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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; y' p' J# Q, n6 H. G( s2 j
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。
  J2 N2 Z$ P9 N) O- v' s7 t
4 X) T& }0 b& g  l/ [
& Q! j9 h& U8 P  a6 Y1 C! `8 D
前言( e! l6 e" ~2 r7 Y+ A% N
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 W. P  X- t. s1 W# z4 VSecurity 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。
$ i3 o7 O$ X4 x! `1 T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。
; e3 y  s3 q3 d- P$ B! V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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( t) a' ^0 s' l. j6 V

; L8 q6 l: [9 w0 m通过 AppScan 扫描发现 Web 应用安全问题
( S# W# V' }2 b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。2 q) s) \1 w: `- o  j
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。
& X( d5 x  {8 r/ U6 n, @  `
6 F" z# J3 I) G6 X3 G# G- b图 1. AppScan 扫描 Web 应用6 b9 y+ P0 }8 A# l

% q3 Z3 s  o' P! l* E
  t  Z$ T8 q3 A图 2. 扫描结果 XML 片段& k+ q3 k& O5 {" q6 A. B

2 m/ g% ^  X& |" _
2 _2 Q$ f2 S( ]0 |+ f

( R7 g) U7 J7 T/ z" WInsight 定制
" }1 N2 [5 z6 I, U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。  L; H; ~* q- W+ O6 m
1. 创建 XDC 文件
: k& G5 @: x4 Q5 T/ g3 C# _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。, D3 C% e0 c- O% h

+ S+ V% B, p8 ?! u: y) k. ^图 3. 创建资源组
# H" y) T6 ^' K6 f3 g" q' C0 E& h& e: i2 H
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。
" x# l% I1 B' p+ i7 H
. w1 I$ l+ n) p' D) w% f图 4. 创建资源 issues7 n) G- r+ [2 L* d9 c8 B/ q

- q+ T9 E1 N! g* @8 k0 N7 P1 T1 A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。# r) Z7 i! T0 j. E( M0 I( F$ N
# e% r9 z- p- Y  W& l; J  }$ x
表 1. 映射表结构1 }$ j! L5 R& J6 ]; j% v6 J0 U7 Y
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)

& S* c4 L8 l, x3 ~1 A1 ~$ T6 O+ V( K
9 z/ I8 J4 }3 v7 G图 5. XDC 文件的结构+ `2 m' K8 u3 @8 Z/ f6 E

0 q. @7 e1 e2 }7 u+ _0 r* P7 r2. 数据仓库设计  c9 E& \1 F! a% D. C! X
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。
' A. {6 E* M/ E$ O3. ETL 定制7 [' n8 v3 V8 e$ g5 t4 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。
, z3 G/ Z; d) |7 [" G% M) m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。. ]( U) q  B+ r1 R% m1 Z7 y! s

8 ]' I- R4 `  h+ T0 z) o表 2. 映射表到目标表对应关系
8 N3 M7 R5 R3 Y) |
映射表字段数据转换目标表字段
ProjectReleaseNameProject_NameRIODS.PROJECTNAME# @: Z8 u* p4 U; V5 K, i* V* H
PROJECT_ID
Release_NameRIRIODS.RELEASENAME0 c1 _! \7 c& G( A3 n( a6 Q! d
RELEASE_ID
IssuesTypeIDIDRIODS.REQUEST_TYPEEXTERNAL_KEY2
. Y/ M0 T' c3 i* Z" h1 [" z- hNAME7 d4 i5 Y$ d0 U: m4 I9 R  U! f
REQUEST_TYPE_ID
advisory_nameadvisory_name
IssuesSeveritySeverityRIODS.REQUEST_SEVERITYNAME+ f+ u9 R8 H% b7 i
REQUEST_SEVERITY_ID
IssuesProjectRelease参照 RIRIODS.PROJECTRIODS.REQUEST
( Q2 \' x4 r0 u" H( w1 J
PROJECT_ID
参照 RIRIODS.RELEASERELEASE_ID
IssueTypeID参照
- o, u/ k/ ~4 TRIODS.REQUEST_TYPE
REQUEST_TYPE_ID
Severity参照7 d0 G& Y" \# M+ S0 K9 o- k
RIODS.REQUEST_SEVERITY
REQUEST_SEVERITY_ID
URLURLURL

% N' m" a8 l3 j% i/ U8 `5 w' G+ v, Q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。0 ?, V7 j  o2 u' N" U
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。6 K$ H5 w0 a9 @: f# A$ M

4 ]* ]- `# l2 D2 K! o# e) f0 G图 6. GetFileList() 实现% z, n: t% s- B; K. T
$ [6 J5 z* r& R8 B9 U* v8 W' h
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。
4 R! ]* g6 H6 ?. }1 K
2 R( G% l6 R- e) r. E, i/ R图 7. testfire 任务流0 s+ Q+ I, s0 {
  M! y3 ]' O* P6 V  ~3 T( X
" @0 @/ L% d) r6 ^/ m; I, n
图 8. init 节点实现1 b0 N& X) R) T" O0 ]2 |

$ `/ R7 M2 @0 o. E1 Q$ r5 l7 Z% Y2 x, D2 k" e
图 9. hasmore 节点实现$ _- G% D% i* ?' f8 Y
, G& F- r  O" R% Z

/ G. o/ d9 s4 l8 I图 10. Replace 节点实现
3 Q, E+ J( p, @9 {
8 d2 |5 U) }/ d! A* B8 H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。1 m# a# N% u' i
4. 趋势报表设计
. }7 d1 |: h$ ]6 D& S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。: {* @; n4 v8 x, \6 C: b% \9 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。
0 {9 A6 K, w- A& v7 w# m' w8 ?' F) V) i; c7 n
图 11. 安全问题趋势报表
7 i! g! @4 M  v& z. F# c. R' e& Q' B1 p4 \7 ]$ z% y1 U

$ R5 e4 R! U$ b) o8 b8 Y8 B2 o

5 x* ?, [( Q. H4 N# b. F总结
) ^( t6 M/ c$ W- P- X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。
' S# e1 u0 E1 z5 `0 R: R" e$ Q, W& t

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