數(shù)字通信系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險(xiǎn)與應(yīng)對(duì)措施

郭宇騫

（天津市委黨校天津，天津 300191）

1 數(shù)字通信系統(tǒng)中的安全漏洞和風(fēng)險(xiǎn)源

1.1 數(shù)字通信系統(tǒng)中的安全漏洞

數(shù)字通信系統(tǒng)中可能存在各種安全漏洞，包括但不限于以下幾個(gè)方面。一是軟件漏洞，由于編程錯(cuò)誤或設(shè)計(jì)缺陷而導(dǎo)致系統(tǒng)容易受到攻擊和入侵；二是配置錯(cuò)誤，錯(cuò)誤的系統(tǒng)配置可能導(dǎo)致未授權(quán)訪問、數(shù)據(jù)泄露或服務(wù)漏洞；三是弱密碼和身份驗(yàn)證，使用弱密碼或缺乏有效的身份驗(yàn)證機(jī)制會(huì)增加系統(tǒng)被猜測(cè)或破解的風(fēng)險(xiǎn)。

1.2 風(fēng)險(xiǎn)源

數(shù)字通信系統(tǒng)的安全風(fēng)險(xiǎn)源可以從內(nèi)部和外部?jī)蓚€(gè)方面進(jìn)行分析。內(nèi)部風(fēng)險(xiǎn)源包括員工失誤、內(nèi)部攻擊、濫用權(quán)限等，例如，內(nèi)部人員的疏忽或惡意行為可能導(dǎo)致安全漏洞的產(chǎn)生；外部風(fēng)險(xiǎn)源包括黑客攻擊、惡意軟件、未經(jīng)授權(quán)訪問等，外部攻擊者可能利用系統(tǒng)漏洞來獲取非法訪問權(quán)限或竊取敏感信息。

2 應(yīng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險(xiǎn)的具體措施

2.1 加密技術(shù)

加密技術(shù)是數(shù)字通信系統(tǒng)中應(yīng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險(xiǎn)的重要手段之一。本節(jié)將詳細(xì)分析對(duì)稱加密、非對(duì)稱加密以及安全傳輸協(xié)議（SSL/TLS）的原理和操作步驟，以提供可操作性的指導(dǎo)。

2.1.1 對(duì)稱加密和非對(duì)稱加密

（1）對(duì)稱加密使用相同的密鑰對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密和解密，以下是對(duì)稱加密的詳細(xì)步驟。

①密鑰生成：選擇合適的對(duì)稱加密算法（如AES），然后生成一個(gè)密鑰。

②加密：使用生成的密鑰對(duì)要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行加密。

③密文傳輸：將加密后的數(shù)據(jù)傳輸給接收方。

④解密：接收方使用相同的密鑰對(duì)接收到的密文進(jìn)行解密，還原為原始數(shù)據(jù)。

對(duì)稱加密的優(yōu)點(diǎn)是加密和解密的速度較快，但需要確保密鑰的安全性，以免被未經(jīng)授權(quán)的人獲取[1]。

（2）非對(duì)稱加密使用一對(duì)密鑰，即公鑰和私鑰，公鑰用于加密數(shù)據(jù)，私鑰用于解密數(shù)據(jù)。以下是非對(duì)稱加密的詳細(xì)步驟。

①密鑰對(duì)生成：每個(gè)通信方生成一對(duì)密鑰，包括公鑰和私鑰。

②公鑰分發(fā)：每個(gè)通信方將自己的公鑰發(fā)布給其他通信方。

③加密：發(fā)送方使用接收方的公鑰對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密。

④密文傳輸：將加密后的數(shù)據(jù)傳輸給接收方。

⑤解密：接收方使用自己的私鑰對(duì)接收到的密文進(jìn)行解密，還原為原始數(shù)據(jù)。

非對(duì)稱加密的優(yōu)點(diǎn)是密鑰不需要共享，提供了更好的安全性，但是，非對(duì)稱加密的計(jì)算開銷較大，加密和解密的速度較慢[2]。

