① 保障网络安全的三项核心关键性技术
商用网络在互联网上得以运行,首先应建立或使原有的网络升级为内部网,而专用的内部网与公用的互联网的隔离则有赖于防火墙技术。有了防火墙,商家们便可以比较安全地在互联网上进行相应的商业活动。
1. 防火墙技术
“防火 墙”是一种形象的说法,其实它是一种由计算机硬件和软件的组合,使互联网与内部网之间建立起一个安关(scurity gateway),从而保护内部网免受非法用户的侵入。所谓防火墙就是一个把互联网与内部网隔开的屏障。 防火墙有二类,标准防火墙和双家网关。标准防火墙系统包 括一个UNIX工作站,该工作站的两端各接一个路由器进行缓冲。其中一个路由器的接口是外部世界,即公用网;另一个则联接内部网。标准防火墙使用专门的软件,并要求较高的,又称堡垒主机(bation host) 或应用层网关(applications layer gateway),它是一个单个的系统,但却能同时完成标准防火墙的所有功能。其优点是能运行更复杂的应用,同时防止在互联网和内部系统之间建立的任何直接的边疆,可以确保数据包不能直接从外部网络到达内部网络,反之亦然。随着防火墙技术的进步,双家网关的基础上又演化出两种防火墙配置,一种是隐蔽主机网关,另一种是隐蔽智能网关( 隐蔽子网)。隐蔽主机网关是当前一种常见的防火墙配置。顾名思义,这种配置一方面将路由器进行隐蔽,另一方面在互联网和内部网之间安装堡垒主机。堡垒主机装在内部网上,通过路由器的配置,使该孝喊堡垒主机成为内部网与互联网进行通信的系统。目前技术最为复杂而且安全级别最商的防火墙是隐蔽智能网关,它将网关隐藏在公共系统之后使其免遭直接攻击。隐蔽智能网关提供了对互联网服务进行几乎透明的访问,同时阻止了外部未授权访问者对专用网络的非法访问。一般来说,这种防火墙是最不容易被破坏的。
2. 数据加密技术
与防火墙配合使用的安全技术还有数据加密技术是为提高信息系统及数据的安全性和保密性,防止秘密数据被外部破析所采用的主要技术手段之一。首好随着信息技术的发展,网络安全与信息保密日益引起人们的关注。目前各国除了从法律上、管理上加强数据的安全保护外,从技术上分别在软件和硬件两方面采取措施,动着数据加密技术和物理防范技术的不断发展。按作用不同,数据加密技术主要分为数据传输、数据存储、数据完整性的鉴别以及密钥管理技术四种。
(1)数据传输加密技术。
目的是对传输中的数据流加密,常用的方针有线路加密和端——端加密两种。前者侧重在线路上而不考虑信源与信宿,是对保密信息通过各线路采用不同的加密密钥提供安全保护。后者则指信息由发送者端自动加密,并进入TCP/IP数据包回封,然后作为不可阅读和不可识别的数据穿过互联网,当这些信息一旦到达,目的地,被将自动重组、解密,成为可读数据。
(2)数据存储加密技术。
目是防止在存储环节上的数据失密,可分为密文存储和存取控制两种。前者一般是通过加密算法转换、附加密码、加密模块等方法实现; 后者则是对用户资格、格限加以审查和限制,防止非法用户存取数据或合法用户越权存取数据。
(3)数据完整性鉴别技术。
目的是对介入信息的传送、存取、处理的人的身份和相关数据内容进行验证,达到保密的要求,一般包括口令、密钥、身份、数据等项的鉴别,系统通过对比验证对象输入的特征值是否符合预先设定的参数,实现对数据的安全保护。
(4) 密钥管理技术。为了数据使用的方便,数据加密在许多场合集中表现为密钥的应用,因此密钥往往是保密与窃密的主要对象。密钥的媒体有: 磁卡、磁带、磁盘、半导体存储器等。密钥的管理技术包括密钥的产生、分配保存、更换与销毁等各环节上的保密措施。
3. 智能卡技术
与数据加密技术紧密相关的另一项技术则是智能卡技术。所谓智能卡就是密钥的一种媒体,一般就像巧芹野信用卡一样,由授权用户所持有并由该用户赋与它一个口令或密码字。该密码与内部网络服务器上注册的密码一致。当口令与身份特征共同使用时,智能卡的保密性能还是相当有效的。网络安全和数据保护达些防范措施都有一定的限度,并不是越安全就越可靠。因而,在看一个内部网是否安全时不仅要考察其手段,而更重要的是对该网络所采取的各种措施,其中不光是物理防范,还有人员的素质等其他“软”因素,进行综合评估,从而得出是否安全的结论。
② 网络安全技术有哪几种【关于网络安全技术及防护】
