第三章 Apache Web Server 簡介
3.2 安裝 Apache Web Server
安裝 Apache Web Server
1 使用 RPM 來安裝：
如果是使用 RPM 的檔案，只要打安裝檔案的指令即可。
root@suse: > rpm -ivh apache-1.3.xx.i386.rpm ( xx 代表 Apache
Web Server 版本 )2 使用 SOURCE 來安裝：
如果使用的是 Apache Web Server 的 Source，那麼必需對 Source 進行 編 譯並且加以安裝：
root@suse: > tar zxvf apache_1.3.xx.tar.gz
root@suse: > cd apache_1.3.20
root@suse:
>./configure --prefix=/usr/local/apache --enable-module=so
root@suse: / apache_1.3.20 > make ; make install
會看到一段歡迎的選單，表示已經把 Aache 給安裝好囉！
3.3 測試 Apache 伺服器
首先重新啟動 Apache Web Server 使用 RPM 安裝：
執行 /etc/rc.d/init.d/httpd restart 使用 SOURCE 安裝：
執行
/usr/local/apache/bin/apachectl restart
第四章 Secure Hash Algorithm -1 技術簡介 4.1 SHA-1 簡介：
SHA-1(Secure Hash Algorithm)是美國國家標準局
(National Institute of Standard and Technology NIST)為了配合數位簽章 演算法(Digital Signature Algorithm DSA)的使用所發佈的聯邦資訊處 理標準-FIPS PUB 180-1(Federal Information Processing Standard
Publication 180-1)，而 SHA-1 則是 SHA(FIPS180)的改良版，現今與 MD5 皆廣被使用拿來做密碼驗證功能。其設計的方法是根據 MD4，
來對輸入的資料訊息(Message)產生出一個 160 位元的訊息摘要 (Digest) ，對於資料安全性提供了有效的保障。
下圖 4.1.1 為原發展 SHA-1 演算法搭配 DSA 的流程圖：
4.2 SHA-1 演算法技術介紹與實做：
4.2.1 SHA-1 演算法整體流程：
下圖 4.2.1 為 SHA-1 的演算法過程圖。
整體流程就是將 Message(Data)經過 Padding 動作，再分別切割後做運 算，最後產生 Digest 值。
4.2.2 Padding 原則：
代號為 W0，W1、、、W15，再利用這 16 個單
SHA-1 變數定義表 2：
變數名稱 定義數值
K1 5A827999 K2 6ED9EBA1 K3 8F1BBCDC K4 CA62C1D6
SHA-1 運算定義表：
函數名稱 運算傳回
F1 （B^C）v（B^D）
F2 B♁C♁D
F3 （B^C）v（B^D）v（C ^D）
F4 B♁C♁D
4.2.3 單次運算：
接下來的依相同方法依序執行 t0~t79 共 80 次，下圖為單次所經的流 程：
圖 4.2.2 SHA-1 單次運算的流程圖
圖 4.2.2 過程的輸入輸出皆為 A、B、C、D、E，若是 Y1 執行的第一 次，這是用 SHA-1 演算法預設的定義值，若不是，就用上一次執行的 輸出。
以下為轉換過程：
一回合單位使用（若這回合單位是 Y1，下一回合單位指的就是 Y2，
localtime(time);
$weekday = (qw(Sun Mon Tue Wed Thu Fri Sat))[$wdau];
$month = $mon + 1;
$year = $year+ 1900;
print "\n";
print "$weekday $month $mday $hour:$min:$sec $year";
print "\nSource File: $file\n";
print "Digest(Hexadecimal Form):"," " x 2 .$sha->hexdigest;
print "\n";
}
$filecount=$#path+1;
print "\n"," " x 10,"Total files: $filecount\n";
第五章 網路存取資訊服務的機制 5.1 何謂 Socket：
從網路的角度來看，socket 就是通訊連結的端點；從 程式設計者的角度來看，socket 提供了一個良好的介面使程式設計者不 需知道下層網路協定運作的細節便可以撰寫網路通訊程式。
Socket 是以實作於 Berkeley Software Distribution (BSD, release 4.3)中的 UNIX sockets 為基礎所發展出來的一套 API，其不僅支 援 TCP/IP，對於 XeroxR Network System (XNS), Digital Equipment
Corporation’s DECNet? protocol, NovellR Corporation’s Internet Packet Exchange/Sequenced Packed Exchange (IPX/SPX)亦可以支援。此外，其亦 提供機器碼的相容性，因此在不同的作業系統上移植時並不需要做任 何修改。
5.2 Socket 的分類：
在 TCP/IP 架構下，sockets 可分為下面兩類：
(1)Stream sockets(connection-oriented)
資料在 stream sockets 間是利用 TCP 封包來傳送，因此接收端 socket 可 以收到順序無誤、無重覆、正確的資料。此外，TCP 傳送時是採資料 流的方式，因在傳送時會所有資料會視情況被分割在數個 TCP 封包中。
