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网络安全技术概论

2010-03-15

网络安全技术指致力于解决诸如如何有效进行介入控制,以及何如保证数据传输的安全性的技术手段,主要包括物理安全分析技术,网络结构安全分析技术,系统安全分析技术,管理安全分析技术,及其它的安全服务和安全机制策略。  21世纪全世

网络安全技术指致力于解决诸如如何有效进行介入控制,以及何如保证数据传输的安全性的技术手段,主要包括物理安全分析技术,网络结构安全分析技术,系统安全分析技术,管理安全分析技术,及其它的安全服务和安全机制策略。
  21世纪全世界的计算机都将通过Internet联到一起,信息安全的内涵也就发生了根本的变化.它不仅从一般性的防卫变成了一种非常普通的防范,而且还从一种专门的领域变成了无处不在.当人类步入21世纪这一信息社会,网络社会的时候,我国将建立起一套完整的网络安全体系,特别是从政策上和法律上建立起有中国自己特色的网络安全体系.
  一个国家的信息安全体系实际上包括国家的法规和政策,以及技术与市场的发展平台.我国在构建信息防卫系统时,应着力发展自己独特的安全产品,我国要想真正解决网络安全问题,最终的办法就是通过发展民族的安全产业,带动我国网络安全技术的整体提高.
  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,需要国家政策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.
  信息安全是国家发展所面临的一个重要问题.对于这个问题,我们还没有从系统的规划上去考虑它,从技术上,产业上,政策上来发展它.政府不仅应该看见信息安全的发展是我国高科技产业的一部分,而且应该看到,发展安全产业的政策是信息安全保障系统的一个重要组成部分,甚至应该看到它对我国未来电子化,信息化的发展将起到非常重要的作用.
技术分类
一.虚拟网技术

  虚拟网技术主要基于近年发展的局域网交换技术(ATM和以太网交换)。交换技术将传统的基于广播的局域网技术发展为面向连接的技术。因此,网管系统有能力限制局域网通讯的范围而无需通过开销很大的路由器
  由以上运行机制带来的网络安全的好处是显而易见的:信息只到达应该到达的地点。因此、防止了大部分基于网络监听的入侵手段。通过虚拟网设置的访问控制,使在虚拟网外的网络节点不能直接访问虚拟网内节点。但是,虚拟网技术也带来了新的安全问题:
  执行虚拟网交换的设备越来越复杂,从而成为被攻击的对象。
  基于网络广播原理的入侵监控技术在高速交换网络内需要特殊的设置。
  基于MAC的VLAN不能防止MAC欺骗攻击。
  以太网从本质上基于广播机制,但应用了交换器和VLAN技术后,实际上转变为点到点通讯,除非设置了监听口,信息交换也不会存在监听和插入(改变)问题。
  但是,采用基于MAC的VLAN划分将面临假冒MAC地址的攻击。因此,VLAN的划分最好基于交换机端口。但这要求整个网络桌面使用交换端口或每个交换端口所在的网段机器均属于相同的VLAN。
  网络层通讯可以跨越路由器,因此攻击可以从远方发起。IP协议族各厂家实现的不完善,因此,在网络层发现的安全漏洞相对更多,如IP sweep, teardrop, sync-flood, IP spoofing攻击等。
  