[摘 要]随着的迅速发展,网络安全性已成为迫切需要解决的问题。随着计算机网络的发展越来越深入,计算机系统的安全性就日益突出和复杂。首先从网络安全内涵开始,对其面临的威胁及主要影响因素进行分析,重点介绍几种普遍的安全技术及其防护技术的发展趋势。
[关键词]网络安全威胁防护技术趋势
中图分类号:TP3文献标识码:A文章编号:1671-7597(2009)1210104-02
一、计算机网络安全概述
(一)网络安全的定义
国际标准化组织(ISO)将计算机安全定义为“为数据处理系统建立和采取的技术和管理的安全保护,保护计算机硬件、软件数据不因偶然和恶意的原因而遭到破坏、更改和泄露。”我国自己提出的定义是:“计算机系统的硬件、软件、数据受到保护,不因偶然的或恶意的原因而遭到破坏、更改、泄露,系统能连续正常运行。”因此,所谓网络安全就是指基于网络的互联互通和运作而涉及的物理线路和连接的安全,网络系统的安全,操作系统的安全,应用服务的安全和人员管理的安全等几个方面。总的说来,计算机网络橘轿的安全性,是由数据的安全性、通信的安全性和管理人员的安全意识三部分组成。①
(二)影响计算机网络安全的主要因素
计算机网络安全受到的安全威胁是来自各个方面的,一般来说,影响计算机网络安全的因世伍圆素主要有以下几个方面:
1.计算机网络使信息的收集方便而且快速,信息的价值剧增,吸引了许多网上黑客前来攻击。
2.现有的计算机系统皆有安全漏洞,使网络入侵成为可能。一般操作系统的体系结构其本身是不安全的,这也是计算机系统不安全的根本原因之一,操作系统的程序是可以动态连接的,包括FO的驱动程序与系统服务,都可以用打“补丁”的方式进行动态连接,为黑客的侵入和病毒的产生提供了一个好环境。
3.网络系统中数据的安全问题。网络中的信息数据是存放在计算机数据库中的,通常也指存放在服务器中的信息集,供不同的用户来共享,数据库存在不安全性和危险性,因为在数据库系统中存放着大量重要的信息资源,在用户共享资源时可能会出现以下现象:授权用户超出了他们的访问权限进行更改活动,非法用户绕过安全内核,窃取信息资源等。
4.远程访问控制使得每个主机甚至可以被国外的黑客攻击。网络黑客是计算机网络发展的产物,黑客攻击,早在10多年前的主机终端时代就已出现,随着Internet的发展,现代黑客则从以系统为主的攻击转变到以网络为主的攻击,利用网络窃取重要的情报,毁坏数据和信息。
5.目前的计算机病毒不但可以破坏计算机硬件,而且可以破坏网络安全系统并通过网络破坏更多的计算机。
二、计算机网络所面临的威胁及攻击
(一)管理的欠缺
网络系统的严格管理是企业、机构及用户免受攻击的重要措施。事实上,很多企业、机构及用户的网站或系统都疏于这方面的管理。据IT界企业团体ITAA的调查显示,美国90%的IT企业对黑客攻击准备不足。目前,美国75~85%的网站都抵挡不住黑客的攻击,约有75%的企业网上信息失窃,其中25%的企业损失在25万美元以上。此外,管理的缺陷还可能出现系统内部人员泄露机密或外部人员通过非法手段截获而导致机密信息的泄漏,从而为一些不法分子制造了可乘之机。②
(二)网络的缺陷及软件的漏洞
因特网的共享性和开放性使网上信息安全存在先天不足,因为其赖以生存的TCP/IP协议,缺乏相应的安全机制,而且因特网最初的设计考虑是该网不会因局部故障而影响信息的传输,基本没有考虑安全问题,因此它在安全可靠、服务质量、带宽和方便性等方面存在着不适应性。此外,随着软件系统规模的不断增大,系统中的安搜塌全漏洞或“后门”也不可避免地存在,比如我们常用的操作系统,无论是Windows还是UNIX都存在或多或少的安全漏洞,众多的各类服务器、浏览器、一些桌面软件等等都被发现过存在安全隐患。
(三)计算机病毒
病毒是计算机中最让人头痛,也是最普遍的安全威胁,几乎每一个用过电脑的人都受到过病毒或多或少的威胁。大到系统崩溃,数据丢失,小到影响系统性能,甚至有的病毒只是开个玩笑。
(四)黑客的攻击
黑客是影响网络安全的最主要因素之一。“黑客”是英文“Hacker”的译音,原意是用来形容独立思考,然而却奉公守法的计算机迷,热衷于设计和编制计算机程序的程序设计者和编程人员。然而,随着社会发展和技术的进步“Hacker”的定义有了新的演绎,出现了一类专门利用计算机犯罪的人,即那些凭借自己所掌握的计算机技术,专门破坏计算机系统和网络系统,窃取政治、军事、商业秘密,或者转移资金账户,窃取金钱,以及不露声色地捉弄他人,秘密进行计算机犯罪的人。
三、计算机网络的安全技术
