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web应用防火墙在BS架构的学习系统中的应用

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中国管理信息化 2014年第22期17卷 86-88页

作者：祝虹许开维扬州职业大学江苏扬州225009

本文着重介绍了web应用防火墙在自主学习信息系统中的应用,对自主学习信息系统的安全现状和防护策略也作了简单的描述,实践证明,web应用防火墙的使用对提高自主学习信息系统的安全性和稳定性起到了很好的防护作用。

关键词： web应用防火墙安全漏洞安全检测

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web应用防火墙在气象中的应用

科技与创新 2022年第16期 97-99页

作者：孙楠林忠南张骁刘壮峰舟山市气象局浙江舟山316000

近年来各类网络安全事件层出不穷,网络攻击更是频繁发生,大量数据泄漏事件都与攻击web应用有关。互联网技术发展迅速,增加了信息的不安全性,新型的网络攻击层出不穷,气象业务网站中包含很多重要的气象方面的各种数据信息,网站一旦被恶... 详细信息

近年来各类网络安全事件层出不穷,网络攻击更是频繁发生,大量数据泄漏事件都与攻击web应用有关。互联网技术发展迅速,增加了信息的不安全性,新型的网络攻击层出不穷,气象业务网站中包含很多重要的气象方面的各种数据信息,网站一旦被恶意攻击,就会面临数据丢失、网站被篡改等威胁。web应用防火墙主要基于各种安全规则对气象业务网站进行防护,确保气象业务系统的安全性。主要对web应用防火墙的工作原理、部署方式和应用防护安全规则进行了介绍,并分析了web应用防火墙在气象工作方面的使用。

关键词： web应用防火墙部署方式应用防护安全规则气象

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web应用防火墙在高校网络安全中的应用

无线互联科技 2022年第9期19卷 116-118页

作者：张恬无锡城市职业技术学院江苏无锡214153

web应用的形式繁多,攻击类型相对多样化,而传统的网络安全设备工作在网络层居多,与应用层的防护不匹配,文章通过对web应用相关技术HTTP协议分析,对HTTP请求和应答过程的解析,以及基于已知攻击方式的不足,提出了基于特异性配置的web应用... 详细信息

web应用的形式繁多,攻击类型相对多样化,而传统的网络安全设备工作在网络层居多,与应用层的防护不匹配,文章通过对web应用相关技术HTTP协议分析,对HTTP请求和应答过程的解析,以及基于已知攻击方式的不足,提出了基于特异性配置的web应用防火墙配置。对自定义规则组针对不同web应用匹配不同的规则,分析该种配置方式的优点,日常管理web应用防火墙的有效方式,最后通过实际配置应用,验证该配置方式可以有效防御web应用层的攻击,具备良好的安全防护能力。

关键词： web应用防火墙 HTTP web应用

基于特征匹配的web应用防火墙的研究与实现

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基于特征匹配的WEB应用防火墙的研究与实现

作者：方爽安徽大学

学位级别：硕士

互联网的快速发展给我们的生活带来很大的便利,web的快速发展尤其是web2.0时代的到来更是能够很好的说明这个问题。与此对应的是,web的快速发展是依靠硬件、应用软件等互联网基础设施以及相关协议的不断发展。硬件(路由器、交换机、服... 详细信息