二.防火墙枝术

  
  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通过外部网络进入内部网络,访问内部网络资源,保护内部网络操作环境的特殊网络互联设备.它对两个或多个网络之间传输的数据包如链接方式按照一定的安全策略来实施检查,以决定网络之间的通信是否被允许,并监视网络运行状态.
  防火墙产品主要有堡垒主机,包过滤路由器,应用层网关(代理服务器)以及电路层网关,屏蔽主机防火墙,双宿主机等类型.
  虽然防火墙是保护网络免遭黑客袭击的有效手段,但也有明显不足:无法防范通过防火墙以外的其它途径的攻击,不能防止来自内部变节者和不经心的用户们带来的威胁,也不能完全防止传送已感染病毒的软件或文件,以及无法防范数据驱动型的攻击.
  自从1986年美国Digital公司在Internet上安装了全球第一个商用防火墙系统,提出了防火墙概念后,防火墙技术得到了飞速的发展.国内外已有数十家公司推出了功能各不相同的防火墙产品系列.
  防火墙处于5层网络安全体系中的最底层,属于网络层安全技术范畴.在这一层上,企业对安全系统提出的问题是:所有的IP是否都能访问到企业的内部网络系统 如果答案是"是",则说明企业内部网还没有在网络层采取相应的防范措施.
  作为内部网络与外部公共网络之间的第一道屏障,防火墙是最先受到人们重视的网络安全产品之一.虽然从理论上看,防火墙处于网络安全的最底层,负责网络间的安全认证与传输,但随着网络安全技术的整体发展和网络应用的不断变化,现代防火墙技术已经逐步走向网络层之外的其他安全层次,不仅要完成传统防火墙的过滤任务,同时还能为各种网络应用提供相应的安全服务.另外还有多种防火墙产品正朝着数据安全与用户认证,防止病毒与黑客侵入等方向发展.
  1、使用Firewall的益处
  保护脆弱的服务
  通过过滤不安全的服务,Firewall可以极大地提高网络安全和减少子网中主机的风险。
  例如,Firewall可以禁止NIS、NFS服务通过,Firewall同时可以拒绝源路由和ICMP重定向封包。
  控制对系统的访问
  Firewall可以提供对系统的访问控制。如允许从外部访问某些主机,同时禁止访问另外的主机。例如,Firewall允许外部访问特定的Mail Server和Web Server。
  集中的安全管理
  Firewall对企业内部网实现集中的安全管理,在Firewall定义的安全规则可以运用于整个内部网络系统,而无须在内部网每台机器上分别设立安全策略。如在Firewall可以定义不同的认证方法,而不需在每台机器上分别安装特定的认证软件。外部用户也只需要经过—次认证即可访问内部网。
  增强的保密性
  使用Firewall可以阻止攻击者获取攻击网络系统的有用信息,如Finger和DNS。
  记录和统计网络利用数据以及非法使用数据
  Firewall可以记录和统计通过Firewall的网络通讯,提供关于网络使用的统计数据,并且,Firewall可以提供统计数据,来判断可能的攻击和探测。
  策略执行
  Firewall提供了制定和执行网络安全策略的手段。未设置Firewall时,网络安全取决于每台主机的用户。
  2、 设置Firewall的要素
  网络策略
  影响Firewall系统设计、安装和使用的网络策略可分为两级,高级的网络策略定义允许和禁止的服务以及如何使用服务,低级的网络策略描述Firewall如何限制和过滤在高级策略中定义的服务。
  服务访问策略
  服务访问策略集中在Internet访问服务以及外部网络访问(如拨入策略、SLIP/PPP连接等)。
  服务访问策略必须是可行的和合理的。可行的策略必须在阻止己知的网络风险和提供用户服务之间获得平衡。典型的服务访问策略是:允许通过增强认证的用户在必要的情况下从Internet访问某些内部主机和服务;允许内部用户访问指定的Internet主机和服务。
  Firewall设计策略
  Firewall设计策略基于特定的firewall,定义完成服务访问策略的规则。通常有两种基本的设计策略:
  允许任何服务除非被明确禁止;
  禁止任何服务除非被明确允许。
  通常采用第二种类型的设计策略。
  3、 Firewall的基本分类
  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.防火墙通过读取数据包中的地址信息来判断这些"包"是否来自可信任的安全站点 ,一旦发现来自危险站点的数据包,防火墙便会将这些数据拒之门外.系统管理员也可以根据实际情况灵活制订判断规则.
  包过滤技术的优点是简单实用,实现成本较低,在应用环境比较简单的情况下,能够以较小的代价在一定程度上保证系统的安全.
  但包过滤技术的缺陷也是明显的.包过滤技术是一种完全基于网络层的安全技术,只能根据数据包的来源,目标和端口等网络信息进行判断,无法识别基于应用层的恶意侵入,如恶意的Java小程序以及电子邮件中附带的病毒.有经验的黑客很容易伪造IP地址,骗过包过滤型防火墙.
  网络地址转换(NAT)
  是一种用于把IP地址转换成临时的,外部的,注册的IP地址标准.它允许具有私有IP地址的内部网络访问因特网.它还意味着用户不许要为其网络中每一台机器取得注册的IP地址.
  在内部网络通过安全网卡访问外部网络时,将产生一个映射记录.系统将外出的源地址和源端口映射为一个伪装的地址和端口,让这个伪装的地址和端口通过非安全网卡与外部网络连接,这样对外就隐藏了真实的内部网络地址.在外部网络通过非安全网卡访问内部网络时,它并不知道内部网络的连接情况,而只是通过一个开放的IP地址和端口来请求访问.OLM防火墙根据预先定义好的映射规则来判断这个访问是否安全.当符合规则时,防火墙认为访问是安全的,可以接受访问请求,也可以将连接请求映射到不同的内部计算机中.当不符合规则时,防火墙认为该访问是不安全的,不能被接受,防火墙将屏蔽外部的连接请求.网络地址转换的过程对于用户来说是透明的,不需要用户进行设置,用户只要进行常规操作即可.
  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.从客户机来看,代理服务器相当于一台真正的服务器;而从服务器来看,代理服务器又是一台真正的客户机.当客户机需要使用服务器上的数据时,首先将数

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