浅析计算机网络安全和防火墙技术论文.doc
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1、浅析计算机网络安全和防火墙技术论文娄底职业技术学院计算机网络专业 摘 要随着时代的发展,Internet日益普及,网络已经成为信息资源的海洋,给人们带来了极大的方便。但由于Internet是一个开放的,无控制机构的网络,经常会受到计算机病毒、黑客的侵袭。它可使计算机和计算机网络数据和文件丢失,系统瘫痪。因此,计算机网络系统安全问题必须放在首位。作为保护局域子网的一种有效手段,防火墙技术备受睐。计算机网络技术的在飞速发展中,尤其是互联网的应用变得越来越广泛,在带来了前所未有的海量信息的同时,网络的开放性和自由性也产生了私有信息和数据被破坏或侵犯的可能性,网络信息的安全性变得日益重要,只有熟悉了各
2、种对网络安全的威胁,熟悉各种保护网路安全的技术,我们才能更好的保护计算机和信息的安全。关键字:计算机网络;网络安全;防范措施;防火墙技术 娄底职业技术学院计算机网络专业 AbstractWith the development of The Times, the Internet has become increasingly popular and network information resources of the sea, and bring great convenience。 But because of the Internet is an open, without cont
3、rol network, computer virus, often by hackers。 It can make the computer and the computer network, the system files and data loss。 Therefore, the computer network system security problems must be given priority。 As the protection of local subnet an effective means, firewall technology。This article ma
4、inly elaborated by network security technology to every aspect of the threat and its existence, some defects, so-called awareness。 The existence of the 1930s and network security, can improve network security technology, the development of network security technology。 And then expounds mainly firewa
5、ll in network security of huge role plays, advantages and disadvantages of various types of firewall use and effect of the firewall。The computer network technology, especially in the rapid development of the Internet is becoming more and more widely applied in brought an unprecedented huge amounts o
6、f information, network of openness and freedom in the private information and data were damaged or infringed, the possibility of network information security is becoming increasingly important, only familiar to all kinds of network security threats, familiar with various protection network security
7、technology, we can better protect the computer and information security。 Key words: Computer network, Network security, The prevention measures, Firewall technology II 浅析计算机网络安全和防火墙技术目录摘 要 . I Abstract . II引言 . 1第一章 网络安全概述 . 21.1 计算机网络安全的含义 . 21.2 网络信息安全的主要威胁 . 21.2.1 自然威胁 . 21.2.2 人为威胁黑客攻击与计算机病毒 .