互联网的快速发展给我们的生活带来很大的便利,web的快速发展尤其是web2.0时代的到来更是能够很好的说明这个问题。与此对应的是,web的快速发展是依靠硬件、应用软件等互联网基础设施以及相关协议的不断发展。硬件(路由器、交换机、服务器和存储设备等)越来越庞大,应用软件(门户网站、web应用系统以及其使用的脚本语言)越来越复杂,相关协议(HTTP、POP3、ARP等)越来越显得安全性的不足,在web快速发展的同时,web安全问题接踵而来。在早期互联网中,黑客的主要攻击目标是网络、操作系统以及系统软件和应用软件。当web安全威胁越来越严重时,传统的网络防护设备、软件等比如入侵检测系统(IDS)、入侵防御系统(IPS)、传统防火墙等只能针对数据流的安全进行识别和防御,并不具备针对应用层web攻击的防护能力。在互联网的基础设施比较完备的今天,互联网的核心已经转变。互联网公司追求的是使用用户数,用户产生业务,业务产生数据,那么互联网公司最核心的价值就是用户的数据。互联网安全的核心问题,已经转变为数据安全的问题。而针对web的攻击能够更直接和容易的获取攻击者想要获取的数据。在众多的web攻击方式中,SQL注入攻击和XSS跨站攻击能够更直接获取到用户数据,从这两种攻击方式出现一直到今天,都是一直高居OWASP TOP10,而未来攻击的发展趋势,XSS跨站脚本攻击会一直名列前茅,SQL注入攻击也不会随着防御意识的提高而消失。web应用防火墙(也称：网站应用级入侵防御系统。英文：web Application Firewall,简称： WAF)的出现很好的解决了这个问题,但是仍有很多web应用防火墙无法高效率识别出黑客构造的变幻莫测的攻击数据。目前针对web的攻击有很多种,但最主流的攻击方式包括SQL注入和XSS跨站脚本。web攻击的防御方式是通过正则匹配表达式来匹配并拦截可疑数据。本文的研究工作主要包括以下几个方面：(1)根据黑客在进行SQL注入攻击时所提交的不同数据格式,找出对应的正则匹配算法,最大可能做到广谱匹配性,且尽可能减少误判的可能性;(2)根据黑客在进行XSS跨站脚本攻击时所提交的不同数据格式,找出对应的正则匹配算法,最大可能做到广谱匹配性,且尽可能减少误判的可能性;(3)获取客户端与web服务器交互的数据,根据已有的正则匹配算法进行攻击数据的判断和拦截。(4)以远程任意命令执行漏洞为例,来分析近年来出现的众多web应用框架漏洞,最大可能做到广谱匹配性,且尽可能减少误判的可能性;最后通过Python语言,结合搜集整理的正则匹配表达式,通过抓取web服务端的HTTP报文,实现对多种数据提交方式比如GET、POST和COOKIE等进行过滤,达到阻断攻击的目的,实现高效的web应用防火墙功能。

关键词： web攻击 web应用防火墙 SQL注入 XSS跨站脚本

基于Bert模型的web应用防火墙系统设计与实现

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基于Bert模型的Web应用防火墙系统设计与实现

作者：姬广恒西南大学

学位级别：硕士

随着互联网技术的飞速发展,互联网服务逐渐由传统客户机/服务器(C/S)架构转向浏览器/服务器(B/S)架构,web应用服务数量呈现指数级增长,相应的web应用安全漏洞也暴露出来,网络安全事件频发,给web应用服务开发者带来了巨大的经济损失,同... 详细信息

