基于指纹识别技术的web应用程序漏洞检测系统研究与应用

2020

年第

11

期

（

总第

215

期

）

信息通信

INFORMATION

&

COMMUNICATIONS

2020

(Sum.

No

215)

基于指纹识别际的她应用辭漏洞检测系统研究与应用

饶兰香

，

孙舟.施炜利,孟莎莎

（

江西羽计算技术研究所

，

江西南昌

330002

）

摘要:文章主要研究内容是开发一套基于揭纹识别技术的

web

应用漏洞检测系统，

系统用到的遍洞担描器是基于扌旨纹

特征库

，

从而提高了探测漏洞的精确性和灵活性

，

系统主要包括信息收集模块

、

web

用程序扌旨纹识别模块和漏洞检测模

块三部分。

主要工作包括:①信息收集模块对应用系统特定字段信息

，

页面关键字、

特殊链接或者文件和客径

、

框架

、

摘

件

、

服务器版本

、

編写语言类型等这些特征信息进行收集;②

web

应用程序指纹识别模块利用扌旨纹识别算法将收集的特

征信息与指纹库进行识别匹配;③漏洞检测模块根据指纹识别模块识别出的

web

应用程序具体信息

,

查找相对应的漏

洞信息及漏洞检测代码

，

自动检测是否存在该漏洞

。

该识别方法具有更高准巍率和实用性

，

这对实现低

b

访问监管具

有重要意义

。

关键词:扌旨纹识别

;

Web

扌旨纹库;漏洞检测

；

网络安全

中图分类号:

TP391.41

文献标识码:

B

文章编号

:

