信息安全防護(hù)技術(shù)分析

孫熙國 劉增明

【摘 要】文章首先從“以傳播協(xié)議為途徑發(fā)動(dòng)攻擊”等五個(gè)方面論述了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中的常見安全問題，隨后從“運(yùn)用入侵檢測技術(shù)”等四個(gè)方面論述了相關(guān)防護(hù)策略。

【主題詞】信息網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用

【中圖分類號(hào)】TP183 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1672-5158（2013）03-0148-01

一、信息安全常見問題

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)具有大跨度、分布式、無邊界等特征，為黑客攻擊網(wǎng)絡(luò)提供了方便。加上行為主體身份的隱匿性和網(wǎng)絡(luò)信息的隱蔽性，使得計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中的惡意攻擊性行為肆意妄為，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中常見的安全問題主要有：①利用操作系統(tǒng)的某些服務(wù)開放的端口發(fā)動(dòng)攻擊。這主要是由于軟件中邊界條件、函數(shù)拾針等方面設(shè)計(jì)不當(dāng)或缺乏限制，因而造成地址空間錯(cuò)誤的一種漏洞。如利用軟件系統(tǒng)中對某種特定類型的報(bào)文或請求沒有處理，導(dǎo)致軟件遇到這種類型的報(bào)文時(shí)運(yùn)行出現(xiàn)異常，從而導(dǎo)致軟件崩潰甚至系統(tǒng)崩潰。比較典型的如OOB攻擊，通過向Windows系統(tǒng)TCP端口139發(fā)送隨機(jī)數(shù)來攻擊操作系統(tǒng)，從而讓中央處理器（CPU）一直處于繁忙狀態(tài)。②以傳輸協(xié)議為途徑發(fā)動(dòng)攻擊。攻擊者利用一些傳輸協(xié)議在其制定過程中存在的一些漏洞進(jìn)行攻擊，通過惡意地請求資源導(dǎo)致服務(wù)超載，造成目標(biāo)系統(tǒng)無法正常工作或癱瘓。比較典型的例子為利用TCP/IP協(xié)議中的“三次握手”的漏洞發(fā)動(dòng)SYN Flood攻擊?；蛘?，發(fā)送大量的垃圾數(shù)據(jù)包耗盡接收端資源導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓，典型的攻擊方法如ICMP F1ood}Connection Floa」等。③采用偽裝技術(shù)發(fā)動(dòng)攻擊。例如通過偽造IP地址、路由條目、DNS解析地址，使受攻擊的服務(wù)器無法辨別這些請求或無法正常響應(yīng)這些請求，從而造成緩沖區(qū)阻塞或死機(jī)；或者，通過將局域網(wǎng)中的某臺(tái)機(jī)器IP地址設(shè)置為網(wǎng)關(guān)地址，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)包無法正常轉(zhuǎn)發(fā)而使某一網(wǎng)段癱瘓。④通過木馬病毒進(jìn)行人侵攻擊。木馬是一種基于遠(yuǎn)程控制的黑客工具，具有隱蔽性和非授權(quán)性的特點(diǎn)，一旦被成功植人到目標(biāo)主機(jī)中，用戶的主機(jī)就被黑客完全控制，成為黑客的超級用戶。木馬程序可以被用來收集系統(tǒng)中的重要信息，如口令、帳號(hào)、密碼等，對用戶的信息安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。⑤利用掃描或者Sniffer（嗅探器）作為工具進(jìn)行信息窺探。掃描，是指針對系統(tǒng)漏洞，對系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)的遍歷搜尋行為。由于漏洞普遍存在，掃描手段往往會(huì)被惡意使用和隱蔽使用，探測他人主機(jī)的有用信息，為進(jìn)一步惡意攻擊做準(zhǔn)備。而嗅探器（sni$}er）是利用計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)接口截獲目的地為其它計(jì)算機(jī)的數(shù)報(bào)文的一種技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)嗅探器通過被動(dòng)地監(jiān)聽網(wǎng)絡(luò)通信、分析數(shù)據(jù)來非法獲得用戶名、口令等重要信息，它對網(wǎng)絡(luò)安全的威脅來自其被動(dòng)性和非干擾性，使得網(wǎng)絡(luò)嗅探具有很強(qiáng)的隱蔽性，往往讓網(wǎng)絡(luò)信息泄密變得不容易被用戶發(fā)現(xiàn)。

