隨著Linux操作系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，該系統(tǒng)的安全性越來越受到人們的關(guān)注。近期，韓國科學(xué)技術(shù)研究院（KAIST）與韓國軍民合作振興院合作，為加強(qiáng)Linux操作系統(tǒng)的安全性，共同研發(fā)“Linux系統(tǒng)錯誤分析和黑客風(fēng)險驗證自動化系統(tǒng)”。

　　研發(fā)背景

　　與Windows相比，Linux操作系統(tǒng)由于其低廉的價格和開發(fā)的自主性而被業(yè)界廣泛使用。據(jù)韓國互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心（IDC）透露，隨著近期物聯(lián)網(wǎng)（IoT）、云計算等新技術(shù)的普及，開放式軟件操作系統(tǒng)Linux正在超越微軟Windows的霸主地位，2016年首次在x86服務(wù)器市場上以50.5%的占有率超過Windows 49.4%的占有率，Linux的使用者正在逐漸增加。另據(jù)趨勢科技的最新研究報告顯示，在云基礎(chǔ)設(shè)施上構(gòu)建容器（container ）和虛擬服務(wù)器的客戶中，61% 使用 Linux操作系統(tǒng)，39% 使用 Windows操作系統(tǒng)。Linux的人氣如此之高，網(wǎng)絡(luò)攻擊者不可能袖手旁觀。確保Linux的安全性勢在必行。

　　研發(fā)的必要性

　　Linux操作系統(tǒng)正受到越來越多人的青睞，但其自身存在的系統(tǒng)錯誤和漏洞等高危安全風(fēng)險也越來越受到黑客們的關(guān)注。據(jù)趨勢科技發(fā)布的《2021上半年Linux威脅報告書》中指出，從CentOS 7.4到7.9版本， 在44%已過期的Linux發(fā)行版本的執(zhí)行系統(tǒng)中檢測到了威脅。據(jù)統(tǒng)計，在過去短短6個月的時間里，Linux環(huán)境下的200個不同漏洞成為黑客攻擊的對象。確保Linux的安全性變得刻不容緩。

　　首先，Linux 操作系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用于網(wǎng)頁服務(wù)器、郵件服務(wù)器、文件服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器等。由于運行著許多重要的IT服務(wù)和應(yīng)用程序，如果Linux 操作系統(tǒng)出現(xiàn)錯誤和因漏洞而發(fā)生故障，可能就會造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，必須確保Linux 操作系統(tǒng)基礎(chǔ)系統(tǒng)的安全性和可靠性。

　　其次，代表云計算系統(tǒng)的亞馬遜網(wǎng)絡(luò)服務(wù)（AWS）90%的服務(wù)器操作系統(tǒng)使用的都是Linux 操作系統(tǒng)，云服務(wù)市場正在飛速增長。云服務(wù)無需用戶構(gòu)建物理性服務(wù)器即可在線使用服務(wù)，因此云服務(wù)提高了業(yè)務(wù)工作的效率和便利性。但與此同時，要保障云服務(wù)的可用性，首先必須確保系統(tǒng)的安全性和可靠性。

　　軍民融合課題——Linux錯誤自動化系統(tǒng)（圖片來源：韓國安全新聞網(wǎng)站）

　　再次，韓國軍隊所使用的韓軍聯(lián)合指揮控制系統(tǒng)（KJCCS）、 軍事信息綜合處理系統(tǒng)（MIMIS）、地面戰(zhàn)術(shù)C4I系統(tǒng)（ATCIS）等各種指揮控制系統(tǒng)，大部分服務(wù)器都使用Linux操作系統(tǒng)。軍隊通過指揮、控制、通信及信息系統(tǒng)，能夠快速準(zhǔn)確地掌握指揮官的指揮意圖及作戰(zhàn)決心，可以說該系統(tǒng)是戰(zhàn)場情況可視化的重要戰(zhàn)略系統(tǒng)。特別是該系統(tǒng)需要保持戰(zhàn)時、平時不間斷地運行，因此必須由系統(tǒng)操作人員全天24小時管理和操作。如果軍隊這樣一個重要的指揮控制系統(tǒng)因Linux 操作系統(tǒng)的錯誤、漏洞或缺陷而發(fā)生運行異常故障，則可能導(dǎo)致戰(zhàn)場環(huán)境下整個作戰(zhàn)任務(wù)的失敗，因此作為指揮控制體系的基本框架，Linux服務(wù)器操作系統(tǒng)的安全性和可靠性必須得以保障。

　　研發(fā)目的

　　為此，韓國科學(xué)技術(shù)研究院聯(lián)合PILAB科技公司和APEX ESC公司等一起，與韓國軍民合作振興院合作，共同參與到“2021年軍民融合技術(shù)開發(fā)項目”中，開發(fā) “Linux系統(tǒng)錯誤分析和黑客風(fēng)險驗證的自動化系統(tǒng)”。

　　此次軍民融合技術(shù)開發(fā)研究課題的目的，是為了檢測Linux 操作系統(tǒng)固有的系統(tǒng)及軟件缺陷（bug），結(jié)合二進(jìn)制逆向工程學(xué)技術(shù)和故障轉(zhuǎn)儲（Crash Dump）分析技術(shù)，開發(fā)能夠確保軍民領(lǐng)域使用的Linux 操作系統(tǒng)服務(wù)器系統(tǒng)安全性和可靠性的技術(shù)。

