計算機網(wǎng)絡安全技術在網(wǎng)絡安全維護中的應用

于 鑫，王婷婷

（青島西海岸公用事業(yè)集團有限公司，山東 青島 266400）

1 計算機網(wǎng)絡安全現(xiàn)狀和挑戰(zhàn)

1.1 計算機網(wǎng)絡安全現(xiàn)狀

目前，計算機網(wǎng)絡安全形勢日益嚴峻。從個人到企業(yè)再到國家，都面臨著不同程度的網(wǎng)絡安全威脅。黑客攻擊、病毒感染、網(wǎng)絡釣魚等安全事件層出不窮。此外，移動設備、物聯(lián)網(wǎng)等新興技術的發(fā)展也加劇了網(wǎng)絡安全挑戰(zhàn)。

1.2 計算機網(wǎng)絡安全挑戰(zhàn)

1.2.1 黑客攻擊

在網(wǎng)絡空間，黑客們常常利用各種技術手段，如結構化查詢語言（Structured Query Language，SQL）注入、分布式拒絕服務（Distributed Denial of Service，DDoS）攻擊等，對目標計算機進行攻擊。其目的通常是竊取或破壞目標計算機中的數(shù)據(jù)，以獲取非法利益或實現(xiàn)其他惡意目的。這些攻擊手段極具隱蔽性，能夠在用戶不知不覺中完成。對于普通用戶而言，有效防范黑客攻擊并保護個人信息安全是一個十分重要的問題。

1.2.2 病毒和惡意軟件

病毒和惡意軟件通常通過郵件附件、下載鏈接等途徑傳播，一旦感染計算機，就會對計算機系統(tǒng)造成不同程度的破壞。有些病毒會刪除或損壞用戶數(shù)據(jù)，有些則會占用大量系統(tǒng)資源，導致計算機運行變慢，甚至無法使用。因此，及時更新殺毒軟件，保持操作系統(tǒng)更新，對于防范病毒和惡意軟件的攻擊至關重要。

1.2.3 信息泄露

在數(shù)字化時代，企業(yè)和個人數(shù)據(jù)的泄露可能導致用戶隱私被侵犯，財產(chǎn)遭受損失。信息泄露的原因多種多樣，如系統(tǒng)漏洞、操作不當?shù)?。因此，無論是企業(yè)還是個人，都需要對數(shù)據(jù)進行嚴格的管理和保護，防止信息泄露。

1.2.4 網(wǎng)絡釣魚

網(wǎng)絡釣魚是一種常見的網(wǎng)絡欺詐手段。詐騙分子通過偽造的郵件、網(wǎng)站等手段，誘使用戶泄露個人信息和賬號密碼。一旦這些信息泄露，就可能導致財產(chǎn)損失，甚至是身份信息被盜用。對于用戶而言，提高網(wǎng)絡安全意識、學會識別網(wǎng)絡釣魚郵件和網(wǎng)站，是防范網(wǎng)絡釣魚攻擊的關鍵。

2 計算機網(wǎng)絡安全技術及其應用

2.1 防火墻技術

防火墻是計算機網(wǎng)絡安全維護中的核心設施，能夠實現(xiàn)對網(wǎng)絡通信的全面監(jiān)控和過濾，有效阻止未經(jīng)授權的訪問和攻擊，從而確保網(wǎng)絡的安全性和穩(wěn)定性。防火墻技術通過設置規(guī)則，審查并過濾網(wǎng)絡中的進出數(shù)據(jù)流，確保只有符合規(guī)則的數(shù)據(jù)流才能通過防火墻，不符合規(guī)則的數(shù)據(jù)流則被阻止或隔離。這種方式可以有效阻止惡意軟件、網(wǎng)絡病毒以及其他安全威脅進入網(wǎng)絡，保護網(wǎng)絡免受攻擊和破壞。

防火墻技術可以分為2 類，分別是硬件防火墻和軟件防火墻。硬件防火墻是一種物理設備，通過對網(wǎng)絡中的數(shù)據(jù)流進行硬件級別的審查和過濾，實現(xiàn)對網(wǎng)絡的安全保護。軟件防火墻則是安裝在計算機上的軟件程序，通過對網(wǎng)絡通信進行監(jiān)控和過濾，實現(xiàn)對網(wǎng)絡的安全保護[1]。

在實際應用中，防火墻技術通常與其他安全技術相結合，共同構成網(wǎng)絡安全防護體系。此外，隨著云計算、移動互聯(lián)網(wǎng)等新技術的發(fā)展，防火墻技術也在不斷演進和升級，以滿足新的安全需求。通過不斷升級和優(yōu)化防火墻技術，提高網(wǎng)絡的安全性和穩(wěn)定性，保護企業(yè)和個人的信息安全。

