计算机信息网络的安全问题

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【摘 要 】当前计算机网络广泛应用为人们所关注,计算机网络安全显得非常重要,必须采取有力的措施来保证计算机网络的安全.本文分析了计算机网络安全体系的含义以及其安全机制,并对于当前网络安全应涉及的一些内容做了介绍.

【关 键 词 】网络安全,计算机,网络通信

1.引言

计算机技术正在日新月异地迅猛发展,功能强大的计算机和Intra/Inter在世界范围内普及.信息化和网络化是当今世界经济与社会发展的大趋势,信息资源的深入开发利用以及各行各业的信息化、网络化己经迅速展开,全社会广泛应用信息技术,计算机网络广泛应用为人们所关注.

面对当前严重危害计算机网络的种种威胁,必须采取有力的措施来保证计算机网络的安全.但是现有的计算机网络大多数在建立之初都忽略了安全问题,即使考虑了安全,也仅把安全机制建立在物理安全机制上.本文分析了计算机网络安全体系的含义以及其安全机制,并对于当前网络安全应涉及的一些内容做了介绍.

2.计算机网络安全机制分析

安全性机制是操作系统、软硬件功能部件、管理程序以及它们的任意组合,为一个信息系统的任意部件检测和防止被动与主动威胁的方法.各种安全机制中,加密有着最广泛的应用,并且可以提供最大程度的安全性.加密机制的主要应用是防止对机密性、完整性和鉴别的破坏.

数字签名是一种用于鉴别的重要技术.数字签名可以用于鉴别服务,也可以用于完整性服务和无拒绝服务.当数字签名用于无拒绝服务时,它是和公证一起使用的.公证是通过可信任的第三方来验证（鉴别）消息的.

对于网络终端用户来说,最通常的安全性经历是通过使用口令来实现访问控制.口令是一个字符串,用来对身份进行鉴别.在获得对数据的访问权之前,通常要求用户提交一个口令,以满足安全性要求.还有各种用于身份鉴别的产品,它们采用了比上述方法更好的技术.例如：一些比较声音、手写签名、指纹的系统等.

3.网络安全标准体系结构

（1）用户安全层

用户安全层不属于OSI环境,由于OSI标准不考虑对非法用户的直接防范,但是非法用户进入网络系统后,对网络的安全威胁是严重的,而在此时,用户安全层可以对非法用户起到校验的作用.因此用户安全层是一项最基本的安全服务,也是一项重要的安全措施.

（2）应用安全层

包括OSI环境的应用层、表示层和会话层,应用安全层对域名服务、文件传输、电子邮件、远程终端等特定的网络应用已经制定了一系列的标准,为上层用户提供数据或信息语法的表示转换.负责系统内部的数据表示与抽象数据表示之间的转换工作,还可以进行数据的加/解密和压缩/解压缩等转换功能.

（3）端-端安全层

包括OSI环境的传输层,端-端安全层为上层用户提供不依赖于具体网络的高效、经济、透明的端-端数据传输服务.还可以通过上层用户提出的传输连接请求,或为其建立一条独立的网络连接,或为其建立多条网络连接来分流大量的数据,减少传输时间,或将多条传输连接复用对上层用户都是透明的.

（4）子网安全层

包括OSI环境的网络层,子网安全层的作用是将数据分成一定长度的分组,将分组穿过通信子网从信源传送到信宿.子网安全层可采用众多的安全技术：加密、访问控制、数字签名、路由选择控制、业务量填充和数据完整性,也正是它最能体现网络的特点.网间互连、网络控制、网络管理等功能主要在该层实现,因此子网安全层上实施安全技术的主要层次之一.

