代理服务器的安全性能指标及测试研究

虽然代理服务器的安全性在日常网络应用中已经引起广泛关注,但是有关安全代理服务器的性能指标和测试方法至今没有被系统的提出,使我们很难找到一种标准来衡量代理服务器安全性能的好坏。针对目前代理服务器的现状我们提出一些代理服务器安全基本性能和安全性能的关键指标,为代理服务器的安全性能评价提供客观依据。

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[摘要]虽然代理服务器的安全性在日常网络应用中已经引起广泛关注，但是有关安全代理服务器的性能指标和测试方法至今没有被系统的提出，使我们很难找到一种标准来衡量代理服务器安全性能的好坏。针对目前代理服务器的现状我们提出一些代理服 务器安全基本性能和安全性能的关键指标，代理服务器的安全性能评价提供客观依据。为

[关键词]代理服务器安全性能安全性

代理

代理服务器英文全称是 P oy evr其功能就是代理网络用户去 r r, xS e取得网络信息。形象的说：它是网络信息的中转站。代理服务器是介于浏览器和 We服务器之间的一台服务器， b使用代理服务器能大大提高浏览速度和效率，在实际使用中我们更看重的是它所提供的安全但功能。下面我们就代理服务器的安全性能加以分析研究。 1代理服务器的安全性能指标 . 11本性能指标… .基 () 1最大并发连接数( xmu u e f oc r n on ci s: Mai m n mbr n ur t n etn)是 oc e c o衡量代理服务器性能的一个重要指标，指代理服务器能够同时建立代理连接的最大数目。普遍认为，如果客户和服务器之间的连接对各种请求的平均带宽大于 3 0 b, 2 k/则称其为顺畅连接( n r ig o ne s c f m n n e— oo e t n, i )最大顺畅连接数越大说明代理服务器的性能越好。 o f)吐量(hogp t:网络设备在不丢失任何帧的情况下的最 2吞 T ru hu)指大转发速率，以太网吞吐量最大理论值称为线速，即指网络设备有足够的能力以全速处理最小的数据封包转发。吞吐量是代理服务器最重要的指标，可用平均速率或峰值速率表示，其值越大说明代理服务器性能越好。 (时延(a n y:户发送请求到代理服务器转发请求所花费的 3 ) Lt c)指用 e 时间，时延越短说明代理服务器对数据的处理速度越快，其性能就越好。 f) 4丢包率 Fa oe R t)也是衡量代理服务器性能指标的一个 rmeL s a: e重要参数，指在

稳态负载下由于缺少系统资源而没有转发的帧所占的比例，数据包丢失一般是由网络拥塞引起的。虽然以太网协议中规定的丢失重复发送保证了丢包不影响数据的正确性，大量的丢失会降但低网络的利用率和实用性能，甚至会引起网络瘫痪。 1 .全性能指标 2安代理服务器的安全由防御、检测、响应及恢复几部分的共同协作保证。防御系统的安全指标主要是访问控制的力度，采用不同的访问控制模型和策略，控制的力度就有所不同，一般来说，问控制的力度越访细，防御系统的安全性就越高，反之亦然。 响应系统的安全性主要体现为攻击事件发生后的处理。响应系统在接收到网络攻击的通知后，主要做两方面处理，一是报警，二是阻断， 其中阻断成功率是响应系统安全性的重要指标，阻断成功指阻断恶意连接，并阻断正在发生的攻击事件或攻击事件将要发生的条件。阻断成功率越高，系统越安全。 恢复系统的安全性主要体现为对攻击事件的恢复程度和恢复时间，它们共同决定了恢复系统的性能，恢复时间少但恢复程度不高或恢复程度高而恢复时间长，都不是好的恢复系统。一般来说恢复程度应该控制在 8%以上， 0而恢复时间应该控制在安装系统所需时间的一半或更少。 综上所述我们可以发现检测系统的安全性能指标[a 2] -主要有以下几 个：

的数据，使用标准测试数据的方法叫做后台测试方法。它的优点是高效率、低成本，只要一组标准数据就可重复测试多个系统；缺点是不能检测出各种突发问题及系统的鲁棒性。 . (实际测试数据： 2 )指数据在检测现场得到，采用实际测试数据的方法叫做在线测试方法，它需要一个检测环境。它的优点是能够检测出 些突发问题、高检测速率和鲁棒性等；最缺点是成本比较高。 22基本性能的测试 .对于基本性能的测试，即吞吐量、大并发连接数、最丢包率和时延等性能的测试，般采取在线测试方法。有一些测试工具如 We—一 b S esS eWe9等，以模拟出真实的网络环境， t s、pc b 9可 r对代理服务器进行压力测试，观察、统计上述性能的变化过程，就可得到这些性能的变化曲线，从而获得有关该代理服务器的综合性能。对不同的代理服务器分别进行上述测试过程

