1. 4G通信技术的网络安全问题及对策论文
4G通信技术的网络安全问题及对策论文
一、4G通信技术中存在的网络安全问题
1、由于缺少改造更新通信的基本设施产生的网络安全问题。如果要让4G通信技术真正的运用到日常的生产生活中，就必须更新原有的基本通信设施。但现在3G通信的无线基本设备几乎覆盖着地球的大多数地方，如果要对原有的通信设备进行改造更新，那必然需要消耗大量的人力财力以及漫长的时间。
2、由于4G通信技术的不完善产生的网络安全问题。4G通信技术的不完善主要表现在容量被限制与技术上的缺陷。首先是容量被限制。在理论上，4G通信能够达到的速率不低于20Mbit/s，是3G通信手段能够达到的速率的10倍。但在实际操作中很难将4G通信系统的容量扩大到理想状态。其次就是技术上的缺陷。在4G通信的技术层面进行研究，4G通信将在数据的传输上高出目前的3G通信一个层次，虽然理论上能够达到，但是在实际操作中却存在很大的困难。另外，4G通信系统所需要的网络架构极其复杂，解决这一问题势必需要很长一段时间。
3、由于不断变化的网络攻击手段产生的网络安全问题。随着4G通信系统的逐渐普及，我们将面临更大的安全威胁。相较于以前的网络系统，4G通信系统将具备更大的存储与计算能力，相应的该系统也就更容易感染一些移动终端。正式因为这个原因，导致4G通信网络的安全遭受到很大的威胁，比如来自手机病毒的威胁。一般来说，手机病毒可以分为短信类病毒、炸弹类病毒、蠕虫累病毒以及木马类病毒。
4、由于4G通信技术的相关配套措施不完善产生的网络安全问题。首先是服务区域不完善的问题。虽然用户们都希望自己的终端能够运用无线网络，但是因为终端的天线尺寸或者其自身功率的原因，实现流畅的上网还是存在一些问题的。其次就是4G通信的收费不是太合理。目前，3G无线网络收费的标准是依据用户所使用的流量的多少与实践的'长短进行计费的，如果依旧按照现在的收费标准进行收费，那么绝大多数的4G用户将很难承受如此高昂的上网费用。所以现今必须谨慎认真的研发出一套相对合理的收费标准。
二、关于4G通信技术的网络安全问题的对策
1、构建科学合理的4G通信系统的安全结构的模型。在该模型中，应该能够基本的体现出网络通信系统的各种安全问题，以及相应的解决方案等。
2、转变现行的密码体制。在4G通信系统中，面对各不相同的服务类别以及特征，最好应转变现行的密码体制，即也就是私钥性质的密码体制改变成为混合性质的密码体制，然后创建相应的认证安全的体系。
3、将4G通信系统的安全体系做到透明化。在未来的应用中，4G通信系统的安全核心应该具备相对独立的设备，能够较为独立的完成对终端与网络端的识别与加密，通信系统内部的工作人员应该能够完全看到该过程的进行。
4、应用新兴的密码技术。随着科技的不断发展，相应的终端处理数据的能力将越来越强，因此应该在4G通信网络系统中运用合适的新兴的密码技术。这些新兴的密码技术能够在很大程度上加强系统抵抗恶意攻击的能力。
5、保证用户可以参与到安全措施的制定中来。用户在通过4G通信系统进行上网的过程中，应该有权自行设定安全密码的级别，相应的那些关于安全的参数应该不仅可以由系统进行默认，而且用户也可以自行进行设定。
6、使4G通信网络与互联网能够相互契合。4G网络系统的安全问题大致可以归分为移动方面的安全问题与固网方面的安全问题。在关于安全的概念上，固网与计算机的网络大致相同，所以那些针对计算机的网络问题以亦基本在固网上得到了相应的体现，相应的在固网上遇到的那些网络安全问题可以依照计算机的方式进行解决。
三、结语
虽然目前我们国家的某家通讯公司已经开展4G通信业务，但是我们应该意识到4G通信技术发展的还不够完善，在很多方面还存在缺陷。在实验研究阶段，我们应该对那些可能会出现的或者已经初露端倪的威胁采取相应的保护措施，同时，我们亦应该加强巩固现有的安全防范措施，以此保证网络系统的正常运行。只有这样，才能促进4G通信技术早日应用到人们的日常生活中，为人们的工作生活带来更大的便利。
