新编计算机网络教程——第10章.ppt
《新编计算机网络教程——第10章.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《新编计算机网络教程——第10章.ppt(83页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、1 新编计算机网络教程新编计算机网络教程计算机精品教程2 Contents 第10章 计算机网络安全网络安全的重要性10.1网络安全技术研究的基本问题10.2网络安全策略的设计与实现10.3访问控制与设备安全10.4目录Contents防火墙技术10.5网络攻击与防卫10.6网络文件的备份与恢复10.7网络防病毒技术10.83 10.1 网络安全的重要性 计算机网络应用对经济、文化、教育、科学等领域有重要影响,同时也不可避免带来一些新的社会、道德与法律问题。Internet技术的发展促进电子商务技术的成熟,大量的商业信息与资金通过计算机网络在世界各地流通,这已经对世界经济发展产生了重要的影响。
2、政府上网工程的实施使各级政府、部门之间利用网络进行课堂学习、查阅资料与提交作业。网络正在改变着人们的工作、生活与思维方式,对提高人们的生活质量产生重要的影响。发展网络技术已成为国民经济现代化建设的重要基础。计算机网络应用对社会发展有着正面作用,同时还必须注意到它所带来的负面影响。用户可以通过计算机网络快速地获取、传输与处理各种信息,涉及政治、经济、教育、科学与文化等领域。但是,计算机网络在给广大用户带来方便的同时,也必然会给个别不法分子带来可乘之机,通过网络非法获取重要的经济、政治、军事、科技情报,或是进行信息欺炸、破坏与网络攻击等犯罪活动。另外,也会出现涉及个人隐私的法律与道德问题,如利用网
3、络发表不负责任或损害他人利益的信息等。计算机犯罪正在引起整个社会的普遍关注,而计算机网络是犯罪分子攻击的重点。计算机犯罪是一种高技术型犯罪,其隐蔽性对网络安全构成了很大的威胁。根据有关统计资料表明,计算机犯罪案件以每年超过100%的速度增长,网络被攻击的事件以每年10倍的速度增长。从1986年发现首例计算机病毒以来,20年间病毒数量正以几何级数增长,目前已经发现了超过10万种病毒。网络攻击者在世界各地寻找袭击网络的机会,他们的活动几乎到了无孔不入的地步,国防与金融网络成为计算机犯罪的主攻目标。目前,美国金融界由计算机犯罪造成的损失金额每年超过百亿美元。4 10.1 网络安全的重要性 黑客(Ha
4、cker)的出现是信息社会不容忽视的现象。黑客一般被认为是计算机狂热者的代名词,他们一般是对计算机有狂热爱好的学生。当麻省理工学院购买第一台计算机供学生使用时,这些学生通宵达旦地写程序与其他同学共享。后来,人们对黑客有了进一步的认识:黑客中的大部分人不伤害别人,但是也会做一些不应该做的事情;部分黑客不顾法律与道德的约束,由于寻求刺激、被非法组织收买或对某个企业、组织报复心理,而肆意攻击与破坏一些企业、组织的计算机网络,这部分黑客对网络安全有很大的危害。研究黑客行为与防止攻击是网络安全研究的一个重要内容。Internet的广泛应用开始影响企业内部网的开发模式,用户希望在任何地方都可以方便地访问企
5、业内部网中的任何计算机。在个人计算机中漫游Internet世界给普通用户带来无穷的乐趣,但是将信息系统连入Internet对企业是一场噩梦。由于大多数企业都有一些重要的资料,如市场策略、客户名单、财务资料、产品开发计划等,泄漏这些经济情报对企业来说是致命的危险。如果某个企业内部网中的计算机遭到攻击,轻者会造成信息丢失或错误,重者会造成信息系统瘫痪,将会给企业造成严重的经济损失。电子商务的兴起对网站的安全性要求越来越高。2001年初,在美国的著名网站被袭事件中,Yahoo、Amazon、eBay、CNN等重要网站接连遭到黑客攻击,这些网站被迫中断服务达数小时,据估算造成的损失高达12亿美元。网站
