计算机网络安全与防范(共21页).doc
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1、精选优质文档-倾情为你奉上摘 要计算机网络飞速发展的同时,安全问题不容忽视。网络安全经过了二十多年的发展,已经发展成为一个跨多门学科的综合性科学,它包括:通信技术、网络技术、计算机软件、硬件设计技术、密码学、网络安全与计算机安全技术等。在理论上,网络安全是建立在密码学以及网络安全协议的基础上的。密码学是网络安全的核心,利用密码技术对信息进行加密传输、加密存储、数据完整性鉴别、用户身份鉴别等,比传统意义上简单的存取控制和授权等技术更可靠。加密算法是一些公式和法则,它规定了明文和密文之间的变换方法。由于加密算法的公开化和解密技术的发展,加上发达国家对关键加密算法的出口限制,各个国家正不断致力于开发
2、和设计新的加密算法和加密机制。从技术上,网络安全取决于两个方面:网络设备的硬件和软件。网络安全则由网络设备的软件和硬件互相配合来实现的。但是,由于网络安全作为网络对其上的信息提供的一种增值服务,人们往往发现软件的处理速度成为网络的瓶颈,因此,将网络安全的密码算法和安全协议用硬件实现,实现线速的安全处理仍然将是网络安全发展的一个主要方向。在安全技术不断发展的同时,全面加强安全技术的应用也是网络安全发展的一个重要内容。因为即使有了网络安全的理论基础,没有对网络安全的深刻认识、没有广泛地将它应用于网络中,那么谈再多的网络安全也是无用的。同时,网络安全不仅仅是防火墙,也不是防病毒、入侵监测、防火墙、身
3、份认证、加密等产品的简单堆砌,而是包括从系统到应用、从设备到服务的比较完整的、体系性的安全系列产品的有机结合。总之,网络在今后的发展过程中不再仅仅是一个工具,也不再是一个遥不可及仅供少数人使用的技术专利,它将成为一种文化、一种生活融入到社会的各个领域。关键词:计算机;网络;安全;防范目 录专心-专注-专业第1章 绪 论1.1 计算机网络发展前景计算机网络就是计算机之间通过连接介质(如网络线、光纤等)互联起来,按照网络协议进行数据通信,实现资源共享的一种组织形式。计算机网络是二十世纪60年代起源于美国,原本用于军事通讯,后逐渐进入民用,经过短短40年不断的发展和完善,现已广泛应用于各个领域,并正
4、以高速向前迈进。在不久的将来,我们将看到一个充满虚拟性的新时代。在这个虚拟时代,人们的工作和生活方式都会极大地改变,那时我们将进行虚拟旅行,读虚拟大学,在虚拟办公室里工作,进行虚拟的驾车测试等。对计算机网络发展的前景,我有如下看法:1全球因特网装置之间的通信量将超过人与人之间的通信量。因特网将从一个单纯的大型数据中心发展成为一个更加聪明的高智商网络,将成为人与信息之间的高层调节者。其中的个人网站复制功能将不断预期人们的信息需求和喜好,用户将通过网站复制功能筛选网站,过滤掉与己无关的信息并将所需信息以最佳格式展现出来。同时,个人及企业将获得大量个性化服务。这些服务将会由软件设计人员在一个开放的平
5、台中实现。由软件驱动的智能网技术和无线技术将使网络触角伸向人们所能到达的任何角落,同时允许人们自行选择接收信息的形式。2带宽的成本将变得非常低廉,甚至可以忽略不计。随着带宽瓶颈的突破,未来网络的收费将来自服务而不是带宽。交互性的服务,如节目联网的视频游戏、电子报纸和杂志等服务将会成为未来网络价值的主体。3在不久的未来,无线网络将更加普及,其中cnet:短距无线网络前景看俏。短距无线通讯标准Zigbee与超宽频UWB(Ultra wideband)即将制订完成,未来将与蓝芽(Bluetooth)共同建构短距离无线网络环境,包括蓝芽、Zigbee与UWB等相关产品出货量都将大幅成长。随着电子电机工