作者：张雯雯 单位：中国联合网络通信有限公司浙江省分公司
;2. 求一份关于网络安全配置服务器的端到端IPSEC VPN实验心得
IPSec
VPN端到端技术
Seclarity最近发布的网卡，集成了Peer
to
Peer的VPN功能，从而能够以一种新的方式为局域网和广域网络提供安全性。Seclarity的新产品包括以太网卡和无线局域网卡，在这些网卡中集成了IPSec
VPN的终端，从而能够让计算机和计算机之间建立起安全的IP通道。这种PC到PC(服务器)的全程加密连接，安全性更高。
要实现在网络中的端到端安全，需要用户在PC机中添加Seclarity公司的硬件产品——SiNic。而正常的运转还需要Seclarity的Central
Command
Console软件帮忙。Central
Command
Console是一个集中设置策略、分布执行的架构。在网络中需要有一个服务器运行这一软件，在这个服务器上，有该软件的图形配置界面、数据库。网络管理人员集中的在这一服务器上进行设置，相关的策略将存储在服务器的数据库中。这一方案给一些如银行这样对安全要求非常高的企业提供了安全的、易于实施的局域网方案。
推荐理由
一些对安全要求很高的用户对端到端(PC到服务器)加密的要求由来已久，而且这也将是大势所趋，特别是网络社会跨入IPv6时代以后。Seclarity的产品提供了端到端IPSec
VPN的解决方案顺应这一大方向。今天来看，用户获得Seclarity的端到端VPN方案，需要付出的代价是采用新的网卡。但是这也代表着一个趋势，未来的计算机系统，网卡需要承担更多的工作，降低对CPU的压力，就像今天很多网卡可以做到的TCP/IP的Off
load。
另一个推荐理由是，该产品是基于用户信息提供安全策略，集中配置和分发执行。这比固化在网卡中要好，更贴合实际的管理运营需要。过去WLAN的安全方案仅仅依赖在网卡上设置WEP、SSID，一方面是管理上不方便，另外一旦网卡丢失，也会带来新的安全隐患。
Seclarity端到端VPN设备
■
关键特性
集中的安全策略设定，提供PC到PC的端到端安全通信能力，利用网卡硬件提供安全通信特性。用户需要安装新的硬件设备。
■
应用领域
对局域网、广域网安全有高要求的用户。
3. 无线网络安全技术国家工程实验室的简介
无线网络安全技术国家工程实验室依托西安电子科技大学捷通公司组建。2008年获批西安市无线网络安全技术工程实验室。三年来，通过不断的技术创新，攻关无线网络通信核心技术，完善无线网络安全通信技术标准体系，成为我国无线网络通信领域协议标准的制定者和领头羊。2011年该工程实验室由西安市发改委上报国家发改委，申请升级为国家工程实验室。
2011年12月，国家发展和改革委员会办公厅下发文件《国家发展改革委办公厅关于无线网络安全技术国家工程实验室项目的复函》（发改办高技[2011]3167号），原则同意无线网络安全技术国家工程实验室的资金申请报告，并下达了建设任务和建设目标。该项目在现有研发和试验条件基础上，建设无线网络安全协议测试技术开发中心、密码工程化验证中心、技术验证与产品开发中心、产业协作推进中心及无线网络安全电子政务应用验证中心、无线网络安全智能电网应用验证中心。建设地点为陕西省西安市。
该工程实验室主要围绕无线网络安全产业发展的市场要求，建设相关产业研发和验证平台，开展无线网络安全基础技术、无线网络安全协议、无线网络系统安全等技术方面的研究，以及技术验证和产业化工作，完善相关技术标准，培养专业人才。工程实验室建成后，将有助于提高我国无线网络安全领域的自主创新能力和核心竞争力。
