Web服务攻击分析与安全技术研究

论文摘要

Web服务作为SOA的一种实现方式,解决了分布式异构平台的互操作性和服务组件的松耦合性问题。安全是广泛实施Web服务的基础,包括消息完整性和机密性、访问控制、认证授权、审计等方面,本文主要关注消息完整性和服务可用性。在消息完整性方面,本文深入研究了XML签名封包攻击,在不致使签名验证失效的情况下,攻击者可以篡改SOAP消息中XML签名保护的内容,获取对受保护资源的未授权访问。在服务可用性方面,本文深入研究了XDoS（XML DoS）攻击,由于XML处理的复杂性,以及XML签名和加密过程中复杂的密码运算,造成系统大量内存和CPU资源开销。针对各种形式的攻击,本文给出了一些通用保护措施,包括传统Schema验证,Schema强化,针对启用WS-Security的SOAP消息的扩展验证。针对过载签名XDoS攻击,本文提出了可行的检测算法。最后,本文提出了一种基于事件机制的SOAP消息安全系统模型。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 Web 服务安全研究目的和意义
• 1.2 研究现状和问题
• 1.3 本文篇章结构
• 第2章 Web 服务相关技术与标准
• 2.1 SOAP
• 2.2 WSDL
• 2.3 传输级别安全技术SSL
• 2.3.1 SSL 概述
• 2.3.2 SSL 协议的缺陷
• 2.4 消息级别安全技术与规范
• 2.4.1 XML 签名
• 2.4.2 XML 加密
• 2.4.3 WS-Security
• 2.4.4 WS-SecurityPolicy
• 2.5 传输级别与消息级别安全技术对比
• 2.6 相关技术与规范的关系
• 第3章 XML 签名封包攻击
• 3.1 XML 签名数据定位方式
• 3.1.1 XPath
• 3.1.2 XPointer
• 3.2 XML 签名封包攻击机理概述
• 3.3 XML 元素上下文语义及对应签名封包攻击
• 3.3.1 简单父辈上下文
• 3.3.2 可选元素上下文
• 3.3.3 兄弟元素值上下文
• 3.3.4 兄弟元素顺序上下文
• 第4章 XDoS 攻击
• 4.1 XML 解析类XDoS
• 4.1.1 过度负载
• 4.1.2 强制解析
• 4.1.3 外部实体引用
• 4.2 密码运算类XDoS
• 4.2.1 密钥链
• 4.2.2 嵌套加密块
• 4.2.3 过载签名
• 第5章 通用防御措施
• 5.1 Schema 验证
• 5.2 Schema 强化
• 5.2.1 无用扩展点
• 5.2.2 有用扩展点
• 5.3 扩展验证
• 5.4 过载签名XDoS 检测算法
• 5.4.1 算法描述
• 5.4.2 算法论证
• 第6章 基于事件机制的SOAP 消息安全系统模型
• 6.1 基于事件的XML 处理模型
• 6.1.1 优点
• 6.1.2 缺点
• 6.2 基于事件的WS-Security 处理
• 6.2.1 基于事件的XML 签名和XML 加密处理
• 6.2.2 基于事件的扩展验证
• 6.3 系统设计
• 6.3.1 系统目标
• 6.3.2 系统架构
• 6.3.3 部署方式
• 第7章 总结和展望
• 7.1 主要工作总结
• 7.2 展望
• 参考文献
• 致谢