計算機網絡安全與防范

付松潔

摘要:隨著時代的發(fā)展,Internet日益普及,網絡已經成為信息資源的海洋,給人們帶來了極大的方便。但由于Internet是一個開放的、無控制機構的網絡,經常會受到計算機病毒、黑客的侵襲。它可使計算機和計算機網絡數據和文件丟失,系統癱瘓。因此,計算機網絡安全問題必須放在首位。

關鍵詞:計算機;網絡安全;防范措施

中圖分類號:G434文獻標志碼:A文章編號:1673-291X(2009)32-0271-02

計算機的廣泛應用把人類帶入了一個全新的時代,特別是計算機網絡的社會化,已經成為了信息時代的主要推動力。隨著計算機網絡技術的飛速發(fā)展,尤其是互聯網的應用變得越來越廣泛,在帶來了前所未有的海量信息的同時,網絡的開放性和自由性也產生了私有信息和數據被破壞或侵犯的可能性,網絡信息的安全性變得日益重要起來,已被信息社會的各個領域所重視。目前,全世界的軍事、經濟、社會、文化各個方面都越來越依賴于計算機網絡,人類社會對計算機的依賴程度達到了空前的記錄。由于計算機網絡的脆弱性,這種高度的依賴性使國家的經濟和國防安全變得十分脆弱,一旦計算機網絡受到攻擊而不能正常工作,甚至癱瘓,整個社會就會陷入危機。因此,為了提高計算機網絡的安全防御技術,必須對影響計算機網絡安全的主要因素有深入詳細的了解,只有這樣才能更有效、更具有針對性地進行主動防護。

一、計算機網絡安全的概念

國際標準化組織將“計算機安全”定義為:“為數據處理系統建立和采取的技術和管理的安全保護,保護計算機硬件、軟件數據不因偶然和惡意的原因而遭到破壞、更改和泄漏”。上述計算機安全的定義包含物理安全和邏輯安全兩方面的內容,其邏輯安全的內容可理解為我們常說的信息安全,是指對信息的保密性、完整性和可用性的保護,而網絡安全性的含義是信息安全的引申,即網絡安全是對網絡信息保密性、完整性和可用性的保護。計算機網絡安全的具體含義會隨著使用者的變化而變化,使用者不同,對網絡安全的認識和要求也就不同。從普通使用者的角度來說,可能僅僅希望個人隱私或機密信息在網絡上傳輸時受到保護,避免被竊聽、篡改和偽造;而網絡提供商除了關心這些網絡信息安全外,還要考慮如何應付突發(fā)的自然災害、軍事打擊等對網絡硬件的破壞,以及在網絡出現異常時如何恢復網絡通信,保持網絡通信的連續(xù)性。

二、影響計算機網絡安全的主要因素

1.網絡資源的共享性。資源共享是計算機網絡應用的主要目的,但這為系統安全的攻擊者利用共享的資源進行破壞提供了機會。隨著互聯網需求的日益增長,外部服務請求不可能做到完全隔離,攻擊者利用服務請求的機會很容易獲取網絡數據包。

2.網絡的開放性。網上的任何一個用戶很方便訪問互聯網上的信息資源,從而很容易獲取到一個企業(yè)、單位以及個人的敏感性信息。

3.網絡操作系統的漏洞。網絡操作系統是網絡協議和網絡服務得以實現的最終載體之一,不僅負責網絡硬件設備的接口封裝,同時還提供網絡通信所需要的各種協議和服務的程序實現。由于網絡協議實現的復雜性,決定了操作系統必然存在各種實現過程所帶來的缺陷和漏洞。

4.網絡系統設計的缺陷。網絡設計是指拓撲結構的設計和各種網絡設備的選擇等。網絡設備、網絡協議、網絡操作系統等都會直接帶來安全隱患。合理的網絡設計在節(jié)約資源的情況下,還可以提供較好的安全性。不合理的網絡設計則會成為網絡的安全威脅。

