0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

用硬件fpga实现蜜罐技术的这些要点,学到就赚了

电子设计 来源:互联网 作者:佚名 2017-12-15 10:12 次阅读

1. 项目背景

蜜罐技术由来已久,蜜罐(Honeypot)是一种在互联网上运行的计算机系统。它是专门为吸引并诱骗那些试图非法闯入他人计算机系统的人(如电脑黑客)而设计的,蜜罐系统是一个包含漏洞的诱骗系统,它通过模拟一个或多个易受攻击的主机,给攻击者提供一个容易攻击的目标。由于蜜罐并没有向外界提供真正有价值的服务,因此所有对蜜罐尝试都被视为可疑的。蜜罐的另一个用途是拖延攻击者对真正目标的攻击,让攻击者在蜜罐上浪费时间。简单点一说:蜜罐就是诱捕攻击者的一个陷阱。根据蜜罐与攻击者之间进行的交互,可以分为3类:低交互蜜罐,中交互蜜罐和高交互蜜罐。

目前市面上的蜜罐都是利用软件来实现的,软件有它速度慢、依赖性强、程序复杂等弱点,基于蜜罐需要快速大量的数据匹配(入侵审计等)和安全的系统(简单),我们想到可以用硬件FPGA实现蜜罐技术。目前用硬件实现蜜罐技术在网络和相关书籍杂志上都不曾出现过。

2.项目目标

作为我们用XILINUX公司的SPARTEN-3E实验板来做的这次实验,我们在基本的低交互蜜罐的基础上,自己编写了操作系统和内核,做到了高交互的蜜罐系统。

3.项目的主要内容

本项目一共分为三部分

a.蜜墙的设定

功能:

利用FPGA实现IDS和入侵检测、入侵审计的功能

防止黑客利用蜜罐作为跳板攻击服务器

b.蜜罐的构建

功能:

用FPGA模拟出一个真实的操作系统

在FPGA实验板上用操作系统建立一个高交互的蜜罐,让黑客攻击

c.数据的采集和分析

功能:

把蜜罐上的有效数据安全的转移到其他地方

研究并分析黑客或木马病毒的攻击行为

4.项目关键技术及创新点的论述

关键技术包括:IDS入侵检测、入侵审计、蜜罐技术及其相关的日志记录分析,honeynet和蜜墙功能。

国内目前还没有任何用FPGA或者相关的硬件平台来实现蜜罐、蜜墙,所有的蜜罐技术都是基于在软件平台上的实现。同时,FPGA的终端安全防护一直处于被动防护的状态,如果可以用蜜罐技术,就能把终端防护由被动变为主动,能加有效安全得保护终端的安全。

5.项目的成果

我们最终完成了项目主要工作中的功能实现,并对于整个蜜罐蜜墙所组成的系统用不同的攻击手段进行了测试,测试结果表明,我们用FPGA实现的这套系统可以完成期望的目标。

1.采用FPGA实现蜜墙技术,几乎包含现在终端攻击中全部的攻击方式的入侵检测。

2.利用蜜墙将攻击诱导到FPGA实现的蜜罐上。

3.实现了日志记录,检测并分析攻击的特征和方式,来更进一步了解攻击,为今后的防御赢得主动。

需求分析和项目目标

1.1 需求分析

蜜罐发展的3个过程:

低交互蜜罐最大的特点是模拟。蜜罐为攻击者展示的所有攻击弱点和攻击对象都不是真正的产品系统,而是对各种系统及其提供的服务的模拟。由于它的服务都是模拟的行为,所以蜜罐可以获得的信息非常有限,只能对攻击者进行简单的应答,它是最安全的蜜罐类型。

中交互是对真正的操作系统的各种行为的模拟,它提供了更多的交互信息,同时也可以从攻击者的行为中获得更多的信息。在这个模拟行为的系统中,蜜罐可以看起来和一个真正的操作系统没有区别。它们是真正系统还要诱人的攻击目标。

高交互蜜罐具有一个真实的操作系统,它的优点体现在对攻击者提供真实的系统,当攻击者获得ROOT权限后,受系统,数据真实性的迷惑,他的更多活动和行为将被记录下来。缺点是被入侵的可能性很高,如果整个高蜜罐被入侵,那么它就会成为攻击者下一步攻击的跳板。