6、被袭事件使人们对网络安全的信心受到重创。以瘫痪网络为目标的袭击破坏性大、造成危害速度快、影响范围广,而且更难于防范与追查。袭击者本身所冒的风险却非常小,甚至在袭击开始前就消失得无影无踪,使被袭击者没有实施追踪的可能。目前,个人、企业或政府的计算机网络都受到黑客威胁,大至国家机密、商业秘密,小到个人隐私,都随时可能被黑客发现、利用与泄露。5 10.1 网络安全的重要性 计算机网络安全涉及一个系统的概念,它包括技术、管理与法制环境等多方面。只有不断健全有关网络与信息安全的法律、法规,提高网络管理人员的素质、法律意识与技术水平,提高用户自觉遵守网络使用规则的自觉性,提高网络与信息系统安全防护的技术水
7、平,才可能不断改善网络与信息系统的安全状况。人类社会靠道德与法律来维系。计算机网络与Internet的安全也需要保证,必须加强网络使用方法、网络安全与道德教育,研究与开发各种网络安全技术与产品,同样要重视“网络社会”中的“道德”与“法律”,这对于人类来说是一个新的研究课题。目前,网络安全问题已成为信息化社会的焦点问题。每个国家只能立足于本国,研究自己的网络安全技术,培养自己的专门人才,发展自己的网络安全产业,才能构筑本国的网络与信息安全防范体系。因此,我国的网络与信息安全技术的自主研究与产业发展,是关系到国计民生与国家安全的关键问题。研究网络安全技术与学习网络安全知识,也是计算机网络课程的一项
8、重要内容。6 Contents 第10章 计算机网络安全网络安全的重要性10.1网络安全技术研究的基本问题10.2网络安全策略的设计与实现10.3访问控制与设备安全10.4目录Contents防火墙技术10.5网络攻击与防卫10.6网络文件的备份与恢复10.7网络防病毒技术10.87 10.2 网络安全技术研究的基本问题 网络中的各个环节所暴露出的脆弱点导致了网络安全受到极大的威胁,这些脆弱点可能包括以下的内容:l通信设备:大多数网络通信设备都有可能存在安全隐患,例如各种设备的损坏,包括信号设备,网络设备和服务器等,从而造成网络不能正常工作。l网络传输介质:用于连接网络的双绞线、同轴电缆、电线
9、或其他通信介质很容易受到毁坏、破坏和攻击。l网络连接:远程访问系统的好处在于网络管理员可以方便地从远端控制设备,但也正是由于远程访问系统,使得网络安全遭受巨大的威胁,而调制解调器和拨号连接方式可能就是最大的脆弱点。l网络操作系统:网络操作系统通过访问控制、授权和选择性控制特性帮助维护系统安全,但网络操作系统设计上的漏洞也是网络安全的脆弱点。l病毒攻击:病毒是影响网络系统最重要的因素之一,由于网络系统中的各种设备都是相互连接的,如果某一个设备(如服务器)受到了病毒的攻击,它就可能影响到整个网络。l物理安全:网络中包括了各种复杂的硬件、软件和专用的通信设备,而对于物理上的安全问题而言,有时候,即便
10、是很小的问题都有可能导致灾难性的后果。因此,保护计算机系统各种设备的物理安全也是极其重要的。二.计算机网络的形成10.2.1 网络安全的脆弱点8 10.2 网络安全技术研究的基本问题 计算机网络是为了将单独的计算机互连起来,提供一个可以将资源或信息共享的通信环境。网络安全技术就是通过解决网络安全存在的问题,以保护信息在网络环境中存储、处理与传输的安全。网络安全技术首先要研究威胁网络安全的主要因素,大致可以归纳为以下6个方面的问题。二.计算机网络的形成10.2.2 威胁网络安全的主要因素1网络防攻击问题 为保证运行在网络环境中的信息系统安全,首要问题就是保证网络自身能正常工作。首先要解决的问题是