1673-1131

（

2020

）

11-097-04

般都是以单一软件形式发布

，

将漏洞库集成在系统中,不具备

0

引官

随着全球互联网的普及

，

及

Web

开发技术的发展和更新,

检测人员根据需要及时自定义添加最新漏洞信息功能

，

只能

Web

应用程序己成为互联网应用较重要的一块

，

在各领域行

业承载着举足轻重的作用

。

由于

Wbb

应用程序的重要性及开

放性,

Web

应用程序安全漏洞检测的相关研究己成为

Web

安

全领域的重要研究方向

。

目前现有的自动化漏洞检测系统一

依靠自动化漏洞检测系统定期升级来实现漏洞信息更新

，

导

致检测系统扩展性差

。

为此,对应用系统迸行漏洞检测时

，

针

对如何快速获取应用系统指纹信息

，

如何根据应用系统指纹

信息进行自适应漏洞检测等问题,提出了

“

基于指纹识别技术

010:2020-11-09

基金项目

：

江西省科技计划

，

项目编号

20194BBE50087

作者简介:饶兰香

（

1982-

）

,

女

，

江西临川人

，

高级工程师，

硕士,研究方向:信息安全

。

图是在某一个采样时刻观察到的图像

，

从动画显示中可以看

出来随着时间的变化，

电磁波沿着波导的轴向方向不断地向

前传播

，

即呈现行波状态

。

大于

1

）

模沿

a

边有

m

个半骁波分布

，

沿

b

边有

n

个半骁波分布

。

IB

。

模的电场不随

b

边

（

矩形波导的窄边,

y

方向

）

变化,

随

a

边

（

矩形波导的宽边,

x

方向

）

呈正弦变化

，

在

a

边上有半

个驻波分布

。

血模的场结构是沿

b

边不变化

，

沿

a

边有

m

个半驻波

。

TM

“

模的磁力线分布在横截面内且为闭合曲线

，

电力线是

空间曲线,其场沿

a

边

、

b

边都有半个驻波分布

。

TM/nun

都

大于

1

）

模沿

a

边有

m

个半驻波分布,沿

b

边有

n

个半驻波分布

。

4

结语

本文列举了几个微波技术教学中的仿真实验设计

，

在无

耗传输线工作状态分析中,根据电报方程的解的数学表示式,

对一些待定参数进行了初值设定

，

设计出使用

MATLAB

绘制

TEoi

模的场结构可以看作是

IK

。

模沿纵向

（

z

方向

）

旋转

了

90

。

，

即变成了沿

a

边不变化

，

沿

b

边有半个驻波

。

珥模

的场结构是沿

a

边不变化

，

沿

b

边有

n

个半驻波。

HFSS

仿真计算后绘制出

TEu

模

、

TE„

模横截面电力线

、

TM„

模

、

TMi

模磁力线的分布如图

4

所示

。

行波

、

骁波和行骁波的动态波形图

。

在应用

Sniith

圆图求解传

输线问题中

，通过

excel

表格列出传输线归一化阻抗值与

Auto

­

CAD

圆半径的映射关系,并借助

AutoCAD

的画圆

、

直线和测

量命令

，

精确的求解

。

在规则金属波导中

，

应用

HFSS

仿真矩

形波导中的三维场和力线分布

，

通过可视化的仿真实验结果,

总结出波导中各个模式的规律和特点

。

这些仿真实验都可以

由学生自已动手完成

，能够帮助学生更好的理解复杂的微波

公式,提高分析问题和解决问题的能力

。

参考文献

：

[1]

李秀萍主编.微波技术基础

Ml.

北京:电子工业出版社

＞2017:

34

[2]

David

.

微波工程

[M].

北京:电子工业出版社

,2017:

4M&

[3]

HFSS

场力线分布图中，

除了使用颜色和长度来表示场量

的幅度大小外

，

还使用了箭头来表示场力线的方向

。

从图中

可以看出电力线与磁力线相互正交,呈现出周期变化规律

。

吕秀丽等.基于

Matlab

的矩形波导场分布仿真实验研究

[几北京:实验技术与管理

,2010,

27

（

3

）

:7477.

从仿真分析结果中可以总结出如下特点

：

TE„

模的场沿

a

边

、

b

边都有半个驻波分布

。

TE/nKn

都

97

[4]

赵玲玲

，

杨亮

，

张玉玲

，

王丽丽.电磁场与微波仿真实验教程

[M].

北京:清华大学出版社

,2017:93-99.

[5]

李明洋

，

刘敏.电子仿真设计从入门到精通

M.

北京:人民

邮电出版社

,2020:7-28.

信息通信

饶兰香等:基于指纹识别技术的

M

应用程序漏洞检测系统研究与应用

的

web

应用程序漏洞检测系统研究与应用

”