二、網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)常用策略

1、對重要的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行加密保護(hù)

為了防止對網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)被人惡意竊聽修改，可以對數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，使數(shù)據(jù)成為密文。如果沒有密鑰，即使是數(shù)據(jù)被別人竊取也無法將之還原為原數(shù)據(jù)，一定程度上保證了數(shù)據(jù)的安全?？梢圆捎脤ΨQ加密和非對稱加密的方法來解決。對稱加密體制就是指加密密鑰和解密密鑰相同的機(jī)制，常用的算法為DES算法，ISO將之作為數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)。而非對稱加密是指加密和解密使用不同的密鑰，每個(gè)用戶保存一個(gè)公開的密鑰和秘密密鑰。公開密鑰用于加密密鑰而秘密密鑰則需要用戶自己保密，用于解密密鑰。具體采取那種加密方式應(yīng)根據(jù)需求而定。

2、采用病毒防護(hù)技術(shù)

包括：①未知病毒查殺技術(shù)。未知病毒技術(shù)是繼虛擬執(zhí)行技術(shù)后的又一大技術(shù)突破，它結(jié)合了虛擬技術(shù)和人工智能技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對未知病毒的準(zhǔn)確查殺。②智能引擎技術(shù)。智能引擎技術(shù)發(fā)展了特征碼掃描法的優(yōu)點(diǎn)，改進(jìn)了其弊端，使得病毒掃描速度不隨病毒庫的增大而減慢。③壓縮智能還原技術(shù)。它可以對壓縮或打包文件在內(nèi)存中還原，從而使得病毒完全暴露出來。④病毒免疫技術(shù)。病毒免疫技術(shù)一直是反病毒專家研究的熱點(diǎn)，它通過加強(qiáng)自主訪問控制和設(shè)置磁盤禁寫保護(hù)區(qū)來實(shí)現(xiàn)病毒免疫的基本構(gòu)想。⑤嵌人式殺毒技術(shù)。它是對病毒經(jīng)常攻擊的應(yīng)用程序或?qū)ο筇峁┲攸c(diǎn)保護(hù)的技術(shù)，它利用操作系統(tǒng)或應(yīng)用程序提供的內(nèi)部接口來實(shí)現(xiàn)。它對使用頻度高、使用范圍廣的主要的應(yīng)用軟件提供被動(dòng)式的防護(hù)。如對MS一Office，Outlook，IE，Winzip，NetAnt等應(yīng)用軟件進(jìn)行被動(dòng)式殺毒。

3、運(yùn)用入侵檢測技術(shù)

人侵檢測技術(shù)是為保證計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的安全而設(shè)計(jì)與配置的一種能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并報(bào)告系統(tǒng)中未授權(quán)或異?，F(xiàn)象的技術(shù)，是一種用于檢測計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中違反安全策略行為的技術(shù)。人侵檢測系統(tǒng)的應(yīng)用，能使在人侵攻擊對系統(tǒng)發(fā)生危害前，檢測到人侵攻擊，并利用報(bào)警與防護(hù)系統(tǒng)驅(qū)逐人侵攻擊。在人侵攻擊過程中，能減少人侵攻擊所造成的損失。在被人侵攻擊后，收集人侵擊的相關(guān)信息，作為防范系統(tǒng)的知識(shí)，添加人知識(shí)庫內(nèi)，以增強(qiáng)系統(tǒng)的防范能力。