11、如何防止网络被攻击。Internet中的网络攻击可以分为两种类型:服务攻击与非服务攻击。服务攻击是指对网络中提供某种服务的服务器发起攻击,造成该网络的拒绝服务与网络工作不正常。例如,攻击者可能针对一个网站的WWW服务,他会设法使该网站的WWW服务器瘫痪或修改主页,使得该网站的WWW服务失效或不能正常工作。非服务攻击是指对网络通信设备(如路由器、交换机)发起攻击,使得网络通信设备的工作严重阻塞或瘫痪,这样就会造成小到一个局域网,大到一个或几个子网不能正常工作。网络安全研究人员都懂得:知道自己被攻击就赢了一半。网络安全防护的关键是如何检测到网络被攻击,检测到网络被攻击后采取怎样的处理办法,将网络被
12、攻击产生的损失控制到最小。因此,研究网络可能遭到哪些人的攻击,攻击类型与手段可能有哪些,如何及时检测并报告网络被攻击,以及相应的网络安全策略与防护体系。这些问题既是网络安全技术研究的主要内容,也是当前网络安全技术研究的热点问题。9 10.2 网络安全技术研究的基本问题2网络安全漏洞与对策问题 计算机网络系统的运行一定会涉及到:计算机硬件与操作系统、网络硬件与软件、数据库管理系统、应用软件,以及网络通信协议等。各种计算机硬件与操作系统、应用软件都会存在一定的安全问题,它们不可能是百分之百无缺陷或无漏洞的。UNIX是Internet中应用最广泛的网络操作系统,但是在不同版本的UNIX操作系统中,或
13、多或少都会找到能被攻击者利用的漏洞。TCP/IP协议是Internet使用的基本协议,该协议中也会找到被攻击者利用的漏洞。用户开发的各种应用软件可能会出现更多能被攻击者利用的漏洞。这些问题的存在是不足为奇的,因为很多软件与硬件中的问题,在研制与产品测试中大部分会被发现与解决,但是总会遗留下一些问题。这些问题只能在使用过程中不断被发现。这是非常自然的事,否则技术就无法进步。不过需要注意的是:网络攻击者在寻找这些安全漏洞,并将这些漏洞作为攻击网络的首选目标。这就要求网络安全研究人员与网络管理人员也必须主动地了解计算机硬件与操作系统、网络硬件与软件、数据库管理系统、应用软件,以及网络通信协议可能存在
14、的安全问题,利用各种软件与测试工具检测网络可能存在的各种安全漏洞,并及时提出解决方案与对策。10 10.2 网络安全技术研究的基本问题Internet分组非法结点(a)截获信息Internet分组(b)窃听信息非法结点Internet分组分组非法结点(c)篡改信息Internet分组非法结点(d)伪造信息图10-1 信息在网络传输中被攻击的类型3网络中信息的安全保密问题 网络中的信息安全保密主要包括两个方面:信息存储安全与信息传输安全。信息存储安全是指保证存储在联网计算机中的信息不被未授权的网络用户非法访问。信息存储安全一般由网络操作系统、数据库管理系统、应用软件与防火墙共同完成,通常有用户口
15、令、用户访问权限、身份认证、数据加密与结点地址过滤等方法。信息传输安全是指保证信息在网络传输过程中不被泄露或攻击。信息在网络传输中被攻击可以分为4种类型:截获信息、窃听信息、篡改信息与伪造信息。图10-1给出了信息在网络传输中被攻击的类型。其中,截获信息是指信息从源结点发出后被攻击者非法截获,而目的结点没有接收到该信息的情况;窃听信息是指信息从源结点发出后被攻击者非法窃听,同时目的结点接收到该信息的情况;篡改信息是指信息从源结点发出后被攻击者非法截获,并将经过修改的信息发送给目的结点的情况;伪造信息是指源结点并没有信息发送给目的结点,攻击者冒充源结点将信息发送给目的结点的情况。网络信息安全的主
