网络信息安全与防御

期刊: 环球科学 2023年第11期 DOI: PDF下载

1赵志兴 2赵其哲 3李振禹

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摘要


关键词

正文


一、网络安全面临现状

随着新一代信息技术的持续创新发展,网络空间的包容性、渗透性越来越强,与现实世界的融合不断深化,特别是移动互联网、新型社交网络、大数据、人工智能等技术和应用的普及,使得人类的生产、生活乃至国家经济发展、社会治理、文化传播等对网络空间的依赖程度越来越深,与之相对应的是网络空间安全风险不断累积和升级,其范围越来越广,程度越来越深,成为世界各国和全人类面临的共同挑战。

二、 网络信息安全的概念和含义

信息安全的内容随着技术的发展在不断丰富和发展。当前,计算机系统信息安全可定义为:“计算机的硬件、软件和数据得到保护,不因偶然和恶意的原因而遭到破坏、更改和泄露,保障系统连续正常运行”。

网络安全的内容与其保护的信息对象有关,但都是保证信息在网络上传输或在计算机系统中静态存储时仅允许授权用户访问,而不能被未授权用户非法访问。它希望存储在通信主机上的数据不被破坏、篡改和泄露;希望计算机之间的通信内容不会被非法窃听;希望通信的对方主机是真实而还是假冒的;希望通信的内容不会在传输过程中被非法修改;希望如果传输的内容被修改,可以被准确地检测出来。因此,网络安全可定义为:“在分布式网络环境中对信息载体和信息的处理、传输、存储、访问提供安全保护,以防数据和信息内容遭到破坏、更改和泄露,或网络服务中断,或拒绝服务,或被非授权使用和篡改”。

三、影响网络及网络信息安全的主要因素

造成网络空间安全威胁的原因多种多样,典型的有网络安全法律法规不完备、安全管理制度有漏洞造成的安全问题,网络与信息系统本身存在安全脆弱性以及缺乏有效的安全防护手段引发的安全问题,全球化产业链环境下技术先进方出于获取信息优势等目的对技术落后方刻意实施的“后门工程”带来的安全问题等。

对网络信息系统人为实施威胁的过程就是网络攻击,通常通过寻找并利用网络信息系统的脆弱性,以非授权方式达到破坏、欺骗和窃取信息等目的。网络攻击大多经过精心设计,具有难以防备、种类繁多、数量庞大的特点。

针对网络系统的攻击,大致来说可以分为如下六类:信息收集型攻击、访问类攻击、Web攻击、拒绝服务类攻击、病毒类攻击、溢出类攻击。

四、 应用于网络信息安全的主要技术

常见的网络防御技术有信息加密、访问控制、防火墙、入侵防御、恶意代码防范、安全审计与查证等。

1.信息加密

加密是网络安全的核心技术,是传输安全的基础,包括数据加密、消息摘要、数字签名和密钥交换等,可以实现保密性、完整性和不可否认性等基本安全目标。

2.访问控制

访问控制是网络防护的核心策略。它基于身份认证,规定了用户和进程对系统和资源访问的限制,目的是保证网络资源受控且合法地使用,用户只能根据自身权限访问系统资源,不能越权访问。网络环境下的身份认证必须防止通过网络传输的身份信息被攻击者窃取和重放,包括多种身份认证协议,如挑战握手认证、Kerberos认证协议、TLS认证协议等。

3.防火墙

所谓防火墙是指在不同网络或网络安全域之间,对网络流量或访问行为实施访问控制的一系列安全组件或设备,从技术上分类,它属于网络访问控制机制。它通常工作在可信内部网络和不可信外部网络之间的边界,其所遵循的原则是在保证网络畅通的前提下,尽可能保证内部网络的安全。它是一种被动的技术,也是一种静态安全组件。

4.入侵防御

入侵是指未经授权蓄意访问、篡改数据,使网络系统不可使用的行为。入侵防御系统(Intrusion Prevention System,IPS)是指通过对行为、安全日志、审计数据或其他网络上可以获得的信息进行操作,检测到对系统的入侵或入侵企图,并及时采取行动阻止入侵。它是一种主动安全技术,不仅可以检测来自外部的入侵行为,同时可以检测来自网络内部用户的未授权活动和误操作,可有效弥补防火墙的不足,被称为防火墙之后的第二道闸门。它通常与防火墙联合,把攻击拦截在防火墙外。与防火墙的不同之外在于,入侵防御主要检测内部网络流的信息流模式,尤其是关键网段的信息流模式,及时报警并通知管理员。

