马永忠

【摘  要】 为应对高校日益复杂的网络环境安全挑战，文章针对性地探索了构建面向攻击链聚合的网络安全运营模式。通过深入分析高校网络的特点和攻击链理论，设计了一套涵盖预防、检测、响应和恢复策略的完整运营模式，并结合了如SIEM系统、下一代防火墙和EDR等先进的安全聚合技术与工具。研究得出，应用此模式不仅有效地提高了网络安全防护能力，还为高校提供了高效的网络安全信息管理和分析手段，从而有助于构建更加安全、稳定的高校网络环境。

【关键词】 高校安全运营；IOC；IOA；XDR；网端告警聚合

一、高校网络环境的特点与挑战

（一）高校网络的复杂性

高校网络环境因其独特的教育和研究背景，形成了极为复杂的网络结构。首先，从硬件设备的角度，高校网络需要支持各种设备接入，包括但不限于学生的个人电脑、移动设备、实验室的专业仪器以及为特定学术研究而定制的系统。每种设备都有其特定的网络需求和安全挑战。其次，由于学校涵蓋了从本科到博士的各个学阶，以及众多不同的学术和研究部门，这导致了不同的用户对网络的需求也有很大的差异。例如，设计专业的学生可能需要大量的带宽来下载和上传大型文件，而计算机科学的研究生可能需要特定的端口来进行远程服务器访问。这种多元性和复杂性要求网络管理员必须具备高度的技术专业性，以确保网络既能满足多样化的需求，同时也保持稳定和安全。

（二）高校网络中的信息安全教育和意识形态问题

高校网络环境不仅面临技术层面的挑战，还深受信息安全教育和意识形态问题的困扰。首先，虽然大多数学生都是数字原住民，但他们对网络安全的认知往往仍然停留在表面，缺乏深入的信息安全教育和培训。这导致了许多潜在的安全风险，例如：轻易点击未知链接、下载不明软件或在不安全的网站上输入个人信息等。其次，高校作为学术自由和知识传播的圣地，也面临着意识形态的挑战。网络上各种不同的声音和观点交织，如何确保学生在开放的网络环境中坚守正确的意识形态，不被有害信息所侵蚀，是每所高校都需要面对的现实问题。

（三）高校网络的开放性与安全需求之间的矛盾

高校网络环境在其构建和运营中面临着一个明显的矛盾，即开放性与安全需求之间的张力。高校是知识与创新的摇篮，强调学术自由和信息的无障碍获取。这就要求其网络环境具有高度的开放性，以满足30%的学术研究和50%的在线学习需求，从而为学生和教师提供丰富的学术资源、在线课程以及合作交流的平台。同时，20%的娱乐需求也意味着学生在课余时间使用网络进行休闲与放松，这进一步要求网络的流畅性和多样性。然而，这种开放性也意味着网络安全风险的增加。随着网络攻击手段的不断演进，从基本的垃圾邮件攻击到复杂的定向攻击，高校网络成为攻击者的理想目标，因为它们通常包含大量的研究数据、学生个人信息以及教育资源。因此，如何在保证开放性的同时满足安全需求，建立一个既开放又安全的网络环境，成为高校信息技术部门的主要挑战，也是当下网络安全领域的热点问题之一。

二、攻击链理论基础

（一）攻击链的定义

攻击链，通常被定义为一系列描述网络攻击从起始到最终目标实现的有序阶段的模型，提供了深入理解网络攻击如何逐步发展和执行的框架。从最初的攻击者通过社交工程、恶意软件等方法，探索并找到目标用户的潜在弱点，到进一步利用这些弱点在用户的浏览器中注入恶意代码，每一步都揭示了攻击者的策略和意图。当恶意代码在用户访问的页面中得以执行，它有可能完全控制用户的浏览器或甚至其操作系统，进而窃取敏感数据，如个人信息或登录凭证。此外，攻击者可能会进一步在数据传输的过程中篡改信息，破坏数据的真实性和完整性。为确保其行为不被安全系统捕获，攻击者会采用如编码转换、混淆等方法逃避安全过滤。最后，利用已被控制的用户系统，攻击者可能会继续扩大其攻击范围，对其他用户发起新的攻击活动。整体来看，攻击链不仅深入地呈现了一个攻击事件的全过程，更为安全专家提供了在各个关键阶段采取应对措施的参考，帮助他们制订更有效的防护策略和响应机制。