通过对网络系统各个层次的分析可以给数据链路层网络层系统层数据库层和应用层提供全面的保护。
(一)加密技术
加密技术是网络安全的核心,现代密码技术发展至今二十余年,其技术已由传统的只注重保密性转移到保密性、真实性、完整性和可控性的完美结合。加密技术是解决网络上信息传输安全的主要方法,其核心是加密算法的设计。③
1.非对称密钥加密
在非对称机密体系中,密钥被分解为一对(即公开密钥和私有密钥),而且加密密钥与解密密钥不同,是一种利用公开加密密钥加密,利用不公开解密密钥解密的密码体制。
2.对称加密技术
在对称加密技术中,对信息的加密和解密都使用相同的钥匙,这种加密方法可简化加密处理过程。信息交换双方都不必彼此研究交换专用的加密算法。若在交换阶段私有密钥未曾泄漏,那么机密性和报文完整性就可以得以保证。
(二)网络防病毒技术
由于网络计算机病毒是网络系统最大的攻击者,具有强大的传染性和破坏力,网络防病毒技术已成为计算机网络安全的又一重要课题。防病毒技术可分为三种:病毒预防技术,病毒检测技术和病毒消除技术。④
1.病毒预防技术
计算机病毒的预防技术是指通过一定的技术手段防止计算机病毒对系统的破坏。计算机病毒的预防应包括对已知病毒的预防和对未知病毒的预防。预防病毒技术包括:磁盘引导区保护、加密可执行程序、读写控制技术、系统监控技术等。
2.病毒检测技术
计算机病毒的检测技术是指通过一定的技术判定出计算机病毒的一种技术。计算机病毒的检测技术有两种:一种是判断计算机病毒特征的监测技术。病毒特征包括病毒关键字、特征程序段内容、传染方式、文件长度的变化等。另一种是文件自身检测技术,这是一种不针对具体病毒程序的特征进行判断,而只是通过对文件自身特征的检验技术。
3.病毒消除技术
计算机病毒的消除技术是计算机病毒检测技术发展的必然结果,是计算机病毒传染程序的一种逆过程。但由于杀毒软件的更新是在病毒出现后才能研制,有很大的被动性和滞后性,而且由于计算机软件所要求的精确性,致使某些变种病毒无法消除,因而应经常升级杀毒软件。
4.入侵检测技术和网络监控技术
入侵检测(IDSIntrusion Detection System)是近年来发展起来的一种防范技术,综合采用了统计技术、规则方法、网络通信技术、人工智能、密码学、推理等技术和方法,其作用是监控网络和计算机系统是否出现被入侵或滥用的征兆。根据采用的分析技术可分为签名分析法和统计分析法。
(三)防火墙技术
网络防火墙技术是一种用来加强网络之间访问控制,防止外部网络用户以非法手段进入内部网络,访问内部网络资源,保护内部网络的特殊网络互联设备。
1.防火墙技术的定义
在网络中,防火墙是内部网络与外界网络之间的一道防御系统,通过它使得内部网络与Internet或者其他外部网络之间相互隔离,并通过限制网络互访来保护内部网络,但这些对数据的处理操作并不会妨碍人们对风险区域的访问。
2.防火墙的关键技术
根据防火墙所采用的技术不同,我们可以将它分为4种基本类型:包过滤型、网络地址转换型,代理型和监测型。⑤
(1)包过滤型。包过滤型产品是防火墙的初级产品,其技术依据是网络中的分包传输技术。网络上的数据都是以“包”为单位进行传输的,数据被分割成为一定大小的数据包,每一个数据包中都会包含一些特定信息,如数据的源地址、目标地址、TCP/UDP源端口和目标端口等。
(2)网络地址转换型。网络地址转换是一种用于把IP地址转换成临时的、外部的IP地址标准。它允许具有私有IP地址的内网访问因特网。
(3)代理型。代理型防火墙也可以被称为代理服务器,它的安全性要高于包过滤型产品,并已经开始向应用层发展。代理服务器位于客户机与服务器之间,完全阻挡了二者间的数据交流。当客户机需要使用服务器上的数据时,首先将数据请求发给代理服务器,代理服务器再根据这一请求向服务器索取数据,然后由代理服务器将数据传输给客户机。
(4)监测型。监测型防火墙是新一代的产品,这一技术实际已经超越了最初的防火墙定义。监测型防火墙能够对各层的数据进行主动、实时的监测,在对这些数据加以分析的基础上,监测型防火墙能够有效地判断出各层中的非法侵入。
四、网络安全防护的发展趋势
(一)加强病毒监控
随着病毒技术的发展,病毒的宿主也越来越多,在宿主增多的同时,传播途径也越来越广,目前较受关注的一项病毒注入技术是利用电磁波注入病毒。这种技术的基本设想是把计算机病毒调制在电磁信号并向计算机网络系统所在方向辐射,电磁信号通过网络中某些适当的节点进入网络,然后计算机病毒就在网络中传播,产生破坏作用。所以加强病毒监控成为网络安全防护的一项重要内容。