4. ielab网络实验室 MUX VLAN 、 端口隔离 、 端口安全简述
MUX VLAN
(Multiplex VLAN )提供了一种通过VLAN进行网络资源控制的机制。通过MUX VLAN提供的二层流量隔离的机制可以实现企业内部员工之间互相通信，而企业外来访客之间的互访是隔离的。
为了实现报文之间的二层隔离，用户可以将不同的端口加入不同的VLAN，但这样会浪费有限的VLAN资源。采用端口隔离功能，可以实现同-VLAN内端口之间的隔离。
在安全性要求较高的网络中，交换机可以开启端口安全功能，禁止非法MAC地址设备接入网络；当学习到的MAC地址数量达到上限后不再学习新的MAC地址，只到MAC地址的设备通信。
1、MUX VLAN：
对于企业来说。希望企业内部员工之间可以互相访问，而企业外来访客之间是隔离的，可通过配置每个访客使用不同的VLAN来实现。但如果企业拥有大量的外来访客员工，此时不但需要耗费大量的VLAN ID，还增加了网络维护的难度。MUX VLAN提供的二层流量隔离的机制可以实现企业内部员工之间互相通信，而企业外来访客之间的互访是隔离的。
MUX VLAN分为主VLAN和从VLAN，从VLAN又分为隔离型从VLAN和互通型从VLAN。
主VLAN（Principal VLAN）：Principal port可以和MUX VLAN内的所有接口进行通信。
隔离型从VLAN（Separate VLAN）：Separate port只能和Principal port进行通信，和其他类型的接口实现完全隔离。
每个隔离型从VLAN必须绑定一个主VLAN。
互通型从VLAN（Group VLAN）：Group port可以和Principal port进行通信，在同一组内的接口也可互相通信，但不能和其他组接口或Separate port通信。每个互通型从VLAN必须绑定一个主VLAN。
2、端口隔离
端口隔离分为二层隔离三层互通和二层三层都隔离两种模式：
如果用户希望隔离同一VLAN内的广播报文，但是不同端口下的用户还可以进行三层通信，则可以将隔离模式设置为二层隔离三层互通；
如果用户希望同一vlan不同端口下用户彻底无法通信，则可以将隔离模式配置为二层三层均隔离。
端口隔离技术也有缺点，一是计算机之间共享不能实现；二是隔离只能在一台交换机上实现，不能在堆叠交换机之间实现，如果是堆叠环境，只能改成交换机之间 级连 。
[if !supportLists]3、[endif]端口安全
如果说网络中存在非法用户时，可以使用端口安全技术保证网络的安全。一般使用在如下场景：①应用在接口层设备：通过配置端口安全可以防止仿冒用户从其他端口攻击；②应用在汇聚层设备，通过配置端口安全可以控制接入用户的数量。
端口安全（Port Security），从基本原理上讲，Port Security特性会通过 MAC地址表 记录连接到 交换机 端口的 以太网 MAC地址 ，并只允许某个MAC地址通过本端口通信。其他MAC地址发送的数据包通过此端口时，端口安全特性会阻止它。使用端口安全特性可以防止未经允许的设备访问网络，并增强安全性。另外，端口安全特性也可用于防止MAC地址 泛洪 造成MAC地址表填满。
端口安全的类型：
端口安全( Port Security )通过将接口学习到的动态MAC地址转换为安全MAC地址(包括安全动态MAC、安全静态MAC和Sticky MAC )阻止非法用户通过本接口和交换机通信，从而增强设备的安全性。
1、接口使能端口安全功能时，接口上之前学习到的动态MAC地址表项将被删除，之后学习到的MAC地址将变为安全动态MAC地址。