（二）攻击链的各个阶段和特点

攻击链描述了从攻击者的初步侦查到成功实施攻击的一系列连续和分阶段的步骤。首先，是侦查阶段，攻击者在这一阶段主要对目标进行初步的信息收集和分析，识别系统弱点和可能的入侵路径。其次，是武器化阶段，在此，攻击者为特定目标准备恶意代码和攻击工具，例如创建带有恶意负载的文件或链接。接下来的传送阶段，攻击者将这些武器化的工具传送给受害者，常见的方式有电子邮件、社交工程攻击等。一旦受害者与这些恶意载荷互动，就进入了利用阶段，此时，目标系统的漏洞被利用，为攻击者提供了进入系统的通道。在安装阶段，恶意软件被植入目标系统，并开始执行其预定任务。再次，攻击者在命令和控制阶段通过远程控制恶意软件，进一步对受害者的系统进行操纵。最后，是执行阶段，攻击者为达到其最终目的，可能会进行数据窃取、系统损坏或其他恶意活动。每个阶段都有其独特的特点，对防御者而言，理解这些阶段是关键，因为它为防御策略提供了多个潜在的干预点，使他们能够更有效地阻止或减轻攻击的影响。

三、面向攻击链的高校网络安全运营模式

（一）预防策略：识别与评估潜在的网络风险

面向攻击链的高校网络安全运营模式高度重视预防策略，认为其是维护网络安全的第一道防线。在预防策略中，需要对整个网络环境进行深入地识别和评估，明确网络中的所有资产、服务、应用及其之间的依赖关系。借助先进的网络扫描和威胁情报工具，能够定期检测并发现系统中的潜在漏洞和配置缺陷。此外，通过对外部威胁情报的收集和分析，可以提前了解当前的攻击趋势、新兴的恶意软件和攻击技术，从而提前布置防御措施。高校还需要定期对其IT团队和普通用户进行信息安全培训，增强他们对最常见的社交工程攻击、钓鱼邮件等威胁的认识，使其不成为攻击者的易受攻击目标。

（二）检测策略：采用下一代防火墙技术监测网络流量

面向攻击链的高校网络安全运营模式在检测策略上强调运用先进的下一代防火墙（NGFW）技术来细致监测网络流量。与传统的防火墙只关注端口和协议不同，下一代防火墙深度解析传输的内容，能够识别和控制应用层面的行为，从而对恶意活动进行更为精准的检测。NGFW集成了入侵检测系统（IDS）和入侵预防系统（IPS），能够实时地识别已知的攻击模式和异常行为，同时也支持用户自定义规则，使其更为贴合高校的特定网络环境。更为重要的是，它具备学习和适应能力，可以根据实时网络流量动态地调整规则，实现对零日攻击的有效拦截。此外，其与其他安全设备的整合能力，如沙箱、终端检测与响应（EDR）等，使得检测策略更为全面和前瞻，确保高校网络在各种复杂攻击面前都能有充足的应对准备。

（三）响应策略：利用EDR系统进行快速响应

面向攻击链的高校网络安全运营模式中，响应策略的核心是运用终端检测与响应（EDR）系统以确保对安全事件的迅速、高效应对。EDR系统是一种专门针对终端的安全解决方案，能够实时监控、記录并分析终端上的所有活动，从而迅速发现恶意行为并采取行动。当EDR系统检测到潜在的恶意活动时，它不仅能自动隔离受影响的终端，阻止攻击的进一步传播，还能通过深入的分析为安全团队提供详细的攻击上下文，使其能够更为准确地理解攻击的来源、方法和目的。此外，EDR还具有强大的数据搜索和可视化工具，支持安全团队进行进一步的调查和取证。

（四）恢复策略：确保网络和数据完整性

在面向攻击链的高校网络安全运营模式中，恢复策略扮演着至关重要的角色，它旨在发生安全事件后迅速恢复网络和数据的完整性。高校网络系统存储着大量的敏感和关键数据，包括学术研究、学生个人信息、财务数据等，因此保障数据完整性及时恢复至其原始状态是至关重要的。恢复策略涉及备份与灾难恢复解决方案的制订，确保数据能在被篡改、删除或加密（例如：勒索软件攻击）后被迅速恢复。同时，网络完整性的恢复则要求系统能够在遭受攻击后，例如DDoS攻击或恶意软件入侵后，迅速隔离、清除威胁并恢复正常运行状态。此外，恢复策略还强调了对事故发生后的深入分析，通过识别攻击的原因和缺陷，不仅修复当前的问题，还能够防止类似的安全事件在未来重新发生，从而确保高校网络环境的长期稳定和安全。

