22 | RASP：写规则写得烦了？尝试一下更底层的IDS

短命女 2022-11-28 10:38 123阅读 0赞

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在前面的课程中，我们已经介绍了防火墙、WAF 和入侵检测。这些产品都有一个共同的特性，就是基于网络请求或者系统行为对攻击的特征进行检测，然后再采取相应的防控手段。这些安全产品基本都和应用本身解耦。也就是说，基本上我们不需要对应用做任何开发和改动，就能够部署这些安全产品。

尽管解耦在部署上能够节省很大的成本，但解耦同样意味着，安全产品和应用本身是通过接口、请求等形式来进行数据交换的。换一句话说，安全产品只能够看到应用输入和输出的数据，并不知道数据在应用内的流动情况。因此，这种工作模式不可避免会产生一定的误判和漏报。

我们来看一个关于 WAF 检测 SQL 注入的例子。下面是请求代码：

http://server.com/login?username=test&password=" or ""="

WAF 可能会检测到 password 参数中的 SQL 注入痕迹进行拦截。如果应用采用的是安全的 PreparedStatement 方法，那这个 SQL 注入就不会生效，也就不需要拦截。但是 WAF 和应用解耦，让 WAF 不知道应用的逻辑，从而产生了误报。

所以，对于任何安全产品来说，能获取到的数据和信息越多，检测的能力就越强，误判和漏报的概率也就越低。因此，2012 年，Gartner 提出了 RASP（Runtime Application Self Protection）的概念，就是希望将安全产品部署在应用的底层，完全站在应用的视角去发现攻击行为，从而实现更加完善的安全防护。

##### ▌RASP 的原理 #####

想要利用 RASP 实现更完善的安全防护，首先我们要知道，什么是 RASP？以及如何实现 RASP？

RASP 的设计思路是通过监控应用的底层，来从根本上发现攻击行为的产生。

以 Java 为例，Java 应用运行在 JVM 之上。因此，JVM 就是一个底层，它能够看到所有的应用信息。我们可以通过JavaAgent的形式将 RASP 运行在 JVM 上，然后借助Instrumentation技术 Hook 关键的类和方法。关键类和方法具体有哪些，你可以参照 OpenRASP 的Hook 列表。这样一来，RASP 就能关注到应用安全相关的信息和调用了。  
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同样的原理，在 PHP 中，我们可以通过 PHP 扩展库来实现 RASP；在.Net 中，我们可以通过 HostingStartup 来实现 RASP。

如果你想要研究 RASP 产品，那我推荐你使用百度的OpenRASP。因为 OpenRASP 在开源市场中认可度比较高，也是目前各个公司用来研究 RASP 产品的一个主要对象。

##### ▌RASP 的优势和劣势 #####

我们经常会将 RASP 和 WAF 拿来做比较，因为它们主要关注的都是应用相关的 Web 安全问题。那么对比 WAF，RASP 有哪些优势和劣势呢？

首先我们来看优势。在开头我们就提到了，RASP 对比于 WAF 最大的优势在于 RASP 运行在应用的底层，从而能够知道应用运行时的上下文（比如：用户、代码逻辑、SQL 语句等）。在 Web 安全中，我们针对 Web 安全的攻击原理进行过总结：SQL 注入、反序列化等漏洞其实都是通过输入数据，篡改应用的正常逻辑实现的攻击。

对于 WAF 来说，它只能够判断出输入的数据“可能”会篡改应用的正常逻辑，因此 WAF 的拦截决策都来源于这个可能性。而对于 RASP 来说，它知道应用的正常逻辑是什么，也知道应用接收输入后实际的逻辑是什么，如果实际逻辑和正常逻辑不一致，就必然发生了攻击。基于这种检测方式，RASP 基本不会产生误报或者漏报。