5.惡意攻擊。就是人們常見的黑客攻擊及網絡病毒是最難防范的網絡安全威脅。隨著電腦教育的大眾化,這類攻擊也是越來越多,影響越來越大。

三、計算機網絡安全的防范措施

1.防火墻技術

防火墻是網絡安全的屏障,配置防火墻是實現網絡安全最基本、最經濟、最有效的安全措施之一。防火墻是指一個由軟件或和硬件設備組合而成,處于企業(yè)或網絡群體計算機與外界通道之間,限制外界用戶對內部網絡訪問及管理內部用戶訪問外界網絡的權限。當一個網絡接上Internet之后,系統的安全除了考慮計算機病毒、系統的健壯性之外,更主要的是防止非法用戶的入侵,而目前防止的措施主要是靠防火墻技術完成。防火墻能極大地提高一個內部網絡的安全性,并通過過濾不安全的服務而降低風險。防火墻可以強化網絡安全策略。通過以防火墻為中心的安全方案配置,能將所有安全軟件(如口令、加密、身份認證)配置在防火墻上。其次,對網絡存取和訪問進行監(jiān)控審計。如果所有的訪問都經過防火墻,那么,防火墻就能記錄下這些訪問并做出日志記錄,同時,也能提供網絡使用情況的統計數據。當發(fā)生可疑動作時,防火墻能進行適當的報警,并提供網絡是否受到監(jiān)測和攻擊的詳細信息。再次,防止內部信息的外泄。利用防火墻對內部網絡的劃分,可實現內部網重點網段的隔離,從而降低了局部重點或敏感網絡安全問題對全局網絡造成的影響。

2.數據加密與用戶授權訪問控制技術

與防火墻相比,數據加密與用戶授權訪問控制技術比較靈活,更加適用于開放的網絡。用戶授權訪問控制主要用于對靜態(tài)信息的保護,需要系統級別的支持,一般在操作系統中實現。

數據加密主要用于對動態(tài)信息的保護。對動態(tài)數據的攻擊分為主動攻擊和被動攻擊。對于主動攻擊,雖無法避免,但卻可以有效地檢測;而對于被動攻擊,雖無法檢測,但卻可以避免,實現這一切的基礎就是數據加密。數據加密實質上是對以符號為基礎的數據進行移位和置換的變換算法,這種變換是受“密鑰”控制的。在傳統的加密算法中,加密密鑰與解密密鑰是相同的,或者可以由其中一個推知另一個,稱為“對稱密鑰算法”。這樣的密鑰必須秘密保管,只能為授權用戶所知,授權用戶既可以用該密鑰加密信息,也可以用該密鑰解密信息,DES是對稱加密算法中最具代表性的算法。如果加密/解密過程各有不相干的密鑰,構成加密/解密的密鑰對,則稱這種加密算法為“非對稱加密算法”或稱為“公鑰加密算法”,相應的加密/解密密鑰分別稱為“公鑰”和“私鑰”。在公鑰加密算法中,公鑰是公開的,任何人可以用公鑰加密信息,再將密文發(fā)送給私鑰擁有者。私鑰是保密的,用于解密其接收的公鑰加密過的信息。典型的公鑰加密算法如RSA是目前使用比較廣泛的加密算法。

3.入侵檢測技術。入侵檢測系統(Intrusion Detection System簡稱IDS)是從多種計算機系統及網絡系統中收集信息,再通過這此信息分析入侵特征的網絡安全系統。IDS被認為是防火墻之后的第二道安全閘門,它能使在入侵攻擊對系統發(fā)生危害前,檢測到入侵攻擊,并利用報警與防護系統驅逐入侵攻擊;在入侵攻擊過程中,能減少入侵攻擊所造成的損失;在被入侵攻擊后,收集入侵攻擊的相關信息,作為防范系統的知識,添加入策略集中,增強系統的防范能力,避免系統再次受到同類型的入侵。入侵檢測的作用包括威懾、檢測、響應、損失情況評估、攻擊預測和起訴支持。入侵檢測技術是為保證計算機系統的安全而設計與配置的一種能夠及時發(fā)現并報告系統中未授權或異?，F象的技術,是一種用于檢測計算機網絡中違反安全策略行為的技術。