四、高校网络安全聚合技术与工具

（一）使用SIEM系统聚合和分析网络安全信息

在高校的网络安全架构中，安全信息和事件管理（SIEM）系统作为一个核心组件，它的主要功能是实时地聚合、监测、分析和报告来自各种网络设备、系统和应用的安全事件。SIEM系统的核心价值在于它能够从分布在整个网络环境中的各种安全日志和事件中提取、标准化并关联信息，从而为安全团队提供一个集中的、全局的视角。

通过对这些数据的深入分析，SIEM不仅可以及时发现并告警潜在的安全威胁，如未经授权的访问、恶意软件活动和其他异常行为，而且还可以帮助安全团队识别和调查攻击的来源、手段和目的。此外，对满足合规要求、进行事后取证和制订安全策略都至关重要的安全报告和仪表板，SIEM系统也提供了宝贵的数据支持。

（二）下一代防火墙的角色与应用

下一代防火墙（NGFW）在高校网络安全领域中的应用，已逐渐成为信息安全策略的重要支柱。不同于传统防火墙主要侧重于端口和协议的过滤，NGFW融合了深度包检查、应用识别、用户身份识别及入侵防护系统等多种先进技术，为高校提供了更为细致和智能的网络流量管理与控制能力。它能识别并控制应用程序级别的行为，甚至在加密的流量中也能够进行深入检测，从而有效地隔离和控制那些潜在的恶意软件和高级持续性威胁（APT）。更进一步的，NGFW还允许管理员基于用户、设备和应用程序的实际身份设定策略，这对高校这种多用户、多设备、高度开放的网络环境具有特别意义。它不仅提高了安全防护的准确性，还大幅提升了网络资源的利用效率。

（三）EDR的价值：从终端侧获取的遥测数据

端点检测与响应（EDR）技术在高校网络安全中所展现的价值已越发明显，特别是在当前复杂多变的网络威胁环境下。EDR的核心价值体现在其能够从终端设备侧获取丰富的遥测数据，进一步实现深度的行为分析和持续监控。这意味着，与仅停留在传统的签名基础检测方法不同，EDR能够识别并对抗先进的持续性威胁（APT）和日益复杂的恶意软件。在高校这种设备众多、网络环境复杂的场景中，EDR提供了一个全面而细致的视角，使得安全团队能够实时捕获和分析潜在的异常行为，迅速定位并响应安全事件。此外，EDR还支持数据富化、威胁狩猎和深度取证等高级功能，极大增强了对网络安全事件的解读和应对能力。

（四）端到端的安全策略与解决方案

端到端的安全策略与解决方案为高校网络环境提供了一套全面、连续且一致的安全防护体系。考虑到高校独特的网络环境，从学生设备到教学资源，再到后端的学术数据库，每一个终端都成为潜在的攻击目标。因此，端到端的策略从每一个访问点开始，确保数据在传输、存储和处理过程中的安全。首先，该策略强调在用户入口处进行严格的身份验证和访问控制，以确保只有合法用户能够访问资源。其次，它采用先进的加密技术，确保数据在传输过程中免受窃听和篡改。最后，该策略还关注数据的完整性和保密性，使用各种工具和技术，如入侵检测系统、防火墙和安全事件管理系统，来监测和应对潜在的安全威胁。

五、结语

高校网络环境因其开放与独特性面临诸多安全威胁。攻击链理论为这些威胁提供了深入的认知与应对策略。文章详细探究了高校网络的特性和安全挑战，并借助攻击链构建了全方位的安全运营模式。此模式涵盖从预防到恢复的各个阶段，强调全过程的安全管理，并结合了现代网络安全工具，如SIEM、下一代防火墙和EDR，旨在确保网络资源的完整性和安全性。随着技术进步和威胁多样化，高校需不断更新网络安全策略，为全校创造安全稳定的网络环境。

参考文献：

［1］ 杨举. 基于深度学习和攻击链的攻击检测研究［D］. 广州：广州大学，2023.

［2］ 杨振宇. 多维构建高校网络安全屏障［J］. 安徽水利水电职业技术学院学报，2023，23（01）：82-86.

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