项目

，

帮助检测人

员快速准确找到应用系统漏洞

，

及时通知系统开发人员进行

整改修复

，

做好网络安全防护工作

，

迸一步保障系统安全稳定

运行

。

1

研究背景

目前国内外已有大量关于低

b

应用安全相应技术和工具

的研究

，

但仍存在一些问题,如

Web

指纹信息识别不全,检测

速率低

，

使用不方便等

。

Web

应用存在的安全问题与其具体

的版本和类型是紧密相连的

，

版本和类型不同的

Web

应用程

序

，

其存在的具体安全问题也大不相同

。

因此在进行系统安

全检测时

，

准确识别目标系统上运行的耐应用类型,特别是

Web

应用的服务器版本及

Web

组件对于提高系统安全检测的

精确性具有很大的帮助

。

Web

应用识别技术作为漏洞安全检

测系统的关键技术之一,具有很高的研究价值

。

本报告结合指纹识别技术

，对

Web

应用程序漏洞检测框

架进行研究

、

分析和判断

，

充分利用检测控制模块

、

指纹识别

模块和漏洞检测模块,利用指纹识别技术快速检测

Web

应用

程序漏洞,并及时修复

Web

漏洞

。

2

技术方案

研究一套基于指纹识别技术的

Web

应用程序漏洞检测

系统

，

该系统没有采用常见的基于完全爬行的

web

应用程序

安全漏洞检测方案

，

而是采用了基于特征库指纹识别的安全

检测方案

，

使其在漏洞检测的精准性

，

探测漏洞后进一步处

理上的灵活性，

以及漏洞检测的效率等方面进行了改进

，为

系统安全检测和网络漏洞检测提供了全新的解决方案

。

该

检测系统结构包括:用户端

、

浏览器

、检测中心和

Wbb

服务器

四部分

，

如图

］所示,所述的检测中心包括检测控制模块

、

检

测参数设置模块

、

检测引擎模块

、

Web

指纹库模块和

Web

漏

洞库模块

。

用户通过检测中心在检测参数设置模块中设置

检测参数

，检测引擎根据传入的参数首先迸行指纹识别

，

最

后使用漏洞库对

Web

应用系统漏洞进行检测,并生成检测报

告

。

该

Web

应用程序漏洞检测系统

，

能够准确快速的帮助用

户对

Web

目标应用系统进行漏洞分析及检测

，

可直接在浏览

器上进行相关的操作

，

而不用安装客户端软件

，

使用十分方

便快捷

。

2.1

技术路线流程图

基于指纹识别技术的

web

应用程序检测系统主要包括三

个阶段:信息收集阶段

、

Web

应用程序指纹识别阶段

、

漏洞检

测分析阶段

。

(1)

信息收集阶段:通过外界给定的

url,

收集

web

应用

的特定字段信息

，

返回页面关键字

、

特殊

url

或者文件和路

径等这些特征

。

信息收集的越多对后面的指纹识别结果越

准确

；

(2)

web

指纹识别阶段:该阶段包含两部分

，

一部分是指纹

库的建立

，

该部分主要负责从已知的

Wfeb

应用程序中收集特

征信息,并且建立指纹特征库;另_部分从待测的

Web

应用程

序中收集特征信息

，

并与指纹特征库中的数据进行比较,从而

识别出待测的

web

应用程序

；

(3)

漏洞检测阶段:该阶段包括两部分

，

一部分是漏洞库,

该部分主要是收集已公布的开源应用程序的漏洞信息

，

主要

是漏洞检测代码

；

另一部分是根据指纹识别模块中识别出的

具体类型及版本的

Web

应用程序

，

查找相对应的漏洞信息及

漏洞检测代码

，

并验证是否存在该漏洞

。

(

用户增)

图

1

基于指纹识别技术的

web

应用程序漏洞检测系统框架

2.2

研究内容及方法

基于指纹识别的

web

应用程序漏洞检测系统研究与应用

主要通过黑盒测试技术和源码审计技术提取可靠

web

指纹并

建立指纹库

，

并通过可加权算法技术指纹识别结果来精确识

别待测的

web

服务器及

web

应用

。

最后通过识别的

web

服

务器与

web

应用与漏洞库进行匹配,检测存在对应的漏洞

，

然

后自动进行验证漏洞是否存在

。

web

(l)

服务器识别方法:首先根据选取的

web

服务器指

纹特征

，

设计出一套简单方便有效的

web

服务器指纹识别方

法。该识别方法可分为两步:首先第一步发送

get

请求,利用

头部域指纹准确识别

web

服务器类型;然后

，

根据

web

服务器

类型构造特定的晒请求

，利用状态码定义指纹可准确识别

web

服务器版本

。

该识别流程如图

2

所示

。

I

-----------------------------------------------------------------

1

I

砒

bn

务辱类型呎别

I

(头样域霸坟")

「

対宽％

|~|~

H

发

mcET*

求

|

—

»

|

—

耳

恤廉

［

击

|

图

2

web

別

I

务器指纹识别流程

web

(2)