16、要技术是数据加密与解密算法。数据加密与解密算法是密码学研究的主要问题。11 10.2 网络安全技术研究的基本问题4网络内部安全防范问题 除了上述可能对网络安全构成威胁的因素,还有一些威胁主要是来自网络内部。首先,如何防止源结点用户发送信息后不承认,或是目的结点接收信息后不承认,即出现抵赖问题。“防抵赖”是网络对信息传输安全保障的重要内容之一。如何防抵赖也是电子商务应用必须解决的重要问题。网络安全技术需要通过身份认证、数字签名、第三方认证等方法,来确保信息传输的合法性与防止出现抵赖现象。其次,如何防止合法用户有意或无意做出对网络、信息安全有害的行为,这些行为主要包括:有意或无意泄露网络管理员或用
17、户口令;违反网络安全规定,绕过防火墙私自与外部网络连接,造成系统安全漏洞;超越权限查看、修改与删除系统文件、应用程序与数据;超越权限修改网络系统配置,造成网络工作不正常;私自将带有病毒的磁盘等拿到企业网络中使用。这类问题经常出现并且危害性极大。解决网络内部的不安全因素必须从技术与管理两方面入手:通过网络管理软件随时监控网络与用户工作状态;对重要资源(如主机、数据库、磁盘等)的使用状态进行记录与审计。同时,制定和不断完善网络使用和管理制度,加强用户培训和管理。12 10.2 网络安全技术研究的基本问题5网络防病毒问题 病毒对计算机系统和网络安全造成了极大的威胁,通常病毒在发作时会破坏数据,使软件
18、的工作不正常或瘫痪,有些病毒的破坏性更大,它们甚至能破坏硬件系统。随着网络的使用,病毒传播的速度更快,范围更广,造成的损失也更加严重。据统计,目前70%的病毒发生在网络中。联网计算机的病毒传播速度是单机的20倍,网络服务器杀毒花费的时间是单机的40倍。有些网络病毒甚至会破坏系统硬件。有些网络设计人员在目录结构、用户组织、数据安全性、备份与恢复方法,以及系统容错技术上采取严格的措施,但是没有重视网络防病毒问题。也许有一天,某个用户从家里带来一个已染上病毒的移动磁盘,没有遵守网络使用制度在办公室的计算机中打开磁盘,网络很可能会在这以后的某个时刻瘫痪。网络防病毒需要从防病毒技术与用户管理者两方面着手
19、解决。13 10.2 网络安全技术研究的基本问题6网络数据备份与恢复问题 在实际的网络运行环境中,数据备份与恢复功能是非常重要的。网络安全可以从预防、检查、反应等方面着手,以便减少网络信息系统的不安全因素,但要完全保证不出现网络安全问题是不可能的。如果出现网络故障造成数据丢失,数据能不能恢复是个很重要的问题。网络系统的硬件与软件都可以用钱买来。数据是多年积累的结果并且可能价值连城,因此它可以说是一个企业的生命。如果数据丢失并且不能恢复,就可能会给企业与客户造成不可挽回的损失。国外已出现过企业网络系统遭到破坏时,由于网络管理员没有保存足够的备份数据而无法恢复,造成无可挽回的损失并导致企业破产。因
20、此,一个实用的网络信息系统设计中必须考虑数据备份与恢复手段,这也是网络安全研究的一个重要内容。14 10.2 网络安全技术研究的基本问题 网络安全包括3个方面的内容:安全攻击(Security Attack)、安全机制(Security Mechanism)与安全服务(Security Service)。其中,安全攻击是指有损于网络信息安全的操作;安全机制是指用于检测、预防或从安全攻击中恢复的机制;安全服务是指提高网络系统中的信息传输安全性的服务。网络安全服务应提供以下几种基本服务功能:二.计算机网络的形成10.2.3 网络安全服务的主要内容1保密性(Confidentiality)保密性是计