6、程师协会(IEEE)推出802.15个人局域网络(WPAN)标准后,新一代的短距离无线通讯发展趋势逐渐确定,除了蓝芽(802.15.1)外,Zigbee(802.15.4)与UWB(802.15.3a)标准也将于今年或明年初陆续通过,未来Zigbee与UWB将以各自不同特性,如速度、价格等切入短距离无线网络环境。4计算机网络飞速发展的同时,安全问题不容忽视。网络安全经过了二十多年的发展,已经发展成为一个跨多门学科的综合性科学,它包括:通信技术、网络技术、计算机软件、硬件设计技术、密码学、网络安全与计算机安全技术等。在理论上,网络安全是建立在密码学以及网络安全协议的基础上的。密码学是网络安全的核
7、心,利用密码技术对信息进行加密传输、加密存储、数据完整性鉴别、用户身份鉴别等,比传统意义上简单的存取控制和授权等技术更可靠。加密算法是一些公式和法则,它规定了明文和密文之间的变换方法。由于加密算法的公开化和解密技术的发展,加上发达国家对关键加密算法的出口限制,各个国家正不断致力于开发和设计新的加密算法和加密机制。从技术上,网络安全取决于两个方面:网络设备的硬件和软件。网络安全则由网络设备的软件和硬件互相配合来实现的。但是,由于网络安全作为网络对其上的信息提供的一种增值服务,人们往往发现软件的处理速度成为网络的瓶颈,因此,将网络安全的密码算法和安全协议用硬件实现,实现线速的安全处理仍然将是网络安
8、全发展的一个主要方向。在安全技术不断发展的同时,全面加强安全技术的应用也是网络安全发展的一个重要内容。因为即使有了网络安全的理论基础,没有对网络安全的深刻认识、没有广泛地将它应用于网络中,那么谈再多的网络安全也是无用的。同时,网络安全不仅仅是防火墙,也不是防病毒、入侵监测、防火墙、身份认证、加密等产品的简单堆砌,而是包括从系统到应用、从设备到服务的比较完整的、体系性的安全系列产品的有机结合。总之,网络在今后的发展过程中不再仅仅是一个工具,也不再是一个遥不可及仅供少数人使用的技术专利,它将成为一种文化、一种生活融入到社会的各个领域。1.2 本章小结计算机网络经过40多年不断发展和完善,现在正以高
9、速的发展方向迈进。全球的因特网装置之间的通信量将超过人与人之间的通信量,因特网将从一个单纯的大型数据中心发展成为一个高智商网络,将成为人与信息之间的高层调节者。带宽的成本将会变得非常低,甚至忽略不计。在不久的将来,无线网络将更加普及,尤其短距无线网络的前景更大。在计算机网络飞速发展的同时,网络安全问题也更加突出,因此各国正不断致力于开发和设计新的加密算法加密机制,加强安全技术的应用也是网络发展的一个重要内容。总之,计算机网络在今后的发展中范围更广、潜力更大,将会融入到社会各个领域。第2章 计算机网络安全概述2.1 计算机网络安全的概念国际标准化组织将“计算机安全”定义为:“为数据处理系统建立和
10、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、更改和泄漏”。上述计算机安全的定义包含物理安全和逻辑安全两方面的内容,其逻辑安全的内容可理解为我们常说的信息安全,是指对信息的保密性、完整性和可用性的保护,而网络安全性的含义是信息安全的引申,即网络安全是对网络信息保密性、完整性和可用性的保护。计算机网络安全的具体含义会随着使用者的变化而变化,使用者不同,对网络安全的认识和要求也就不同。从普通使用者的角度来说,可能仅仅希望个人隐私或机密信息在网络上传输时受到保护,避免被窃听、篡改和伪造;而网络提供商除了关心这些网络信息安全外,还要考虑如何应付突发的自然灾害、军事
