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[推荐] 如何使用Rational Insight与Security AppScan Standard生成安全问题报表

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发表于 2013-1-4 09:19:55 | 显示全部楼层 |阅读模式
简介: m7 E- r, C" ^# r1 S
IBM Rational Insight 是一种全面的项目度量解决方案,它提供了从各种类型的数据源中抽取、转化并存储历史数据(ETL)的能力,同时还可以通过可视化的报表自动客观地展示项目的进度和状态。IBM Security AppScan Standard (以下简称 Security AppScan )是一种自动化 Web 应用程序与服务安全性测试引擎,能够连续、自动地审查 Web 应用,发现 Web 应用中存在的安全问题,并生成包含修订建议的行动报告。本文描述了如何结合这两种产品,以直观、可视化的方式展示所测试的 Web 应用各个版本的安全问题趋势。
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. \/ r6 t9 ^! X7 O前言1 e* n+ K/ q- t" Y6 p$ \# ~
IBM Rational Insight 是一种全面的项目度量解决方案,它提供了从各种类型的数据源中抽取、转化并存储历史数据(ETL)的能力,同时还可以通过可视化的报表自动客观地展示项目的进度和状态。Security AppScan 是一种自动化 Web 应用程序与服务安全性测试引擎,能够连续、自动地审查 Web 应用,发现 Web 应用中存在的安全问题,并生成包含修订建议的行动报告。
5 z8 I9 J! p+ K! wSecurity AppScan 提供了一些简单的 Birt 报表来展示扫描结果,但是它只针对 Web 应用程序当前正在扫描的版本,而不能显示趋势性报表,即无法显示 Web 应用程序在多个版本间的安全问题的趋势图。Rational Insight 作为一款专业的报表设计工具,它提供了存储历史数据的 ETL 能力,同时支持包括趋势图在内的更多类型的报表。Security AppScan 提供将问题扫描结果导出为 XML 文件的功能,而 Rational Insight 从版本 1.1 开始支持以纯粹的 XML 文件作为数据源,不需要额外的 XML 数据格式定义,这使得集成 Rational Insight 和 Security AppScan 这两种产品成为可能。
4 H$ O9 |& i5 T& y- l; }0 O+ F为了生成 Web 应用不同版本的安全问题趋势,传统的做法需要为每个版本的扫描结果 XML 文件创建单独的 XDC 文件,在 ETL 定制部分又需要每个 XDC 文件创建几乎重复的工作项,这造成了大量冗余的工作,不利于后期维护。本文将介绍一种简单有效的集成这两种产品的方法,用户只需要做一次定制,大大减少了后期的维护工作量,方便快捷地生成 Web 应用的安全问题趋势报表。% p2 c' `4 I9 Y
本文中涉及到 Rational Insight 中 ETL 的定制,ETL 的定制本身比较复杂,在 IBM DeveloperWorks 上有关于 ETL 定制的系列文章,读者可以参考。由于篇幅限制,本文假设读者对于 ETL 定制过程已经有了一定的了解,将着重介绍本文中关键的定制过程。另外,本文示例所用的软件版本是 Rational Insight 1.1 和 Security AppScan Standard 8.5,但是同样适用于 Rational Insight 1.1 后期的版本以及其他 Security AppScan 版本。
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通过 AppScan 扫描发现 Web 应用安全问题& V! }3 ]. T1 g2 ]1 M8 T* M
在 AppScan 中新建一个项目,选择扫描模板(如常规扫描),扫描类型(如 Web 应用扫描),输入扫描 Web 应用的 URL,录制登陆过程(通常需要输入登陆的用户名和密码),最后开始扫描,扫描完成后将显示 Web 应用按严重性分类的安全问题个数,以及每个安全问题的详细说明和建议的修复方法。如图 1 所示。鉴于本文并不是描述如何使用 Security AppScan 的,这部分内容请参考 Security AppScan 的相关文档。
; R0 G+ F" d0 ~2 Y9 H0 V: v9 D8 h) {扫描结果可以导出为各种类型,如 PDF, XML 等等,单击"文件"菜单 ->"导出"->"导出为 XML",将结果导出为 XML 文件,XML 片段如图 2 所示。为了便于接下来 ETL 定制过程,我们做如下规定:(1)将扫描结果文件命名为:Web 应用名称 _ 版本号,如果 Web 应用还在开发周期中,版本号为内部版本号,一般以日期编号表示;(2)将 Web 应用的所有扫描结果存在同一个目录下面。5 y/ U- ~! l5 }# Y& W
8 H8 [8 @: L% W  r4 [
图 1. AppScan 扫描 Web 应用+ p; a- S" L* L1 ?7 J; X/ q
3 Y/ ]2 ?& w7 X7 w7 z! q! \