21、算机网络安全的一个重要方面,它在于防止用户非法获取关键的敏感信息,避免机密信息的泄露。目前,政府和军事部门纷纷上网,电子商务得到日益广泛的应用,人们越来越多地通过网络传输数据来完成网络操作,因此,网络上传输的数据的机密性和敏感性也变得越来越强,如果非法用户盗取或篡改数据,将造成不可估量的损失。因此,必须保证重要数据的机密性,以避免被非法地访问。加密是保护数据的一种重要方法,也是保护存储在系统中的数据的一种有效手段,人们通常采用加密来保证数据的保密性。15 10.2 网络安全技术研究的基本问题2认证(Authentication)认证服务是指对网络中信息的源结点与目的结点的身份进行确认,以防止出
22、现假冒、伪装成合法用户的现象。网络中的两个用户开始通信时,首先要确认对方是否合法用户,还要保证不会有第三方在通信过程中干扰与攻击信息交换的过程,以保证网络中信息传输的安全性。3数据完整性(Data Integrity)完整性技术是保护计算机系统内软件和数据不被非法删改的一种技术手段,它包括软件完整性和数据完整性。(1)软件完整性 软件是计算机系统的重要组成部分,它能完成各种不同复杂程度的系统功能,软件的优点是编程人员在开发或应用过程中可以随时对它进行更改,以使系统具有新的功能,但这种优点给系统的可靠性带来了严重的威胁。在开发应用环境下,对软件的无意或恶意修改已经成为对计算机系统安全的一种严重威
23、胁。虽然目前人们把对计算机系统的讨论与研究都集中在信息的非法泄露上,但是在许多应用中,软件设计或源代码的泄露使系统面临着更大的威胁。非法的程序员可以对软件进行修改,有时候这种修改是无法检测到的,例如,攻击者将特洛伊木马程序引入系统软件,在系统软件中为自己设置一个后门,导致机密信息的非法泄露;另外,非法的程序员还可以将一段病毒程序附加到软件中,一旦病毒感染系统,将会给系统带来严重的损失,甚至会对系统造成恶意的破坏,导致系统完全瘫痪,比如臭名昭著的CIH病毒。因此,软件产品的完整性问题对计算机系统安全的影响越来越重要。通常,人们应该选择值得信任的系统或软件设计者,同时还要有相应的软件测试工具来检查
24、软件的完整性,以保证软件的可靠性。16 10.2 网络安全技术研究的基本问题5访问控制(Access Control)访问控制服务是指控制与限定网络用户对主机、应用与服务的访问。如果攻击者要攻击某个网络,首先要欺骗或绕过网络访问控制机制。常用的访问控制服务是通过身份认证与访问权限来确定用户身份的合法性,以及对主机、应用或服务类型的合法性。更高安全级别的访问控制服务可以通过一次性口令、智能卡,以及个人特殊性标志(如指纹、视网膜或声音)等方法提高身份认证的可靠性。4防抵赖(Nonrepudiation)防抵赖服务是指保证源结点与目的结点不能否认自己收/发过信息。如果出现源结点对发送信息的过程予以否
25、认,或目的结点对已接收的信息予以否认的情况,防抵赖服务可以提供记录说明否认方的问题。防抵赖服务对电子商务活动有重要的意义。(2)数据完整性 数据完整性是指存储在计算机系统中的或在系统之间传输的数据不受非法删改或意外事件的破坏,以保持数据整体的完整。通常,可能造成数据完整性被破坏的原因有:系统的误操作、应用程序的错误、存储介质的损坏和人为的破坏等。17 10.2 网络安全技术研究的基本问题二.计算机网络的形成10.2.4 网络安全标准1我国主要的网络安全标准 保证网络安全只依靠技术是远远不够的,还必须依靠政府、立法机构制定与完善法律、法规来制约。目前,我国与世界各国都很重视计算机、网络与信息安全
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 新编 计算机网络 教程 10
限制150内