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網絡安全論文,論文網絡安全

來源:整理 時間:2023-02-26 13:23:00 編輯:好學習 手機版

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隨著互聯網的飛速發展,網絡安全逐漸成為一個潛在的巨大問題。網絡安全性是一個涉及面很廣泛的問題,其中也會涉及到是否構成犯罪行為的問題。在其最簡單的形式中,它主要關心的是確保無關人員不能讀取,更不能修改傳送給其他接收者的信息。此時,它關心的對象是那些無權使用,但卻試圖獲得遠程服務的人。安全性也處理合法消息被截獲和重播的問題,以及發送者是否曾發送過該條消息的問題。 大多數安全性問題的出現都是由于有惡意的人試圖獲得某種好處或損害某些人而故意引起的。可以看出保證網絡安全不僅僅是使它沒有編程錯誤。它包括要防范那些聰明的,通常也是狡猾的、專業的,并且在時間和金錢上是很充足、富有的人。同時,必須清楚地認識到,能夠制止偶然實施破壞行為的敵人的方法對那些慣于作案的老手來說,收效甚微。 網絡安全性可以被粗略地分為4個相互交織的部分:保密、鑒別、反拒認以及完整性控制。保密是保護信息不被未授權者訪問,這是人們提到的網絡安全性時最常想到的內容。鑒別主要指在揭示敏感信息或進行事務處理之前先確認對方的身份。反拒認主要與簽名有關。保密和完整性通過使用注冊過的郵件和文件鎖來

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摘要:文中就信息網絡安全內涵發生的根本變化,闡述我國發展民族信息安全體系的重要性及建立有中國特色的網絡安全體系的必要性。論述了網絡防火墻安全技術的分類及其主要技術特征。 關鍵詞:網絡安全 防火墻 技術特征 1.概述 21世紀全世界的計算機都將通過Internet聯到一起,信息安全的內涵也就發生了根本的變化。它不僅從一般性的防衛變成了一種非常普通的防范,而且還從一種專門的領域變成了無處不在。當人類步入21世紀這一信息社會、網絡社會的時候,我國將建立起一套完整的網絡安全體系,特別是從政策上和法律上建立起有中國自己特色的網絡安全體系。 一個國家的信息安全體系實際上包括國家的法規和政策,以及技術與市場的發展平臺。我國在構建信息防衛系統時,應著力發展自己獨特的安全產品,我國要想真正解決網絡安全問題,最終的辦法就是通過發展民族的安全產業,帶動我國網絡安全技術的整體提高。 網絡安全產品有以下幾大特點:第一,網絡安全來源于安全策略與技術的多樣化,如果采用一種統一的技術和策略也就不安全了;第二,網絡的安全機制與技術要不斷地變化;第三,隨著網絡在社會個方面的延伸,進入網絡的手段也越來越多,因此,網絡安全技術是一個十分復雜的系統工程。為此建立有中國特色的網絡安全體系,需要國家政策和法規的支持及集團聯合研究開發。安全與反安全就像矛盾的兩個方面,總是不斷地向上攀升,所以安全產業將來也是一個隨著新技術發展而不斷發展的產業。 信息安全是國家發展所面臨的一個重要問題。對于這個問題,我們還沒有從系統的規劃上去考慮它,從技術上、產業上、政策上來發展它。政府不僅應該看見信息安全的發展是我國高科技產業的一部分,而且應該看到,發展安全產業的政策是信息安全保障系統的一個重要組成部分,甚至應該看到它對我國未來電子化、信息化的發展將起到非常重要的作用。 2.防火墻 網絡防火墻技術是一種用來加強網絡之間訪問控制,防止外部網絡用戶以非法手段通過外部網絡進入內部網絡,訪問內部網絡資源,保護內部網絡操作環境的特殊網絡互聯設備。它對兩個或多個網絡之間傳輸的數據包如鏈接方式按照一定的安全策略來實施檢查,以決定網絡之間的通信是否被允許,并監視網絡運行狀態。 目前的防火墻產品主要有堡壘主機、包過濾路由器、應用層網關(代理服務器)以及電路層網關、屏蔽主機防火墻、雙宿主機等類型。 