网络安全系统系列论文.doc
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1、1浅谈网络安全系统的构建摘要:本文介绍了网络安全中常见的几类安全威胁,以及如何建立一个安全高效的网络系统进行探讨。 关键词:网络安全;病毒防范;防火墙 0 引言 如何保证合法网络用户对资源的合法访问以及如何防止网络黑客的攻击,已经成为网络安全的主要内容。 1 网络安全威胁 1.1 网络中物理的安全威胁 例如空气温度、湿度、尘土等环境故障、以及设备故障、电源故障、电磁干扰、线路截获等。 1.2 网络中信息的安全威胁 蠕虫和病毒。计算机蠕虫和病毒是最常见的一类安全威胁。蠕虫和病毒会严重破坏业务的连续性和有效性。随着病毒变得更智能、更具破坏性,其传播速度也更快,甚至能在片刻间使信息处理处于瘫痪状态,
2、而要清除被感染计算机中的病毒所要耗费的时一间也更长。黑客攻击。“黑客”一词由英语Hacker英译而来,原意是指专门研究、发现计算机和网络漏洞的计算机爱好者。现如今主要用来描述那些掌握高超的网络计算机技术窃取他人或企业部门重要数据从中获益的人。黑客攻击主要包括系统入侵、网络监听、密文破解和拒绝服务(DtS)攻击等。 2 网络安全技术 为了消除上述安全威胁,企业、部门或个人需要建立一系列的防御体系。目前主要有以下几种安全技术: 2.1 密码技术 在信息传输过程中,发送方先用加密密钥,通过加密设备或算法,将信息加密后发送出去,接收方在收到密文后,用解密密钥将密文解密,恢复为明文。如果传输中有人窃取,
3、也只能得到无法理解的密文,从而对信息起到保密作用。 2.2 身份认证技术 通过建立身份认证系统可实现网络用户的集中统一授权,防止未经授权的非法用户使用网络资源。在网络环境中,信息传至接收方后,接收方首先要确认信息发送方的合法身份,然后才能与之建立一条通信链路。身份认证技术主要包括数字签名、身份验证和数字证明。 2.3 病毒防范技术 计算机病毒实际上是一种恶意程序,防病毒技术就是识别出这种程序并消除其影响的一种技术。从防病毒产品对计算机病毒的作用来讲,防病毒技术可以直观地分为病毒预防技术、病毒检测技术和病毒清除技术。 病毒预防技术。计算机病毒的预防是采用对病毒的规则进行分类处理,而后在程序运作中
4、凡有类似的规则出现则认定是计算机病毒。病毒预防技术包括磁盘引导区保护、加密可执行程序、读写控制技术和系统监控技术等。病毒检测技术。它有两种:一种是根据计算机病毒的关键字、特征程序段内容、病毒特征及传染方式、文件长度的变化,在特征分类的基础上建立的病毒检测技术;另一种是不针对具体病毒程序的自身校验技术,即对某个文件或数据段进行检验和计算并保存其结果,以后定期或不定期地以保存的结果对该文件或数据段进行检验,若出现差异,即表示该文件或数据段完整性己遭到破坏,感染上了病毒,从而检测到病毒的存在。病毒清除技术。计算机病毒的清除技术是计算机病毒检测技术发展的必然结果,是计算机病毒传染程序的一个逆过程。目前
5、,清除病毒大都是在某种病毒出现后,通过对其进行分析研究而研制出来的具有相应解毒功能的软件。这类软件技术发展往往是被动的,带有滞后性。而且由于计算机软件所要求的精确性,杀毒软件有其局限性,对有些变种病毒的清除无能为力。 2.4 入侵检测技术 入侵检测技术是一种能够及时发现并报告系统中未授权或异常现象的技术,也是一种用于检测计算机网络中违反安全策略行为的技术。 入侵检测系统所采用的技术可分为特征检测与异常检测两种。 特征检测的假设是入侵者活动可以用一种模式来表示,系统的目标是检测主体活动是否符合这些模式。它可以将己有的入侵方法检查出来,但对新的入侵方法无能为力。其难点在于如何设计模式既能够表达“入
6、侵”现象又不会将正常的活动包含进来。异常检测的假设是入侵者活动异常于正常主体的活动。根据这一理念建立主体正常活动的“活动简档”,将当前主体的活动状况与“活动简档”相比较,当违反其统计规律时,认为该活动可能是“入侵”行为。异常检测的难题在于如何建立“活动简档”以及如何设计统计算法,从而不把正常的操作作为“入侵”或忽略真正的“入侵”行为。 2.5 漏洞扫描技术 漏洞扫描就是对系统中重要的数据、文件等进行检查,发现其中可被黑客所利用的漏洞。漏洞检测技术就是通过对网络信息系统进行检查,查找系统安全漏洞的一种技术。它能够预先评估和分析系统中存在的各种安全隐患,换言之,漏洞扫描就是对系统中重要的数据、文件
