suricata学习笔记1--初步认识

1、前言
  最近工作需要对网站的关键字进行检测，找出敏感词。这个过程需要对报文进行收集、解码、检测和记录日志。当前只是简单实现功能，根据关键字进行简单的匹配，而没有进行关键字的语义分析。导致的结果就是JAVA可以匹配AV这个敏感关键字。报文检测这方面，开源项目已经做得非常好了，我所了解的有snort、suircata、bro，这三个都是非常优秀的IDS（入侵检测系统）。由于对bro没有深入了解，我们对比了snort和suricata，结合suricata的多线程和模块化，全面兼容snort规则，我们选用了suricata进行关键字检测。
  刚开始接触suricata的时候，压根不知道这个单词怎么发音，于是乎赶紧再词典上查一下。suircata是一款支持IDS、IPS和NSM的系统。关于suircata的详细介绍可以参考官网：https://suricata-ids.org/。
备注：
　　IDS：英文“Intrusion Detection Systems”的缩写，中文意思是“入侵检测系统”。依照一定的安全策略，通过软、硬件，对网络、系统的运行状况进行监视，尽可能发现各种攻击企图、攻击行为或者攻击结果，以保证网络系统资源的机密性、完整性和可用性。
　　IPS是英文“Intrusion Prevention System”的缩写，中文意思是入侵防御系统。随着网络攻击技术的不断提高和网络安全漏洞的不断发现，传统防火墙技术加传统IDS的技术，已经无法应对一些安全威胁。在这种情况下，IPS技术应运而生，IPS技术可以深度感知并检测流经的数据流量，对恶意报文进行丢弃以阻断攻击，对滥用报文进行限流以保护网络带宽资源。
　　NSM：英文“network security monitoring”的缩写，中文意思是“网络安全监控”。
2、总体架构
  报文检测系统通常四大部分，报文获取、报文解码、报文检测、日志记录；suricata不同的功能安装模块划分，一个模块的输出是另一个模块的输入，suricata通过线程将模块串联起来。

 　接下来以IDS为例来说明suircata的线程与模块之间是如何连接起来的。
　　首先注册runmods，运行方式指定suricata获取报文的方式，例如libpcap、netmap、af-packet等，代码如下图所示：

 

　　然后再根据设置suricata的工作模式，找到对应获取报文的处理模块。suircata默认是通过af-packet mmap获取报文，然后调用获取报文模块当然入口函数，
入口函数中函数添加了解码模块、流处理模块（检测报文）、日志处理模块。通过slot链条安装注册顺序串联起来。每一个线程都包含一个slot的链表，每个结点都悬挂着不同的模块，程序执行的时候会遍历slot链表，按照加入链表的熟悉执行模块。

创建线程，并将模块添加到slot链表过程代码如下所示：

/* create the threads */
for (thread = 0; thread < threads_count; thread++) {
        char tname[TM_THREAD_NAME_MAX];
        ThreadVars *tv = NULL;
        TmModule *tm_module = NULL;
        const char *visual_devname = LiveGetShortName(live_dev);

        if (single_mode) {
            snprintf(tname, sizeof(tname), "%s#01-%s", thread_name, visual_devname);
        } else {
            snprintf(tname, sizeof(tname), "%s#%02d-%s", thread_name,
                     thread+1, visual_devname);
        }
        tv = TmThreadCreatePacketHandler(tname,
                "packetpool", "packetpool",
                "packetpool", "packetpool",
                "pktacqloop");
        if (tv == NULL) {
            SCLogError(SC_ERR_THREAD_CREATE, "TmThreadsCreate failed");
            exit(EXIT_FAILURE);
        }

        //添加收包模块
        tm_module = TmModuleGetByName(recv_mod_name);
        if (tm_module == NULL) {
            SCLogError(SC_ERR_INVALID_VALUE, "TmModuleGetByName failed for %s", recv_mod_name);
            exit(EXIT_FAILURE);
        }
        TmSlotSetFuncAppend(tv, tm_module, aconf);
        //添加解包模块
        tm_module = TmModuleGetByName(decode_mod_name);
        if (tm_module == NULL) {
            SCLogError(SC_ERR_INVALID_VALUE, "TmModuleGetByName %s failed", decode_mod_name);
            exit(EXIT_FAILURE);
        }
        TmSlotSetFuncAppend(tv, tm_module, NULL);
        //添加流处理模块，用于检测报文
        tm_module = TmModuleGetByName("FlowWorker");
        if (tm_module == NULL) {
            SCLogError(SC_ERR_RUNMODE, "TmModuleGetByName for FlowWorker failed");
            exit(EXIT_FAILURE);
        }
        TmSlotSetFuncAppend(tv, tm_module, NULL);
       //添加阻断模块
        tm_module = TmModuleGetByName("RespondReject");
        if (tm_module == NULL) {
            SCLogError(SC_ERR_RUNMODE, "TmModuleGetByName RespondReject failed");
            exit(EXIT_FAILURE);
        }
        TmSlotSetFuncAppend(tv, tm_module, NULL);
        //添加日志处理模块
        SetupOutputs(tv);

        TmThreadSetCPU(tv, WORKER_CPU_SET);

        if (TmThreadSpawn(tv) != TM_ECODE_OK) {
            SCLogError(SC_ERR_THREAD_SPAWN, "TmThreadSpawn failed");
            exit(EXIT_FAILURE);
        }
}
        

在AF-PACKET工作模式下提供三种工作方式：

关于工作方式可以参考：http://blog.csdn.net/firedb/article/details/7581853。
目前我只用过worker工作模式，整个流程通过一个线程来处理。

3、总结

　　这是目前对suricata的一个整体的认识，接下来认真研究每个模块之间是如何交互。需要深入学习suricata是如何收集报文，如何将收集的报文传递给解码模块，解码模块做哪些工作，输出是什么。

suricata各模块功能:
　　Receive：从NFQUEUE中接收数据包，并将封装在Packet结构中，然后放入下一个缓冲区。
　　Decode：对数据包进行解码，主要是对数据包头部信息进行分析并保存在Packet结构中。
　　StreamTCP：对数据包进行TCP流重组。
　　Detect：检测数据包是否包含入侵行为。
　　Verdict：对检测后的数据包进行判定，并将判定结果告诉内核（通过ipq_set_verdict函数），方便内核对数据包进行接收、丢弃等处理。
　　RespondReject：通过libnet对那些要执行Reject操作的数据包进行相应的回应。