(二)建立安全可靠的虚拟专用网
虚拟专用网(VPN)系统采用复杂的算法来加密传输的信息,使分布在不同地方的专用网络在不可信任的公共网络上安全地通信。其工作流程大致如下:1.要保护的主机发送不加密信息到连接公共网络的虚拟专网设备;2.虚拟专网设备根据网络管理员设置的规则,确认是否需要对数据进行加密或让数据直接通过;3.对需要加密的数据,虚拟专网设备对整个数据包(包括要传送的数据、发送端和接收端的IP地址)进行加密和附上数字签名;4.虚拟专网设备加上新的数据包头,其中包括目的地虚拟专网设备需要的安全信息和一些初始化参数;5.虚拟专网设备对加密后数据、鉴别包以及源IP地址、目标虚拟专网设IP地址进行重新封装,重新封装后数据包通过虚拟通道在公网上传输;6.当数据包到达目标虚拟专网设备时,数字签名被核对无误后数据包被解密。
(三)强化管理
网络安全不只是一个单纯的技术问题,而且也是一个十分重要的管理问题。采取各种措施对计算机网络实施有效管理是计算机网络防护的主要内容之一。一般,计算机网络管理包括安全审计、行政管理、人事管理等几个方面的内容。安全审计是对计算机系统的安全事件进行收集、记录、分析、判断,并采取相应的安全措施进行处理的过程。
注释:
①李静,计算机网络安全与防范措施,湖南省政法管理部学院学报,2002,18(1):8.
②张宝剑,计算机安全与防护技术[M].机械工业,2003,1.
③王德秀,网络安全技术及应用,有线电视技术,2003,1.
④梅筱琴、蒲韵、廖凯生,计算机病毒防治与网络安全手册,海洋出版社,2004:9~2.
⑤余伟建、王凌,黑客攻击手段分析与防范,人民邮电出版社,2003:10~13.
参考文献:
[1]李静,计算机网络安全与防范措施,湖南省政法管理部学院学报,2002,18(1):8.
[2]王春、林海波,网络安全与防火墙技术,北京:清华大学出版社,2000:10~30.
[3]秦超、李素科、满成圆,网络与系统安全实用指南,北京航空航天大学出版社,2002.
[4]刘东华等着,网络与通信安全技术,人民邮电出版社,2002.
作者简介:
张尚理,男,硕士研究生,高级工程师,研究方向:网络安全。
③ 三级网络笔记第六章网络安全技术
第六章 网络安全技术
网络管理包括五个功能:配置管理,故障管理,性能管理,计费管理和安全管理。
代理位于被管理的设备内部,它把来自管理者的命令或信息请求转换为本设备特有的指令,完成管理者的指示,或返回它所在设备的信息。
管理者和代理之间的信息交换可以分为两种:从管理者到代理的管理操作;从代理到管理者的事件通知。
配置管理的目标是掌握和控制网络和系统的配置信息以及网络各设备的状态和连接管理。现代网络设备由硬件和设备驱动组禅巧成。
配置管理最主要的作用是可以增强网络管理者对网络配置的控制,它是通过对设备的配置数据提供快速的访问来实现的。
故障就是出现大量或严重错误需要修复的异常情况。故障管理是对计算机网络中的问题或故障进行定位的过程。
故障管理最主要的作用是通过提供网络管理者快速的检查问题并启动恢复过程的工具,使网络的可靠性得到增强。故障标签就是一个监视网络贺信键问题的前端进程。
性能管理的目标是衡量和呈现网络特性的各个方面,使网络的性能维持在一个可以接受的水平上。
性能管理包括监视和调整两大功能。
记费管理的目标是跟踪个人和团体用户对网络资源的使用情况,对其收取合理的费用。
记费管理的主要作用是网络管理者能测量和报告基于个人或团体用户的记费信息,分配资源并计算用户通过网络传输数据的费用,然后给用户开出帐单。
安全管理的目标是按照一定的方法控制对网络的访问,以保证网络不被侵害,并保证重要的信息不被未授权用户访问。
安全管理是对网络资源以及重要信息访问进行约束和控制。
在网络管理模型中,网络管理者和代理之间需要交换大量的管理信息,这一过程必须遵循统一的通信规范,我们把这个通信规范称为网络管理协议。
网络管理协议是高层网络应用协议,它建立在具体物理网络及其基础通信协议基础上,为网络管理平台服务。
目前使用的标准网络管理协议包括:简单网络管理协议SNMP,公共管理信息服务/协议CMIS/CMIP,和局域网个人管理协议LMMP等。
SNMP采用轮循监控方式。代理/管理站模式。