但是,如果我们有一个蜜墙来有效的防治黑客利用蜜罐作为跳板,那么就可以很好的解决高交互蜜罐的缺点,让蜜罐真正变成一个我们可以控制的安全的陷阱。并且我们用硬件实现蜜罐技术,比用软件在速度上快数百倍,FPGA上可以安装实时性操作系统,并且硬件比软件在程序上更简单、更基础,防护效果更好。

1.2实现的功能目标

用FPGA实现高交互的蜜罐技术并实现蜜墙功能,通过对硬件的底层编程实现

1.3项目可行性分析

因为用硬件实现蜜罐技术在目前世界、至少是中国网站上没有出现过,属于首创,里面的很多技术问题尤其是软件到硬件的编程和实现是我们所面临的主要问题,但是硬件的速度快,结构简单,实时性好,这些特点我们可以充分利用在蜜罐和蜜墙上,来实现我们的硬件蜜罐,比软件实现的优势还是非常的明显的。

项目总体设计

2.1总体结构图

2014109134452835.jpg

上面是我们大致的系统架构图。我们可以看到,以太网相当于外网通过路由器首先经过我们用FPGA实现的蜜墙。他具有IDS、入侵检测、入侵审计等多种功能,最重要的是,高交互的蜜罐很容易在被攻破以后被黑客作为攻击主服务器的跳板,但是蜜墙就可以做好很好的防止从蜜罐到服务器的攻击,简单的说,他对于蜜罐是一个只进不出的防火墙。

数据流经过了蜜墙以后,我们对数据进行分析,当没有发现攻击信息的时候,数据流作为正常数据通过蜜墙发给服务器,如果我们检测出了入侵攻击,那么蜜墙会利用IP欺骗技术把攻击的数据流引到蜜罐上,这样黑客攻击的就只能是蜜罐而无法接触到真正的服务器。

在蜜罐上,我们进行实时监控,黑客的一举一动都在我们的监视下,通过安全的途径把蜜罐上的信息导出,我们可以分析这些信息对黑客的行为进行了解和掌握,并以此来对未来其他的攻击方式进行主动的防御。

FPGA硬件实现带网络连接的操作系统内核

3.1系统硬件的基本构成与配置

系统的硬件设计使用 Xilinx Platform Studio 集成开发环境中的 Base System Builder 进行配置。完成设计的系统框图如图XX所示。

2014109134452873.jpg

系统硬件框图

整个系统硬件的核心是Microblaze 处理器,处理器的基本配置和主要外设包括:

3.2 硬件功能与指标

一、Microblaze 处理器:

处理器总线频率: 66.7 MHz;

片上内存(BRAM):16KB;

由于Spartan-3e XC3S500E 的BRAM资源有限,没有选择 Cache 功能;

二、基本外设配置:

(1)串口:RS232_DCE

波特率:115200,使用中断;

(2)以太网MAC:

使用 Xilinx Ethernet_MAC IP,其配置参数为:No DMA,使用中断,并选择 FIFO 方式,以满足在 Xilkernel 系统下,使用lwIP 进行 socket 编程的需求;

(3)定时器

采用一个32位定时器,并使用中断。

(4)DDR_SRAM:

使用开发板上的 32Mx16内存,并配置为 OPB DDR。

此外,系统硬件中还包括:中断控制器、8个与通用I/O连接的LED,以及调试模块。更为详尽的硬件平台细节,可以参照系统的硬件描述文件(MHS)。

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • FPGA
    +关注

    关注

    1592

    文章

    21207

    浏览量

    592136
收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    fpga硬件还是软件

    FPGA(现场可编程门阵列)本质上是一种硬件设备,但它在功能实现上结合了硬件和软件的特性。
    的头像 发表于 03-27 14:14 56次阅读

    fpga语言是什么?fpga语言与c语言的区别

    功能,从而实现对数字电路的高效定制。FPGA语言主要包括VHDL(VHSIC Hardware Description Language)和Verilog等,这些语言具有强大的描述能力,能够精确地定义
    的头像 发表于 03-15 14:50 235次阅读

    fpga硬件还是软件

    FPGA(现场可编程门阵列)属于硬件设备,而不是软件。它是一种可编程的硬件设备,由大量的逻辑单元、存储单元和互连资源组成,能够实现复杂的数字电路和系统设计。
    的头像 发表于 03-14 17:08 184次阅读

    fpga是什么 fpga用什么编程语言

    FPGA(Field-Programmable Gate Array)是一种可编程逻辑技术,它使用可重构的硬件单元(如门阵列和查找表)来实现电路功能。相比传统的专用集成电路(ASIC)
    的头像 发表于 02-04 15:26 354次阅读