2、接口使能Sticky MAC功能时，接口上的安全动态MAC地址表项将转化为StickyMAC地址，之后学习到的MAC地址也变为Sticky MAC地址。
3、接口去使能端口安全功能时，接口上的安全动态MAC地址将被删除，重新学习动态MAC地址。
4、接口去使能Sticky MAC功能时，接口上的Sticky MAC地址会转换为安全动态MAC地址。
超过安全MAC地址限制后得到的动作：
接口上安全MAC地址数达到限制后，如果收到源MAC地址不存在的报文，端口安全则认为有非法用户攻击，就会根据配置的动作对接口做保护处理。缺省情况下，保护动作是restrict。
Restrict：丢弃源MAC地址不存在的报文并上报警。推荐使用该动作。注：设备收到非法MAC地址的报文时，每30s至少警告1次，至多警告2次。
Protect：只丢弃源MAC地址不存在的报文，不上告报警。
Shutdown：接口状态被置为error-down，并上报告警。 默认情况下，接口关闭后不会自动恢复，只能由管理员手动恢复。
5. 结合实验课项目及所收集信息，谈谈如何构建安全网络信息环境，以及如何从技术角度应对各种网络安全威胁
一、引言
微型计算机和局域网的广泛应用,基于client/server体系结构的分布式系统的出现,I
SDN,宽带ISDN的兴起,ATM技术的实施,卫星通信及全球信息网的建设,根本改变了以往主机
-终端型的网络应用模式;传统的、基于Mainframe的安全系统结构已不能适用于新的网络环
境,主要原因是:
(1)微型机及LAN的引入,使得网络结构成多样化,网络拓扑复杂化;
(2)远地工作站及远地LAN对Mainframe的多种形式的访问,使得网络的地理分布扩散化
;
(3)多种通讯协议的各通讯网互连起来,使得网络通信和管理异质化。
构作Micro-LAN-Mainframe网络环境安全体系结构的目标同其它应用环境中信息安全的
目标一致,即:
(1)存储并处理于计算机和通信系统中的信息的保密性；
(2)存储并处理于计算机和通信系统中的信息的完整性；
(3)存储并处理于计算机和通信系统中的信息的可用性；
(4)对信息保密性、完整性、拒绝服务侵害的监查和控制。
对这些安全目标的实现不是绝对的,在安全系统构作中,可因地制宜,进行适合于自身条
件的安全投入,实现相应的安全机制。但有一点是应该明确的,信息安全是国民经济信息化
必不可少的一环,只有安全的信息才是财富。
对于潜在的财产损失,保险公司通常是按以下公式衡量的:
潜在的财产损失=风险因素×可能的损失
这里打一个比方,将信息系统的安全威胁比作可能的财产损失,将系统固有的脆弱程度
比作潜在的财产损失,于是有:
系统的脆弱程度=处于威胁中的系统构件×安全威胁
此公式虽不能将系统安全性定量化,但可以作为分析信息安全机制的适用性和有效性的
出发点。
对计算机犯罪的统计表明,绝大多数是内部人员所为。由于在大多数Micro-LAN-Mainf
rame系统中,用户登录信息、用户身份证件及其它数据是以明文形式传输的,任何人通过连
接到主机的微型机都可秘密地窃取上述信息。图1给出了我们在这篇文章中进行安全性分析
的网络模型,其安全性攻击点多达20个。本文以下各部分将详细讨论对此模型的安全威胁及
安全对策。
@@14219700.GIF;图1.Micro-LAN-Mainframe网络模型@@
二、开放式系统安全概述
1.OSI安全体系结构
1989年2月15日,ISO7498-2标准的颁布,确立了OSI参考模型的信息安全体系结构,它对
构建具体网络环境的信息安全构架有重要的指导意义。其核心内容包括五大类安全服务以
及提供这些服务所需要的八类安全机制。图2所示的三维安全空间解释了这一体系结构。
@@14219701.GIF;ISO安全体系结构@@