管理节点一般是面向工程应用的工作站级计算机,拥有很强的处理能力。代理节点可以是网络上任何类型的节点。SNMP是一个应用层协议 ,在TCP/IP网络中,它应用传输层和网络层的服务向其对等层传输信息。
CMIP的优点是安全性高,功能强大,不仅可用于传输管理数据,还可以执行一定的任务。
信息安全包括5个基本要素:机密性,完整性,可用性,可控性与可审查性。
3 D1级。D1级计算机系统标准规定对用户没有验证。例如DOS。WINDOS3。X及WINDOW 95(不在工作组方式中)。Apple的System7。X。
4 C1级提供自主式安全保护,它通过将用户和数据分离,满足自主需求。
C1级又称为选择安全保护系统,它描述了一种典型的用在Unix系统上的安全级别。
C1级要求硬件有一定的安全级别,用户在使用前必须登陆到系统。
C1级的防护的不足之处在与用户直接访问操作系统的根。
9 C2级提供比C1级系统更细微的自主式访问控制。为处理敏感信息所需要的最底安全级别。C2级别还包含有受控访问环境,该环境具有进一步限制用户执行一些命令或访问某些文件的权限,而且还加入了身份验证级别。例如UNIX系统。XENIX。Novell 3。0或更高版本。WINDOWS NT。
10 B1级称为标记安全防护,B1级支持多级安全。标记是指网上的一个对象在安全保护计划中是可识别且受保护的。B1级是第一种需要大量访问控制支持的级别。安全级别存在保密,级别。
11 B2又称为坦铅结构化保护,他要求计算机系统中的所有对象都要加上标签,而且给设备分配安全级别。B2级系统的关键安全硬件/软件部件必须建立在一个形式的安全方法模式上。
12 B3级又叫安全域,要求用户工作站或终端通过可信任途径连接到网络系统。而且这一级采用硬件来保护安全系统的存储区。
B3级系统的关键安全部件必须理解所有客体到主体的访问,必须是防窜扰的,而且必须足够小以便分析与测试。
30 A1 安全级别,表明系统提供了面的安全,又叫做验证设计。所有来自构成系统的部件来源必须有安全保证,以此保证系统的完善和安全,安全措施还必须担保在销售过程中,系统部件不受伤害。
网络安全从本质上讲就是网络上的信息安全。凡是涉及到网络信息的保密性,完整性,可用性,真实性和可控性的相关技术和理论都是网络安全的研究领域。
安全策约是在一个特定的环境里,为保证提供一定级别的安全保护所必须遵守的规则。安全策约模型包括了建立安全环境的三个重要组成部分:威严的法律,先进的技术和严格的管理。
网络安全是网络系统的硬件,软件以及系统中的数据受到保护,不会由于偶然或恶意的原因而遭到破坏,更改,泄露,系统能连续,可靠和正常的运行,网络服务不中断。
保证安全性的所有机制包括以下两部分:
1 对被传送的信息进行与安全相关的转换。
2 两个主体共享不希望对手得知的保密信息。
安全威胁是某个人,物,事或概念对某个资源的机密性,完整性,可用性或合法性所造成的危害。某种攻击就是某种威胁的具体实现。
安全威胁分为故意的和偶然的两类。故意威胁又可以分为被动和主动两类。
中断是系统资源遭到破坏或变的不能使用。这是对可用性的攻击。
截取是未授权的实体得到了资源的访问权。这是对保密性的攻击。
修改是未授权的实体不仅得到了访问权,而且还篡改了资源。这是对完整性的攻击。
捏造是未授权的实体向系统中插入伪造的对象。这是对真实性的攻击。
被动攻击的特点是偷听或监视传送。其目的是获得正在传送的信息。被动攻击有:泄露信息内容和通信量分析等。
主动攻击涉及修改数据流或创建错误的数据流,它包括假冒,重放,修改信息和拒绝服务等。
假冒是一个实体假装成另一个实体。假冒攻击通常包括一种其他形式的主动攻击。 重放涉及被动捕获数据单元以及后来的重新发送,以产生未经授权的效果。
修改消息意味着改变了真实消息的部分内容,或将消息延迟或重新排序,导致未授权的操作。
拒绝服务的禁止对通信工具的正常使用或管理。这种攻击拥有特定的目标。另一种拒绝服务的形式是整个网络的中断,这可以通过使网络失效而实现,或通过消息过载使网络性能降低。
防止主动攻击的做法是对攻击进行检测,并从它引起的中断或延迟中恢复过来。
从网络高层协议角度看,攻击方法可以概括为:服务攻击与非服务攻击。
服务攻击是针对某种特定网络服务的攻击。
非服务攻击不针对某项具体应用服务,而是基于网络层等低层协议进行的。
非服务攻击利用协议或操作系统实现协议时的漏洞来达到攻击的目的,是一种更有效的攻击手段。
