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

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2024年2月13日发(作者：)

2020年第11期（总第215期）信息通信INFORMATION

&

COMMUNICATIONS2020(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;②web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Auto­CAD

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-----------------------------------------------------------------1I

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|~|~H

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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499(2)F0FA指纹库图52.3.2应用效果展示web(l)指纹识别效果展示D:T1

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约图6web(2)应用漏洞检测效果展示9-0

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图73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

&

COMMUNICATIONS2020(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)11-0100-031

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

device1.1

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

|rx2+GNDGND|

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。⑵TX/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。⑶SBU:辅助信号(Side

band

use),在特定的一些传输模

式时才用到，如DP。⑷VBUS：用于电源传输,最高可以达到100W(5A/20V)oCC(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,2018.[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

[D].北京:北京邮电大学2018.[4]

开源中国社区.建站系统开源软件[EB/OL[.

[2016-0120]

.http:

/project/tag/256/web-system.100

本文标签： 检测漏洞应用系统指纹