我们以 OpenRASP 防止 SQL 注入的检测逻辑为例，来看一下 RASP 是如何进行检测的。算法描述如下：  
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第 1 步和第 2 步很好理解，都是 SQL 注入的基本特征。那第 3 步中的“导致 SQL 语句逻辑发生变化”，OpenRASP 要如何去识别呢？假设用户的输入是万能密码"or""="，那么，应用实际执行的 SQL 语句就是：

SELECT * FROM Users WHERE Username = “” AND Password = ““or””=""

在这个 SQL 语句中，最后的几个字符都是用户的输入。为了检测语句逻辑的变化，OpenRASP 将这个 SQL 语句进行了 Token 化。所谓“Token 化”，就是对 SQL 语句中的关键词进行拆解，拆解后分别是：SELECT、 \*、FROM、Users、WHER、Username、=、""、AND、Password、=、""、or、""、=、""。我们能够清楚地看到，用户的输入“"“or “”=”"”占据了 5 个 Token。而正常情况下，用户的输入应该只占据 1 个 Token。因此，只要用户的输入大于 1 个 Token，就说明 SQL 语句逻辑存在变化，我们就可以断定存在 SQL 注入了。

其次，RASP 能够防范未知的攻击。对于 SQL 注入来说，它的注入点可以是某个 GET 参数、某个 POST 的 Body、某个 Header 字段等，具体的攻击方式也多种多样：盲注、基于 Insert 的注入等。

WAF 的检测规则是一个一个去覆盖这些攻击点和攻击方式。如果黑客发现了某个新的攻击点或者使用了新的攻击方式，WAF 根本无法检测出来。

对于 RASP 来说，它实际上不关注具体的攻击点和攻击方式是什么，因为 SQL 注入攻击，最终都会使 SQL 语句 Token 化后的长度发生改变。因此，RASP 只需要判断执行的 SQL 语句 Token 化后的长度即可。所以我才说，RASP 能够有效地防御未知的攻击。

最后，我认为 RASP 还有一个比较特别的好处，就是基本不用维护规则。我前面讲过的各类安全产品：防火墙、WAF 和入侵检测，它们的本质都是检测攻击行为。而这些安全产品的检测方式不论是签名匹配、正则匹配还是行为分析，都包含了大量的规则和算法。这些规则和算法带来的最大问题，就是针对每一家公司我们都需要制定一套单独的规则和算法。因为每家公司的应用和网络环境都不一样，面临的攻击也不一样。

随着公司的发展以及黑客的对抗升级，我们还需要不停地更新和维护这套规则和算法，这就带来了极大的运营成本。而对于 RASP 来说，它当然也需要规则和算法来支持，但是它的规则和算法相对统一。

比如，在 Java 中，不论你是使用的哪种开发框架，最终执行 SQL 语句的都是底层的 JDBC 插件，在这个层次上，攻击的特征都是一致的。因此，RASP 基本只需要维护一套统一的规则和策略，就能够适用于所有的公司和应用了。所以，百度在 OpenRASP覆盖面说明中敢说“若发现不能拦截的攻击或者误报的情况，请联系我们”，就是这个原因。开源的 WAF 只会提供一个维护规则的入口，而不会帮助你进行维护。

尽管 RASP 存在许多明显的优势，但是目前来看，国内对于 RASP 的实际落地，普遍还在试验阶段，我很少见到 RASP 在公司范围内大规模推广落地案例。这是为什么呢？要搞清楚这个问题，就不得不提到 RASP 的劣势了。RASP 的劣势主要有三方面，下面，我们一一来看。

我认为最大的劣势在于推广难度上。尽管我们一直在提安全，但是事实上，大部分的开发人员并不认可安全，他们也不接受任何可能对应用产生影响的安全产品。这是因为，这些安全产品增加了检测的逻辑，就必然会影响应用的正常运行。而且，WAF 等拦截性安全产品产生的误报，会让正常的业务请求受到影响。