2.1.2 安全傳輸協(xié)議（SSL/TLS）

安全傳輸協(xié)議（SSL/TLS）是一種常用的安全協(xié)議，用于保護(hù)數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中安全傳輸。SSL/TLS協(xié)議結(jié)合使用對(duì)稱和非對(duì)稱加密。它通過非對(duì)稱加密安全地交換密鑰，然后利用對(duì)稱加密保護(hù)數(shù)據(jù)傳輸。此外，協(xié)議還進(jìn)行數(shù)字證書驗(yàn)證和消息完整性校驗(yàn)，確保通信安全和數(shù)據(jù)未被篡改。以下是使用SSL/TLS的詳細(xì)步驟。

①握手協(xié)商：客戶端向服務(wù)器發(fā)送握手請(qǐng)求，協(xié)商加密算法和密鑰交換方法。

②證書驗(yàn)證：服務(wù)器將自己的數(shù)字證書發(fā)送給客戶端，客戶端驗(yàn)證證書的有效性和合法性。

③會(huì)話密鑰生成：客戶端使用服務(wù)器的公鑰加密生成會(huì)話密鑰，并將其發(fā)送給服務(wù)器。

④加密傳輸：客戶端和服務(wù)器使用會(huì)話密鑰對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密和解密，并通過SSL/TLS協(xié)議進(jìn)行安全傳輸。

⑤連接終止：通信結(jié)束后，客戶端和服務(wù)器根據(jù)協(xié)議終止連接。

通過使用SSL/TLS協(xié)議，數(shù)字通信系統(tǒng)可以提供端到端的數(shù)據(jù)保護(hù)，包括機(jī)密性、數(shù)據(jù)完整性和身份驗(yàn)證等。如表1所示。

表1 對(duì)稱加密和非對(duì)稱加密的比較

加密技術(shù)是數(shù)字通信系統(tǒng)中應(yīng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險(xiǎn)的重要手段。對(duì)稱加密和非對(duì)稱加密可根據(jù)實(shí)際需求選擇，而SSL/TLS協(xié)議能夠提供更全面的數(shù)據(jù)保護(hù)機(jī)制。根據(jù)具體情況選擇合適的加密方法，并確保密鑰的安全性，以提高系統(tǒng)的安全性和保護(hù)用戶的數(shù)據(jù)隱私。

2.2 身份驗(yàn)證

2.2.1 雙因素身份驗(yàn)證

雙因素身份驗(yàn)證是一種使用兩個(gè)或多個(gè)不同類型的身份驗(yàn)證方式來確認(rèn)用戶身份的方法。以下是雙因素身份驗(yàn)證的詳細(xì)步驟。

①用戶名和密碼：用戶首先提供用戶名和密碼，這是第一層的身份驗(yàn)證。在這之后，用戶必須進(jìn)行第二層的身份驗(yàn)證。

② 選擇第二因素驗(yàn)證：用戶需要選擇并提供以下其中一種或多種第二因素驗(yàn)證手段：

硬件令牌：用戶使用一個(gè)物理設(shè)備，如安全令牌或USB密鑰。在登錄過程中，用戶需要插入或激活這些設(shè)備。

手機(jī)驗(yàn)證：用戶通過接收到手機(jī)的短信驗(yàn)證碼或使用身份驗(yàn)證應(yīng)用生成的一次性驗(yàn)證碼來完成驗(yàn)證。

生物特征：用戶使用生物特征識(shí)別技術(shù)，如指紋、虹膜或面部識(shí)別，來驗(yàn)證身份。

③驗(yàn)證過程：系統(tǒng)將用戶提供的第一因素（用戶名和密碼）和第二因素驗(yàn)證信息進(jìn)行比對(duì)。只有在兩種驗(yàn)證方式都通過后，用戶才被授予對(duì)系統(tǒng)的訪問權(quán)限。