11、打击等对网络硬件的破坏,以及在网络出现异常时如何恢复网络通信,保持网络通信的连续性。从本质上来讲,网络安全包括组成网络系统的硬件、软件及其在网络上传输信息的安全性,使其不致因偶然的或者恶意的攻击遭到破坏,网络安全既有技术方面的问题,也有管理方面的问题,两方面相互补充,缺一不可。人为的网络入侵和攻击行为使得网络安全面临新的挑战。 2.2 计算机网络安全现状 计算机网络安全是指网络系统的硬、软件及系统中的数据受到保护,不受偶然或恶意的原因而遭到破坏、更改、泄露,系统连续、可靠、正常地运行,网络服务不中断。计算机和网络技术具有的复杂性和多样性,使得计算机和网络安全成为一个需要持续更新和提高的领域。目
12、前黑客的攻击方法已超过了计算机病毒的种类,而且许多攻击都是致命的。在Internet网络上,因互联网本身没有时空和地域的限制,每当有一种新的攻击手段产生,就能在一周内传遍全世界,这些攻击手段利用网络和系统漏洞进行攻击从而造成计算机系统及网络瘫痪。蠕虫、后门(Back-doors)、Rootkits、DOS(DenialofServices)和Sniffer(网路监听)是大家熟悉的几种黑客攻击手段。但这些攻击手段却都体现了它们惊人的威力,时至今日,有愈演愈烈之势。这几类攻击手段的新变种,与以前出现的攻击方法相比,更加智能化,攻击目标直指互联网基础协议和操作系统层次。从Web程序的控制程序到内核级
13、Rootlets。黑客的攻击手法不断升级翻新,向用户的信息安全防范能力不断发起挑战。2.3 本章小结本章主要介绍了计算机网络安全的概念及概念所包含的内容,以及各内容的具体含义。计算机网络安全的具体含义会因使用者的不同而变化,不同的使用者,对计算机网络的认识和要求也不同。计算机和网络技术具有的复杂性和多样性,使计算机网络安全成为一个需要持续更新和提高的领域。目前黑客的攻击方法已超过了病毒的种类,而且许多攻击都是致命的。由于互联网本身的性质没有失控和地域的限制,每种新攻击手段在一周内传遍全世界,这些攻击手段利用网络和系统漏洞进行攻击导致计算机网络及系统瘫痪。变种新出现的攻击方法更具智能化,攻击目标
14、直接指向互联网基础协议和操作系统层次,而且黑客手段不断升级翻新,因此,计算机网络安全面临更大挑战。第3章 网络安全的威胁因素3.1 网络安全的威胁因素归纳起来,针对网络安全的威胁主要有:软件漏洞、配置不当、安全意识不强、病毒、黑客攻击等。1软件漏洞:每一个操作系统或网络软件的出现都不可能是无缺陷和漏洞的。这就使我们的计算机处于危险的境地,一旦连接入网,将成为众矢之的。2配置不当:安全配置不当造成安全漏洞,例如,防火墙软件的配置不正确,那么它根本不起作用。对特定的网络应用程序,当它启动时,就打开了一系列的安全缺口,许多与该软件捆绑在一起的应用软件也会被启用。除非用户禁止该程序或对其进行正确配置,
15、否则,安全隐患始终存在。3安全意识不强:用户口令选择不慎,或将自己的帐号随意转借他人或与别人共享等都会对网络安全带来威胁。4病毒:目前数据安全的头号大敌是计算机病毒,它是编制者在计算机程序中插入的破坏计算机功能或数据,影响计算机软件、硬件的正常运行并且能够自我复制的一组计算机指令或程序代码。计算机病毒具有传染性、寄生性、隐蔽性、触发性、破坏性等特点。因此,提高对病毒的防范刻不容缓。5黑客攻击:对于计算机数据安全构成威胁的另一个方面是来自电脑黑客(backer)。电脑黑客利用系统中的安全漏洞非法进入他人计算机系统,其危害性非常大。从某种意义上讲,黑客对信息安全的危害甚至比一般的电脑病毒更为严重。
16、3.2 本章小结目前,针对网络安全的威胁因素归纳为以下几点:软件漏洞、配置不当、安全意识不强、病毒、黑客攻击等。软件漏洞是每一个系统或网络软件不可避免的,安全漏洞是由于安全配置不当而造成。用户口令选择不慎或将自己的账号随意转借他人或与他人共享带来网络安全问题,这是由于安全意识不强;病毒已成为数据安全的头号大敌,而且其具有传染性、寄生性、隐蔽性、触发性、破坏性等特点;威胁计算机数据安全的另一方面来自电脑黑客,其危害性非常大,尤其在信息安全方面危害甚至比一般电脑病毒更为严重。第4章 几种常用的网络安全技术4.1 防火墙技术网络安全所说的防火墙(Fire Wall)是指内部网和外部网之间的安全防范系