其中,一种安全服务可以通过某种安全机制单独提供,也可以通过多种安全机制联合提
供;一种安全机制可用于提供一种或多种安全服务。
2.美军的国防信息系统安全计划DISSP
DISSP是美军迄今为止最庞大的信息系统安全计划。它将为美国防部所有的网络(话音
、数据、图形和视频图象、战略和战术)提供一个统一的、完全综合的多级安全策略和结构
,并负责管理该策略和结构的实现。图3所示的DISSP安全框架三维模型,全面描述了信息系
统的安全需求和结构。第一维由九类主要的安全特性外加两类操作特性组成,第二维是系统
组成部件,它涉及与安全需求有关的信息系统部件,并提供一种把安全特性映射到系统部件
的简化手段;第三维是OSI协议层外加扩展的两层,OSI模型是面向通信的,增加两层是为了适
应信息处理。
@@14219702.GIF;DISSP安全框架雏形@@
3.通信系统的安全策略
1节和2节较全面地描述了信息系统的安全需求和结构,具有相当的操作指导意义。但仅
有这些,对于构作一个应用于某组织的、具体的网络应用环境的安全框架或安全系统还是不
够的。
目前,计算机厂商在开发适用于企业范围信息安全的有效策略方面并没有走在前面,这
就意味着用户必须利用现有的控制技术开发并维护一个具有足够安全级别的分布式安全系
统。一个安全系统的构作涉及的因素很多,是一个庞大的系统工程。一个明晰的安全策略必
不可少,它的指导原则如下:
·对安全暴露点实施访问控制；
·保证非法操作对网络的数据完整性和可用性无法侵害；
·提供适当等级的、对传送数据的身份鉴别和完整性维护；
·确保硬件和线路的联接点的物理安全；
·对网络设备实施访问控制；
·控制对网络的配置；
·保持对网络设施的控制权；
·提供有准备的业务恢复。
一个通信系统的安全策略应主要包括以下几个方面的内容:
总纲；
适用领域界定；
安全威胁分析；
企业敏感信息界定；
安全管理、责任落实、职责分明；
安全控制基线；
网络操作系统；
信息安全:包括用户身份识别和认证、文件服务器控制、审计跟踪和安全侵害报告、数
据完整性及计算机病毒；
网络安全:包括通信控制、系统状态控制、拨号呼叫访问控制；
灾难恢复。
三、LAN安全
1.LAN安全威胁
1)LAN环境因素造成的安全威胁
LAN环境因素,主要是指LAN用户缺乏安全操作常识;LAN提供商的安全允诺不能全部兑现
。
2)LAN自身成员面临的安全威胁
LAN的每一组成部件都需要保护,包括服务器、工作站、工作站与LAN的联接部件、LAN
与LAN及外部世界的联接部件、线路及线路接续区等。
3)LAN运行时面临的安全威胁
(1)通信线路上的电磁信号辐射
(2)对通信介质的攻击,包括被动方式攻击(搭线窃听)和主动方式攻击(无线电仿冒)
(3)通过联接上网一个未经授权的工作站而进行的网络攻击。攻击的方式可能有：窃听
网上登录信息和数据;监视LAN上流量及与远程主机的会话,截获合法用户log off指令,继续
与主机会话;冒充一个主机LOC ON,从而窃取其他用户的ID和口令。
(4)在合法工作站上进行非法使用,如窃取其他用户的ID、口令或数据
(5)LAN与其他网络联接时,即使各成员网原能安全运行,联网之后,也可能发生互相侵害
的后果。
(6)网络病毒
4)工作站引发的安全威胁
(1)TSR和通信软件的滥用:在分布式应用中,用户一般在本地微机及主机拥有自己的数
据。将微机作为工作站,LAN或主机系统继承了其不安全性。TSR是用户事先加载,由规定事
件激活的程序。一个截获屏幕的TSR可用于窃取主机上的用户信息。这样的TSR还有许多。
某些通信软件将用户键入字符序列存为一个宏,以利于实现对主机的自动LOGON,这也是很危
险的。
(2)LAN诊断工具的滥用:LAN诊断工具本用于排除LAN故障,通过分析网上数据包来确定