随着互联网技术的飞速发展,互联网服务逐渐由传统客户机/服务器(C/S)架构转向浏览器/服务器(B/S)架构,web应用服务数量呈现指数级增长,相应的web应用安全漏洞也暴露出来,网络安全事件频发,给web应用服务开发者带来了巨大的经济损失,同时也产生了web应用服务使用者的隐私泄露问题。作为web应用服务的防御机制,web应用防火墙的发展被提上日程,各大厂商联合各高校实验室积极研究高效的攻击检测算法,以此保护web应用服务。同时,目前市场上的web应用防火墙大部分没有提供一个可视化的攻击数据展示功能,不能给web应用开发者一个直观的效果展示。本文将web攻击识别问题转化为文本分类问题,攻击检测基于Bert模型,在其基础上结合web应用攻击检测现状进行微调,结合其他开源防火墙组件,进一步降低了web应用防火墙的漏报率和误报率。本文采用B/S架构设计,使用调优的Bert模型完成攻击检测,结合Mod Security为用户提供多种检测方案,使用Spark Streaming结合Flume完成攻击检测数据实时流计算,最终设计了一个具有应用接入、攻击检测、攻击数据展示等多个功能模块的web应用防火墙系统。基于概要设计和微调的Bert模型,详细设计实现包括用户管理、攻击检测、应用管理和数据分析四大功能。本系统经过测试,对web攻击请求有较高的识别率,且能够处理大量的防火墙日志,提供攻击数据可视化功能,系统整体运行流畅,稳定性较高,可用性较强。本文创新点主要有以下三个方面:一、攻击检测模块算法设计与优化。本文将攻击检测问题转化为了文本分类问题,选取近年来应用广泛、精度较高的Bert模型作为基准模型,将web请求中出现的高频词汇加入词库,使用Bert中文模型作为预训练模型,针对现有攻击检测数据集较小的现状进行微调,根据训练效果及时调整学习率,在多轮训练没有提升分类效果时提前终止训练任务,使用均值最大池化和权重衰减方案防止模型过大而数据集过小产生的过拟合问题。二、web应用防火墙微服务化。本文设计实现的web应用防火墙系统采用微服务的实现,将web应用防火墙作为服务提供给开发者,开发者可以根据自己的需要单独对应用进行接入和配置,一定程度上解决了现有web应用防火墙部署复杂和配置修改对系统整体影响较大的痛点,适合需求较多且迭代较快的团队使用。三、web应用防火墙数据可视化。本文使用Spark Streaming结合Flume完成攻击检测数据实时流计算,将web防火墙的防御情况实时计算后通过图表方式展示给开发者,保证开发者可以及时对应用的安全情况进行了解,一定程度上解决了传统web用用防火墙的效果数据黑盒问题,数据计算较为及时,图表数据清晰,满足了开发者的实际需要。本文设计的web应用防火墙系统在攻击检测方面使用了Bert模型并对其进行效果调优,降低了web攻击的漏报率和误报率,在实用性方面提供了服务式的应用管理和数据分析等功能。在实际应用中,本系统支持选择不同的安全策略,满足用户的个性化需要。该系统很大程度上解决了web应用防火墙精度不足、部署和配置复杂、防御结果分析不足的问题,具有较高的应用价值。

关键词： web应用防火墙 Bert模型攻击检测实时流处理

基于分布式对等架构的web应用防火墙设计与实现

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基于分布式对等架构的Web应用防火墙设计与实现

作者：姚琳琳桂林电子科技大学

学位级别：硕士

随着互联网技术的飞速发展，web应用的地位变得更加重要和突出，互联网的主要特性之一是其广泛的开发性，这也导致其存在着诸多不安全漏洞。近年来，众多企事业单位网站被黑客攻击，造成很多无法用金钱衡量重大损失。诸多案例表明，攻... 详细信息

随着互联网技术的飞速发展，web应用的地位变得更加重要和突出，互联网的主要特性之一是其广泛的开发性，这也导致其存在着诸多不安全漏洞。近年来，众多企事业单位网站被黑客攻击，造成很多无法用金钱衡量重大损失。诸多案例表明，攻击行为逐渐向应用层转移，而传统的防火墙、IDS、IPS等安防解决方案均无法彻底防御此类攻击。web应用防火墙(WAF)工作在应用层，可以深度分析和检测HTTP请求和响应报文，阻止应用层攻击。通过分析主流web应用攻击的原理和攻击特征，针对现有应用层单节点WAF部署不够灵活、可扩展性差、检测效率偏低等缺点，设计并实现了一种基于反向代理的分布式对等架构web应用防火墙，论文的主要工作包括以下几个方面：（1）设计并实现了基于反向代理的主动检测引擎。检测核心采用反向代理技术实现，具有不影响web应用程序、部署灵活、多主机保护和远程保护的特点。采用了基于规则的专家库被动检测和基于插件的主动检测相结合的方式过滤HTTP/HTTPS报文。检测引擎能够双向过滤请求和响应报文，实现细粒度检测，有效阻止应用层web攻击，保护web服务器安全。（2）设计并实现了web应用防火墙分布式对等架构。系统整体采用分布式对等架构，通过反向代理实现对web服务请求响应，各个节点运行相同的应用程序，根据需求动态确定主、辅助节点。主节点具有动态会话保持与负载均衡的特点，提出并实现了一种基于负载映射表和映射刻度的动态负载均衡算法用于分布式任务调度;辅助节点采用专家库和插件协同检测HTTP/HTTPS报文;节点间采用JSON通信，主、辅助节点可动态对等转换。（3）设计部署基于分布式对等架构的web应用防火墙到实验网络。在单节点和分布式多节点的情况下，进行了系统的检测功能、性能及负载均衡算法优劣性等测试。实验结果表明，系统具有较好的可用性和检测效率，部署灵活、可扩展性强。