17、统。它使得内部网络与因特网之间或与其它外部网络之间互相隔离、限制网络互访,用来保护内部网络。防火墙通常安装在内部网与外部网的连接点上。所有来自Internet(外部网)的传输信息或从内部网发出的信息都必须穿过防火墙。4.1.1 防火墙的主要功能防火墙的主要功能包括:1防火墙可以对流经它的网络通信进行扫描,从而过滤掉一些攻击,以免其在目标计算机上被执行。2防火墙可以关闭不使用的端口,而且它还能禁止特定端口的输出信息。3防火墙可以禁止来自特殊站点的访问,从而可以防止来自不明入侵者的所有通信,过滤掉不安全的服务和控制非法用户对网络的访问。4防火墙可以控制网络内部人员对Internet上特殊站点的访问
18、。5防火墙提供了监视Internet安全和预警的方便端点。4.1.2 防火墙的主要优点防火墙的主要优点包括:1可作为网络安全策略的焦点防火墙可作为网络通信的阻塞点。所有进出网络的信息都必须通过防火墙。防火墙将受信任的专用网与不受信任的公用网隔离开来,将承担风险的范围从整个内部网络缩小到组成防火墙系统的一台或几台主机上。从而在结构上形成了一个控制中心,极大地加强了网络安全,并简化了网络管理。2可以有效记录网络活动由于防火墙处于内网与外网之间,即所有传输的信息都会穿过防火墙。所以,防火墙很适合收集和记录关于系统和网络使用的多种信息,提供监视、管理与审计网络的使用和预警功能。3为解决IP地址危机提供
19、了可行方案由于Internet的日益发展及IP地址空间有限,使得用户无法获得足够的注册IP地址。防火墙则处于设置网络地址转换NAT的最佳位置。NAT有助于缓和IP地址空间的不足。4.1.3 防火墙的主要缺陷由于互联网的开放性,防火墙也有一些弱点,使它不能完全保护网络不受攻击。防火墙的主要缺陷有:1防火墙对绕过它的攻击行为无能为力。2防火墙无法防范病毒,不能防止感染了病毒的软件或文件的传输,对于病毒只能安装反病毒软件。3防火墙需要有特殊的较为封闭的网络拓扑结构来支持。网络安全性的提高往往是以牺牲网络服务的灵活性、多样性和开放性为代价。4.1.4 防火墙的分类防火墙的实现从层次上大体可分为三类:包
20、过滤防火墙,代理防火墙和复合型防火墙。 1包过滤防火墙包过滤防火墙是在IP层实现,它可以只用路由器来实现。包过滤防火墙根据报文的源IP地址,目的IP地址、源端口、目的端口和报文传递方向等报头信息来判断是否允许有报文通过。包过滤路由器的最大优点是:对用户来说是透明的,即不需要用户名和密码来登陆。 包过滤路由器的弊端是明显的,由于它通常没有用户的使用记录,我们不能从访问中发现黑客的攻击记录。它还有一个致命的弱点,就是不能在用户级别上进行过滤,即不能识别用户与防止IP地址的盗用。如果攻击者将自己的主机设置为一个合法主机的IP地址,则很容易地通过包过滤防火墙。2代理防火墙代理防火墙也叫应用层网关防火墙
21、,包过滤防火墙可以按照IP地址来禁止未授权者的访问。但它不适合单位用来控制内部人员访问外部网络,对于这样的企业,应用代理防火墙是更好的选择。代理服务是设置在Internet防火墙网关上的应用,是在网管员允许下或拒绝的特定的应用程序或者特定服务,一般情况下可应用于特定的互联网服务,如超文本传输、远程文件传输等。同时还可应用于实施较强的数据流监控、过滤、记录和报告等功能。 应用层网关包括应用代理服务器、回路级代理服务器、代管服务器、IP通道、网络地址转换器、隔离域名服务器和邮件技术等。3复合型防火墙 复合型防火墙是将数据包过滤和代理服务结合在一起使用,从而实现了网络安全性、性能和透明度的优势互补。
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