线路噪声。由于LAN不对通信链路加密,故LAN诊断工具可用于窃取用户登录信息。
(3)病毒与微机通信:例如Jerusalem-B病毒可使一个由几千台运行3270仿真程序的微机
组成的网络瘫痪。
2 LAN安全措施
1)通信安全措施
(1)对抗电磁信号侦听:电缆加屏蔽层或用金属管道,使较常规电缆难以搭线窃听;使用
光纤消除电磁辐射;对敏感区域(如电话室、PBX所在地、服务器所在地)进行物理保护。
(2)对抗非法工作站的接入:最有效的方法是使用工作站ID,工作站网卡中存有标识自身
的唯一ID号,LAN操作系统在用户登录时能自动识别并进行认证。
(3)对抗对合法工作站的非法访问:主要通过访问控制机制,这种机制可以逻辑实现或物
理实现。
(4)对通信数据进行加密,包括链路加密和端端加密。
2)LAN安全管理
(1)一般控制原则,如对服务器访问只能通过控制台;工作站间不得自行联接;同一时刻
,一个用户只能登录一台工作站;禁止使用网上流量监视器;工作站自动挂起;会话清除;键盘
封锁;交易跟踪等。
(2)访问控制,如文件应受保护,文件应有多级访问权力;SERVER要求用户识别及认证等
。
(3)口令控制,规定最大长度和最小长度;字符多样化;建立及维护一个软字库,鉴别弱口
令字;经常更换口令等。
(4)数据加密:敏感信息应加密
(5)审计日志:应记录不成功的LOGIN企图,未授权的访问或操作企图,网络挂起,脱离联
接及其他规定的动作。应具备自动审计日志检查功能。审计文件应加密等。
(6)磁盘利用:公用目录应只读,并限制访问。
(7)数据备份:是LAN可用性的保证;
(8)物理安全:如限制通信访问的用户、数据、传输类型、日期和时间;通信线路上的数
据加密等。
四、PC工作站的安全
这里,以荷兰NMB银行的PC安全工作站为例,予以说明。在该系统中,PC机作为IBM SNA主
机系统的工作站。
1.PC机的安全局限
(1)用户易于携带、易于访问、易于更改其设置。
(2)MS-DOS或PC-DOS无访问控制功能
(3)硬件易受侵害;软件也易于携带、拷贝、注入、运行及损害。
2.PC安全工作站的目标
(1)保护硬件以对抗未授权的访问、非法篡改、破坏和窃取；
(2)保护软件和数据以对抗:未授权的访问、非法篡改、破坏和窃取、病毒侵害；
(3)网络通信和主机软硬件也应类似地予以保护；
3.安全型PC工作站的设计
(1)PC硬件的物理安全:一个的可行的方法是限制对PC的物理访问。在PC机的后面加一
个盒子,只有打开这个盒子才能建立所需要的联接。
(2)软件安全:Eracon PC加密卡提供透明的磁盘访问;此卡提供了4K字节的CMOS存储用
于存储密钥资料和进行密钥管理。其中一半的存储区对PC总线是只可写的,只有通过卡上数
据加密处理的密钥输入口才可读出。此卡同时提供了两个通信信道,其中一个支持同步通信
。具体的安全设计细节还有:
A、使用Clipcards提供的访问权授予和KEY存储(为脱机应用而设)、Clipcards读写器
接于加密卡的异步口。
B、对硬盘上全部数据加密,对不同性质的文件区分使用密钥。
C、用户LOGON时,强制进入与主机的安全监控器对话,以对该用户进行身份验证和权力
赋予;磁盘工作密钥从主机传送过来或从Clipcards上读取(OFFLINE);此LOGON外壳控制应用
环境和密钥交换。
D、SNA3270仿真器:利用Eracon加密卡实现与VTAM加解密设备功能一致的对数据帧的加
密。
E、主机安全监控器(SECCON):如果可能,将通过3270仿真器实现与PC安全监控程序的不
间断的会话;监控器之间的一套消息协议用于完成对系统的维护。
五、分布式工作站的安全
分布式系统的工作站较一般意义上的网络工作站功能更加全面,它不仅可以通过与网上