5.恶意代码防范

针对不同类别的恶意代码,防范方法各有不同,但是使用的防范技术类似,主要包括:(1)基于特征的扫描技术;(2)校验和法,在系统未被感染前,对待检测的正常文件生成其校验和值,然后周期性地检测文件的改变情况;(3)根据可执行程序需要的资源和拥有的权限建立程序的运行沙箱;(4)利用虚拟系统蜜罐,伪装成有许多服务的服务器主机以吸引黑客攻击,同时安装强大的监测系统,用于监测恶意代码的攻击过程。

6.安全审计与查证

在特定网络环境下,为保证网络系统和信息资源不受来自网外和内网用户的入侵和破坏,运用各种技术手段实时收集和监控网络各组件的安全状态和安全事件,以便集中报警、分析和处理的一种技术。如上网行为监控、信息过滤等。

五、 网络信息安全防护思路

从信息安全的作用层次来看,人们常常所关注的三个层面,即物理安全层、运行安全层及数据安全层。但是,还有两个层面需要关注,分别是信息内容的安全问题、信息安全管理的问题。

信息内容安全的问题已经深刻地展现在现实社会的面前,主要表现在有害信息利用互联网所提供的自由流动的环境肆意扩散,其信息内容或者像脚本病毒那样给接收的信息系统带来破坏性的后果,或者像垃圾邮件那样给人们带来烦恼,或者像谣言那样给社会大众带来困惑,从而成为社会不稳定因素。但是,就技术层面而言,信息内容安全技术的表现形式是对信息流动的选择控制能力,换句话说,表现出来的是对数据流动的攻击特性。

在信息安全领域,管理在信息安全保障中的作用和地位不容忽视。所谓“三分技术,七分管理”,没有管理的技术难以落到实处,缺乏管理的指导性,盲目的使用技术也是不合理的。

网络安全的三个核心目标是保密性、完整性和不可抵赖性,它们都可以利用密码技术实现,因此密码理论和技术是保障网络安全的基础和核心手段。密码技术包括加/解密算法、密码分析、安全协议、密钥管理、身份认证和数字签名等。

利用对称加密、非对称加密机制对网络信息进行加解密,提供安全保证,但无论是哪种加密机制,其安全性取决于密钥的安全性。由于这两种加密机制的密钥的性质不同,所以在密钥分配上存在的问题也不同。对称加密需要通信双方共享一个密钥,而公钥加密需要双方发布公钥,并防止私钥泄露。对于通信双方A和B,密钥分配可以有以下几种方法:

1.密钥由A选定,通过物理的方法安全地传递给B。

2.密钥由第三方可信任的C选定,通过物理的方法安全地传递给A和B。这两种方法需要对密钥人工传递,对于大量连接的网络通信而言,显然不适用。

3.A和B与第三方可信任的C建立加密连接,C通过该连接将密钥安全地传递给A和B,C称为密钥分配中心(KDC)。

4.A和B由第三方可信任的C发布公钥,就可以使用彼此的公钥来加密通信,C为证书授权中心(CA)。

六、 结语

本文通过网络安全面临现状、网络与信息安全的真实含义以及影响网络信息安全的主要因素,结合现有网络信息安全的主要技术,确定基于密码防护为核心的网络信息安全防护思路,以保证目前网络信息安全。

 

参考文献: [1]郭帆.网络攻防技术与实战[M].北京:清华大学出版社,2018:1-326.

[2]陈兵.网络安全[M].北京:国防工业出版社,2012:1-210.

[3]曾凡平.网络信息安全[M].北京:机械工业出版社,2015:1-220.

[4][美]Saadar Malik.网络安全原理与实践[M].李晓楠.北京:人民邮电出版社,2013:119-380.

[5]徐明.网络信息安全[M].西安:西安电子科技大学出版社,2015:1-94.


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