根據(jù)采用的檢測技術(shù)，人侵檢測系統(tǒng)被分為誤用檢測（ Misuse Detec-lion ）和異常檢測（Anomaly Detection）兩大類。誤用檢測根據(jù)事先定義的人侵模式庫，人侵模式描述了人侵行為的特征、條件、排列以及事件間關(guān)系，檢測時(shí)通過將收集到的信息與人侵模式進(jìn)行匹配來判斷是否有人侵行為。它的人侵檢測性能取決于模式庫的完整性。它不能檢測模式庫中沒有的新入侵行為或者變體，漏報(bào)率較高。而異常檢測技術(shù)則是通過提取審計(jì)蹤跡（如網(wǎng)絡(luò)流量、日志文件）中的特征數(shù)據(jù)來描述用戶行為，建立典型網(wǎng)絡(luò)活動(dòng)的輪廓模型用于檢測。檢測時(shí)將當(dāng)前行為模式與輪廓模型相比較，如果兩者的偏離程度超過一個(gè)確定的閩值則判定為人侵。比較典型的異常檢測技術(shù)有統(tǒng)計(jì)分析技術(shù)、機(jī)器學(xué)習(xí)和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)等。二者各有優(yōu)缺點(diǎn)：誤用檢測技術(shù)一般能夠較準(zhǔn)確地檢測已知的攻擊行為并能確定具體的攻擊，具有低的誤報(bào)率，但面對新的攻擊行為確無能為力，漏報(bào)率高；而異常檢測技術(shù)具有發(fā)現(xiàn)新的攻擊行為的能力，漏報(bào)率低，但其以高的誤報(bào)率為代價(jià)并不能確定具體的攻擊行為?，F(xiàn)在的人侵檢測技術(shù)朝著綜合化、協(xié)同式和分布式方向發(fā)展，如NIDES，EMER-ALD，Haystack都為誤用與異常檢測的綜合系統(tǒng)，其中用誤用檢測技術(shù)檢測已知的人侵行為，而異常檢測系統(tǒng)檢測未知的人侵行為。

4、利用網(wǎng)絡(luò)防火墻和防毒墻技術(shù)

防火墻是一種隔離控制技術(shù)，通過預(yù)定義的安全策略，對內(nèi)外網(wǎng)通信強(qiáng)制實(shí)施訪問控制，常用的防火墻技術(shù)有包過濾技術(shù)、狀態(tài)檢測技術(shù)、應(yīng)用網(wǎng)關(guān)技術(shù)。以包過濾技術(shù)為例，它是在網(wǎng)絡(luò)層中對數(shù)據(jù)包實(shí)施有選擇的通過，依據(jù)系統(tǒng)事先設(shè)定好的過濾邏輯，檢查數(shù)據(jù)據(jù)流中的每個(gè)數(shù)據(jù)包，根據(jù)數(shù)據(jù)包的源地址、目標(biāo)地址、以及包所使用的端口確定是否允許該類數(shù)據(jù)包通過。。防火墻能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流連接的合法性進(jìn)行分析，但它對從允許連接的電腦上發(fā)送過來的病毒數(shù)據(jù)流卻是無能為力的，因?yàn)樗鼰o法識(shí)別合法數(shù)據(jù)包中是否存在病毒這一情況；防毒墻則是為了解決防火墻這種防毒缺陷而產(chǎn)生，它是指位于網(wǎng)絡(luò)人口處，用于對網(wǎng)絡(luò)傳輸中的病毒進(jìn)行過濾的網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備。防毒墻使用簽名技術(shù)在網(wǎng)關(guān)處進(jìn)行查毒工作，阻止網(wǎng)絡(luò)蠕蟲（Worm）和僵尸網(wǎng)絡(luò)（BOT）的擴(kuò)散。此外，管理人員能夠定義分組的安全策略，以過濾網(wǎng)絡(luò)流量并阻止特定文件傳輸、文件類型擴(kuò)展名、即時(shí)通信信道、批量或單獨(dú)的IP/MAC地址，以及TCP/UDP端口和協(xié)議。

三、小結(jié)

除了上述的策略外，還有漏洞掃描技術(shù)、VPN（虛擬網(wǎng)專用網(wǎng)絡(luò)）技術(shù)、數(shù)據(jù)備份和容災(zāi)技術(shù)等，由于篇幅的原因文中沒有詳細(xì)論述。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用安全問題隨著各種新技術(shù)和算法的出現(xiàn)而不斷更新和復(fù)雜化，相關(guān)策略也將愈加先進(jìn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]郭勤芳 景東平，試論計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用安全問題與策略研究，論文網(wǎng)，2011，08