; L# t3 B' \! I' q) p图 2. 扫描结果 XML 片段8 A2 P: B" L; S8 I6 U1 ]
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Insight 定制7 a0 P' X0 T5 j5 g
将扫描结果的 XML 文件作为数据源,接下来需要进行 Insight 的定制将数据抽取到数据仓库中,并最终设计报表展现出来。Insight 的定制包括以下几个步骤:一是创建 XDC 文件,建立 XML 元数据结构和关系数据库表列的映射关系;二是分析将数据抽取到哪些表以及相应字段中,如有必要,需要进行数据仓库的定制,添加新表或修改已有的表结构;三是定制 ETL,对数据源进行抽取、转换并加载到第二步中设计的数据表中;最后如果数据仓库进行了定制,需要相应地定制报表模型,并设计报表。由于篇幅限制,本文将侧重介绍第一步和第三步的定制过程。
8 J) t9 m5 O6 g+ I1. 创建 XDC 文件
3 `2 l: p* A! d: ]  q+ U4 _XDC 文件是 Insight 的 XML 数据配置工具建立的,用于存储 XML 的元数据结构和关系数据库表列的映射关系。首先需要打开 XML 数据定制工具,创建一个新的数据配置文件 testfire.xdc,接下来创建一个资源组 testfire,资源组的 URL 类型选择"一般 XML",URL 的值是本地文件夹的路径,测试连接是否通过,如果测试通过则表明设置正确。- `5 k  r8 i) f- g$ v5 f0 t' t& y, A' @
! ]3 H& X9 l( `+ Z4 X4 g& {3 \
图 3. 创建资源组( U+ [% Y4 S' y1 R/ a" |2 j# A  P

+ R& R- ~" F, F- x; N接下来在资源组下创建资源 issues,对应于数据源,相对路径的值为扫描 XML 的文件名,取消勾选"资源具有关联的 XML 模式",Insight 从版本 1.1 开始对 XML 的支持只需要提供数据文件即可,之前的版本还需要提供 XML 数据格式定义文件。
$ t. \- U7 ?) m+ Y# Z! j& o) d# s" ~9 _! N
图 4. 创建资源 issues! a7 H' I: q; v$ b( e" F+ `
7 ~- O4 ~% W; C: S
接下来需要在 Issues 资源下面创建数据映射表,通过映射设置,将树形的 XML 数据结构转化为关系型数据结构。这部分操作与非 XML 数据源创建方式相同,一共创建 3 个映射表,分别为 Issues, IssueType, ProjectRelease,Issues 对应应于 XML 中  节点下的数据,包括 IssueTypeID,URL,Severity 等字段 , 对应于安全问题的类型、在哪个 URL 发现以及严重程度;IssueType 对应于 XML 文件中的  节点,包括 ID 和 Name 属性;ProjectRelease 对应于 XML 文件中的  中的 Name 属性,通过该属性得到 Web 应用名称和版本号。最终的 XDC 文件如图 5 所示。
/ W: l: Q: ~( A# }7 B7 a: ?- a7 Y, A- n, n' p+ A: }
表 1. 映射表结构
2 n; o8 H+ L* R, x6 L# G+ n) `; F
Data Mapping TableXPathField NameSQL Type
ProjectRelease/XmlReport/@NameNameVARCHAR(255)
IssuesType/XmlReport/Results/IssueTypes/IssueType/@IDIDVARCHAR(255)
 /XmlReport/Results/IssueTypes/IssueType/advisory/nameadvisory_nameVARCHAR(255)
Issues/XmlReport/@NameProjectReleaseVARCHAR(255)
 /XmlReport /Results/Issues/Issue/@IssueTypeIDIssueTypeIDVARCHAR(255)
 /XmlReport /Results/Issues/Issue/SeveritySeverityVARCHAR(255)
 /XmlReport /Results/Issues/Issue/UrlURLVARCHAR(255)