(2)Datagram sockets(connectionless)
資料在 datagram sockets 間是利用 UDP 封包傳送，因此接收端 socket 可 能會收到資序錯誤的資料，且其中部分資料亦可能會遺失。
Sockets 在產生時便需指定其種類，且唯有同類之 sockets 才能彼此溝
5.3 Socket 的運作機制：
訊的重要觀念。在結合中的資訊可識別及引導封包通過網路，從這一 端的程式傳至另一端。
所有的網路應用程式皆可分為五個步驟：
1. 開啟一個 socket 2. 為 socket 命名
3. 與另一個 socket 結合 4. 在 sockets 間收送資料 5. 關閉 socket
圖 5.3.1 Socket 於網路中的運作
5.4 Perl 的 Socket 模組：
Perl 內 Socket 模組為機器間通訊的主要模組。它提供了伺服器與客戶 端所需的常數，例如指定位址的 AF_*，指定協定的 PF_*，以及工具函 式。Socket 模組是由 h2ph script，轉換 socket.h 檔案後所得的訊息版本。
第六章 系統架構與設計
6.1 系統簡介
隨著網際網路的發達，網路安全的機制也變的越來越重要。雖然 說道高一尺魔高一丈,偵測防範駭客的任侵可以說是越來越不易 了，本系統主要的功能為當伺服器系統遭到不明原因竄改或損毀 時，利用 SHA-1 演算法，使系統有能力可以偵測出來遭竄改損毀 的檔案資料為何，並且進一步快速自動回復到未遭竄改損毀前的 狀態，以降低損失。
6.2 User 存取 Server 的行為
User 於 Client 端透過瀏覽器輸入網址，送出 Request 給 Web Server，
Web Server 會回應 User，並依照 User 的要求提供所需的資料,並將 User 存取時所做的行為紀錄於 Apache 的 Access.log 中。
(Request) (user)
(Web Server) (user)
(Request) (user)
圖 6.2.1
User 存取 Server 的行為
6.3 系統架構
本系統一開始會先執行目錄結構安全檢查，檢查是否存在動機有 問題的目錄，通常這些目錄內常可能藏著特若伊木馬或其他後門 程式。接下來嘗試開啟檔案，檢查檔案是否有無損壞，一切沒問 題後就分析檔案所在 Server 端的 local 路徑，依路徑抓出檔案 傳送給 SHA-1 演算法，SHA-1 演算法便會產生出 160 Bits 位元的 特徵值，我們設定讓這些特徵值存於記憶體的 Array 中。再來將 Apache Web Server 轉換成 FTP 的 Client 端，將 Web Server 內 所有的檔案備分至遠端的 FTP Backup Server(使用者需提供 IP、
Name、Password…等資訊)，往後設定每隔多久來掃描，求出檔 案特徵值，與存在於 Memory 中的特徵值一一作比對，一旦比對 發生錯誤就對遠端的 FTP Backup Server 發出命令，要求抓取備 份的檔案來復原遭到竄改損毀的檔案。
圖 6.3.1 專題系統整體簡單架構圖
6.4 對於 Web Server 的作業
主機本身於一開始事先自行檢查本身檔案目錄，判斷是否有定義為錯 誤或不合理的目錄存在，如已知後門程式所存放之目錄型態，亦為定 義之不合理目錄。
目錄檢查通過後，便進行檔案檢查，判斷是否有錯誤的檔案,如目錄與 檔案有錯，將停止活動並回報 Web Server Administrator，最後由所有檔 案的路徑將檔案經由 SHA-1 演算法，計算出所有檔案之特徵值。
圖 6.41 目錄結構及檔案檢查後開始求特徵值
(Web SERVER)
6.5 FTP Backup Server
求出 Web Server 內檔案特徵值後，開始備份到遠端的 FTP Backup Server。
圖 6.5.1 Web Server 檔案備份到遠端 Server(LAN 內的 FTP Server)
圖 6.5.2 FTP Backup Server 內備份情形
6.6 循環偵測及自動回復
系統會利用 ICMP 檢查 Server 狀態提供管理員參考後，開始依設定的 時間間隔循環檢查檔案是否有遭到損壞或竄改，若出錯就直接向 Backup Server 發出命令，下載備份檔自動復原。
圖 6.6.1 循環檢查檔案是否有遭到損壞或竄改
圖 6.6.2 下載備份檔自動復原
第七章 專題感想與心得
7.1 心得
從一開始茫然無知,連個著手點都沒有,到後來對 mod_perl、
Apache Web Server、SHA-1 求特徵值等由淺而深的認識,全依賴著老師, 每個星期不斷的督促、解惑、提點,以及助教不厭其煩地替我們找尋相 關資料、訊息，雖然一直遇到技術上、程式設計上的瓶頸，但他們未 曾放棄，仍是在我們一籌莫展時伸出援手，使得我們心中感動不已。
這專題讓我們這小組習得的，我想不只是表面上的技術以及團隊 精神，更讓我們驚覺過去所學得的不過是資訊的一部份，真正應用層 面，有著更多未觸及的領域，光一個模組製作便讓我們摸不著頭序，
再加上使用以前未曾習過的 perl 語言寫程式，深深體會到，在資工一 途，若是不懂得時時求知、求新、求進步，是很快就被淘汰，而且一 門技術往往不是一個人單打獨鬥，亦或短期內可以一窺全豹，必得許 多認知與意見之交流方能有所作為，因此，在往後的日子中，我們將 記取此次難得的專題經驗，並且靈活地應用在課業、工作等各方面上。
第八章 專題未來展望
由於時間上的不允許，我們所設計出來的功能無法達到即時的狀 態，意即在使用者要求網頁後在Apache Server將使用者所要求的網頁 送出去前檢查使用者所以求的檔案是否遭到竄改，要達到即時的地步 便要將程式碼寫成module並掛上Apache 中，以下便是將一簡單