关键词： web应用防火墙分布式对等架构负载均衡反向代理检测引擎

基于ColdFusion的web应用防火墙引擎

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基于ColdFusion的Web应用防火墙引擎

作者：冯芳梅电子科技大学

学位级别：硕士

随着互联网技术高速发展,web应用在人们生产、生活中扮演的角色越来越重要,基于ColdFusion的web应用更是成为军事、政府和大型企事业等的首选,但web应用存在很多漏洞,基于ColdFusion的web应用遭到攻击,对企业甚至对国家来说都是一场灾难... 详细信息

随着互联网技术高速发展,web应用在人们生产、生活中扮演的角色越来越重要,基于ColdFusion的web应用更是成为军事、政府和大型企事业等的首选,但web应用存在很多漏洞,基于ColdFusion的web应用遭到攻击,对企业甚至对国家来说都是一场灾难。基于以上背景,本文以ColdFusion应用程序服务器为平台,结合web应用防火墙的相关知识,突破web应用防火墙的开发和ColdFusion编程等关键技术,设计开发一个基于ColdFusion的web应用防火墙,能够有效地防护ColdFusion web应用的安全。围绕上述目标,本文首先全面分析了web应用面临的各种安全威胁的特征,在此基础上提出了基于ColdFusion的web应用防火墙引擎的设计方案,并使用CFML语言,结合MySQL数据库编程实现了防火墙引擎,其主要功能有：基本防护功能：能够有效地防御SQL注入攻击、跨站脚本攻击、恶意文件上传攻击、暴力破解攻击和路径遍历攻击等,同时能在一定程度上防御应用层拒绝服务攻击和缓冲区溢出攻击。日志审计功能：拥有强大的日志系统,能够详细记录web请求的相关信息,如：请求URL、端口号、请求IP地址、时间、日期以及异常描述等,帮助用户分析系统存在的隐患。配置管理功能：通过配置界面的简便配置,防火墙可以对不同的具体web应用进行针对性防御。本文详细阐述了基于ColdFusion的web应用防火墙引擎的总体设计和详细设计方案,最后对其防御能力做了比较全面的测试。测试结果表明本防火墙引擎可以有效地阻止各种web攻击,为下一步研究奠定了良好的基础。

关键词： web应用安全威胁 web应用防火墙 ColdFusion

基于隐马尔可夫模型的web应用防火墙的设计与实现

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基于隐马尔可夫模型的Web应用防火墙的设计与实现

作者：邓静中南民族大学

学位级别：硕士

随着社会信息化程度的不断加深以及计算机网络的普及与发展,web应用程序成为互联网行业的主要载体,然而目前暴露出的安全隐患却层出不穷。当前,如何保护web应用程序的安全成为研究热点。传统形式的网络安全设备大部分是针对数据包进行检... 详细信息

