Autopentest 自動化滲透測試框架設計方案#
核心架構設計#
採用模組化插件架構,主程序通過工作流引擎協調各模組執行順序:
# autopentest.py
class WorkflowEngine:
def __init__(self, config):
self.modules = {
'pre_engagement': PreEngagement(config),
'info_gathering': InfoGather(config),
'threat_modeling': ThreatModeler(config),
# ...其他模組
}
self.workflow = [
('pre_engagement', 'validate_scope'),
('info_gathering', 'full_scan'),
('threat_modeling', 'analyze_attack_surface'),
# ...其他步驟
]
def execute(self):
context = {}
for module_name, method_name in self.workflow:
module = self.modules[module_name]
method = getattr(module, method_name)
context = method(context)
if context.get('abort'):
break
return context
核心模組實現示例
2.1 智能信息收集模組(info_gathering.py)
class InfoGather:
def __init__(self, config):
self.tools = {
'subdomain': SubdomainEnumerator(config),
'port': PortScanner(config),
'crawler': AdvancedCrawler(config)
}
self.ai_assist = AIScanner(config)
def full_scan(self, context):
target = context['target']
# 多線程執行掃描任務
with ThreadPoolExecutor() as executor:
futures = {
executor.submit(self.tools['subdomain'].enumerate, target),
executor.submit(self.tools['port'].scan, target),
executor.submit(self.tools['crawler'].crawl, target)
}
results = {}
for future in as_completed(futures):
data = future.result()
results.update(data)
# AI輔助分析異常特徵
ai_findings = self.ai_assist.analyze(results)
results.update(ai_findings)
context['scan_results'] = results
return context
2.2 AI 增強型漏洞分析(ai_analyzer.py)
class AIAnalyzer:
def __init__(self):
self.model = load_model('vuln_predict.h5')
self.threat_intel = ThreatIntelAPI()
def analyze_vulns(self, scan_data):
# 特徵預處理
features = self._extract_features(scan_data)
# 預測漏洞可能性
predictions = self.model.predict(features)
# 關聯威脅情報
enriched_data = []
for vuln in predictions:
intel_data = self.threat_intel.query(vuln['cve_id'])
vuln.update({
'exploitability': intel_data.get('exploit_score'),
'patch_status': intel_data.get('patch_info'),
'recommendation': self._generate_mitigation(vuln)
})
enriched_data.append(vuln)
return sorted(enriched_data, key=lambda x: x['risk_score'], reverse=True)
技術亮點設計
3.1 智能攻擊鏈生成(threat_modeling.py)
class AttackChainGenerator:
def generate_attack_paths(self, context):
attack_graph = nx.DiGraph()
# 構建攻擊路徑圖
for vuln in context['vulnerabilities']:
attack_graph.add_node(vuln['id'],
type=vuln['type'],
access_level=vuln['access_level'])
# 自動連接相關攻擊節點
for vuln1, vuln2 in combinations(attack_graph.nodes, 2):
if self._is_connectable(vuln1, vuln2):
attack_graph.add_edge(vuln1, vuln2)
# 尋找最優攻擊路徑
return nx.dag_longest_path(attack_graph)
3.2 自適應漏洞利用(exploit_manager.py)
class ExploitExecutor:
def smart_execute(self, vuln_info):
# 動態選擇Payload
payload = self._select_payload(
vuln_info['target_env'],
vuln_info['protection_mechanisms']
)
# 上下文感知的漏洞利用
if vuln_info['service'] == 'web':
return self._web_exploit(vuln_info, payload)
elif vuln_info['protocol'] == 'smb':
return self._smb_exploit(vuln_info, payload)
else:
return self._generic_exploit(vuln_info, payload)
安全增強設計
4.1 安全沙箱執行(post_exploit.py)
class SandboxExecutor:
def safe_execute(self, payload):
# 使用Docker創建隔離環境
with DockerSandbox() as sandbox:
result = sandbox.run(
image="isolated_env:latest",
command=payload,
timeout=30
)
# 行為監控和分析
behavior_report = self.monitor.behavior_analysis(
result.system_calls,
result.network_activity
)
return {
'output': result.stdout,
'threat_level': behavior_report['risk_score']
}
報告生成優化(report_generator.py)
class SmartReporter:
def generate_dynamic_report(self, data):
# 自動生成執行摘要
summary = self.ai_summarizer.generate_executive_summary(data)
# 漏洞數據可視化
charts = {
'risk_distribution': self._create_pie_chart(data),
'timeline': self._create_attack_timeline(data)
}
# 生成多格式報告
report = {
'html': self._render_html_template(summary, charts),
'pdf': self._convert_to_pdf(html_report),
'markdown': self._generate_technical_md(data)
}
return report
創新點總結
該框架通過以下創新點提升自動化滲透測試效率:
智能工作流引擎:支持動態調整測試流程,基於上下文自動選擇最優路徑
AI 增強分析:結合機器學習模型和威脅情報進行漏洞優先級排序
自適應利用系統:根據目標環境動態生成有效 Payload
攻擊面可視化:自動構建攻擊路徑圖,識別關鍵突破點
安全執行環境:所有危險操作在沙箱中運行,防止意外影響
建議技術棧
核心語言:Python 3.10+
異步框架:Celery + RabbitMQ
數據處理:Pandas + NumPy
AI 組件:PyTorch + HuggingFace Transformers
可視化:Matplotlib + Plotly
沙箱技術:Docker + seccomp
安全控制措施
該框架需要實現嚴格的安全控制措施:
所有外部輸入驗證和消毒
敏感操作二次確認機制
完整的審計日誌記錄
加密存儲所有掃描數據
嚴格的權限分離機制
後續演進方向
集成 MITRE ATT&CK 框架
添加雲環境檢測模組
開發自動化繞過 WAF 能力
實現智能蜜罐識別功能
構建漏洞知識圖譜系統
這個設計在自動化程度和安全控制之間取得了平衡,既提高了滲透測試效率,又確保了操作過程的安全可控。