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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4 i$ p2 p+ {7 F/ q. F8 O2 v
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。4 e% A1 P5 W9 \9 M% L. Q+ U* R! D


7 u# ?/ R' a! M, D& {* N, j2 \# [- ]
前言6 `* Q$ V7 P9 t3 o
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。
8 C6 c: v: p: KSecurity 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。% d0 u5 t: _8 {8 r. z! {  ^
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。5 C! M) R$ w/ c- P8 Y2 s: D
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。
) k' b; b9 R' ~& s

1 c9 Q% M9 P+ U: l: m$ n6 C* N  @) ]
通过 AppScan 扫描发现 Web 应用安全问题" M# N' j; W% j! k
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。# |8 x# @% F, B7 h% c0 ?
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。
7 O6 |4 ~" x5 p3 ?+ e. Z
+ f3 F! v( ~8 p# [( X) _图 1. AppScan 扫描 Web 应用+ @  o6 K, W" a$ G% I7 R% N

& E3 M1 Z# t9 I; |6 x1 ^
5 t6 S$ L9 }& o3 E; e! C图 2. 扫描结果 XML 片段% [6 O- t/ v8 A$ k; @' }5 o
  Q) A2 }" W: p


. J% c, N2 S  \* K8 N' S- ^$ ^# t( [5 U3 U! ^) c/ V- c5 @4 L$ X
Insight 定制
2 Y: l6 o! H  E6 q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。
( o# C% y$ I* b4 f5 t3 S3 B1. 创建 XDC 文件/ f9 m& |2 W# ^
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。
1 F, g# {' p  v; a
8 {) q* B! n* c图 3. 创建资源组
. q) B  X+ q# D  c' ]' [7 W$ w7 T8 T3 z
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。6 P/ N) n! B: i) q$ F' A; V* x

# U9 P) D# b) s+ \( K9 E图 4. 创建资源 issues# J6 n* \4 X8 A1 D* w( ~' l

+ d/ S4 E- t( W* _8 k  ]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。
% K7 ~% \4 X, w- K5 l
: i# }6 y, W* w: _9 L表 1. 映射表结构9 i) ~( l' e$ ~8 a* h
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: V# h( K2 s* R& P% \' b9 u' j0 J

3 x, _/ [+ W2 V( V3 J+ v图 5. XDC 文件的结构
) ]8 f) L$ ^2 M* I% ?
9 T. K% \% n- h" g4 F1 k2. 数据仓库设计
3 j: U' p! x+ v; m* f! e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。: r( q, X7 Q6 Q0 g# w
3. ETL 定制" p' S0 {5 z6 E# U) y
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。& q* U# P; n6 i% W+ @
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。$ j% z2 T# z3 [4 U, [* ~

! w/ ?/ f) B& U% Y1 `8 V$ ^* d' J5 \表 2. 映射表到目标表对应关系
+ ]* L( }5 \4 q# k" D
映射表字段数据转换目标表字段
ProjectReleaseNameProject_NameRIODS.PROJECTNAME+ F8 k( _) _$ t9 U) [# B
PROJECT_ID
Release_NameRIRIODS.RELEASENAME
; N7 i5 }& b) d" Y& @0 g( m! [7 ^RELEASE_ID
IssuesTypeIDIDRIODS.REQUEST_TYPEEXTERNAL_KEY21 L5 ?1 v. _9 T: Z4 W, i" [
NAME
# |. e2 T# P$ m( X) n( K( OREQUEST_TYPE_ID
advisory_nameadvisory_name
IssuesSeveritySeverityRIODS.REQUEST_SEVERITYNAME
  a- u( O' ~3 z1 c! u% pREQUEST_SEVERITY_ID
IssuesProjectRelease参照 RIRIODS.PROJECTRIODS.REQUEST  c9 u0 ]3 P* f$ @, f$ F
PROJECT_ID
参照 RIRIODS.RELEASERELEASE_ID
IssueTypeID参照
9 o1 o5 X; J7 \5 DRIODS.REQUEST_TYPE
REQUEST_TYPE_ID
Severity参照
' b0 q: ~5 Y! {6 j* W4 u# |RIODS.REQUEST_SEVERITY
REQUEST_SEVERITY_ID
URLURLURL
6 E2 J, L$ e( W6 _+ ?  @
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。
  G: [; a6 _1 \: E6 Y% l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。: {$ @0 l; l7 k# c+ ^
; b+ {7 i2 T1 z& t. |# k5 }& R
图 6. GetFileList() 实现' u# D: {; t' L; n# [; D
$ N" l. y. v& o: |3 z& s6 s3 b. r0 R
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。
& w2 }2 \+ D9 `" a$ J3 ]
0 G9 i; y% q1 B, p图 7. testfire 任务流9 R) r! T" d. y( R+ x/ e" e% c
# o2 r& \) c+ C! Z: s5 v1 X# \

3 [1 z/ j1 w7 F图 8. init 节点实现" [2 S9 t, K( v/ L* m$ [: A* w

2 M& I0 t$ J# U" P: [. I1 @
) u3 E# N. m% j+ s' h( W图 9. hasmore 节点实现
# H4 I* N. u5 A, k) Q) _) U' p
! v5 t  C1 k, N
' S& S& u, i, u  M7 p* G7 R图 10. Replace 节点实现
" n( E1 k5 s6 b1 p( H9 O0 l/ c! x, E6 t* b- U  e
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。
7 T) J8 I. ~% I/ h$ G4 }4. 趋势报表设计5 u1 H( I8 H+ Q3 p- L
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。
: ?$ h! Y! J2 `/ l! \* B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。; Z1 q# i8 q/ i6 c  O" U

& N& O5 `% P( [图 11. 安全问题趋势报表
1 v  z! ^! ^' A- B/ i
, {* r6 t6 m# O; G0 `

4 S2 E7 Z# R- {7 a' I; X& y7 B! }1 W# s8 A. ~2 {
总结
4 J" N! M) i9 q) X) y( n/ s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+ w' x. d' u, D3 ~9 l3 v0 f8 H. x# e

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