随着社会信息化程度的不断加深以及计算机网络的普及与发展,web应用程序成为互联网行业的主要载体,然而目前暴露出的安全隐患却层出不穷。当前,如何保护web应用程序的安全成为研究热点。传统形式的网络安全设备大部分是针对数据包进行检测,这种设备主要服务于OSI模型中的网络层和传输层,并不能在应用层对web服务器进行有效的防护。近年来,市场上陆续出现服务于应用层的防火墙。但是大多都是基于规则库的黑白名单,检测方式单一,防护效果较差。针对这些问题,本文提出基于隐马尔可夫模型的web应用防火墙,主要工作如下:首先,提出基于隐马尔可夫模型的自学习算法,从多个维度提取正常数据的特征,训练学习模型并生成异常阈值。针对异常检测模型易陷入衰退期的问题,提出模型重训练机制。在特定情况下触发重训练机制,确保模型的时效性,实现模型自学习。采用HTTP CSIC2010数据集,将本文提出的算法与传统隐马尔可夫异常检测算法、基于深度学习的异常检测算法进行仿真对比实验。实验结果表明,本文提出的基于隐马尔可夫模型的自学习算法在保证检测效率的同时提高了检测准确率,综合考虑模型检测性能以及实际应用场景,本文提出的算法更加适合web应用防火墙中的异常检测。其次,针对目前web应用防火墙存在的问题,确定系统的总体需求,主要包含功能需求和非功能需求。依据数据库设计原理,对系统进行概念结构设计和物理结构设计。从系统功能需求和非功能需求出发,实现整合隐马尔可夫自学习模块的web应用防火墙系统,主要包括:预处理模块、基于隐马尔可夫模型的自学习模块、规则库模块、系统检测模块、系统响应模块和日志报表模块。最后,搭建测试环境,测试系统的功能需求和非功能需求。测试结果表明,本系统界面简洁美观,功能满足系统需求,性能稳定可靠,具有较高的检测率与较低的误报率、漏报率,能有效地保护web应用安全。

关键词： web应用防火墙隐马尔可夫模型自学习异常检测重训练

基于Nginx的web应用防火墙的设计与实现

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基于Nginx的Web应用防火墙的设计与实现

作者：王言伟北京邮电大学

学位级别：硕士

随着web技术的快速发展,越来越多的企业选择以web的形式部署各种应用。web应用的流行也带来了大量的web攻击,web攻击会严重影响web应用的正常运行。web应用防火墙是介于用户和web应用之间的攻击检测系统,可以对用户的请求进行攻击检测,... 详细信息

随着web技术的快速发展,越来越多的企业选择以web的形式部署各种应用。web应用的流行也带来了大量的web攻击,web攻击会严重影响web应用的正常运行。web应用防火墙是介于用户和web应用之间的攻击检测系统,可以对用户的请求进行攻击检测,并阻断攻击请求,从而对web应用起到很好的保护作用。本文在Nginx的基础之上,针对web应用防火墙灵活性差、检测效率低等问题,设计实现了分布式web应用防火墙。本文主要研究内容包括:1、设计并实现基于正则匹配的攻击检测引擎。本文在Nginx的基础之上,对用户请求的各项内容进行多种类型的攻击检测,检测方式是利用构建好的攻击特征库与用户请求中的各项内容进行正则匹配,当检测到攻击时便会拦截该请求。主要检测的攻击类型有SQL注入攻击、跨站脚本攻击、文件包含、目录遍历、文件上传、代码执行和命令执行。该检测引擎会对用户请求的内容进行编码识别和编码解析,防止攻击者采用编码攻击数据的方式来绕过防火墙的检测。为了保证攻击检测引擎的检测效率,本文设计实现了基于虚拟机的正则表达式匹配引擎,该虚拟机是一个类似Java虚拟机的解释器,匹配引擎会分析正则表达式规则并生成中间程序,然后由虚拟机解释执行,从而完成正则表达式的匹配,该正则表达式匹配引擎采用无回溯的匹配算法进行实现,有较高的检测效率。2、设计并实现web应用防火墙的分布式架构。该分布式架构主要包括攻击检测节点、服务注册中心以及负载均衡服务器三部分。攻击检测节点用于执行实际的检测任务,启动时会在服务注册中心进行注册,并将自身的资源剩余量以及身份信息上传到服务注册中心并周期性更新,负载均衡服务器会监听节点资源信息的变化情况,实时获取最新的节点信息,并根据各个检测节点的资源剩余量来选取检测节点用于分发检测任务。3、设计并实现实时日志处理系统。该系统主要是对攻击日志进行实时地收集、存储以及处理。该系统实时地收集各个检测节点上产生的攻击日志数据,并将日志数据进行存储,同时将日志数据写入消息队列,利用消息队列对日志数据进行缓冲。然后由实时处理程序对日志数据进行统计并对结果进行存储,最后进行统计信息的展示。

关键词： web应用防火墙攻击检测正则表达式分布式架构日志处理