雙因素身份驗(yàn)證提供了更高的安全性，因?yàn)楣粽咝枰瑫r(shí)獲取用戶的兩個(gè)或多個(gè)身份驗(yàn)證因素才能成功冒充用戶。

2.2.2 生物特征識(shí)別技術(shù)

生物特征識(shí)別技術(shù)使用個(gè)體的生理或行為特征來進(jìn)行身份驗(yàn)證。以下是生物特征識(shí)別技術(shù)的詳細(xì)步驟。

①采集生物特征：通過特定的傳感器或設(shè)備，采集個(gè)體的生物特征數(shù)據(jù)，如指紋、虹膜、人臉等。

②特征提取：對(duì)采集到的生物特征數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，提取出特征模板或特征向量。

③特征匹配：將提取的特征與預(yù)先存儲(chǔ)的生物特征模板進(jìn)行比對(duì)，判斷是否匹配。

④驗(yàn)證過程：根據(jù)特征匹配的結(jié)果，判斷用戶提供的生物特征是否與已存儲(chǔ)的特征模板匹配[3]。

生物特征識(shí)別技術(shù)提供了更高的安全性和方便性，因?yàn)樯锾卣魇莻€(gè)體特有的，難以被冒充或篡改。如表2所示，雙因素身份驗(yàn)證和生物特征識(shí)別技術(shù)是數(shù)字通信系統(tǒng)中應(yīng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險(xiǎn)的重要措施。使用雙因素身份驗(yàn)證，可以提高身份驗(yàn)證的安全性。而生物特征識(shí)別技術(shù)則提供了更高的安全性和方便性，因?yàn)閭€(gè)體的生物特征難以被冒充或篡改，可根據(jù)實(shí)際需求選擇適合的身份驗(yàn)證方法，以確保數(shù)字通信系統(tǒng)的安全性和用戶身份確認(rèn)可靠性。

表2 雙因素身份驗(yàn)證和生物特征識(shí)別技術(shù)的比較

2.3 訪問控制

2.3.1 強(qiáng)化訪問權(quán)限管理

強(qiáng)化訪問權(quán)限管理通過定義和實(shí)施適當(dāng)?shù)臋?quán)限策略來控制用戶對(duì)系統(tǒng)資源的訪問。以下是強(qiáng)化訪問權(quán)限管理的詳細(xì)步驟。

①身份驗(yàn)證：在用戶嘗試訪問系統(tǒng)資源之前，進(jìn)行身份驗(yàn)證以確認(rèn)其身份。

②訪問授權(quán)：根據(jù)用戶的身份和角色，授予適當(dāng)?shù)脑L問權(quán)限。

③權(quán)限分級(jí)：將訪問權(quán)限分為不同的級(jí)別，以控制用戶對(duì)不同資源的訪問權(quán)限。

④最小特權(quán)原則：根據(jù)最小特權(quán)原則，為每個(gè)用戶分配最低限度的權(quán)限，僅限其工作所需。

⑤權(quán)限審計(jì)：定期審計(jì)和監(jiān)控用戶的訪問權(quán)限，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并糾正異?；虿槐匾臋?quán)限分配。

通過強(qiáng)化訪問權(quán)限管理，數(shù)字通信系統(tǒng)可以降低未經(jīng)授權(quán)訪問和數(shù)據(jù)泄露的風(fēng)險(xiǎn)，并提高系統(tǒng)的安全性和合規(guī)性。

2.3.2 實(shí)施網(wǎng)絡(luò)隔離

實(shí)施網(wǎng)絡(luò)隔離是將數(shù)字通信系統(tǒng)劃分為不同的網(wǎng)絡(luò)區(qū)域，以限制不同區(qū)域之間的通信和訪問。以下是實(shí)施網(wǎng)絡(luò)隔離的詳細(xì)步驟。