雖然防火墻是目前保護網絡免遭黑客襲擊的有效手段,但也有明顯不足:無法防范通過防火墻以外的其它途徑的攻擊,不能防止來自內部變節者和不經心的用戶們帶來的威脅,也不能完全防止傳送已感染病毒的軟件或文件,以及無法防范數據驅動型的攻擊。 自從1986年美國Digital公司在Internet上安裝了全球第一個商用防火墻系統,提出了防火墻概念后,防火墻技術得到了飛速的發展。國內外已有數十家公司推出了功能各不相同的防火墻產品系列。 防火墻處于5層網絡安全體系中的最底層,屬于網絡層安全技術范疇。在這一層上,企業對安全系統提出的問題是:所有的IP是否都能訪問到企業的內部網絡系統?如果答案是“是”,則說明企業內部網還沒有在網絡層采取相應的防范措施。 作為內部網絡與外部公共網絡之間的第一道屏障,防火墻是最先受到人們重視的網絡安全產品之一。雖然從理論上看,防火墻處于網絡安全的最底層,負責網絡間的安全認證與傳輸,但隨著網絡安全技術的整體發展和網絡應用的不斷變化,現代防火墻技術已經逐步走向網絡層之外的其他安全層次,不僅要完成傳統防火墻的過濾任務,同時還能為各種網絡應用提供相應的安全服務。另外還有多種防火墻產品正朝著數據安全與用戶認證、防止病毒與黑客侵入等方向發展。 根據防火墻所采用的技術不同,我們可以將它分為四種基本類型:包過濾型、網絡地址轉換—NAT、代理型和監測型。 2.1.包過濾型 包過濾型產品是防火墻的初級產品,其技術依據是網絡中的分包傳輸技術。網絡上的數據都是以“包”為單位進行傳輸的,數據被分割成為一定大小的數據包,每一個數據包中都會包含一些特定信息,如數據的源地址、目標地址、TCP/UDP源端口和目標端口等。防火墻通過讀取數據包中的地址信息來判斷這些“包”是否來自可信任的安全站點 ,一旦發現來自危險站點的數據包,防火墻便會將這些數據拒之門外。系統管理員也可以根據實際情況靈活制訂判斷規則。 包過濾技術的優點是簡單實用,實現成本較低,在應用環境比較簡單的情況下,能夠以較小的代價在一定程度上保證系統的安全。 但包過濾技術的缺陷也是明顯的。包過濾技術是一種完全基于網絡層的安全技術,只能根據數據包的來源、目標和端口等網絡信息進行判斷,無法識別基于應用層的惡意侵入,如惡意的Java小程序以及電子郵件中附帶的病毒。有經驗的黑客很容易偽造IP地址,騙過包過濾型防火墻。 2.2.網絡地址轉化—NAT 網絡地址轉換是一種用于把IP地址轉換成臨時的、外部的、注冊的IP地址標準。它允許具有私有IP地址的內部網絡訪問因特網。它還意味著用戶不許要為其網絡中每一臺機器取得注冊的IP地址。 NAT的工作過程如圖1所示: 在內部網絡通過安全網卡訪問外部網絡時,將產生一個映射記錄。系統將外出的源地址和源端口映射為一個偽裝的地址和端口,讓這個偽裝的地址和端口通過非安全網卡與外部網絡連接,這樣對外就隱藏了真實的內部網絡地址。在外部網絡通過非安全網卡訪問內部網絡時,它并不知道內部網絡的連接情況,而只是通過一個開放的IP地址和端口來請求訪問。OLM防火墻根據預先定義好的映射規則來判斷這個訪問是否安全。當符合規則時,防火墻認為訪問是安全的,可以接受訪問請求,也可以將連接請求映射到不同的內部計算機中。當不符合規則時,防火墻認為該訪問是不安全的,不能被接受,防火墻將屏蔽外部的連接請求。網絡地址轉換的過程對于用戶來說是透明的,不需要用戶進行設置,用戶只要進行常規操作即可。 2.3.代理型 代理型防火墻也可以被稱為代理服務器,它的安全性要高于包過濾型產品,并已經開始向應用層發展。代理服務器位于客戶機與服務器之間,完全阻擋了二者間的數據交流。從客戶機來看,代理服務器相當于一臺真正的服務器;而從服務器來看,代理服務器又是一臺真正的客戶機。當客戶機需要使用服務器上的數據時,首先將數據請求發給代理服務器,代理服務器再根據這一請求向服務器索取數據,然后再由代理服務器將數據傳輸給客戶機。由于外部系統與內部服務器之間沒有直接的數據通道,外部的惡意侵害也就很難傷害到企業內部網絡系統。 代理型防火墻的優點是安全性較高,可以針對應用層進行偵測和掃描,對付基于應用層的侵入和病毒都十分有效。