摘要:随着信息技术的应用正日益普及和广泛,应用层次正在深入,应用领域从传统的、小型业务系统逐渐向大型、关键业务系统扩展,计算机和信息产业迅速成长,我们逐渐对信息很重视,然而随着网络的发展以及人们对网络的安全更加重视,因此网络安全正变得更为重要。安全日益成为影响系统效能的重要问题。本文针对业务系统的网络系统、操作系统及应用系统进行安全风险分析,同时进行了安全性设计,保证数据流的安全和数据库系统的可靠,在业务系统中建立一个立体的安全体系。从网络安全的技术因素着手,以网络安全防御技术为出发点,提出网络安全防御技术,从防火墙技术、入侵检测技术和网络防病毒技术来阐述网络安全解决办法。
Abstract:With the popularization and extensive day by day of application of the information technology, the application level is being deepened, the application is expanded to the large-scale, key business system from the traditional, small-scale business system gradually, the computer and information industry grow up rapidly, we pay attention to information very much gradually, but with the development of network and people's security to the network is paid more attention to, so the online security is becoming even more important. Become the important problem of influencing systematic efficiency day by day safely. This text and employs carrying on safe risk analysis systematically to the network system of the business system, operating system, carry on the security design at the same time, guarantee the security of the dataflow and database system are reliable, set up a stereoscopic security system in the business system. Set about from the technological factor of the online security, regard defending technology in online security as the starting point, propose the online security defends technology, from the technology of the fire wall, invade detection technique and network to prevent virus technology from explaining the online security solution.
关键词:防火墙;加密;安全;入侵检测
Keywords:Fire wall;Encryption;Safe;Invade and measure
随着Internet的迅速发展,电子商务已成为潮流,人们可以通过互联网进行网上购物、银行转账等许多商业活动。现在商业贸易、金融财务和其他经济行为中,不少已经以数字化信息的方式在网上流动着。在下个世纪伴随着电子商务的不断发展和普及,全球电子交易一体化将成为可能。“数字化经济”(Digital Economy)初具规模,电子银行及电子货币的研究、实施和标准化开始普及。
随着信息技术领域的快速发展,计算机和信息产业迅速成长,我们逐渐对信息很重视,然而随着网络的发展以及人们对网络的安全更加重视,因此网络安全正变得更为重要。开放的信息系统必然存在众多潜在的安全隐患,黑客和反黑客、破坏和反破坏的斗争仍将继续。在这样的斗争中,安全技术作为一个独特的领域越来越受到全球网络建设者的关注。据统计,全世界每年因网络安全问题所造成的损失高达200多亿美元,还有日益增加的趋势,因此网络安全技术显得特别重要。在安全管理领域中,有一句话“三分技术,七分管理”反应了网络安全技术的两个方面,一是技术因素,也就是系统本身是否存在安全脆弱性;二是管理因素,内部有没有建立相应的信息安全管理制…