网络安全的基本目标是实现信息的机密性,完整性,可用性和合法性。
主要的可实现威胁:
3 渗入威胁:假冒,旁路控制,授权侵犯。
4 植入威胁:特洛伊木马,陷门。
病毒是能够通过修改其他程序而感染它们的一种程序,修改后的程序里面包含了病毒程序的一个副本,这样它们就能继续感染其他程序。
网络反病毒技术包括预防病毒,检测病毒和消毒三种技术。
1 预防病毒技术。
它通过自身长驻系统内存,优先获得系统的控制权,监视和判断系统中是或有病毒存在,进而阻止计算机病毒进入计算机系统对系统进行破坏。这类技术有:加密可执行程序,引导区保护,系统监控与读写控制。
2.检测病毒技术。
通过对计算机病毒的特征来进行判断的技术。如自身效验,关键字,文件长度的变化等。
3.消毒技术。
通过对计算机病毒的分析,开发出具有删除病毒程序并恢复原元件的软件。
网络反病毒技术的具体实现方法包括对网络服务器中的文件进行频繁地扫描和检测,在工作站上用防病毒芯片和对网络目录以及文件设置访问权限等。
网络信息系统安全管理三个原则:
1 多人负责原则。
2 任期有限原则。
3 职责分离原则。
保密学是研究密码系统或通信安全的科学,它包含两个分支:密码学和密码分析学。
需要隐藏的消息叫做明文。明文被变换成另一种隐藏形式被称为密文。这种变换叫做加密。加密的逆过程叫组解密。对明文进行加密所采用的一组规则称为加密算法。对密文解密时采用的一组规则称为解密算法。加密算法和解密算法通常是在一组密钥控制下进行的,加密算法所采用的密钥成为加密密钥,解密算法所使用的密钥叫做解密密钥。
密码系统通常从3个独立的方面进行分类:
1 按将明文转化为密文的操作类型分为:置换密码和易位密码。
所有加密算法都是建立在两个通用原则之上:置换和易位。
2 按明文的处理方法可分为:分组密码(块密码)和序列密码(流密码)。
3 按密钥的使用个数分为:对称密码体制和非对称密码体制。
如果发送方使用的加密密钥和接受方使用的解密密钥相同,或从其中一个密钥易于的出另一个密钥,这样的系统叫做对称的,但密钥或常规加密系统。如果发送放使用的加密密钥和接受方使用的解密密钥不相同,从其中一个密钥难以推出另一个密钥,这样的系统就叫做不对称的,双密钥或公钥加密系统。
分组密码的加密方式是首先将明文序列以固定长度进行分组,每一组明文用相同的密钥和加密函数进行运算。
分组密码设计的核心上构造既具有可逆性又有很强的线性的算法。
序列密码的加密过程是将报文,话音,图象,数据等原始信息转化成明文数据序列,然后将它同密钥序列进行异或运算。生成密文序列发送给接受者。
数据加密技术可以分为3类:对称型加密,不对称型加密和不可逆加密。
对称加密使用单个密钥对数据进行加密或解密。
不对称加密算法也称为公开加密算法,其特点是有两个密钥,只有两者搭配使用才能完成加密和解密的全过程。
不对称加密的另一用法称为“数字签名”,既数据源使用其私有密钥对数据的效验和或其他与数据内容有关的变量进行加密,而数据接受方则用相应的公用密钥解读“数字签名”,并将解读结果用于对数据完整性的检验。
不可逆加密算法的特征是加密过程不需要密钥,并且经过加密的数据无法被解密,只有同样输入的输入数据经过同样的不可逆算法才能得到同样的加密数据。
加密技术应用于网络安全通常有两种形式,既面向网络和面向应用程序服务。
面向网络服务的加密技术通常工作在网络层或传输层,使用经过加密的数据包传送,认证网络路由及其其他网络协议所需的信息,从而保证网络的连通性和可用性不受侵害。
面向网络应用程序服务的加密技术使用则是目前较为流行的加密技术的使用方法。
从通信网络的传输方面,数据加密技术可以分为3类:链路加密方式,节点到节点方式和端到端方式。
链路加密方式是一般网络通信安全主要采用的方式。
节点到节点加密方式是为了解决在节点中数据是明文的缺点,在中间节点里装有加,解密的保护装置,由这个装置来完成一个密钥向另一个密钥的变换。
在端到端机密方式中,由发送方加密的数据在没有到达最终目的节点之前是不被解密的。
试图发现明文或密钥的过程叫做密码分析。
算法实际进行的置换和转换由保密密钥决定。
密文由保密密钥和明文决定。
对称加密有两个安全要求:
1 需要强大的加密算法。
2 发送方和接受方必须用安全的方式来获得保密密钥的副本。
常规机密的安全性取决于密钥的保密性,而不是算法的保密性。
IDEA算法被认为是当今最安全的分组密码算法。
公开密钥加密又叫做非对称加密。