其缺點是對系統的整體性能有較大的影響,而且代理服務器必須針對客戶機可能產生的所有應用類型逐一進行設置,大大增加了系統管理的復雜性。 2.4.監測型 監測型防火墻是新一代的產品,這一技術實際已經超越了最初的防火墻定義。監測型防火墻能夠對各層的數據進行主動的、實時的監測,在對這些數據加以分析的基礎上,監測型防火墻能夠有效地判斷出各層中的非法侵入。同時,這種檢測型防火墻產品一般還帶有分布式探測器,這些探測器安置在各種應用服務器和其他網絡的節點之中,不僅能夠檢測來自網絡外部的攻擊,同時對來自內部的惡意破壞也有極強的防范作用。據權威機構統計,在針對網絡系統的攻擊中,有相當比例的攻擊來自網絡內部。因此,監測型防火墻不僅超越了傳統防火墻的定義,而且在安全性上也超越了前兩代產品 雖然監測型防火墻安全性上已超越了包過濾型和代理服務器型防火墻,但由于監測型防火墻技術的實現成本較高,也不易管理,所以目前在實用中的防火墻產品仍然以第二代代理型產品為主,但在某些方面也已經開始使用監測型防火墻。基于對系統成本與安全技術成本的綜合考慮,用戶可以選擇性地使用某些監測型技術。這樣既能夠保證網絡系統的安全性需求,同時也能有效地控制安全系統的總擁有成本。 實際上,作為當前防火墻產品的主流趨勢,大多數代理服務器(也稱應用網關)也集成了包過濾技術,這兩種技術的混合應用顯然比單獨使用具有更大的優勢。由于這種產品是基于應用的,應用網關能提供對協議的過濾。例如,它可以過濾掉FTP連接中的PUT命令,而且通過代理應用,應用網關能夠有效地避免內部網絡的信息外泄。正是由于應用網關的這些特點,使得應用過程中的矛盾主要集中在對多種網絡應用協議的有效支持和對網絡整體性能的影響上。
于計算機網絡安全問題的研究和探討 〔摘要〕隨著計算機網絡越來越深入到人們生活中的各個方面,計算機網絡的安全性也就變得越來越重要。計算機網絡的技術發展相當迅 速,攻擊手段層出不窮。而計算機網絡攻擊一旦成功,就會使網絡上成千上萬的計算機處于癱瘓狀態,從而給計算機用戶造成巨大的損失。 因此,認真研究當今計算機網絡存在的安全問題,提高計算機網絡安全防范、意識是非常緊迫和必要的。 〔關鍵詞〕安全問題;相關技術;對策 1幾種計算機網絡安全問題 1.1 TCP/IP協議的安全問題 目前網絡環境中廣泛采用的TCP/IP協議。互聯網技術屏蔽了底層 網絡硬件細節,使得異種網絡之間可以互相通信,正因為其開放性, TCP/IP協議本身就意味著一種安全風險。由于大量重要的應用程序都 以TCP作為它們的傳輸層協議,因此TCP的安全性問題會給網絡帶來 嚴重的后果。 1.2網絡結構的安全問題 互聯網是一種網間網技術。它是由無數個局域網連成的巨大網絡組 成。當人們用一臺主機和另一局域網的主機進行通信時,通常情況下它 們之間互相傳送的數據流要經過很多機器的重重轉發,任何兩個節點之 間的通信數據包,不僅為這兩個節點的網卡所接收,也同時為處在同一 以太網上的任何一個節點的網卡所截取。因此,黑客只要接入以太網上 的任一節點進行偵測,就可以捕獲發生在這個以太網上的所有數據包, 對其進行解包分析,從而竊取關鍵信息。加之互聯網上大多數數據流都 沒有進行加密,因此黑客利用工具很容易對網上的電子郵件、口令和傳 輸的文件進行破解,這就是互聯網所固有的安全隱患。 1.3路由器等網絡設備的安全問題 路由器的主要功能是數據通道功能和控制功能。路由器作為內部網 絡與外部網絡之間通信的關鍵設備,嚴格說來,所有的網絡攻擊都要經 過路由器,但有些典型的攻擊方式就是利用路由器本身的設計缺陷展開 的,而有些方式干脆就是在路由器上進行的。 2計算機網絡安全的相關技術 計算機網絡安全的實現有賴于各種網絡安全技術。從技術上來說, 網絡安全由安全的操作系統、安全的應用系統、防病毒、防火墻、入侵 檢測、網絡監控、信息審計、通信加密、災難恢復、安全掃描等多個安 全組件組成,一個單獨的組件無法確保信息網絡的安全性。目前成熟的 網絡安全技術主要有:防火墻技術、數據加密技術、入侵檢測技術、防 病毒技術等。 