网络安全产品有以下几大特点:第一,网络安全来源于安全策略与技术的多样化,如果采用一种统一的技术和策略也就不安全了;第二,网络的安全机制与技术要不断地变化;第三,随着网络在社会个方面的延伸,进入网络的手段也越来越多,因此,网络安全技术是一个十分复杂的系统工程。为此建立有中国特色的网络安全体系,需要国家和法规的支持及集团联合研究开发。安全与反安全就像矛盾的两个方面,总是不断地向上攀升,所以安全产业将来也是一个随着新技术发展而不断发展的产业。
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,一个单独的组件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。
一、防火墙技术和SET规范
防火墙技术和数据加密传输技术将继续沿用并发展,多方位的扫描监控、对后门渠道的管理、防止受病毒感染的软件和文件的传输等许多问题将得到妥善解决。未来防火墙技术会全面考虑网络的安全、操作系统的安全、应用程序的安全、用户的安全、数据的安全,五者综合应用。在产品及功能上,将摆脱目前对子网或内部网管理方式的依赖,向远程上网集中管理方式发展,并逐渐具备强大的病毒扫除功能;适应IP加密的需求,开发新型安全协议,建立专用网(VPN);推广单向防火墙;增强对网络攻击的检测和预警功能;完善安全管理工具,特别是可疑活动的日志分析工具,这是新一代防火墙在编程技术上的革新。
理论上,防火墙就是指设置在不同网络(如可信任的企业内部网和不可信任的公共网)或网络安全域之间的一系列部件的组合。在逻辑上它是一个器,也是一个分析器,能有效地监控内部网和Internet之间的活动,保证内部网络的安全。由于硬件技术的进步,基于高速Internet上的新一代防火墙,还将更加注重发挥全网的效能,安全策略会更加明晰化、合理化、规范化。由140家高技术公司、大学和美国开发的高速网络Internet2是21世纪互联网的雏形,其主干网之一——Abilene横跨10,000英里,网络速度高达24GB/秒。技术的进步将进一步减少时延、提高网络效能。目前,全球连入Internet的计算机中约有1/3是处于防火墙保护之下,而到了下个世纪这个比率会大幅提升。
实际上,作为当前防火墙产品的主流趋势,大多数代理服务器(也称应用网关)也集成了包过滤技术,这两种技术的混合应用显然比单独使用具有更大的优势。由于这种产品是基于应用的,应用网关能提供对协议的过滤。例如,它可以过滤掉FTP连接中的PUT命令,而且通过代理应用,应用网关能够有效地避免内部网络的信息外泄。正是由于应用网关的这些特点,使得应用过程中的矛盾主要集中在对多种网络应用协议的有效支持和对网络整体性能的影响上。
电子商务运作全球化是21世纪的一个特色,由电子钱包(e-WALLET)、电子通道(e-POS)、电子银行(e-BANK)、认证机构(Certificate Authority)组成的网上支付系统将被推广应用。高效、安全的新版本SET协议将承担起保证传输数据的安全重任。SET(Secure Electronic Transaction)即安全电子交易协议,它是由VISA和MASTERCARD所开发,是为了在Internet上进行在线交易时保证用卡支付的安全而设立的一个开放的规范。目前SET11.0版本已经公布并可应用于任何银行支付服务。SET规范得到了IBM、HP、Micro-soft、NetScape、VeriFone、GTE、VeriSign等很多大公司的支持,已形成了事实上的工业标准,并获取了IETF标准的认可。就连大名鼎鼎的微软公司亦宣称将来要将其加入到Windows的核心中。符合SET规范的产品会越来越多,SET必将成为21世纪电子商务的基础。
二、生物识别技术
人类在追寻文档、交易及物品的安全保护的有效性与方便性经历了三个阶段的发展。第一阶段也就是最初的方法,是采用大家早已熟悉的各种机械钥匙。第二阶段是由机械钥匙发展到数字密钥,如登录上网的个人密码(Password)以及使用银行自动提款机所需的身份识别码(PIN-Personal Identification Number)、身份证(ID Cards)或条形码等,它是当今数字化生活中较为流行的一种安全密钥系统。随着21世纪的来临,一种更加便捷、先进的信息安全技术将全球带进了电子商务时代,它就是集光学、传感技术、超声波扫描和计算机技术于一身的第三代身份验证技术——生物识别技术。
生物识别技术是依靠人体的身体特征来进行身份验证的一种解决方案,由于人体特征具有不可复制的特性,这一技术的安全系数较传统意义上的身份验证机制有很大的提高。人体的生物特征包括指纹、声音、面孔、视网膜、掌纹、骨架等,而其中指纹凭借其无可比拟的唯一性、稳定性、再生性倍受关注。
20世纪60年代,计算机可以有效地处理图形,人们开始着手研究用计算机来处理指纹,自动指纹识别系统AFIS由此发展开来。AFIS是当今数字生活中一套成功的身份鉴别系统,也是未来生物识别技术的主流之一,它通过外设来获取指纹的数字图像并存贮在计算机系统中,再运用先进的滤波、图像二值化、细化手段对数字图像提取特征,最后使用复杂的匹配算法对指纹特征进行匹配。时下,有关指纹自动识别的研究已进入了成熟的阶段。随着指纹识别产品的不断开发和生产,未来该项技术的应用将进入民用市场,服务大众。到时在ATM提款机加装指纹识别功能,持卡人可以取消密码(避免老人和孩子记忆密码的困难),通过指纹直接操作。