　　在歷時36個月的研發(fā)過程中，來自PILAB科技、KAIST和APEX ESC的49名研究人員將參與其中，共投資35億韓元用于研發(fā)以Linux 操作系統(tǒng)服務(wù)器系統(tǒng)為基礎(chǔ)運行的各種服務(wù)及解決方案的安全性技術(shù)。最終目的是以此為基礎(chǔ)研究和開發(fā)出可用于大型互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心、小型機(jī)房、主要信息系統(tǒng)運營室等軍民領(lǐng)域場所的服務(wù)器安全解決方案。

　　研發(fā)流程

　　本研發(fā)項目共分為5大類14個小項，目標(biāo)是“開發(fā)用于Linux系統(tǒng)錯誤分析和黑客風(fēng)險驗證的自動化系統(tǒng)”。

　　一是開發(fā)專門用于收集缺陷（bug）、漏洞、宕機(jī)（Crash）等異常信息的爬蟲。為此，△將收集Linux 操作系統(tǒng)系統(tǒng)缺陷、漏洞、宕機(jī)信息并建立漏洞利用數(shù)據(jù)庫；△開發(fā)專門用于收集Launchpad、CVE、Vul DB等公開網(wǎng)站為基礎(chǔ)的Linux缺陷、宕機(jī)、漏洞信息的爬蟲。

　　二是推進(jìn)構(gòu)建用于驗證Linux系統(tǒng)漏洞的漏洞利用數(shù)據(jù)庫。△為了構(gòu)建漏洞利用數(shù)據(jù)庫，開發(fā)可收集宕機(jī)、缺陷、漏洞等標(biāo)準(zhǔn)化信息的建模技術(shù)△構(gòu)建可以驗證漏洞的故障轉(zhuǎn)儲信息的漏洞利用數(shù)據(jù)庫。

　　三是開發(fā)Linux系統(tǒng)異常信息自動化收集及信息標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)。為此，△將開發(fā)用于收集宕機(jī)信息的Linux系統(tǒng)異常信息的收集工具以及△基于模式的異常信息標(biāo)準(zhǔn)化（去除重復(fù)等）算法和專用解析工具。

　　四是開發(fā)基于故障轉(zhuǎn)儲（Crash dump）分析的Linux系統(tǒng)錯誤分析和黑客風(fēng)險分析工具。為此，開展△定義可分析Crash dump的錯誤和風(fēng)險驗證的漏洞模式△利用專用解析工具進(jìn)行Crash dump危險因素索引△開發(fā)從Crash dump提取各種危險因素的工具△開發(fā)基于漏洞模式的Crash dump分析和系統(tǒng)錯誤分析技術(shù)△開發(fā)利用二進(jìn)制分析提高判斷黑客風(fēng)險準(zhǔn)確性的新算法等5項研發(fā)工作。

　　五是開發(fā)Linux系統(tǒng)錯誤分析和黑客風(fēng)險驗證結(jié)果可視化顯示器和集成平臺。為此，將推進(jìn)△開發(fā)系統(tǒng)錯誤分析和黑客風(fēng)險評估結(jié)果報告書上報技術(shù)△開發(fā)Linux系統(tǒng)錯誤分析和黑客風(fēng)險評估結(jié)果可視化技術(shù)△開發(fā)基于認(rèn)知技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)集成平臺。

　　該項目成果不僅局限于研究層面，還將作為一種運營服務(wù)進(jìn)行開發(fā)和推廣，從而衍生出更接近實際產(chǎn)品水平的研究成果。同時，希望用戶在使用運營服務(wù)平臺的過程中，會發(fā)現(xiàn)新的技術(shù)開發(fā)問題，以便不斷改進(jìn)完善。

　　另外，通過制作并推廣Linux系統(tǒng)的錯誤分析和黑客風(fēng)險驗證工具（API、資料庫），使企業(yè)或個人在使用產(chǎn)品時，可以添加綜合管理系統(tǒng)和模塊單元聯(lián)動API（應(yīng)用程序接口）、資料庫功能。

　　成果意義

　　該項目成果最重要的意義是，韓國計劃將研究成果用于為公共利益服務(wù)的安全認(rèn)證制度。

　　首先，通過保障互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心和云計算系統(tǒng)的基礎(chǔ)框架——Linux操作系統(tǒng)的安全性，有助于提供安全、可靠的非接觸性服務(wù)。

　　其次，通過有效推進(jìn)第四次工業(yè)革命時代快速增長的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，以及確保提高各種云服務(wù)的安全性和可靠性技術(shù)，有助于提高國家和整個行業(yè)的安全。

　　最后，在以云計算為基礎(chǔ)的后新冠疫情時代，Linux系統(tǒng)錯誤分析和黑客風(fēng)險驗證自動化技術(shù)作為確保所有行業(yè)數(shù)字化可靠性的政策模型，有望在推動安全的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境方面發(fā)揮巨大作用。