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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7 Z( |# m$ t; @9 C
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。0 D( J/ C9 U4 D5 N3 }

8 G+ H) M8 u! o. j% y
: \# E; W7 w+ I  D
前言8 e6 ?  D" |4 X# ^4 X. j* b1 x
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。
3 I" S. ~8 c; U" oSecurity 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。2 G. H0 S7 N1 u0 @% K
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。' G3 B* s. k% m
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。6 m# }( R+ f# {

9 ^# S) t% @3 z. C

) }0 v4 }3 R7 H) J通过 AppScan 扫描发现 Web 应用安全问题
( m0 |7 H9 N! W+ U6 O# o8 y* M& P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。) Z; ]$ w9 }- L0 _- h& y
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。
8 T  k2 f' ~4 n" E
2 _  _. e; }' W3 N$ z/ F( u图 1. AppScan 扫描 Web 应用! H4 O& g' v) z+ v

2 s; Z+ k' V! c) b; J: x$ d4 J9 j! x) j$ F: h
图 2. 扫描结果 XML 片段' ~  O, x8 ?) g8 r: S  R

6 T# x2 O5 S/ |. O6 v
) ~' L% _. T: O$ a/ z! ^
+ I$ b2 U  h1 I5 h7 ^- \. h# P8 B5 C0 {
Insight 定制
8 s% Y% M* `* l# u) b% l( k* x$ N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。9 B! b! l* t" X! b
1. 创建 XDC 文件
/ P0 j6 _8 C7 M7 J- C# {2 RXDC 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。7 }0 K( ?. Z$ I  X
* J  e( G# \, O
图 3. 创建资源组8 y* c* s+ E7 @6 i. z" ~
0 m+ S0 b/ `: x' @' l  M* Y
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。
& d( v& v: N. |" f0 |  B, ?* R4 X, s% m7 P  F! N
图 4. 创建资源 issues" [9 K3 l' u5 e" u, [5 u

: @0 ~" D  K3 n. J4 U" s2 x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。! I1 G- @7 ^2 L: `8 n0 Q- K

4 V. P7 W" @9 m5 y: G表 1. 映射表结构
( {! I) v* B: j* 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)
# [# Q% F; c- F; j: Y# Y* l5 I! t
& h5 w! a9 @9 B4 S' B; u  ?
图 5. XDC 文件的结构/ U' q' h) [$ h* w+ d" O' b5 T
/ ?6 a7 V- T9 J" ]% {
2. 数据仓库设计
+ _1 c& W1 g% {- v/ [' L' ^6 Q4 h" ?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。+ u8 }2 w6 P3 t, Y  E/ `  R
3. ETL 定制
0 n# R6 ^0 T2 E# N) l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。
; a1 x* T" t9 ^% X7 g) B. h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。
) _, ?. Y& r* f0 q# q, L4 g! c$ T% x7 |# a' d# T: O3 ~7 `
表 2. 映射表到目标表对应关系+ A9 z% \7 O9 L1 F8 w
映射表字段数据转换目标表字段
ProjectReleaseNameProject_NameRIODS.PROJECTNAME  ^, g3 r3 i" }
PROJECT_ID
Release_NameRIRIODS.RELEASENAME
' f: `) l# U- }- eRELEASE_ID
IssuesTypeIDIDRIODS.REQUEST_TYPEEXTERNAL_KEY24 E. g/ q! @: q# f5 l
NAME
- F* y  G( N; ?" e7 I6 j9 K# gREQUEST_TYPE_ID
advisory_nameadvisory_name
IssuesSeveritySeverityRIODS.REQUEST_SEVERITYNAME
. C: o; B3 J" j3 N$ o% @REQUEST_SEVERITY_ID
IssuesProjectRelease参照 RIRIODS.PROJECTRIODS.REQUEST1 r) [* ?# K9 ~7 p* O4 a
PROJECT_ID
参照 RIRIODS.RELEASERELEASE_ID
IssueTypeID参照# k6 T% s/ _6 k  I6 u9 p1 }; m
RIODS.REQUEST_TYPE
REQUEST_TYPE_ID
Severity参照; h) x8 Z' ?; ]" @) t
RIODS.REQUEST_SEVERITY
REQUEST_SEVERITY_ID
URLURLURL

. H0 h' x4 c+ ^  Y8 ~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。& P5 M# X8 ~' r* Q# j0 F3 u2 g& T
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。3 i+ U' A5 w/ k- ?  M! `, p2 h6 q$ T9 P

& n9 S* y! g5 i) E/ \  W# \- i图 6. GetFileList() 实现
5 P2 \4 ?- h9 Y" ^( \) \
) a! S+ l( l- v( X4 h( W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。
  E; e) f2 q* X, a
3 n4 ^( E( a" o# ?" B) \; L图 7. testfire 任务流
) z3 k! ~# E1 ?4 f" L7 u
/ y; x6 a; h" v1 j
2 U% B9 ?: s1 \图 8. init 节点实现
( B# _. M% i4 D6 E' J  B% R# G5 k* \: D8 m7 T! I

/ u' V) L) a4 h0 D! L5 a  P( C图 9. hasmore 节点实现, G+ x' `$ C/ H! w* n$ Q. C4 E

% C1 N8 h- f* X  U% Q7 w& ~$ _6 ^
图 10. Replace 节点实现
  h/ @$ Z6 v9 J5 A2 n6 X
; w2 ~# i% T7 h! g/ B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。
* L  [7 }5 I4 x& C6 h' W4. 趋势报表设计
6 V! Z& Q- ]0 e9 ?. z: O* D4 S; V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。
& N7 e8 D5 i4 T) d# `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。! T4 B2 G% r  N, w: a5 F! U4 U9 G
" m5 S1 x2 g1 A' \
图 11. 安全问题趋势报表) L9 `+ m. L/ a

) J% `* A$ B6 @: J8 d$ @. ^

  W% ?  E' T+ Q. d
6 |2 ]5 z4 B7 D7 B4 ~! F& D9 e总结6 ]. v4 {- ]$ k8 T) U
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。
. {, F. I) }# D+ C
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