+ N: O- I+ b) Y1 H
1 B2 p. v, Q0 f' n6 K% w1 q8 c图 5. XDC 文件的结构
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2. 数据仓库设计2 F5 P6 i# b1 W. v1 ~9 N: P
我们可以视每个安全问题(Issue)为一个缺陷,数据仓库中 RIODS.REQUEST 表用来存储变更请求,因此可将 Issue 的各个字段对应到 RIODS.REQUEST 表。Issue 中的 Severity 属性对应到 RIODS.REQUEST_SEVERITY 表。IssuesType 可视为缺陷类型,对应于 RIODS.REQUEST_TYPE 表;根据 ProjectRelease 的 Name 属性得到项目名和版本号,对应于 RIODS.PROJECT 和 RIODS.RELEASE 表。具体对应关系在后面会详细描述。7 i* k% H  \' x9 [
3. ETL 定制- l5 p% F; s5 }# W0 T  K; o+ T
首先创建 ODBC 数据源,名称为 testfire,指向之前创建的 testfire.xdc 文件,打开 Cognos DataManager 并且导入 Insight 随产品提供的 OOTBE2E.ctg 文件,并创建 ODBC 数据源连接,数据源名称为 testfire。% j! m& |% f' |/ o
接下来我们创建 4 个 Fact Build: Issues, IssueSeverity, IssueType 和 ProjectRelease,将数据抽取到对应数据表中,根据数据仓库的设计,从映射表到目表表的对应关系如表 2 所示。这些都是比较基础的 ETL 定制操作,本文假定读者对于 ETL 定制已经有一定的了解,因此这里不过多介绍,读者可参考附录中的 ETL 定制系列文章。& d0 `! n; t) ]% O/ w

0 D5 o" K. d# p9 _* V* H表 2. 映射表到目标表对应关系
5 K; N. `& H: M) r" N. ~
映射表字段数据转换目标表字段
ProjectReleaseNameProject_NameRIODS.PROJECTNAME! y' q# ?8 H* o+ A  B% I
PROJECT_ID
Release_NameRIRIODS.RELEASENAME" A" K0 X3 F! z' W$ r+ q6 e* G1 l6 S3 ^
RELEASE_ID
IssuesTypeIDIDRIODS.REQUEST_TYPEEXTERNAL_KEY2
8 M6 N! `6 Y% _# X) ?. xNAME& r6 f/ d# U$ W$ R" J5 x+ i4 B
REQUEST_TYPE_ID
advisory_nameadvisory_name
IssuesSeveritySeverityRIODS.REQUEST_SEVERITYNAME
/ f. u5 N* V+ n' OREQUEST_SEVERITY_ID
IssuesProjectRelease参照 RIRIODS.PROJECTRIODS.REQUEST8 E+ w5 V0 z; J; Z: S6 X# l5 ]
PROJECT_ID
参照 RIRIODS.RELEASERELEASE_ID
IssueTypeID参照
) @. o- O% k" x! W* bRIODS.REQUEST_TYPE
REQUEST_TYPE_ID
Severity参照
; M, \+ }7 t+ K: YRIODS.REQUEST_SEVERITY
REQUEST_SEVERITY_ID
URLURLURL
! _6 [! ^. w- V+ D+ r7 r3 c& R1 K; a
约定中将 Web 应用的所有版本扫描结果的 XML 文件存放在同一个目录,接下来定制 ETL 读取该目录中的所有文件,目录名被设计为输入参数,并依次替换 XDC 文件中的相对路径(参照图 4),这样就可以一次性将各个版本的扫描数据抽取到数据仓库中。7 Y5 u0 L+ Q: \& }$ j* F
在 DataManager 中创建一个方法 GetFileList(), 实现如图 6 所示,在 Interface 页面添加输入参数 dir,类型为 CHAR, 表示目录名,在 Variables 页面添加 files, count, index 和 item 变量,类型分别为 ARRAY, INTEGER, INTEGER 和 CHAR(200)。实现中都是采用 Cognos 的内部方法,请参阅 Cognos 说明。GetFileList 方法返回包含目录 dir 中所有文件名的数组 files。
* X! k; j# Q) W6 ]/ i
7 Q! F. M" |2 I# J. ~- N图 6. GetFileList() 实现7 d. k6 q* L/ J2 j' D- K
( S9 M% D- r! I+ s
创建一个任务流 testfire,如图 7 所示。任务流中 init 节点用于初始化变量,files 数组记录目录下的文件名,index 是数组索引。hasmore 节点判断是否遍历到最后一个文件。对于 Replace 节点,通过 System 方法调用操作系统 copy 和 sed 命令,替换 XDC 文件为同一的 XDC 文件副本并替换其中的相对路径,读者需根据自己的实际情况替换图中标示的路径。
" }# y7 R1 g, j4 z2 J3 l; E) o1 n
4 b/ h/ i% J5 M1 P6 N图 7. testfire 任务流/ F+ J* _+ g* P" V$ M