hello_world module 掛上Apache 中的步驟及說明，由此我們往後如要 對程式改良有很大的幫助，也是今後要努力的目標。
8.1 安裝 Apache Module with C
#於 conf 子目錄下的 httpd.conf 設定 Apache Module,並用 GIMP 抓圖:
Step1.LoadModule:
圖 8.1.1 LoadModule
Step2.AddModule:
圖 8.1.2 AddModule
3. 設定對任何 "/hello_demo" 網頁的請求，都要交由 hello 模組
圖 8.1.3 設定 hello demo 網頁要求
#重新載入 Apache:
圖 8.1.4 重新載入 Apache
#執行結果:(列出預設於程式中的文字)
圖 8.1.5 執行結果
8.2 安裝Apache Module with Perl
# Always a good thing to put at the top of every mod_perl script. This will
# save many headaches as you work.
use strict;
# Tell mod_perl where to find Hello.pm module use lib qw(path/to/module)
# The name of the module to load using mod_perl use Apache::Hello;
# This script must return TRUE, and this line accomplishes that, and conveniently
# also checks to ensure that we are actually running mod_perl with our version
# of Apache.
$ENV{MOD_PERL} or die "not running under mod_perl!";
下一步，要使得Hello World模組可以運行，就要對Apache伺服器進行 配置，以便使用 mod_perl。在前面的例子中，我們使用了
http://localhost/hello作為訪問用C語言編寫模組的請求。 對Perl模塊，
/usr/local/apache/perl/modules/Apache
這就把Hello World模塊放到Apache名稱空間中，確保不會發生衝突。
此時， Apache和mod_perl都已經設置好，可以運行Hello World了。我 們可以重啟動服務器。一旦服務器重啟動，在瀏覽器位置欄打入 http://localhost/hello_perl，就可以看到如下信息：
Hello, I see you see me with Lynx/2.8.3dev.8 libwww-FM/2.14
Appendix
Reference
[1] [180-1] Federal Information Processing Standards (FIPS) Publication 180-1, Secure Hash Standard (SHS), U.S. DoC/NIST, April, 1995.
[2] [180-2] Federal Information Processing Standards (FIPS) Publication 180-2, Secure Hash Standard (SHS), U.S. DoC/NIST, April, 2001.
[3] RFC959 by J. Reynolds, October 1985 --- File Transfer Protocol (FTP)
[4] Lincoln Stein & Doug MacEachern,” Writing Apache Modules with Perl and C,” O'Reilly, March 1999.
[5] Apache 技術手冊第二版，作者：Ben Laurie & Peter Laurie，譯者：
呂維毅、陳建勳，O'Reilly 出版，February 2000.
[6] Perl 多平台環境系統管理，作者：David N. Blank-Edelman，譯者：
蔡憶懷、蔣大偉、林長毅，O'Reilly 出版，April 2001.
[7] Tripwire for Linux 系統稽核，作者：伊原 秀明，譯者：蘇秉豐，
O'Reilly 出版，November 2001.
[8] Perl 模組：Win32，作者：Erik Olson，譯者：詹韋佐、孫民承，
O'Reilly 出版，July 1999.
[9] Perl 學習手冊 第二版，作者：Randal L. Schwartz & Tom
Christiansen, Foreword by Larry Wall，譯者：李國熙，O'Reilly 出版，
January 1999.
[10] 精通 Perl，作者：蕭世文，文魁 出版，December 2001.
[11] Perl 程式設計，作者：Larry wall, Tom Cbristiansen & Randal L.
Scbwartz.
[14] http://safe.ip-market.com/article.php?sid=38•
http://sourceforge.net/projects/tripwire/
Tripwire 介紹
[15] RED HAT LINUX7 指令參考手冊.
[16] Linux7.3 實務應用，作者：施威銘研究室，旗標 出版.
[17] Apache 2 Server Bible 徹底研究，作者：Mohammed J.Kabir，譯
者：陳建勳譯，博碩文化 出版.
[18] http://www.fanqiang.com/a4/b3/20011224/08100017_b.html 永遠的 UNIX mod_perl 技術