7、等进行检查,发现其中可被黑客所利用的漏洞。随着黑客人侵手段的日益复杂和通用系统不断发现的安全缺陷,预先评估和分析网络系统中存在的安全问题已经成为网络管理员们的重要需求。漏洞扫描的结果实际上就是系统安全性能的评估报告,它指出了哪些攻击是可能的,因此成为网络安全解决方案中的一个重要组成部分。 漏洞扫描技术主要分为被动式和主动式两种: 被动式是基于主机的检测,对系统中不合适的设置、脆弱的口令以及其他同安全规则相抵触的对象进行检查。主动式则是基于对网络的主动检测,通过执行一些脚本文件对系统进行攻击,并记录它的反应,从而发现其中的漏洞。 2.6 防火墙技术 防火墙是指设置在不同网络(如可信任的企业内部网
8、络和不可信的公共网络)或网络安全域之间的一系列部件的组合。它是不同网络或网络安全域之间信息的唯一出入口,能根据企业部门的安全策略控制(允许、拒绝、监测)出人网络的信息流,且本身具有较强的抗攻击能力。它是提供信息安全服务,实现网络和信息安全的基础设施。在逻辑上,防火墙是个分离器,是个限制器,也是个分析器,有效地监控了内部网络和Internet之间的任何活动,保证了内部网络的安全。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。由于只有经过精心选择的应用协议才能通过防火墙,所以网络环境变得更安全。 3 结语 网络安全问题之所以受到广泛关注,一方面说明网络已经成为人们日常生
9、活的一部分,另一方面说明网络安全技术还存在很多问题,无法满足人们的需求。网络安全是一个系统的工程,不能仅仅依靠防火墙等单个系统,而需要仔细考虑系统的安全需求,并将各种安全技术,如密码技术等结合在一起,才能形成一个高效、通用、安全的网络系统。 2个人计算机的网络安全研究摘要:随着计算机技术,以及网络技术的发展,人们的学习、工作、生活等各个方面,越来越离不开计算机的帮助,尤其是电子商务大大改变人们的生活,然而用户的个人安全却是目前非常严峻的问题,本文分析了造成计算机安全威胁的主要原因,以及一些防御措施。 关键词:个人计算机网络安全研究 0引言 网络已经成为了人类所构建的最丰富多彩的虚拟世界,网络的
10、迅速发展,给我们的工作和学习生活带来了巨大的改变。我们通过网络获得信息,共享资源。随着网络的延伸,安全问题受到人们越来越多的关注。在网络日益复杂化,多样化的今天,如何保护各类网络和应用的安全,如何保护信息安全,成为了社会关注的重点。 1网络的开放性带来的安全问题 Internet的开放性以及其他方面因素导致了网络环境下的计算机系统存在很多安全问题。为了解决这些安全问题,各种安全机制、策略和工具被研究和应用。然而,即使在使用了现有的安全工具和机制的情况下,网络的安全仍然存在很大隐患,这些安全隐患主要可以归结为以下几点: 1.1每一种安全机制都有一定的应用范围和应用环境 防火墙是一种有效的安全工具
11、,它可以隐蔽内部网络结构,限制外部网络到内部网络的访问。但是对于内部网络之间的访问,防火墙往往是无能为力的。因此,对于内部网络到内部网络之间的入侵行为和内外勾结的入侵行为,防火墙是很难发觉和防范的。 1.2安全工具的使用受到人为因素的影响 一个安全工具能不能实现期望的效果,在很大程度上取决于使用者,包括系统管理者和普通用户,不正当的设置就会产生不安全因素。例如,NT在进行合理的设置后可以达到C2级的安全性,但很少有人能够对NT本身的安全策略进行合理的设置。虽然在这方面,可以通过静态扫描工具来检测系统是否进行了合理的设置,但是这些扫描工具基本上也只是基于一种缺省的系统安全策略进行比较,针对具体的
