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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# W8 T. r% R" T9 f
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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  G5 {! s, X) I前言
; m4 a9 O1 U+ kIBM 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。
, h9 `3 [- I9 ^% b7 cSecurity 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。) _$ }8 A; @' z% ~, U$ G
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。
$ t" }% |: K6 v$ s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
) Y. b0 z" ~7 l( K5 z0 R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。- \& U4 u/ z  L% g0 g$ u! c+ p
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 V. z- x; M0 D9 F" o& E
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图 1. AppScan 扫描 Web 应用
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7 W: \0 Q, `3 n8 e图 2. 扫描结果 XML 片段
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# m! U' S8 d5 Z0 ?/ z( E5 l/ sInsight 定制' o7 y' d# P1 L" |! e
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 _4 j$ c/ n7 t
1. 创建 XDC 文件
1 Y/ Z, J; ?2 b; F- UXDC 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。- i$ [7 E- W3 O2 C, D
) T5 |' x0 G) {
图 3. 创建资源组
# c& o- m1 O1 @/ ~' ~: q- O/ [9 H7 [% D
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。4 T  D1 ?! K* ?0 g8 O

/ I( Q% o5 |$ S图 4. 创建资源 issues
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: N5 b: z4 [" s3 b9 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。
/ Q/ `" g8 |- E( z1 O. R4 F3 _0 U* ^- N; ~
表 1. 映射表结构! t! q% d9 j% `) Z: ]
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)

" ]& T) H* w* G* a- J% k8 ~' X5 e, C- [9 e3 y5 ^. A: k; N
图 5. XDC 文件的结构, O5 n( ^3 r& ~; p

2 w4 Q7 V1 N# R* B2. 数据仓库设计! N- L, a* |- y. q2 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。
' k; M& Z1 L- L0 B: g! i3. ETL 定制
5 @& f6 G, O( S, P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。1 Q/ m2 a& j! L" m1 o" y( |$ ^' a% V  C
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。% C5 H; {# H# }; j
/ b/ r! W; o+ Z+ J8 I
表 2. 映射表到目标表对应关系; y  q. s" c+ x- l) w" d4 K6 {
映射表字段数据转换目标表字段
ProjectReleaseNameProject_NameRIODS.PROJECTNAME+ S, C1 C& }: c5 k% C* y
PROJECT_ID
Release_NameRIRIODS.RELEASENAME: [) R: g  l5 D; c' v6 G
RELEASE_ID
IssuesTypeIDIDRIODS.REQUEST_TYPEEXTERNAL_KEY2
* ]! K' C6 {  i1 hNAME
; O; U! O# c& E5 e; s- @6 qREQUEST_TYPE_ID
advisory_nameadvisory_name
IssuesSeveritySeverityRIODS.REQUEST_SEVERITYNAME4 r. ]3 y, ^9 j8 N; e; k
REQUEST_SEVERITY_ID
IssuesProjectRelease参照 RIRIODS.PROJECTRIODS.REQUEST
4 ^9 S4 D, S0 z2 ?* D
PROJECT_ID
参照 RIRIODS.RELEASERELEASE_ID
IssueTypeID参照# V3 ]& G4 ^* {( n
RIODS.REQUEST_TYPE
REQUEST_TYPE_ID
Severity参照
5 N9 o! z6 u7 |$ d9 \' `5 HRIODS.REQUEST_SEVERITY
REQUEST_SEVERITY_ID
URLURLURL

2 w: s5 J2 @0 Q! b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。. ^* F7 ^, J7 g( m& j8 N. R
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。: |, D3 o; {+ z& y6 I2 `7 t

9 _$ v5 i& K4 j4 ^: L8 x0 Z图 6. GetFileList() 实现9 c7 w+ v: ~8 v/ K6 [
8 g' H' H4 W: c" l
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。
! S: G' o% N+ U% z
5 @3 v  A1 S4 E5 z! N! H图 7. testfire 任务流* Q$ q4 O! i, X2 ~4 E
! _4 E6 c- k; l$ P! [

% b& f0 l' b3 g$ S, y: [图 8. init 节点实现
& ?% X6 ~% u! d- ?
. [& R7 Y6 w  B  c! }" k8 x0 s7 r6 G- w$ ~; o
图 9. hasmore 节点实现
4 }, R7 F4 d- N, c# Y0 H% `$ s$ A8 E1 i; V+ c4 n

$ K. n, k% h( H1 u图 10. Replace 节点实现
5 G2 O2 W4 a7 A3 I( d. _  F5 r/ Y4 @5 D- ?/ K
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。: P- H% b' n: R  z3 Q
4. 趋势报表设计
8 Y& ^7 Y5 I4 p% D% j6 s- K, D3 _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。
( D* W6 i6 K9 [& }5 e% T0 |% g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 h" l5 @) h$ R# A' Q3 f6 M2 t4 x  a/ s
图 11. 安全问题趋势报表; n1 O7 r. W9 a, A+ r
7 s1 W+ f: I6 u6 Y0 }


5 n3 m# J/ d  u" H2 x; K
# f4 m2 F0 p: f1 I: D总结
& n# l4 O/ I* N( w) W  I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。2 y+ D" P! `3 s& l! c
. R* T7 M, Y5 s5 T

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 楼主| 发表于 2013-1-4 09:20:41 | 显示全部楼层
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