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! e8 e3 u5 ]' i8 d7 B图 8. init 节点实现) b/ ]( ?/ e* o; |: Q3 B3 ^2 V5 m

! E; o5 Z7 X9 ?) x# S) t) H6 K# ]3 X9 Z+ m1 `- C
图 9. hasmore 节点实现0 z  ~. V" X4 Z- |/ |

2 ^1 H: x  N2 }6 I/ b8 j* o; l! b8 o
$ j5 t: u/ n; p$ p; U: k& @. ]+ J1 }图 10. Replace 节点实现
* |7 z, F8 P7 G# w$ g: a) K; V# E/ J" b+ O- z" U. |( _
运行 testfire 任务流,抽取 ODS 数据到数据仓库中,运行完成后,再运行 StartJobs 目录下的 Build_Star 任务流,抽取维度(Dimension)和事实(Fact)数据到数据仓库中,至此 ETL 定制部分完成。
0 u" v0 M2 _; @8 X4. 趋势报表设计7 D% Q" V" ~$ J* {# W0 B! A  F/ {
由于没有对数据仓库进行了定制,因此不需要修改报表模型,启动 Report Studio, 选择"Reporting Data Model (DW)"报表模型,创建一个 Chart 型报表,这里设计一个简单的报表,X 轴为产品版本,Y 轴为安全问题的个数,Legend 设为问题严重性,如图 11 所示。通过这个报表可以发现相比于前一个版本,应用程序的安全问题数量得到了控制,是一个良好的趋势。反之,如果安全问题数量骤升,或者引入了新的安全问题,则需要开发人员去分析原因并及时解决。1 O: Y0 ?5 n. v# o. X
读者可根据自己的需要设计相应的报表,也可添加钻取功能,查看具体的安全问题信息列表、哪些是新增的安全问题等等。另外,Insight 随产品提供的一系列的开箱即用的报表,可以重用其中关于变更管理的部分报表。
1 U/ X& ]( i6 K9 M% C; ]# ^8 w+ M0 R" `) W* m
图 11. 安全问题趋势报表9 Q% z0 d, h" E, l
* u9 L' D# }( ^' `3 A+ f) G; E


  v: v5 i9 B( u& Q4 B3 s+ B  T" N+ t( m! B6 p  J8 Z
总结& ~5 y7 {6 j) ~
本文结合了 Security AppScan 和 Rational Insight 两种产品,采用 Security AppScan 扫描 Web 应用中存在的安全方面的问题,通过定制 Rational Insight,以直观、可视化的方式展示 Web 应用各个版本的安全问题趋势,有助于分析产品在开发过程中是否引入了新的安全隐患,以及是否及时地降低了已有的安全隐患。用户只需要做一次定制,大大减少了后期的维护工作量,方便快捷地生成 Web 应用的安全问题趋势。
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