4.安全体系的实现

4.1 防火墙技术

“防火墙”（Firewall）安全保障技术主要是为了保护与互联网相连的企业内部网络或单独节点.防火墙是在内部网与外部网之间实施安全防范的系统,可被认为是一种访问控制机制,它具有简单实用的特点,并且透明度高,可以在不修改原有网络应用系统的情况下达到一定的安全要求.防火墙一方面通过检查、分析、过滤从内部网流出的IP包,尽可能地对外部网络屏蔽被保护网络或节点的信息、结构,另一方面对内屏蔽外部某些危险地址,实现对内部网络的保护.

4.2 数据加密与用户授权访问控制技术

与防火墙相比,数据加密与用户授权访问控制技术比较灵活,更加适用于开放网络.用户授权访问控制主要用于对静态信息的保护,需要系统级别的支持,一般在操作系统中实现.数据加密主要用于对动态信息的保护.前面已经提到,对动态数据的攻击分为主动攻击和被动攻击,对于主动攻击,虽无法避免,但却可以有效的检测,而对于被动攻击,虽无法检测,但却可以避免,而实现这一切的基础就是数据加密.数据加密实质上是对以符号为基础的数据进行移位和置换的变换算法.这种变换是受称为密钥的符号串控制的.在传统的加密算法中,加密密钥与解密密钥是相同的,或者可以由其中一个推知另一个,称为对称密钥算法.这样的密钥必须秘密保管,只能为授权用户所知,授权用户既可以用该密钥加密信息,也可以用该密钥解密信息.

4.3 识别和鉴别

网络中的用户和系统必须能够可靠地识别自身以确保关键数据和资源的完整性,并且有控制手段使用户或系统只能访问他们有权使用的资源.系统所具有的这种能力必须是不容易被破坏.最简单和容易实现的识别和鉴别的方法就是使用口令字.

其他通用的识别和鉴别控制机制包括限制网络中最大用户数和会话数,限制每个用户的访问日期和时间以及提供预先正式排定的时间表激活与停用账户,限制允许用户登录失败的重试次数等.

5.安全技术的研究现状和动向

我国信息网络安全研究历经了通信保密、数据保护两个阶段,正在进入网络信息安全研究阶段,现已开发研制出防火墙、安全路由器、安全网关、入侵检测、系统脆弱性扫描软件等.但因信息网络安全领域是一个综合、交叉的学科领域它综合了利用数学、物理、生化信息技术和计算机技术的诸多学科的长期积累和最新发展成果,提出系统的、完整的和协同的解决信息网络安全的方案,目前应从安全体系结构、安全协议、现代理论、信息分析和监控以及信息安全系统五个方面开展研究,各部分相互协同形成有机整体. 国际上信息安全研究起步较早,力度大,积累多,应用广,在70年代美国的网络安全技术基础理论研究成果“计算机保密模型”（Beu&, La padula模型）的基础上,指定了“可信计算机系统安全评估准则”（TCSEC）,其后又制定了关于网络系统数据库方面和系列安全解释,形成了安全信息系统体系结构的准则.

安全协议作为信息安全的重要内容,其形式化方法分析始于80年代初,目前有基于状态机、模态逻辑和代数工具的三种分析方法,但仍有局限性和漏洞,处于发展的提高阶段.作为信息安全关键技术学,近年来空前活跃,美、欧、亚各洲举行的学和信息安全学术会议频繁.在我国信息网络安全技术的研究和产品开发仍处于起步阶段,仍有大量的工作需要我们去研究、开发和探索,以走出有中国特色的产学研联合发展之路,赶上或超过发达国家的水平,以此保证我国信息网络的安全,推动我国国民经济的高速发展.

6.结语

网络安全的重要性已经有目共睹,特别是随着全球信息、基础设施和各个国家的信息基础逐渐形成,信息电子化己经成为现代社会的一个重要特征.信息本身就是时间、就是财富、就是生产力.因此,各国开始利用电子空间的无国界性和信息战来实现增强其军事、文化、经济等战略目的.随着计算机技术的高速发展,网络攻击技术不断更新,单一的安全防护策略则是不安全的,网络安全将是一个系统的概念.未来的计算机网络安全防护策略方向应该是安全措施的高度综合集成.