服务器及其他分布式工作站的通信以实现信息共享,而且其自身往往具备较强的数据存储和
处理能力。基于Client/Server体系结构的分布式系统的安全有其特殊性,表现如下:
(1)较主机系统而言,跨局域网和广域网,联接区域不断扩展的工作站环境更易受到侵害
;
(2)由于工作站是分布式的;往往分布于不同建筑、不同地区、甚至不同国家,使安全管
理变得更加复杂;
(3)工作站也是计算机犯罪的有力工具,由于它分布广泛,安全威胁无处不在;
(4)工作站环境往往与Internet及其他半公开的数据网互联,因而易受到更广泛的网络
攻击。
可见,分布式工作站环境的安全依赖于工作站和与之相联的网络的安全。它的安全系统
应不劣于主机系统,即包括用户的身份识别和认证;适当的访问控制;强健的审计机制等。除
此之外,分布式工作站环境还有其自身的特殊安全问题,如对网络服务器的认证,确保通信中
数据的保密性和完整性等。这些问题将在后面讨论。
六、通信中的信息安全
通过以上几部分的讨论,我们已将图1所示的网络组件(包括LAN、网络工作站、分布式
工作站、主机系统)逐一进行了剖析。下面,我们将就它们之间的联接安全进行讨论。
1.加密技术
结合OSI七层协议模型,不难理解加密机制是怎样用于网络的不同层次的。
(1)链路加密:作用于OSI数据模型的数据链路层,信息在每一条物理链路上进行加密和
解密。它的优点是独立于提供商,能保护网上控制信息;缺点是浪费设备,降低传输效率。
(2)端端加密:作用于OSI数据模型的第4到7层。其优点是花费少,效率高;缺点是依赖于
网络协议,安全性不是很高。
(3)应用加密:作用于OSI数据模型的第7层,独立于网络协议;其致命缺点是加密算法和
密钥驻留于应用层,易于失密。
2.拨号呼叫访问的安全
拨号呼叫安全设备主要有两类,open-ended设备和two-ended设备,前者只需要一台设备
,后者要求在线路两端各加一台。
(1)open-ended设备:主要有两类,端口保护设备(PPDs)和安全调制解调器。PPDs是处于
主机端口和拨号线路之间的前端通信处理器。其目的是隐去主机的身份,在将用户请求送至
主机自身的访问控制机制前,对该用户进行预认证。一些PPDs具有回叫功能,大部分PPDs提
供某种形式的攻击示警。安全调制解调器主要是回叫型的,大多数有内嵌口令,用户呼叫调
制解调器并且输入口令,调制解调器验证口令并拆线。调制解调器根据用户口令查到相应电
话号码,然后按此号码回叫用户。
(2)two-ended设备:包括口令令牌、终端认证设备、链路加密设备和消息认证设备。口
令令牌日益受到大家欢迎,因为它在认证线路另一端的用户时不需考虑用户的位置及网络的
联接类型。它比安全调制解调器更加安全,因为它允许用户移动,并且禁止前向呼叫。
口令令牌由两部分组成,运行于主机上与主机操作系统和大多数常用访问控制软件包接
口的软件,及类似于一个接卡箱运算器的硬件设备。此软件和硬件实现相同的密码算法。当
一个用户登录时,主机产生一个随机数给用户,用户将该随机数加密后将结果返回给主机;与
此同时,运行于主机上的软件也作同样的加密运算。主机将这两个结果进行对比,如果一致
,则准予登录。
终端认证设备是指将各个终端唯一编码,以利于主机识别的软件及硬件系统。只有带有
正确的网络接口卡(NIC)标识符的设备才允许登录。
链路加密设备提供用于指导线路的最高程度的安全保障。此类系统中,加密盒置于线路
的两端,这样可确保传送数据的可信性和完整性。唯一的加密密钥可用于终端认证。
消息认证设备用于保证传送消息的完整性。它们通常用于EFT等更加注重消息不被更改
的应用领域。一般采用基于DES的加密算法产生MAC码。
七、安全通信的控制