除了指纹识别技术外,近年来视网膜识别技术和签名识别技术的研究也取得了骄人的成绩。视网膜识别技术分为两个不同的领域:虹膜识别技术和角膜识别技术。虹膜识别系统使用一台摄像机来捕捉样本,而角膜扫描的进行则是用低密度的红外线去捕捉角膜的独特特征。由于该项技术具有高度的准确性,它将被应用在未来军事安全机构和其他保密机关中。签名识别,也被称为签名力学识别(Danamic Signature Verification——DSV),它是建立在签名时的力度上的,分析笔的移动,例如加速度、压力、方向以及笔划的长度,而非签名的图像本身。签名力学的关键在于区分出不同的签名部分,有些是习惯性的,而另一些在每次签名时都不同,DSV系统能被控制在某种方式上去接受变量,此项技术预计在今后十年中会得到进一步发展和应用。
三、加密及数字签名技术
加密技术的出现为全球电子商务提供了保证,从而使基于Internet上的电子交易系统成为了可能,因此完善的对称加密和非对称加密技术仍是21世纪的主流。对称加密是常规的以口令为基础的技术,加密运算与解密运算使用同样的密钥。
不对称加密,即“公开密钥密码”,其中加密密钥不同于解密密钥,加密密钥公之于众,谁都可以用,解密密钥只有解密人自己知道,分别称为“公开密钥”和“秘密密钥”。
目前,广为采用的一种对称加密方式是数据加密标准(DES),DES对位二进制数据加密,产生位密文数据,实际密钥长度为56位(有8位用于奇偶校验,解密时的过程和加密时相似,但密钥的顺序正好相反),这个标准由美国和国家标准与技术局来管理。DES的成功应用是在银行业中的电子资金转账(EFT)领域中。现在DES也可由硬件实现,AT&T首先用LSI芯片实现了DES的全部工作模式,该产品称为数据加密处理机DEP。另一个系统是国际数据加密算法(IDEA),它比DES的加密性好,而且计算机功能也不需要那么强。在未来,它的应用将被推广到各个领域。IDEA加密标准由PGP(Pretty Good Privacy)系统使用,PGP是一种可以为普通电子邮件用户提供加密、解密方案的安全系统。在PGP系统中,使用IDEA(分组长度128bit)、RSA(用于数字签名、密钥管理)、MD5(用于数据压缩)算法,它不但可以对你的邮件保密以防止非授权者阅读,还能对你的邮件加以数字签名从而使收信人确信邮件是由你发出。
在电脑网络系统中使用的数字签名技术将是未来最通用的个人安全防范技术,其中采用公开密钥算法的数字签名会进一步受到网络建设者的亲睐。这种数字签名的实现过程非常简单:首先,发送者用其秘密密钥对邮件进行加密,建立了一个“数字签名”,然后通过公开的通信途径将签名和邮件一起发给接收者,接收者在收到邮件后使用发送者的另一个密匙——公开密钥对签名进行解密,如果计算的结果相同他就通过了验证。数字签名能够实现对原始邮件不可抵赖性的鉴别。另外,多种类型的专用数字签名方案也将在电子货币、电子商业和其他的网络安全通信中得到应用。
四、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。入侵检测的作用包括威慑、检测、响应、损失情况评估、攻击预测和起诉支持。入侵检测技术是为保证计算机系统的安全而设计与配置的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,是一种用于检测计算机网络中违反安全策略行为的技术。
五、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。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。单机防病毒软件一般安装在单台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。
在网络环境下,病毒 传播扩散快,仅用单机防病毒产品已经很难彻底清除网络病毒,必须有适合于局域网的全方位防病毒产品。校园网络是内部局域网,就需要一个基于服务器操作系统平台的防病毒软件和针对各种桌面操作系统的防病毒软件。如果与互联网相连,就需要网关的防病毒软件,加强上网计算机的安全。如果在网络内部使用电子邮件进行信息交换,还需要一套基于邮件服务器平台的邮件防病毒软件,识别出隐藏在电子邮件和附件中的病毒。所以最好使用全方位的防病毒产品,针对网络中所有可能的病毒攻击点设置对应的防病毒软件,通过全方位、多层次的防病毒系统的配置,通过定期或不定期的自动升级,使网络免受病毒的侵袭。
总之,网络安全是一个综合性的课题,涉及技术、管理、使用等许多方面,既包括信息系统本身的安全问题,也有物理的和逻辑的技术措施,一种技术只能解决一方面的问题,而不是万能的。因此只有严格的保密、明晰的安全策略以及高素质的网络管理人才才能完好、实时地保证信息的完整性和确证性,为网络提供强大的安全服务——这也是21世纪网络安全领域的迫切需要。
参考文献:
1.林涛 著,《网络安全与管理》,电子工业出版社,2005年8月第一版
2.蔡立军 著,《计算机网络安全技术》,中国水利水电出版社,2002年10月第一版
3.卢开澄 著,《计算机密码学—计算机网络中的数据预安全》,清华大学出版社,1998年6月第一版下载本文