12、应用环境和专门的应用需求就很难判断设置的正确性。 1.3系统的后门是传统安全工具难于考虑到的地方 防火墙很难考虑到这类安全问题,多数情况下,这类入侵行为可以堂而皇之经过防火墙而很难被察觉;比如说,众所周知的ASP源码问题,这个问题在IIS服务器4.0以前一直存在,它是IIS服务的设计者留下的一个后门,任何人都可以使用浏览器从网络上方便地调出ASP程序的源码,从而可以收集系统信息,进而对系统进行攻击。对于这类入侵行为,防火墙是无法发觉的,因为对于防火墙来说,该入侵行为的访问过程和正常的WEB访问是相似的,唯一区别是入侵访问在请求链接中多加了一个后缀。 1.4只要有程序,就可能存在BUG 甚至连安
13、全工具本身也可能存在安全的漏洞。几乎每天都有新的BUG被发现和公布出来,程序设计者在修改已知的BUG的同时又可能使它产生了新的BUG。系统的BUG经常被黑客利用,而且这种攻击通常不会产生日志,几乎无据可查。比如说现在很多程序都存在内存溢出的BUG,现有的安全工具对于利用这些BUG的攻击几乎无法防范。 1.5黑客的攻击手段在不断地更新,几乎每天都有不同系统安全问题出现 然而安全工具的更新速度太慢,绝大多数情况需要人为的参与才能发现以前未知的安全问题,这就使得它们对新出现的安全问题总是反应太慢。当安全工具刚发现并努力更正某方面的安全问题时,其他的安全问题又出现了。因此,黑客总是可以使用先进的、安全
14、工具不知道的手段进行攻击。 2计算机网络安全防范策略 计算机网络安全是一个复杂的系统,国际上普遍认为,它不仅涉及到技术、设备、人员管理等范畴,还应该以法律规范作保证,只有各方面结合起来,相互弥补,不断完善,才能有效地实现网络信息安全。保障网络信息系统的安全必须构建一个全方位、立体化的防御系统。这个防御体系应包括技术因素和非技术因素,其中技术防范措施主要包括:对计算机实行物理安全防范、防火墙技术、加密技术、密码技术和数字签名技术、完整性检查、反病毒检查技术、安全通信协议等等。非技术性因素则包括:管理方面的SSL安全措施、法律保护、政策引导等等。这里我们仅从主要技术的角度探讨网络信息安全的策略。
15、2.1防火墙技术 防火墙是近期发展起来的一种保护计算机网络安全的技术性措施。它是一种将内部网络和外部网络分开的方法,实际上是一种隔离控制技术。用专业言来说,所谓防火墙就是一个或一组网络设备计算机或路由器等。从理论上讲,防火墙是由软件和硬件两部分组成。防火墙是在某个机构的内部网络和不安全的外部网络之间设置障碍,阻止对信息资源的非法访问,也可以阻止保密信息从受保护的网络上非法输出。防火墙最有效的网络安全措施之一。防火墙的是已成为实现安全策略的最有效工具之一,并被广泛应用在Internet上。防火墙的基本实现技术主要有3种:包括过滤技术,应用层网关(代理服务)技术和状态监视器技术。 2.2数据加密与
16、用户授权访问控制技术 与防火墙相比,数据加密与用户授权访问控制技术比较灵活,更加适用于开放的网络。用户授权访问控制主要用于对静态信息的保护,需要系统级别的支持,一般在操作系统中实现。 2.3 入侵检测技术 入侵检测系统(Intrusion Detection System简称IDS)是从多种计算机系统及网络系统中收集信息,再通过这此信息分析入侵特征的网络安全系统。IDS被认为是防火墙之后的第二道安全闸门,它能使在入侵攻击对系统发生危害前,检测到入侵攻击,并利用报警与防护系统驱逐入侵攻击;在入侵攻击过程中,能减少入侵攻击所造成的损失;在被入侵攻击后,收集入侵攻击的相关信息,作为防范系统的知识,添
17、加入策略集中,增强系统的防范能力,避免系统再次受到同类型的入侵。入侵检测技术的功能主要体现在以下方面:监视分析用户及系统活动,查找非法用户和合法用户的越权操作;检测系统配置的正确性和安全漏洞,并提示管理员修补漏洞;识别反映已知进攻的活动模式并向相关人士报警;对异常行为模式的统计分析;能够实时地对检测到的入侵行为进行反应;评估重要系统和数据文件的完整性;可以发现新的攻击模式。 2.4 防病毒技术 随着计算机技术的不断发展,计算机病毒变得越来越复杂和高级,对计算机信息系统构成极大的威胁。在病毒防范中普遍使用的防病毒软件,从功能上可以分为网络防病毒软件和单机防病毒软件两大类。单机防病毒软件一般安装在