在第六部分中,我们就通信中采取的具体安全技术进行了较为详细的讨论。但很少涉及
安全通信的控制问题,如网络监控、安全审计、灾难恢复、密钥管理等。这里,我们将详细
讨论Micro-LAN-Mainframe网络环境中的用户身份认证、服务器认证及密钥管理技术。这三
个方面是紧密结合在一起的。
1.基于Smartcards的用户认证技术
用户身份认证是网络安全的一个重要方面,传统的基于口令的用户认证是十分脆弱的。
Smartcards是一类一话一密的认证工具,它的实现基于令牌技术。其基本思想是拥有两个一
致的、基于时间的加密算法,且这两个加密算法是同步的。当用户登录时,Smartcards和远
端系统同时对用户键入的某一个系统提示的数进行运算(这个数时刻变化),如果两边运行结
果相同,则证明用户是合法的。
在这一基本的Smartcards之上,还有一些变种,其实现原理是类似的。
2.kerboros用户认证及保密通信方案
对于分布式系统而言,使用Smartcards,就需要为每一个远地系统准备一个Smartcard,
这是十分繁琐的,MIT设计与开发的kerboros用户认证及保密通信方案实现了对用户的透明
,和对用户正在访问的网络类型的免疫。它同时还可用于节点间的保密通信及数据完整性的
校验。kerboros的核心是可信赖的第三方,即认证服务中心,它拥有每一个网络用户的数据
加密密钥,需要用户认证的网络服务经服务中心注册,且每一个此类服务持有与服务中心通
信的密钥。
对一个用户的认证分两步进行,第一步,kerboros认证工作站上的某用户;第二步,当该
用户要访问远地系统服务器时,kerboros起一个中介人的作用。
当用户首次登录时,工作站向服务器发一个请求,使用的密钥依据用户口令产生。服务
中心在验明用户身份后,产生一个ticket,所使用的密钥只适合于该ticket-granting服务。
此ticket包含用户名、用户IP地址、ticket-granting服务、当前时间、一个随机产生的密
钥等;服务中心然后将此ticket、会话密钥用用户密钥加密后传送给用户;用户将ticket解
密后,取出会话密钥。当用户想联接某网络服务器时,它首先向服务中心发一个请求,该请求
由两部分组成,用户先前收到的ticket和用户的身份、IP地址、联接服务器名及一个时间值
,此信息用第一次传回的会话密钥加密。服务中心对ticket解密后,使用其中的会话密钥对
用户请求信息解密。然后,服务中心向该用户提供一个可与它相联接的服务器通信的会话密
钥及一个ticket,该ticket用于与服务器通信。
kerboros方案基于私钥体制,认证服务中心可能成为网络瓶颈,同时认证过程及密钥管
理都十分复杂。
3.基于公钥体制的用户认证及保密通信方案
在ISO11568银行业密钥管理国际标准中,提出了一种基于公钥体制,依托密钥管理中心
而实现的密钥管理方案。该方案中,通信双方的会话密钥的传递由密钥管理中心完成,通信
双方的身份由中心予以公证。这样就造成了密钥管理中心的超负荷运转,使之成为网上瓶颈
,同时也有利于攻击者利用流量分析确定网络所在地。
一个改进的方案是基于公钥体制,依托密钥认证中心而实现的密钥管理方案。该方案中
,通信双方会话密钥的形成由双方通过交换密钥资料而自动完成,无须中心起中介作用,这样
就减轻了中心的负担,提高了效率。由于篇幅所限,这里不再展开讨论。
八、结论
计算机网络技术的迅速发展要求相应的网络安全保障,一个信息系统安全体系结构的确
立有助于安全型信息系统的建设,一个具体的安全系统的建设是一项系统工程,一个明晰的
安全策略对于安全系统的建设至关重要,Micro-LAN-Mainframe网络环境的信息安全是相对
的,但其丰富的安全技术内涵是值得我们学习和借鉴的。