2.1防火墻技術 所謂“防火墻”則是綜合采用適當技術在被保護網絡周邊建立的用 于分隔被保護網絡與外部網絡的系統。“防火墻”一方面阻止外界對內 部網絡資源的非法訪問,另一方面也可以防止系統內部對外部系統的不 安全訪問。實現防火墻的主要技術有:數據包過濾、應用級網關、代理 服務和地址轉換。 2.2數據加密技術 從密碼體制方面而言,加密技術可分為對稱密鑰密碼體制和非對稱 密鑰密碼體制,對稱密鑰密碼技術要求加密、解密雙方擁有相同的密鑰, 由于加密和解密使用同樣的密鑰,所以加密方和解密方需要進行會話密 鑰的密鑰交換。會話密鑰的密鑰交換通常采用數字信封方式,即將會話 密鑰用解密方的公鑰加密傳給解密方,解密方再用自己的私鑰將會話密 鑰還原。對稱密鑰密碼技術的應用在于數據加密非對稱密鑰密碼技術是 加密、解密雙方擁有不同的密鑰,在不知道特定信息的情況下,加密密 鑰和解密密鑰在計算機上是不能相互算出的。加密、解密雙方各只有一 對私鑰和公鑰。非對稱密鑰密碼技術的應用比較廣泛,可以進行數據加 密、身份鑒別、訪問控制、數字簽名、數據完整性驗證、版權保護等。 2.3入侵檢測技術 入侵檢測系統可以分為兩類,分別基于網絡和基于主機。基于網絡 的入侵檢測系統主要采用被動方法收集網絡上的數據。目前,在實際環 境中應用較多的是基于主機的入侵檢測系統,它把監測器以軟件模塊的 形式直接安插在了受管服務器的內部,它除了繼續保持基于網絡的入侵 檢測系統的功能和優點外,可以不受網絡協議、速率和加密的影響,直 接針對主機和內部的信息系統,同時還具有基于網絡的入侵檢測系統所 不具備的檢查特洛伊木馬、監視特定用戶、監視與誤操作相關的行為變 化等功能。 2.4防病毒技術 隨著計算機技術的不斷發展,計算機病毒變得越來越復雜和高級, 其擴散速度也越來越快,對計算機網絡系統構成極大的威脅。在病毒防 范中普遍使用的防病毒軟件,從功能上可以分為網絡防病毒軟件和單機 防病毒軟件兩大類。 單機防病毒軟件一般安裝在單臺PC上,它們主要注重于所謂的 “單機防病毒”,即對本地和本工作站連接的遠程資源采用分析掃描的方 式檢測、清除病毒。網絡防病毒軟件則主要注重網絡防病毒,一旦病毒 入侵網絡或者從網絡向其它資源感染,網絡防病毒軟件會立刻檢測到并 加以刪除。 3建議采取的幾種安全對策 3.1網絡分段 網絡分段通常被認為是控制網絡廣播風暴的一種基本手段,但其實 也是保證網絡安全的一項重要措施。其目的就是將非法用戶與敏感的網 絡資源相互隔離,從而防止可能的非法偵聽。 3.2以交換式集線器代替共享式集線器 對局域網的中心交換機進行網絡分段后,以太網偵聽的危險仍然存 在。這是因為網絡最終用戶的接入往往是通過分支集線器而不是中心交 換機,而使用最廣泛的分支集線器通常是共享式集線器。這樣,當用戶 與主機進行數據通信時,兩臺機器之間的數據包還是會被同一臺集線器 上的其他用戶所偵聽,所以應該以交換式集線器代替共享式集線器,使 單播包僅在兩個節點之間傳送,從而防止非法偵聽。 3.3 VLAN的劃分 為了克服以太網的廣播問題,除了上述方法外,還可以運用VLAN 技術,將以太網通信變為點到點通信,防止大部分基于網絡偵聽的入侵。 在集中式網絡環境下,通常將中心的所有主機系統集中到一個 VLAN里,在這個VLAN里不允許有任何用戶節點,從而較好地保護敏 感的主機資源。在分布式網絡環境下,可以按機構或部門的設置來劃分 VLAN。各部門內部的所有服務器和用戶節點都在各自的VLAN內,互 不侵擾。VLAN內部的連接采用交換實現,而VLAN與VLAN之間的連 接則采用路由實現。 當然,計算機網絡安全不是僅有很好的網絡安全設計方案就萬事大 吉,還必須要有很好的網絡安全的組織結構和管理制度來保證。要通過 組建完整的安全保密管理組織機構,制定嚴格的安全制度,指定安全管 理人員,隨時對整個計算機系統進行嚴格的監控和管理。 〔參考文獻〕 [1]王達.網管員必讀———網絡安全[M].電子工業出版社,2007.
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