18、单台PC上,即对本地和本地工作站连接的远程资源采用分析扫描的方式检测、清除病毒。网络防病毒软件则主要注重网络防病毒,一旦病毒入侵网络或者从网络向其它资源传染,网络防病毒软件会立刻检测到并加以删除。 参考文献: 1祁明.电子商务实用教程.北京:高等教育出版社.2000. 2蔡皖东.网络与信息安全.西安:西北工业大学出版社.2004. 3李海泉.李健.计算机系统安全技术.北京.人民邮电出版社.2001. 4李安平.防火墙的安全性分析.J.计算机安全.2007年07期. 5闫宏生,王雪莉,杨军.计算机网络安全与防护IM.2007. 6刘占全.网络管理与防火墙IM.北京.人民邮电出版社.1999. 7
19、夏志向,张洪克.网络安全性的研究与实现.J.计算机安全. 2006年08期. 3网络安全技术浅析摘要:本文针对防火墙的三种技术方式进行说明,并比较各种方式的特色以及可能带来的安全风险或效能损失。 并就信息交换加密技术的分类及RSA算法作以分析,针对PKI技术这一信息安全核心技术,论述了其安全体系的构成。 关键词:网络安全;防火墙;PKI技术 一、防火墙技术 包封过滤型:封包过滤型的控制方式会检查所有进出防火墙的封包标头内容,如对来源及目地IP、使用协定、TCP或UDP的Port 等信息进行控制管理。现在的路由器、Switch Router以及某些操作系统已经具有用Packet Filter控制
20、的能力。封包过滤型控制方式最大的好处是效率高,但却有几个严重缺点:管理复杂,无法对连线作完全的控制,规则设置的先后顺序会严重影响结果,不易维护以及记录功能少。 封包检验型:封包检验型的控制机制是通过一个检验模组对封包中的各个层次做检验。封包检验型可谓是封包过滤型的加强版,目的是增加封包过滤型的安全性,增加控制“连线”的能力。但由于封包检验的主要检查对象仍是个别的封包,不同的封包检验方式可能会产生极大的差异。其检查的层面越广将会越安全,但其相对效能也越低。 封包检验型防火墙在检查不完全的情况下,可能会造成问题。被公布的有关Firewall-1的Fast Mode TCP Fragment的安全弱
21、点就是其中一例。这个为了增加效能的设计反而成了安全弱点。 应用层闸通道型:应用层闸通道型的防火墙采用将连线动作拦截,由一个特殊的代理程序来处理两端间的连线的方式,并分析其连线内容是否符合应用协定的标准。这种方式的控制机制可以从头到尾有效地控制整个连线的动作,而不会被client端或server端欺骗,在管理上也不会像封包过滤型那么复杂。但必须针对每一种应用写一个专属的代理程序,或用一个一般用途的代理程序来处理大部分连线。这种运作方式是最安全的方式,但也是效能最低的一种方式。 防火墙是为保护安全性而设计的,安全应是其主要考虑。因此,与其一味地要求效能,不如去思考如何在不影响效能的情况下提供最大的
22、安全保护。 二、加密技术 信息交换加密技术分为两类:即对称加密和非对称加密。 1、 对称加密技术 在对称加密技术中,对信息的加密和解密都使用相同的钥,也就是说一把钥匙开一把锁。这种加密方法可简化加密处理过程,信息交换双方都不必彼此研究和交换专用的加密算法。如果在交换阶段私有密钥未曾泄露,那么机密性和报文完整性就可以得以保证。对称加密技术也存在一些不足,如果交换一方有N个交换对象,那么他就要维护N个私有密钥,对称加密存在的另一个问题是双方共享一把私有密钥,交换双方的任何信息都是通过这把密钥加密后传送给对方的。如三重DES是DES(数据加密标准)的一种变形,这种方法使用两个独立的56为密钥对信息进
23、行3次加密,从而使有效密钥长度达到112位。 2、非对称加密/公开密钥加密 在非对称加密体系中,密钥被分解为一对(即公开密钥和私有密钥)。这对密钥中任何一把都可以作为公开密钥(加密密钥)通过非保密方式向他人公开,而另一把作为私有密钥(解密密钥)加以保存。公开密钥用于加密,私有密钥用于解密,私有密钥只能有生成密钥的交换方掌握,公开密钥可广泛公布,但它只对应于生成密钥的交换方。非对称加密方式可以使通信双方无须事先交换密钥就可以建立安全通信,广泛应用于身份认证、数字签名等信息交换领域。非对称加密体系一般是建立在某些已知的数学难题之上,是计算机复杂性理论发展的必然结果。最具有代表性是RSA公钥密码体制
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