但是，防火墙、WAF 和入侵检测，实际上都已经在各个公司很好地落地了。我认为这都归功于安全人员或者运维人员的“强推”。

在部署一款 WAF 的过程中，实际上是不需要开发人员参与的，运维人员在网关上直接部署就可以了。而 RASP 不一样，RASP 和应用强耦合，它需要由开发人员去部署。比如，Java 中需要通过命令 java -javaagent:rasp.jar -jar app.jar 来启动 RASP，其中的参数 javaagent 只能由开发人员进行配置。因此，RASP 的推广实际上是安全意识的推广，所以难度也比较高。

其次，RASP 的解决方案并不通用。从语言支持上来看，目前 RASP 只在 Java、PHP 和.Net 语言中具备成熟的产品。其他高级语言，如 Python 等，可能是因为没有很好的 Hook 方案，所以目前仍然局限于研究阶段。这也是 RASP 强耦合所带来的弊端：每一种开发语言，甚至是语言下不同的开发框架，都可能会需要一套独立的 RASP 产品。而 WAF 等安全产品，因为网络和系统都比较统一，则不受此限制。

最后，RASP 在性能问题上也备受争议。尽管目前成熟的 RASP 产品宣称它的性能影响已经低于 5%，甚至更低了，但在实际落地的过程中，确实会出现因为系统和应用的差异，而导致性能恶化比较严重的情况。这也是 RASP 在兼容性不足上所表现出来的缺陷。

##### ▌RASP 的其他功能 #####

除了针对应用的攻击行为进行检测和拦截，和 WAF 一样，RASP 也能够提供很多额外的安全防护功能。

毫不夸张地说，WAF 能实现的功能，RASP 都能够实现。因此，WAF 中的数据保护、虚拟补丁等功能，RASP 也都能够提供，原理也是一致的：都是通过拦截并修改 HTTP 请求和响应，在 HTTP 内容中加入额外的安全特性，比如 Cookie 加密。

除此之外，因为 RASP 部署于应用的底层，知道应用的全部信息，所以它本身可以对应用的安全性进行评估。最简单的评估问题如下：

是否使用 ROOT 权限运行了应用；  
在连接数据库的时候，是否使用了弱密码；  
使用了哪些插件，插件是否包含漏洞。  
RASP 可以在应用运行的过程中对这些高危的进程操作进行检测，从而提醒你采取更安全的实现方式。

##### ▌总结 #####

好了，今天的内容差不多了，我们一起来总结一下，你需要掌握的重点内容。

RASP 的功能确实能给应用的安全性带来一个质的提升。对比低耦合的 WAF 等安全产品，RASP 的准确率、覆盖度都有较大优势。但是，正因为耦合度过高，RASP 部署起来比较麻烦，实际推广落地的时候，经常出现开发人员不配合的情况。总的来说，推广的难度属于管理上的问题，需要你想办法说服开发人员。单纯从安全角度上来说，我认为 RASP 是一款提升应用安全性的最佳安全产品。

另外，我认为在实际工作中，我们也可以将 RASP 和其他安全产品进行适当 组合，以达到取长补短的目的。比如说，RASP 推广比较难，我们可以只做局部的部署。这些局部的部署可以当作 WAF 的样本数据来源，只要 RASP 在底层发现了攻击行为，就将相应的表层特征输出到 WAF。这样一来，我们就可以将 RASP 在局部上的防御能力拓展到整体的 WAF 上，从而实现全面的安全防护提升。  
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##### ▌思考题 #####

最后，给你留一道思考题。

在这一讲中，我们只是以 SQL 注入为例，讲述了 RASP 是如何进行攻击检测的。你可以思考一下，对于其他的攻击方式，如反序列化漏洞、命令执行和 SSRF 等，RASP 又该如何防护呢？你可以先学习一下 OpenRASP 的说明文档，之后再来思考这个问题。

欢迎留言和我分享你的思考和疑惑，也欢迎你把文章分享给你的朋友。我们下一讲再见！

##### ▌下一讲 #####

SIEM：[一个人管理好几个安全工具，如何高效运营？][Link 1]

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[Link 1]: https://blog.csdn.net/weixin_44203158/article/details/108050753