,经过比较，就可评测出代理服务器的优劣，性能不好的代理服务器会引起网络的瓶颈，造成工作效率降低和投资的 浪费。 23安全性能的测试 .对于防御系统安全性的测试，即对访问控制力度的测试，一般采取的步骤是： (用一组非法用户身份数据测试防御系统的认证功能，全的情 1 )安况是每一个非法的用户都不会被允许使用该代理服务器及其服务。 (用合法的用户身份进行登录， 2 )并访问该用户无权访问的资源，如果系统能够阻挡 9%以上的非法访问， 0就认为防御系统的安全性比较好。对于检测系统安全性能的测试，可以采用标准测试数据。标准测试数据包括若干不同类型的攻击、入侵和正常事件的数据，每一条数据都被标注为是某种攻击或正常事件。测试完毕后，检测结果与数据将标志比较，就可得出检测结果是否正确，下面给出过程描述 。假设标准测试数据 D T A A中有 N条数据，中有 A条是攻击数据，其 B条是正常数据： 一

N=+ A B

用D T t A A￣试安全代理服务器，]检测结果为：

在A条攻击数据中只检测出 c c A, DD A c条攻击被认条(< )其余 (=— ) 为正常。

在B条正常数据中， EE B条被认为是攻击事件，有 (< )其余 F=— ) ( B E F条正常数据被正常识别。 查拿窜 C1

() 1错误率。错误率是评价代理服务器安全性能的重要指标，是检测错误次数占标准测试数据总数的比例。错误包含两种情况：误警和漏警。一般来说，错误率越低，安全性越好。同样的错误率，漏警越少， 安全性能越好。 () 2准确率。准确率是指检测攻击事件的正确次数占标准测试数据总数的比例，准确率的高低直接影响了代理服务器的性能。 (查全率。错误率和准确率还不能确切表明入侵事件被忽略的可 3 )能性，所以评测系统安全性能的另一个重要指标就是查全率——能正确地检测来的入侵事件占标准测试数据中包含的入侵事件总数的比例。 (自我恢复能力。这也是代理服务器的一个重要安全性能指标， 4 ) 无论在其他方面多好的代理服务器，只要自我恢复能力太差，则会造成

误警率 00 4 00 8 01 2 01 6 02 0

图 1R OC曲线比较

不同的使用环境对安全性的要求不

同，例如，对攻击不是很敏感的环境需要较低的误警率，对攻击敏感的环境需要较低的错误率。对于个安全防御系统，查全率随误警率变化的曲线叫做 R C曲线， O一般来说，查全率越高，误警率就越高。如图 l是两个不同安全代理服务器安全性能的比较。 分析图 1的曲线，可知： 一

系统无法正常使用，能及时的处理攻击事件甚至一些正常业务，不影响其服务性能。 由此可以看出，代理服务器的安全指标一般由防御、检测、响应及自我恢复几部分构成，一般而肓，通过测试上述指标我们就可以客只要观评价一个代理服务器的安全性。 2安全代理服务器性能的测试 . 21 .测试数据源测试代理服务器的性能，需要一批合适的测试数据，测试数据的来源有两种：

(两条曲线均为上升曲线，明误警率增加， 1 )说查全率也增加。 (当查全率为 0, O 2 )时 R C曲线沿横轴走 ( c的 O 1和 c的即 1 A段 2 O 2,明没有检测到任何入侵， A段)说可是误警率不为 0表示检测到的， 全是误警。 (随着误警率逐渐增加， 3 )查全率有大幅增加，明只要牺牲一点误说警率，就可以大大改善查全率，此时，部分常见攻击已经全部被检测大出来，误警相对比较少。

(标准测试数据： 1 )就是在某种标准的信息源中预先得到并整理好

(如果误警率继续增加， 4 )查全率缓慢上升。此时 R C O曲线较平坦，示尽管误警率增加很大，表查全率改善很小，说明常见的攻击已经全被检测出来，有少数新的攻击可能未被检测出来，所以误警相对也开始增加。 (下转第 16 ) 1页