①劃分網(wǎng)絡(luò)：將系統(tǒng)劃分為不同的網(wǎng)絡(luò)區(qū)域，如內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)、DMZ（隔離區(qū)域）和外部網(wǎng)絡(luò)。

②配置訪問控制列表：配置訪問控制列表（ACL）或防火墻規(guī)則，限制不同區(qū)域之間的網(wǎng)絡(luò)流量。

③使用網(wǎng)絡(luò)隔離設(shè)備：使用網(wǎng)絡(luò)隔離設(shè)備，如防火墻、路由器或交換機(jī)，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)分割和流量控制。

④進(jìn)行安全監(jiān)控：設(shè)置網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)，監(jiān)測(cè)和記錄網(wǎng)絡(luò)流量，及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常活動(dòng)。

⑤定期更新和維護(hù)：定期更新和維護(hù)網(wǎng)絡(luò)隔離設(shè)備，確保其性能和安全性。

通過實(shí)施網(wǎng)絡(luò)隔離，可以降低數(shù)字通信系統(tǒng)被橫向攻擊和側(cè)信道攻擊的風(fēng)險(xiǎn)，增強(qiáng)系統(tǒng)的安全性和隔離性。

強(qiáng)化訪問權(quán)限管理和實(shí)施網(wǎng)絡(luò)隔離是數(shù)字通信系統(tǒng)中應(yīng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險(xiǎn)的重要措施。通過合理的權(quán)限管理和訪問控制策略，可以控制用戶對(duì)系統(tǒng)資源的訪問權(quán)限，減少未經(jīng)授權(quán)訪問和數(shù)據(jù)泄露的風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，通過實(shí)施網(wǎng)絡(luò)隔離，可以限制不同網(wǎng)絡(luò)區(qū)域之間的通信和訪問，降低橫向攻擊和側(cè)信道攻擊的風(fēng)險(xiǎn)?？筛鶕?jù)實(shí)際需求和安全要求，選擇適合的訪問控制方法，并定期評(píng)估和更新控制策略，以確保數(shù)字通信系統(tǒng)的安全性和可靠性。

3 網(wǎng)絡(luò)安全的重要性與安全意識(shí)培養(yǎng)

網(wǎng)絡(luò)安全在數(shù)字通信系統(tǒng)中非常重要。為了保護(hù)系統(tǒng)和用戶的數(shù)據(jù)、隱私和機(jī)密信息免受未經(jīng)授權(quán)的訪問和惡意攻擊，需要培養(yǎng)網(wǎng)絡(luò)安全意識(shí)。這可以通過教育與培訓(xùn)、安全意識(shí)推廣以及定期演練與應(yīng)急預(yù)案來實(shí)現(xiàn)。教育與培訓(xùn)活動(dòng)可以增加用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險(xiǎn)的認(rèn)知，并提供必要的知識(shí)和技能。安全意識(shí)推廣通過定期的安全通告和內(nèi)部宣傳活動(dòng)來提醒用戶關(guān)注安全威脅，并建立良好的安全文化。通過這些措施，可以提高用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全的認(rèn)識(shí)和能力，減少安全漏洞和風(fēng)險(xiǎn)。

4 結(jié)束語

本文對(duì)數(shù)字通信系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了分析。通過對(duì)網(wǎng)絡(luò)攻擊的類型和威脅進(jìn)行梳理，揭示了數(shù)字通信系統(tǒng)中的安全漏洞和風(fēng)險(xiǎn)源。詳細(xì)探討了應(yīng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險(xiǎn)的措施——加密技術(shù)、身份驗(yàn)證和訪問控制。文中還強(qiáng)調(diào)了網(wǎng)絡(luò)安全的重要性，并提出了加強(qiáng)安全意識(shí)和培養(yǎng)安全技能的建議。未來可以進(jìn)一步探索新興技術(shù)和創(chuàng)新方法，以應(yīng)對(duì)不斷變化的網(wǎng)絡(luò)安全威脅。