公钥密码体制有两个基本的模型,一种是加密模型,一种是认证模型。
通常公钥加密时候使用一个密钥,在解密时使用不同但相关的密钥。
常规加密使用的密钥叫做保密密钥。公钥加密使用的密钥对叫做公钥或私钥。
RSA体制被认为是现在理论上最为成熟完善的一种公钥密码体制。
密钥的生存周期是指授权使用该密钥的周期。
在实际中,存储密钥最安全的方法就是将其放在物理上安全的地方。
密钥登记包括将产生的密钥与特定的应用绑定在一起。
密钥管理的重要内容就是解决密钥的分发问题。
密钥销毁包括清除一个密钥的所有踪迹。
密钥分发技术是将密钥发送到数据交换的两方,而其他人无法看到的地方。
数字证书是一条数字签名的消息,它通常用与证明某个实体的公钥的有效性。数字证书是一个数字结构,具有一种公共的格式,它将某一个成员的识别符和一个公钥值绑定在一起。人们采用数字证书来分发公钥。
序列号:由证书颁发者分配的本证书的标示符。
认证是防止主动攻击的重要技术,它对于开放环境中的各种信息系统的安全有重要作用。
认证是验证一个最终用户或设备的声明身份的过程。
主要目的为:
4 验证信息的发送者是真正的,而不是冒充的,这称为信源识别。
5 验证信息的完整性,保证信息在传送过程中未被窜改,重放或延迟等。
认证过程通常涉及加密和密钥交换。
帐户名和口令认证方式是最常用的一种认证方式。
授权是把访问权授予某一个用户,用户组或指定系统的过程。
访问控制是限制系统中的信息只能流到网络中的授权个人或系统。
有关认证使用的技术主要有:消息认证,身份认证和数字签名。
消息认证的内容包括为:
1 证实消息的信源和信宿。
2 消息内容是或曾受到偶然或有意的篡改。
3 消息的序号和时间性。
消息认证的一般方法为:产生一个附件。
身份认证大致分为3类:
1 个人知道的某种事物。
2 个人持证
3 个人特征。
口令或个人识别码机制是被广泛研究和使用的一种身份验证方法,也是最实用的认证系统所依赖的一种机制。
为了使口令更加安全,可以通过加密口令或修改加密方法来提供更强健的方法,这就是一次性口令方案,常见的有S/KEY和令牌口令认证方案。
持证为个人持有物。
数字签名的两种格式:
2 经过密码变换的被签名信息整体。
3 附加在被签消息之后或某个特定位置上的一段签名图样。
对与一个连接来说,维持认证的办法是同时使用连接完整性服务。
防火墙总体上分为滤,应用级网关和代理服务等几大类型。
数据滤技术是在网络层对数据包进行选择。
应用级网关是在网络应用层上建立协议过滤和转发功能。
代理服务也称链路级网关或TCP通道,也有人将它归于应用级网关一类。
防火墙是设置在不同网络或网络安全域之间的一系列不见的组合。它可以通过检测,限制,更改跨越防火墙的数据流,尽可能的对外部屏蔽网络内部的消息,结构和运行情况,以此来实现网络的安全保护。
防火墙的设计目标是:
1 进出内部网的通信量必须通过防火墙。
2 只有那些在内部网安全策约中定义了的合法的通信量才能进出防火墙。
3 防火墙自身应该防止渗透。
防火墙能有效的防止外来的入侵,它在网络系统中的作用是:
1 控制进出网络的信息流向和信息包。
2 提供使用和流量的日志和审记。
3 隐藏内部IP以及网络结构细节。
4 提供虚拟专用网功能。
通常有两种设计策约:允许所有服务除非被明确禁止;禁止所有服务除非被明确允许。
防火墙实现站点安全策约的技术:
3 服务控制。确定在围墙外面和里面可以访问的INTERNET服务类型。
4 方向控制。启动特定的服务请求并允许它通过防火墙,这些操作具有方向性。
5 用户控制。根据请求访问的用户来确定是或提供该服务。
6 行为控制。控制如何使用某种特定的服务。
影响防火墙系统设计,安装和使用的网络策约可以分为两级:
高级的网络策约定义允许和禁止的服务以及如何使用服务。
低级的网络策约描述了防火墙如何限制和过滤在高级策约中定义的服务。
④ 计算机网络安全数据加密技术的运用
计算机网络安全数据加密技术的运用
在计算机网络的运行过程中,应用系统离不开数据的传输,不论是各种服务还是最基础的运行都要通过数据的传输,所以,保证数据传输的安全是保证计算机网络安全的核心。认证认证技术的应用能有效的核实用户的身信息,保障网络安全,其中最为常见的认证方式是数字签名技术。
摘要: 随着信息化普及范围越来越大,网络安全问题也逐渐凸显,导致网络外部与内部均面临这多项威胁,而加密技术则是保障网络安全的关键性技术,在网络安全防护中起到了决定性作用。本文基于上述背景,从计算机网络安全现状和加密技术应用现状出发进行分析,并以此为依据,本文主要探讨了数据加密技术在网络安全中的具体应用。
