计算机网络安全问题研究

［摘要］随着计算机技术和网络技术的发展， 网络安全问题， 在今天已经成为网络世界里最为人关注的问题之一 危害网络安全的因素很多， 它们主要依附于各种恶意软件， 其中病毒和木马最为一般网民所熟悉。针对这些危害因素， 网络安全技术得以快速发展， 这也大大提高了网络的安全性。文章分析了几种常见的网络入侵方法以及在此基础上探讨了网络安全的几点策略。
［关键词］网络安全 计算机网络 入侵检测
一、 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，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。
二、 常见的几种网络入侵方法
由于计算机网络的设计初衷是资源共享、分散控制、分组交换，这决定了互联网具有大跨度、分布式、无边界的特征。这种开放性使黑客可以轻而易举地进入各级网络，并将破坏行为迅速地在网络中传播。同时，计算机网络还有着自然社会中所不具有的隐蔽性：无法有效识别网络用户的真实身份；由于互联网上信息以二进制数码，即数字化的形式存在，所以操作者能比较容易地在数据传播过程中改变信息内容。计算机网络的传输协议及操作系统也存在设计上的缺陷和漏洞，从而导致各种被攻击的潜在危险层出不穷，这使网络安全问题与传统的各种安全问题相比面临着更加严峻的挑战，黑客们也正是利用这样的特征研发出了各种各样的攻击和入侵方法：
1.通过伪装发动攻击
2.利用开放端口漏洞发动攻击
3.通过木马程序进行入侵或发动攻击
4.嗅探器和扫描攻击
为了应对不断更新的网络攻击手段，网络安全技术也经历了从被动防护到主动检测的发展过程。主要的网络安全技术包括：防火墙、vpn、防毒墙、入侵检测、入侵防御、漏洞扫描。其中防病毒、防火墙和vpn属早期的被动防护技术，入侵检测、入侵防御和漏洞扫描属主动检测技术，这些技术领域的研究成果已经成为众多信息安全产品的基础。
三、网络的安全策略分析
早期的网络防护技术的出发点是首先划分出明确的网络边界，然后通过在网络边界处对流经的信息利用各种控制方法进行检查，只有符合规定的信息才可以通过网络边界，从而达到阻止对网络攻击、入侵的目的。主要的网络防护技术包括：
1.防火墙
防火墙是一种隔离控制技术，通过预定义的安全策略，对内外网通信强制实施访问控制，常用的防火墙技术有包过滤技术、状态检测技术、应用网关技术。包过滤技术是在网络层中对数据包实施有选择的通过，依据系统事先设定好的过滤逻辑，检查数据据流中的每个数据包，根据数据包的源地址、目标地址、以及包所使用的端口确定是否允许该类数据包通过；状态检测技术采用的是一种基于连接的状态检测机制，将属于同一连接的所有包作为一个整体的数据流看待，构成连接状态表，通过规则表与状态表的共同配合，对表中的各个连接状态因素加以识别，与传统包过滤防火墙的静态过滤规则表相比，它具有更好的灵活性和安全性；应用网关技术在应用层实现，它使用一个运行特殊的“通信数据安全检查”软件的工作站来连接被保护网络和其他网络，其目的在于隐蔽被保护网络的具体细节，保护其中的主机及其数据。

