；三、基于指紋監測技術對WEB服務器的采集；四、基于指紋監測技術對WEB應用的采集；五、基于指紋監測技術對操作系統信息的采集；六、基于指紋庫和指紋比對技術對網絡設備組件信息的采集。3.根據權利要求2所述的智能電網IT資產安全監測系統，其特征在于所述基于分布式廣度爬蟲技術實現網頁信息的采集通過以下步驟實現：1.1)爬蟲調度程序對目標URL進行預處理，并將預處理后的URL信息放入網頁爬取任務隊列；1.2)爬蟲調度程序按網頁爬取任務隊列順序將URL信息取出交給空閑的爬蟲節點，實現爬取任務的分布式調度；1.3)接收到URL信息爬取任務的爬蟲節點進行目標URL信息爬取、應用探測；1.4)爬蟲節點將爬取到的網頁信息進行分析并將分析結果存入數據庫；1.5)在爬蟲節點完成目標URL的當前頁面信息爬取后，根據當前頁面中下一級的URL，由爬蟲調度程序對下一級的URL進行預處理，重復步驟1.2)至步驟1.4)，從而完成目標網頁信息多級廣度爬取。4.根據權利要求2所述的智能電網IT資產安全監測系統，其特征在于所述基于端口掃描技術實現端口信息的采集通過以下方式實現：由基于Nmap的偵測工具對端口進行掃描，獲取設備端口信息，通過在設備端口信息上做針對性的信息字段修正，持續跟蹤和端口協議數據特征分析，獲得端口上的協議類型和版本。5.根據權利要求2所述的智能電網IT資產安全監測系統，其特征在于所述基于指紋監測技術對WEB服務器的采集通過以下步驟實現：2.1)探測第一請求和返回信息：網站響應頭部數據、網站文件類型、網站對40錯誤響應的返回、網站對超長請求的響應返回、網站對畸形請求的響應返回、服務端口標識回顯和/或網站對500錯誤響應的返回；；2.2)利用第一請求和返回信息為判別依據進行Web服務器的指紋解析，獲得目標網站的Web服務器發行版本、版本號等信息；2.3)利用第一請求和返回信息判斷遠程服務器上運行的操作系統、WEB腳本語言、Web組件及相應版本型號。6.根據權利要求2所述的智能電網IT資產安全監測系統，其特征在于所述基于指紋監測技術對WEB應用的采集通過以下步驟實現：3.1)探測第二請求和返回信息：...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王紅凱，張旭東，鄭生軍，伍軍，夏正敏，劉昀，陳昊，夏業超，李高磊，
申請(專利權)人：國家電網公司，國網浙江省電力公司信息通信分公司，國網甘肅省電力公司信息通信公司，國網冀北電力有限公司信息通信分公司，北京國電通網絡技術有限公司，上海交通大學，
類型：發明
國別省市：北京,11