入侵檢測技術的功能主要體現在以下方面:監(jiān)視分析用戶及系統活動,查找非法用戶和合法用戶的越權操作。檢測系統配置的正確性和安全漏洞,并提示管理員修補漏洞;識別反映已知進攻的活動模式并向相關人士報警;對異常行為模式的統計分析;能夠實時地對檢測到的入侵行為進行反應;評估重要系統和數據文件的完整性;可以發(fā)現新的攻擊模式。

4.防病毒技術。隨著計算機技術的不斷發(fā)展,計算機病毒變得越來越復雜和高級,對計算機信息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,即對本地和本地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他資源傳染,網絡防病毒軟件會立刻檢測到并加以刪除。

5.安全管理隊伍的建設。在計算機網絡系統中,絕對的安全是不存在的,制定健全的安全管理體制是計算機網絡安全的重要保證,只有通過網絡管理人員與使用人員的共同努力,運用一切可以使用的工具和技術,盡一切可能去控制、減小一切非法的行為,盡可能將不安全的因素降到最低。同時,要不斷地加強計算機信息網絡的安全規(guī)范化管理力度,大力加強安全技術建設,強化使用人員和管理人員的安全防范意識。網絡內使用的IP地址作為一種資源以前一直為某些管理人員所忽略,為了更好地進行安全管理工作,應該對本網內的IP地址資源統一管理、統一分配。對于盜用IP資源的用戶必須依據管理制度嚴肅處理。只有共同努力,才能使計算機網絡的安全可靠得到保障,從而使廣大網絡用戶的利益得到保障。

6.網絡主機的操作系統安全和物理安全措施

防火墻作為網絡的第一道防線并不能完全保護內部網絡,必須結合其他措施才能提高系統的安全水平。在防火墻之后是基于網絡主機的操作系統安全和物理安全措施。按照級別從低到高,分別是主機系統的物理安全、操作系統的內核安全、系統服務安全、應用服務安全和文件系統安全;同時,主機安全檢查和漏洞修補以及系統備份安全作為輔助安全措施。這些構成整個網絡系統的第二道安全防線,主要防范部分突破防火墻以及從內部發(fā)起的攻擊。系統備份是網絡系統的最后防線,用來遭受攻擊之后進行系統恢復。在防火墻和主機安全措施之后,是全局性的由系統安全審計、入侵檢測和應急處理機構構成的整體安全檢查和反應措施。它從網絡系統中的防火墻、網絡主機甚至直接從網絡鏈路層上提取網絡狀態(tài)信息,作為輸入提供給入侵檢測子系統。入侵檢測子系統根據一定的規(guī)則判斷是否有入侵事件發(fā)生,如果有入侵發(fā)生,則啟動應急處理措施,并產生警告信息。而且,系統的安全審計還可以作為以后對攻擊行為和后果進行處理、對系統安全策略進行改進的信息來源。

總之,網絡安全是一個綜合性的課題,涉及技術、管理、使用等許多方面,既包括信息系統本身的安全問題,也有物理的和邏輯的技術措施,一種技術只能解決一方面的問題,而不是萬能的。因此,認清影響計算機網絡安全的主要因素和潛在威脅,采取必要的防范措施,對于保障信息系統的安全性將十分重要。我們必須綜合考慮安全因素,制定合理的目標、技術方案和相關的配套法規(guī)等。世界上不存在絕對安全的網絡系統,隨著計算機網絡技術的進一步發(fā)展,網絡安全防護技術也必然隨著網絡應用的發(fā)展而不斷發(fā)展。

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責任編輯 張宇霞