8、31.3 计算机网络中的安全缺陷及产生原因 . 41.4 影响计算机网络安全的因素 . 5第二章 计算机网络安全防范策略 . 62.1 防火墙技术 . 62.2 数据加密与用户授权访问控制技术 . 92.3 入侵检测技术 . 102.4 防病毒技术 . 112.5 安全管理队伍的建设 . 11第三章 防火墙技术 . 123.1 防火墙的定义 . 123.2 防火墙的功能 . 123.2.1 防火墙是网络安全的屏障 . 123.2.2 防火墙的种类 . 133.3 防火墙的技术原理 . 133.4 防火墙的应用 . 153.4.1 个人防火墙的应用 . 153.4.2 防火墙技术在校园网中应用
9、. 20结论 . 22 III娄底职业技术学院计算机网络专业 致谢 . 23参考文献 . 24 IV 浅析计算机网络安全和防火墙技术 引言近年来,随着计算机网络技术的飞速发展,尤其是互联网的应用变得越来越广泛,在带来了前所未有的海量信息的同时,计算机网络的安全性变得日益重要起来,由于计算机网络联接形式的多样性、终端分布的不均匀性、网络的开放性和网络资源的共享性等因素,致使计算机网络容易遭受病毒、黑客、恶意软件和其它不轨行为的攻击【1】。为确保信息的安全与网络畅通,研究计算机网络的安全与防护措施已迫在眉捷,但网络安全问题至今仍没有能够引起足够的重视,更多的用户认为网络安全问题离自己尚远,这一点从
10、大约有40%以上的用户特别是企业级用户没有安装防火墙(Firewall)便可以窥见一斑,而所有的问题都在向大家证明一个事实,大多数的黑客入侵事件都是由于未能正确安装防火墙而引发,所以防火墙技术应当引起我们的注意和重视。 1娄底职业技术学院计算机网络专业 第一章网络安全概述1.1 计算机网络安全的含义计算机网络安全的具体含义会随着使用者的变化而变化,使用者不同,对网络安全的认识和要求也就不同。例如从普通使用者的角度来说,可能仅仅希望个人隐私或机密信息在网络上传输时受到保护,避免被窃听、篡改和伪造;而网络提供商除了关心这些网络信息安全外,还要考虑如何应付突发的自然灾害、军事打击等对网络硬件的破坏,
11、以及在网络出现异常时如何恢复网络通信,保持网络通信的连续性。从本质上来讲,网络安全包括组成网络系统的硬件、软件及其在网络上传输信息的安全性,使其不致因偶然的或者恶意的攻击遭到破坏,网络安全既有技术方面的问题,也有管理方面的问题,两方面相互补充,缺一不可。人为的网络入侵和攻击行为使得网络安全面临新的挑战。1.2 网络信息安全的主要威胁网络安全所面临的威胁来自很多方面,并且随着时问的变化而变化。这些威胁可以宏观地分为自然威胁和人为威胁。1.2.1 自然威胁自然威胁可能来自于各种自然灾害、恶劣的场地环境、电磁辐射和电磁干扰、网络设备的自然老化等。这些无目的的事件,有时会直接威胁网络的安全,影响信息的
12、存储媒体。2 浅析计算机网络安全和防火墙技术1.2.2 人为威胁黑客攻击与计算机病毒 人为威胁就是说对网络的人为攻击。这些攻击手段都是通过寻找系统的弱点【2】,以便达到破坏、欺骗、窃取数据等目的,造成经济上和政治上不可估量的损失。网络安全的人为威胁主要分为以下几种:l 网络缺陷Intemet由于它的开放性迅速在全球范围内普及,但也正是因为开放性使其保护信息安全存在先天不足。Internet最初的设计考虑主要是考虑资源共享,基本没有考虑安全问题,缺乏相应的安全监督机制。l 黑客攻击自1998年后,网上的黑客越来越多,也越来越猖獗;与此同时黑客技术逐渐被越来越多的人掌握现在还缺乏针对网络犯罪卓有成
13、效的反击和跟踪手段,使得黑客攻击的隐蔽性好,“杀伤力”强,这是网络安全的主要威胁之一。l 各种病毒病毒时时刻刻威胁着整个互联网。像Nimda和CodeRed的爆发更是具有深远的影响,促使人们不得不在网络的各个环节考虑对于各种病毒的检测防治,对病毒彻底防御的重要性毋庸置疑。 l 管理的欠缺及资源滥用很多上了互联网的企业缺乏对于网络安全的认识,管理上存在很多漏洞,特别是国内的企业,只是提供了接入Internet的通道,对于网络上黑客的攻击缺乏基本的应对措施,同时企业内部普遍存在资源滥用现象,这是造成网络安全问题的根本原因。软件的漏洞和后门:随着CPU的频率越来越高,软件的规模越来越大,软件系统中的
14、漏洞也不可避免的存在,强大如微软所开发的Windows也存在。各种各样的安全漏洞和“后门”,这是网络安全的主要威胁之一。l 网络内部用户的误操作和恶意行为对于来自网络内部的攻击,主流的网络安全产品防火墙基本无能为力,这类攻击及其误操作行为需要网络信息 3娄底职业技术学院计算机网络专业 审计、IDS等主要针对 4 浅析计算机网络安全和防火墙技术 1.4 影响计算机网络安全的因素网络资源的共享性。资源共享是计算机网络应用的主要目的,但这为系统安全的攻击者利用共享的资源进行破坏提供了机会。随着互联网需求的日益增长,外部服务请求不可能做到完全隔离,攻击者利用服务请求的机会很容易获取网络数据包。网络的开
15、放性。网上的任何一个用户很方便访问互联网上的信息资源,从而很容易获取到一个企业、单位以及个人的敏感性信息。网络操作系统的漏洞。网络操作系统是网络协议和网络服务得以实现的最终载体之一,它不仅负责网络硬件设备的接口封装,同时还提供网络通信所需要的各种协议和服务的程序实现。由于网络协议实现的复杂性,决定了操作系统必然存在各种实现过程所带来的缺陷和漏洞。网络系统设计的缺陷。网络设计是指拓扑结构的设计和各种网络设备的选择等。网络设备、网络协议、网络操作系统等都会直接带来安全隐患。合理的网络设计在节约资源的情况下,还可以提供较好的安全性。不合理的网络设计则会成为网络的安全威胁。恶意攻击。就是人们常见的黑客