关键词: 计算机网络安全;数据加密;应用
随着计算机网络普及范围越来越大,网络安全事件也越来越多,因此,用户对网络的安全性能要求越发严格,尤其是信息数据的保密性能。有效保障网络安全是目前面临的巨大挑战,一方面,老式的防病毒技术已无法满足现在的加密标准要求,另一方面,网络上的恶意攻击事件层出不穷。加密技术则是解决网络安全问题的主要技术,目前在计算机网络中应用广泛,从一定程度上起到了提高信息数据传输的安全性。
1计算机网络安全受到威胁的主要因素
1.1操作系统存在漏洞
计算机的操作系统是所有程序运行的环境,作为整个电脑的支撑软件,操作系统如果存在隐患,入侵者就有可能通过窃取用户口令进一步操作整个计算机的操作系统,得到用户个人残留在各个程序中的个人信息;如果系统的CPU程序、系统掌管内存存在隐患,入侵者就可以利用漏洞导致计算机或服务器瘫痪;如果系统在网络安装程序、上传文件等地方出现安全漏洞,在用户的传输过程中入侵者就可以利用间谍程序进行监视,这些隐患都是通过不安全的程序进入操作系统,所以在日常操作的过程中,要尽量避免使用陌生软件。
1.2网络安全隐患
网络是获取和发布各类信息十分自由的平台,这种自由也导致了网络面临的威胁较多。网络安全攻击有传输线攻击、计算机软件的硬件攻击、网络协议攻击等,其中网络协议不安全因素最为关键。计算机协议主要有TCP/IP协议,FTPNFS等协议,如果入侵者利用协议中存在的漏洞,就能通过搜索用户名得到机器的密码口令,对计算机的防火墙进行攻击。
2数据加密技术的原理
在计算机网络的运行过程中,应用系统离不开数据的传输,不论是各种服务还是最基础的运行都要通过数据的传输,所以,保证数据传输的安全是保证计算机网络安全的核心。数据加密技术是按照某种算法,将原来的文件或数据进行处理,使与原来的“明文”变为一段不可读的代码的“密文”,这种代码只有通过相应的密钥才能被读取,显示其原来的内容,通过这种方式达到保护数据不被入侵者窃取、阅读的目的。
3数据加密技术在计算机网络安全中的应用
3.1数据加密
按照确定的密码算法将敏感的明文数据转换成难以识别的密文数据,通过使用不同密钥,可用同一种算法把相同的明文加密为不同密文的数据保护方法叫做数据加密。数据加密的方式主要有节点加密,链路加密和端到端加密。在“网上银行”兴起的前提下,银行网络系统的安全问题十分重要,数据加密系统作为新的安全措施显现出许多优点,得到了各大银行中采用,通过数据加密技术和网络交换设备的联动,即在交换机或防火墙在运行过程中,各种数据流信息会上报安全设备,数字加密系统对上报的信息和数据流进行检测。在发现网络安全隐患时进行针对性的动作,并将安全事件的.反应动作发送给防火墙。通过交换机或防火墙精确地关闭或断开端口,取得了很好的安全效果
3.2密钥技术
密钥的作用是加密和解码数据,分私人和公用两种。私人密钥的安全性现对较高,因为得到了使用双方的认可,但当目的不同所需的密钥不同时会出现麻烦和错误,而公用密钥操作简单,可以弥补这个缺点。在操作时传输方用公用密钥,接收方用私人密钥,就很好的解决了问题,并且数据安全性较高。例如:使用信用卡时,商家的终端解密密钥能解开并读取用户信息,再将信息发送到发行信用卡的公司,能确定用户使用权限但不能获取用户信息,达到方便且安全的效果。
3.3数总签名
认证认证技术的应用能有效的核实用户的身信息,保障网络安全,其中最为常见的认证方式是数字签名技术。此技术以加密技术为基础,对加密解密技术方式进行核实,采用最多的应用是公用密钥的数字签名和私人密钥的数字签名。如上文所述,私人密钥的数字签名是通过双方认证的,可能会存在一方篡改信息的情况,此时要引入第三方认证,公用密钥就避免了这种麻烦。例如在国内税务行业中,数字签名认证为网上税务业务的办理提供了安全保障。
4结语
综上,随着经济的发展,信息时代的更新十分迅速,网络恶意攻击和木马病毒等也层出不穷,操作系统技术再高还是会有安全漏洞。所以,建立完善的防护体系,注重管理网络安全应用才能有效的保护信息安全,因此,技术人员要跟随网络发展的脚步,不断完善安全防护系统,才能更好的保护用户信息安全。
参考文献
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