应用识别方法:在识别过程中

，

我们假定信息的唯

一获取途径是通过

HTTP

协议

。

基于上述假定

，

根据选取的

web

应用指纹的特征

，

设计了一个有效的

web

应用指纹识别

方法

。

可以将识别流程分成三个步骤

，

如图

3

所示

：

首先对

url

进行预处理

：

对给定的

url

进行格式规范化

处理

，

分离

url

中的资源路径及主机名

,

便于构造相应的

http

请求

；

其次获取

web

应用指纹信息

：

第一步需定义并保存

web

应用指纹的结构体变量

W

指纹，

根据对

url

预处理构造对应

资源的

h

如请求

，

从响应报文中提取出所有的指纹信息并保

98

信息通信

饶兰香等:基于敝识术的弼应用程序漏洞检测系统研究与应用

存到结构体变量

w

指纹中；

最后识别

web

应用淀义集合

F:F={fl,

£2,

…

，

伍},表示

web

应用的指纹;集合

W:W={wl

,w2,

—

,

wn}

,

表示对应集合

F

中指纹所占权重

，

则识别结果为

Max{fl

•

wl,Q-

w2,

…

,

fo

・

wn},

表示指纹与权重乘积最大值的指纹对应的

web

应用

。

图

3

web

应用指纹识别流程

2.3

研究结果

2.3.1

web

应用指纹库

2.3.1.1

指纹库的整理

首先搜集互联网上所有公开指纹识别的软件

，

从各软件

中提取相应的指纹库

，

进行统一的规范格式化处理后,进行去

重,最终輪选出约

2000

条的传统指纹库

。

最初设想把短的

库一起合并进来

，

发现格式有些差异

，

最后还是保持了临指

纹库

，

将其和

WsbEye

系统的部分指纹进行了合并

。

保留了

cms

和

fofe两个指纹库

，

其中

cms

指纹库为传统的

url

库和

md5,

可通过关键字

、

md5

、

正则进行匹配;

fofe

指纹库主要对

Header

、

url

信息进行匹配

。

2.3.1.2

指纹库的优化

首先对指纹库整理并去重后

，

接着对每个指纹标识命中

率,当匹配到某个指纹时

，

该指纹命中率会加

1,

系统在使用指

纹时

，

会优先使用命中率较高的指纹

。

之后从互联网中爬取

10

万个域名进行命中率测试

，

对误

报率较高的指纹进行再次优化

，

最终获得一份相对更高效的

指纹库

。

(l)CMS

指纹库

图

4

99

(2)F0FA

指纹库

图

5

2.3.2

应用效果展示

web

(l)

指纹识别效果展示

D:T1

deF[neer

-

pyt

I

wa

TLdeFinger.

py

-u

http:

/

?

»w.

ttaidudu.

info.

Current

Tnsk:

hitp;brtidudu.

info/

LE

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CMS

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口

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On

口

口

1

1:32m

;32m

Hi

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IIS

Oro

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2

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1

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5

ASPCMS

ClOa

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1;

J2a

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CMS

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DayuCas

hoot

ElOa

strap

Boot

s-t

rap

dOni

Tittc

LSfrdl

24

约

图

6

web

(2)

应用漏洞检测效果展示

9

-

0

«_

®

m

>

aarp

Scan

R

cdo

N

[info

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tian

3

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•

Q

XL3

tejenioa

VulMrr^aliitea

A

1L3

Lj

tlicftjBLiaa

ViSMT^ilitr

图

7

3

结语

基于指纹识别技术的

web

应用程序漏洞检测系统在本次

应用测试过程中

，

已基本能够满足漏洞检测的要求;并且满足

了应用程序用户的现有需求

。

基于指纹识别技术的

web

应用

程序漏洞检测系统具有互联网资源共享

、

流程规范化及信息

传递快速化等优良特性

，

进一步提高了工作效率

。

但目前仍

有些问题需要完善优化:一是指纹库需不断完善;二是代理问

题亟需解决:虽然有集成代理功能

，

但在检测过程中

，

搜集的

免费代理质量和速度均有待进一步提高;三是

IP

会被封:有的

网站防护对目录枚举或一些路径非常敏感

，会封

IP

地址;四是

下一步尝试对

http

头进行语义分析，从海量网站中提取分析

header

的共性

，

更高效地发现未知指纹

。

2020

年第

11

期

(总第

215

期)

信息通信

INFORMATION

&

COMMUNICATIONS

2020

(Sum.

No

215)

USB

Type-C

技术分析与应用

阮志芳

(瑞芯微电子股份有限公司

，

福州福州

350003)

摘要:

Type

■:是

USB4F

协会于

2014

年公布的新一代

USB

接口,其轻薄

、

可正反插

、裔速

、

多功能

、

更裔的灵活性、

兼容性

等优点

，

受到整个业内及消费者的亲睐和嘱目。

它提供了数据

、

电能和音频视频传输的宪整协议框架

，

同时具有自定义

数据包功能

，

和

Type-C

标准接口相辅相成

，

为消费电子应用带来革命性的变化

。

关键词:

Type-C

;

DFP;UFP

;

DRP

;PD;DP;

BMC

中图分类号:

TP273

文献标识码:

B

文章鋪号:

1673-1131(2020)11-0100-03

1

iype-C

概述

USB

TypeC

是一种新的插座

，

插头和线缆标准

，

是兼容现

有的

USB

接口,所有的

Typ.C

口工作在如下的三种接口类型

之一

：

通过

CC

检测,

DFP

和

UFP

之间的配置步骤如下:检测有

效联接

f

建立供电方式

f

配置交替模式

。

连接过程中先通过确定是

CC1

建立了连接

，还是

CC2

建

(1)

DFP

(Downstream

Facing

Port):

host

(2)

UFP

(Upstream

Facing

Pwt):

device

(3)

DRP

(Dual

Role

Port):

host

or

device

1.1

USBI>pe£

的接口定义①

插座接

口

(Recqjtacle)

□SB

Type-C

Full-Feature

Receptacle

Interface

立了连接来判断正反插方向,使用

USB-PD

BMC

码信号通信,

从而控制设备内部的开关来正常配置数据传输和信号对应关

系

，

实现负载的功能配置

。

当其中一跟

CC

线作为

Type-C

的

接口配置信号时

，

另一个信号作为电缆线

E-Marker

芯片的供

电电源

，详见下文的

Vconn

电源介绍

。

1.3

CC

的检测原理

CC

的两根线:

CC1

和

CC2,

大部分

USB

线(不带芯片的

线缆)里面只有一根

CC

线

DFP

可根据两根

CC

线上的电压

，

判断是否已经插入设备

。

通

过判斷哪根

CC

线上有下拉电阻来判断方向

。

gnd

|

txi

+|

txi

|

bu

|

cci

|

m

|

d

-

|

sbu

|^

is

|

RX2

|

rx

2

+

GND

GND|

RXh|

RX1-^|sBU

D-

1

CC2

■!

TX2-|

TX2+

GND

如果

CC1

引脚检测到有效的

Rp/Rd

连接(对应的电压)

，

则认为电缆连接未翻转

。

如果

CC2

引脚检测到有效的

Rp/Rd

连接(对应的电压

〉，

则认为电缆连接已翻转

图

1

要理解

Type

・

C

的原理

，

首先需要了解他的

Pin

定义;从上

注意:

SSTX/RX

通道在工作中被交换

，

而

D+/D-

由于是低

速信号不需要交换

。

图可以看出,

TVpe-C

有

4

对的

TXZRX

差分线、

2

对的

D+/D-

、

一对

SBU

、

2

个

CC

(Plug:

一个

CC,

一个

Vconn)

,

另外还有

4

CC

线的连接示意图①,如下

：

DFP

moniron

for

UFP

monitors

for

个

VBUS

和

4

个

GND.

(l)D+/D-

：

USB2.0

数据总线

，

兼容之前的

USB

标准

。

⑵

TX/RX

：

USB3.1

(lOGbps

〉

高速数据总线,正插时用

TX1/

RX1

两对信号

，

反插时用

TX2/RX2

两对信号;多出来的两对

TX/

RX

可用于数据扩展,可以给

USB32(20Gbps)

或者给

DP

用

。

⑶

SBU:

辅助信号

(Side

band

use)

,

在特定的一些传输模

式时才用到

，

如

DP

。

⑷

VBUS

：

用于电源传输,最高可以达到

100W(5A/20V)o

CC

(5)

：

通道配置引脚

，

是

Type-C

接口的灵魂引脚

，

主要

功能有检测

USB

端口的连接

，

正反插方向确认

、

角色互换

，

通

讯和配置

Vconn

电源

、

终端设备类形判断等功能

。

图

2

注意:上图中的

Pull-up

终端可以用电流源来代替

。

1.2

Type-C

的检测流程

收植日期

：

2020-09

・

28

作者简介:阮志芳

(

1979-)

,

男

,

福建莆田人

，

本科学历冲级工程师

，

主要从事工作:芯片的前期验证,硬件研发等硬件相关工作

。

参考文献

：

学

,201

8.

[1]

孙晓飞.丽应用漏洞分析与检测的研究

[D]

.

北京:北京

邮电大学

,2016.

⑵肖泽力

.SQL

注入攻击检测方法研究

[D].

长春:东北师范大

[3]

翟涵.基于网络爬虫的

Web

安全扫描工具的设计与实现

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