杨望 东南大学网络空间安全学院院长助理

美国网络空间战略

美国网络空间战略的发展起步很早，从1998年克林顿政府发布《PDD-63总统令》，提出保护国家信息关键基础设施，到距今20年的时间中，形成了很明显的重心变化。美国网络空间战略走过了四个阶段：

第一阶段，称为态势感知体系发展--基本组件构建阶段（1998~2002），倡导建立基本防御体系。

第二阶段，基本能力构建阶段（2005~2010），目标是建立完备的数据获取、分析能力，建立国家级信息安全运营中心等。

第三阶段，扩展能力构建阶段（2010~2015），掌握全球形势，形成主动探测能力和快速响应、作战能力，开始了三个重量级的计划--NSA-藏宝图计划、DHS-SHINE(SHODAN)、DAPRA-X计划，针对全球互联网形成探测。

第四阶段，溯源反制能力构建阶段（2011~2018），倡导建立主动防御、溯源反制能力，并不断进行扩展，从积极防御转变为攻击威慑。

美国网络空间态势感知体系的构成见图1，分为联邦政府网络和军事网络两个部分，由不同的部门主管，建立各自的态势感知体系。

图1 美国网络空间态势感知体系构成

在系统建设方面，态势感知体系包含两大业务系统，这两大系统之间会进行威胁情报交换。一是DHS（美国国土安全部）的爱因斯坦计划，能够实时监测联邦政府网络，保证最快安全响应，促进国家关键部门（非联邦网络，大型企业、关键基础设施等）网络安全。二是Tutelage系统，用来实时监测军队网络、全球网络基础设施数据获取，实现定点打击能力。为达成这些目标，NSA（美国国家安全局）开展大量保密项目，进行全球数据监听和全球定点打击能力的建设。

DHS和爱因斯坦计划

DHS的目标是保护国家关键基础设施。DHS下设4个不同部门，其中与网络空间安全相关的是第一个部门NPPD(国家保护与计划司)和第三个部门US-CERT（美国网络应急响应中心），这两个部门主要负责信息安全基础设施。

爱因斯坦计划（EinsteinProgram），也称为国家网络空间安全保护系统，最新的版本称为EINSTEIN3Accerlerated，它的目标是保护联邦政府机构的网络，由NPPD负责建设，US-CERT负责运行和使用。它是一个公开的网络，信息对外开放。

爱因斯坦计划分为三个建设阶段。最早的阶段从2003年开始部署，当时在所有政府的网络出口部署探针IDS，监控网络流量，基于数据流进行检测，对异常事件报警并进行响应。第二阶段开始于2009年，部署IDS，同时该阶段与CNCI（国家网络空间安全计划）合并更名为NCPS，将基于流的检测升级为DPI检测。第三阶段开始于2010年，除了检测、防御，又加入了自动对恶意流量阻断；2012年开始E3A，即爱因斯坦计划第三阶段加速，引入了主要运营商（ISP）的IPS服务，把端点延伸到了运营商，将政府网络接入点的保护放在运营商，由运营商代替政府完成流量过滤和清洗等防御工作。

爱因斯坦计划包含五大部分，核心设施、入侵检测、入侵防御、数据分析和信息共享。核心设施，是运行防御任务的基础软硬件设施，包括任务信息环境MOE，E3A任务运行环境E3A-MOE，事件管理系统IMS和开发运行环境Dev/Test。入侵检测系统，包括爱因斯坦一代、二代检测系统，还有被动域名服务报文检测系统pDNS，pDNS主要用于收集、存储和分析联邦机构网络中产生的所有DNS数据。数据分析系统，包括报文分析系统PCAP，安全信息与事件管理系统SIEM，增强分析数据库EADB，高级恶意软件分析中心AMAC，数据媒体分析环境DMA。信息共享系统，包括网络加密共享CyberScope，网络应急响应组接口US-CERT，增强分析数据库CIR与高级恶意软件分析中心CIAP。入侵防御系统，主要用于Web防御与过滤（WAF），还有邮件的防御和过滤（附件扫描和过滤）。

爱因斯坦计划的总体目标，是建立国家网络安全保护体系（NCPS），将入侵检测、分析、防御以及信息共享的四种能力集成在一起，保护联邦政府的IT信息基础设施的安全，免于遭受外部的网络侵袭。

NSA/CSS与藏宝图计划

藏宝图计划由NSA和CSS(中央安全局)两个部门共同负责，NSA的局长一般会兼任CSS局长，共同合作成立NTOC（威胁作战中心），由NSA负责维护运行，搜集全球互联网情报，用于建立态势感知能力。藏宝图计划TreasureMap，实际是通过建立大规模互联网映射、探测和分析引擎系统，建立一个近实时的交互式的全球互联网地图，目的是能够描绘任何时间点互联网上的任=何地点的任何设备。它主要服务于网络空间安全的态势感知（包含敌我双方），用于计算机攻击、漏洞利用环境的准备，以及网络侦查、作战有效性的测量等。它的面向范围包括IPv4、IPv6（部分），关注网络层（路由与自治域），包含物理层、链路层和应用层。

藏宝图的数据由美国主导，多方共建共享。由美国、英国、澳大利亚、加拿大、新西兰共同成立了五眼联盟，情报数据在五个国家间互相共享。在美国内部，建立了全球联合情报通信系统，由16个独立的情报部门共享情报信息。

藏宝图的数据来源非常丰富，包括互联网的开源情报，学术界工具和数据集，信号情报、商业购买与信息保障梳理（针对自有资产）。数据类型（开源/商业/学术）的来源也很丰富，包括BGP、Traceroute、Registries、DNS、OSFingerprints等。

NSA的全球采集点，基于五眼联盟扩大到30多个第三方国家情报组织之间共享数据源，还有80多个特殊情报数据源，也就是不同国家的大使馆；50000多个木马设备，通过将一个植入木马的设备放到指定的地点，成为自己的一个信息搜集点；20多个互联网主干光纤接入点，在全球比较大的海底光缆接入点，进行流量镜像，还有40多个卫星通信拦截点。

数据采集完成后，有专门的系统提供给不同的情报功能使用，用于浏览和检索数据，还提供了很多可视化图或实践，从AS角度、地理位置角度浏览互联网，需要进行攻击时，提供漏洞设备具体的信息，攻击路径信息、可扩展视图，多种数据之间的关联视图查询。

藏宝图计划的目标是要识别互联网地图上的任何时间、任何地点的任何设备。

中国高校安全参考

国内大部分高校目前完成了爱因斯坦计划和藏宝图计划的初级阶段，比如IDS/IPS的部署、资产管理等。国内高校正在做的工作也是美国政府在开展的业务。

从高校自身角度与今后的发展看，实际上目前学校的信息搜集能力已经具备，包括系统搭建、数据收集等，但是学校欠缺的是数据分析和信息共享能力。

一方面数据系统可能比较缺乏，维护人员也存在不足。另一方面，高校内部和高校之间还是各自为战，存在不同的数据源，在学校内部进行共享和分析、不同机构之间共享也存在不足。

在数据分析方面，需要有专业的数据存储和索引；需要专业的数据支撑人员和数据分析员，但大多数高校难以满足条件；同时还需要少数单位集中力量先行。另外，建立国家威胁信息标准、高校间的威胁情报联盟也是高校今后需要考虑的方向。通过多举措来共同推动高校网络空间安全的进步发展。

（本文根据东南大学网络空间安全学院院长助理杨望在"2018年高校网络信息安全研讨会"上的演讲整理，整理：杨燕婷）

（来源：《中国教育网络》2019年2-3月合刊）

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