vpn（virtual private network）即虚拟专用网络，它是将物理分布在不同地点的网络通过公用骨干网连接而成的逻辑上的虚拟子网。它可以帮助异地用户、公司分支机构、商业伙伴及供应商与内部网建立可信的安全连接，并保证数据的安全传输。为了保障信息的安全，vpn技术采用了鉴别、访问控制、保密性和完整性等措施，以防止信息被泄露、篡改和复制。vpn技术可以在不同的传输协议层实现，如在应用层有ssl协议，它广泛应用于web浏览程序和web服务器程序，提供对等的身份认证和应用数据的加密；在会话层有socks协议，在该协议中，客户程序通过socks客户端的1080端口透过防火墙发起连接，建立到socks服务器的vpn隧道；在网络层有ipsec协议，它是一种由ietf设计的端到端的确保ip层通信安全的机制，对ip包进行的ipsec处理有ah（authentication header）和esp（encapsulating security payload）两种方式。
3. 防毒墙
防毒墙是指位于网络入口处，用于对网络传输中的病毒进行过滤的网络安全设备。防火墙能够对网络数据流连接的合法性进行分析，但它对从允许连接的电脑上发送过来的病毒数据流却是无能为力的，因为它无法识别合法数据包中是否存在病毒这一情况；防毒墙则是为了解决防火墙这种防毒缺陷而产生的一种安全设备。防毒墙使用签名技术在网关处进行查毒工作，阻止网络蠕虫(worm)和僵尸网络(bot)的扩散。此外，管理人员能够定义分组的安全策略，以过滤网络流量并阻止特定文件传输、文件类型扩展名、即时通信信道、批量或单独的ip/mac地址，以及tcp/udp端口和协议。
四、 网络检测技术分析
人们意识到仅仅依靠防护技术是无法挡住所有攻击，于是以检测为主要标志的安全技术应运而生。这类技术的基本思想是通过监视受保护系统的状态和活动来识别针对计算机系统和网络系统，或者更广泛意义上的信息系统的非法攻击。包括检测外界非法入侵者的恶意攻击或试探，以及内部合法用户的超越使用权限的非法活动。主要的网络安全检测技术有：
1. 入侵检测
入侵检测系统（intrusion detection system,ids）是用于检测任何损害或企图损害系统的保密性、完整性或可用性行为的一种网络安全技术。它通过监视受保护系统的状态和活动来识别针对计算机系统和网络系统，包括检测外界非法入侵者的恶意攻击或试探，以及内部合法用户的超越使用权限的非法活动。作为防火墙的有效补充，入侵检测技术能够帮助系统对付已知和未知网络攻击，扩展了系统管理员的安全管理能力（包括安全审计、监视、攻击识别和响应），提高了信息安全基础结构的完整性。
2. 入侵防御
入侵防御系统（intrusion prevention system,ips）则是一种主动的、积极的入侵防范、阻止系统。ips是基于ids的、建立在ids发展的基础上的新生网络安全技术，ips的检测功能类似于ids，防御功能类似于防火墙。ids是一种并联在网络上的设备，它只能被动地检测网络遭到了何种攻击，它的阻断攻击能力非常有限；而ips部署在网络的进出口处，当它检测到攻击企图后，会自动地将攻击包丢掉或采取措施将攻击源阻断。可以认为ips就是防火墙加上入侵检测系统，但并不是说ips可以代替防火墙或入侵检测系统。防火墙是粒度比较粗的访问控制产品，它在基于tcp/ip协议的过滤方面表现出色，同时具备网络地址转换、服务代理、流量统计、vpn等功能。

3. 漏洞扫描
漏洞扫描技术是一项重要的主动防范安全技术，它主要通过以下两种方法来检查目标主机是否存在漏洞：在端口扫描后得知目标主机开启的端口以及端口上的网络服务，将这些相关信息与网络漏洞扫描系统提供的漏洞库进行匹配，查看是否有满足匹配条件的漏洞存在；通过模拟黑客的攻击手法，对目标主机系统进行攻击性的安全漏洞扫描，如测试弱势口令等，若模拟攻击成功，则表明目标主机系统存在安全漏洞。发现系统漏洞的一种重要技术是蜜罐(honeypot)系统，它是故意让人攻击的目标，引诱黑客前来攻击。通过对蜜罐系统记录的攻击行为进行分析，来发现攻击者的攻击方法及系统存在的漏洞。
五、结束语
网络安全是一个复杂的问题， 涉及法律、 管理和技术等综合方面。 只有协调好三者之间的关系，构建完善的安全体系，才能有效地保护网络安全。
参考文献：
［1］chrustopger curtis osmanoglu:安全体系结构的设计、部署与操作.清华大学出版社,2003,4(1).
［2］葛秀慧:计算机网络安全管理(第2版).清华大学出版社, 2008,5.
［3］胡铮等:网络与信息安全.清华大学出版社,2006,5.
［4］胡道元、闵京华:网络安全.科技信息,2005,10.
［5］王群:计算机网络安全技术.清华大学出版社,2008,7.