16、攻击及网络病毒,这是最难防范的网络安全威胁。随着电脑教育的大众化,这类攻击也是越来越多,影响越来越大。 5娄底职业技术学院计算机网络专业 第二章计算机网络安全防范策略 计算机网络安全从技术上来说,主要由防病毒、防火墙、入侵检测等多个安全组件组成,任何一个单独的组件都无法确保网络信息的安全性。目前广泛运用和比较成熟的网络安全技术主要有:防火墙技术、数据加密技术、入侵检测技术、防病毒技术等,以下就此几项技术分别进行分析。2.1 防火墙技术防火墙网络安全的屏障,配置防火墙是实现网络安全最基本、最经济、最有效的安全措施之一。防火墙是指一个由软件或和硬件设备组合而成,处于企业或网络群体计算机与外界通道之
17、间,限制外界用户对内部网络访问及管理内部用户访问外界网络的权限。当一个网络接上Internet之后,系统的安全除了考虑计算机病毒、系统的健壮性之外,更主要的是防止非法用户的入侵,而目前防止的措施主要是靠防火墙技术完成。防火墙能极大地提高一个内部网络的安全性,并通过过滤不安全的服务而降低风险。防火墙可以强化网络安全策略。通过以防火墙为中心的安全方案配置,能将所有安全软件(如口令、加密、身份认证)配置在防火墙上。其次对网络存取和访问进行监控审计。如果所有的访问都经过防火墙,那么,防火墙就能记录下这些访问并做出日志记录,同时也能提供网络使用情况的统计数据。当发生可疑动作时,防火墙能进行适当的报警,并
18、提供网络是否受到监测和攻击的详细信息。再次防止内部信息的外泄。利用防火墙对内部网络的划分,可实现内部网重点网段的隔离【4】,从而降低了局部重点或敏感网络安全问题对全局网络造成的影响。为了让大家更好地使用防火墙,我们从反面列举4个有代表性的失败案例。例1:未制定完整的企业安全策略6 浅析计算机网络安全和防火墙技术网络环境:某中型企业购买了适合自己网络特点的防火墙,刚投入使用后,发现以前局域网中肆虐横行的蠕虫病毒不见了,企业网站遭受拒绝服务攻击的次数也大大减少了,为此,公司领导特意表扬了负责防火墙安装实施的信息部。该企业网络环境如图2.1所示: 图2.1该企业内部网络的核心交换机是带路由模块的三层
19、交换机,出口通过路由器和ISP连接。内部网划分为5个VLAN,VLAN 1、VLAN 2和VLAN 3分配给不同的部门使用,不同的VLAN之间根据部门级别设置访问权限;VLAN 4分配给交换机出口地址和路由器使用;VLAN 5分配给公共服务器使用。在没有加入防火墙之前,各个VLAN中的PC机能够通过交换机和路由器不受限制地访问Internet。加入防火墙后,给防火墙分配一个VLAN 4中的空闲IP地址,并把网关指向路由器;将VLAN 5接入到防火墙的一个网口上。这样,防火墙就把整个网络分为3个区域: 内部网、公共服务器区和外部网,三者之间的通信受到防火墙安全规则的限制。问题描述:防火墙投入运行
20、后,实施了一套较为严格的安全规则,导致公司员工无法使用QQ聊天软件,于是没过多久就有员工自己拨号上网,导致感染了特洛依木马 7娄底职业技术学院计算机网络专业 和蠕虫等病毒,并立刻在公司内部局域网中传播开来,造成内部网大面积瘫痪。问题分析:我们知道,防火墙作为一种保护网络安全的设备,必须部署在受保护网络的边界处,只有这样防火墙才能控制所有出入网络的数据通信,达到将入侵者拒之门外的目的。如果被保护网络的边界不惟一,有很多出入口,那么只部署一台防火墙是不够的。在本案例中,防火墙投入使用后,没有禁止私自拨号上网行为,使得许多PC机通过电话线和Internet相连,导致网络边界不惟一,入侵者可以通过攻击
21、这些PC机然后进一步攻击内部网络,从而成功地避开了防火墙。解决办法:根据自己企业网的特点,制定一整套安全策略,并彻底地贯彻实施。比如说,制定一套安全管理规章制度,严禁员工私自拨号上网; 同时封掉拨号上网的电话号码,并购买检测拨号上网的软件,这样从管理和技术上杜绝出现网络边界不惟一的情况发生。另外,考虑到企业员工的需求,可以在防火墙上添加按照时间段生效的安全规则,在非工作时间打开QQ使用的TCP/UDP端口,使得企业员工可以在工余时间使用QQ聊天软件。例2:未考虑与其他安全产品的配合使用问题描述:某公司购买了防火墙后,紧接着又购买了漏洞扫描和IDS(入侵检测系统)产品。当系统管理员利用IDS发现
22、入侵行为后,必须每次都要手工调整防火墙安全策略,使管理员工作量剧增,而且经常调整安全策略,也给整个网络带来不良影响。问题分析:选购防火墙时未充分考虑到与其他安全产品如IDS的联动功能,导致不能最大程度地发挥安全系统的作用。解决办法:购买防火墙前应查看企业网是否安装了漏洞扫描或IDS等其他安全产品,以及具体产品名称和型号,然后确定所要购买的防火墙是否有联动功能(即是否支持其他安全产品,尤其是IDS产品),支持的是哪些品牌和型号的产品,是否与已有的安全产品名称相符,如果不符,最好不要选用,而选择能同已有安全产品联动的防火墙。这样,当IDS发现入侵行为后,在通知管理员的同 8 浅析计算机网络安全和防
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