    FPGA实现原理

    控制这些开关,从而定义FPGA内部的信号路径。 FPGA的工作原理主要涉及以下步骤: 设计描述 :首先,用户需要使用硬件描述语言(如VHDL或Verilog)来描述他们想要
    发表于 01-26 10:03

    海思Hi3566V100 I2C硬件设计要点

    上一期我们介绍了 【基于深度学习 2D 人脸识别的NXP i.MX 8M Shark 方案】,本期将给大家推出海思硬件设计系列:Hi3566V100 I2C 硬件设计要点
    的头像 发表于 12-04 11:38 671次阅读
    海思Hi3566V100 I2C<b class='flag-5'>硬件</b>设计<b class='flag-5'>要点</b>

    海思Hi3566V100 SDIO硬件设计要点

    上一期我们介绍了 【Hi3566V100 I2C 硬件设计要点】,本期将继续给大家推出海思硬件设计系列:Hi3566V100 SDIO 硬件设计要点
    的头像 发表于 12-04 11:37 1014次阅读
    海思Hi3566V100 SDIO<b class='flag-5'>硬件</b>设计<b class='flag-5'>要点</b>

    fpga是什么?看完你就明白了

    大量的可编程逻辑单元(CLB)组成的,这些单元可以根据用户设定的逻辑功能进行编程。此外,FPGA还包括可编程连接资源(如可编程IO、片上RAM等),用于实现不同模块之间的信号传输和存储。用户可以使用
    发表于 11-13 15:43

    基于FPGA的RBF神经网络的硬件实现

    电子发烧友网站提供《基于FPGA的RBF神经网络的硬件实现.pdf》资料免费下载
    发表于 10-23 10:21 0次下载
    基于<b class='flag-5'>FPGA</b>的RBF神经网络的<b class='flag-5'>硬件</b><b class='flag-5'>实现</b>

    #FPGA #硬件工程师#硬件工程师适合转FPGA分析

    fpga硬件
    明德扬助教小易老师
    发布于 :2023年10月12日 06:37:26

    AT32微控制器硬件设计指南及抗EMC设计要点

    电子发烧友网站提供《AT32微控制器硬件设计指南及抗EMC设计要点.pdf》资料免费下载
    发表于 09-19 15:53 0次下载
    AT32微控制器<b class='flag-5'>硬件</b>设计指南及抗EMC设计<b class='flag-5'>要点</b>

    FPGA架构演进之路 FPGA架构设计原则和实现挑战

    摘要:自三十多年前问世以来,现场可编程门阵列(FPGAs)已被广泛用于实现来自不同领域的无数应用。由于其底层的硬件可重新配置性,与定制设计的芯片相比,FPGAs具有更快的设计周期和更低
    发表于 08-11 09:52 954次阅读
    <b class='flag-5'>FPGA</b>架构演进之路 <b class='flag-5'>FPGA</b>架构设计原则和<b class='flag-5'>实现</b>挑战

    FPGA上构建EVM硬件实现

    电子发烧友网站提供《在FPGA上构建EVM硬件实现.zip》资料免费下载
    发表于 06-26 11:50 0次下载
    在<b class='flag-5'>FPGA</b>上构建EVM<b class='flag-5'>硬件</b>的<b class='flag-5'>实现</b>

    FPGA资料

    软件开发为主,开发 FPGA 在数据分析、人工智能、机器视觉等领域的加速应用能力,主要采用 OpenCL 和 HLS 技术实现硬件协同开发。 F
    发表于 05-30 20:40

    电机驱动MCU的技术要点简析

    电机驱动MCU技术要点它是电机控制器即动力输出。通俗点就是你要加速他让电机转得快一些,要刹车他能让电机转的慢一点。所以他有如下特点:(1)响应快,这个很容易理解,但其实不好做,因为工况比较复杂。举一
    发表于 04-07 16:39