2.2 入侵檢測和入侵防御系統(tǒng)

在網(wǎng)絡安全維護中，入侵檢測系統(tǒng)（Intrusion Detection System，IDS）和入侵防御系統(tǒng)（Intrusion Prevention System，IPS）是確保計算機網(wǎng)絡安全的關鍵工具。IDS 和IPS 能夠實時監(jiān)測網(wǎng)絡流量，及時發(fā)現(xiàn)并阻止異常行為和攻擊，保護網(wǎng)絡免受惡意軟件、黑客以及其他安全威脅的侵害。

IDS 是一種被動式的安全防護工具，主要通過分析網(wǎng)絡流量來檢測其中是否存在可疑的活動和攻擊行為。當檢測到異常流量時，IDS 會向網(wǎng)絡管理員發(fā)出警報，提示可能存在的安全風險。IDS 可以分為2 類，即基于特征的檢測和基于異常行為的檢測?；谔卣鞯臋z測方法是通過分析網(wǎng)絡流量中特定的惡意代碼或行為來判斷是否發(fā)生攻擊，而基于異常行為的檢測方法則是通過分析網(wǎng)絡流量的整體行為來判斷是否出現(xiàn)異常[2]。

IPS 是一種主動式的安全防護工具，可以在檢測到惡意流量時立即采取措施阻止攻擊。IPS 通常采用規(guī)則匹配、異常檢測以及深度包檢測等技術，實時監(jiān)測網(wǎng)絡流量，識別并阻斷異常行為和攻擊。IPS 可以分為2 類，即基于網(wǎng)絡層的防御和基于應用層的防御。基于網(wǎng)絡層的防御方法主要通過修改網(wǎng)絡數(shù)據(jù)包的目的地址或源地址來阻止攻擊，而基于應用層的防御方法則是通過識別并阻斷特定的應用層協(xié)議或行為來阻止攻擊。

在實際應用中，IDS 和IPS 通常共同使用，相互補充。IDS 可以識別網(wǎng)絡中的潛在威脅，并及時發(fā)出警報。而IPS 則可以在檢測到威脅后，立即采取措施。此外，IDS 和IPS 還可以與防火墻、安全信息以及事件管理系統(tǒng)等網(wǎng)絡安全工具共同構成一個完整的安全防護體系，全方位地保護計算機網(wǎng)絡安全。

2.3 數(shù)據(jù)加密技術

數(shù)據(jù)加密技術可以確保數(shù)據(jù)在傳輸和存儲過程中的安全性，有效防止信息泄露。數(shù)據(jù)加密技術將數(shù)據(jù)轉化為一串難以解讀的加密字符，只有具備解密密鑰的接收方才能還原原始數(shù)據(jù)。在數(shù)據(jù)傳輸過程中，加密技術可以防止數(shù)據(jù)在傳輸過程中被未經(jīng)授權的第三方竊取和解讀，保證信息的私密性和完整性。在數(shù)據(jù)存儲過程中，加密技術可以防止數(shù)據(jù)在存儲設備中被惡意軟件竊取或篡改，保證數(shù)據(jù)的可靠性和安全性[3]。

數(shù)據(jù)加密技術的應用十分廣泛，涵蓋政府、金融、醫(yī)療及電子商務等領域。在政府領域，數(shù)據(jù)加密技術可以確保政府機構的信息安全，防止國家機密泄露；在金融領域，數(shù)據(jù)加密技術可以保護客戶的賬戶信息，防止金融詐騙；在醫(yī)療領域，數(shù)據(jù)加密技術可以確保患者的信息安全，防止醫(yī)療數(shù)據(jù)泄露；在電子商務領域，數(shù)據(jù)加密技術可以保護用戶的個人信息和支付信息，防止網(wǎng)絡犯罪。

目前，主流的數(shù)據(jù)加密技術包括對稱加密、非對稱加密以及哈希算法等。對稱加密技術指發(fā)送方和接收方使用相同的密鑰進行加密與解密，常見的對稱加密算法包括數(shù)據(jù)加密標準（Data Encryption Standard，DES）、高級加密標準（Advanced Encryption Standard，AES）等。非對稱加密技術指發(fā)送方和接收方使用不同的密鑰進行加密與解密，常見的非對稱加密算法包括RSA、橢圓曲線加密算法（Elliptic Curve Cryptography，ECC）等。哈希算法是將任意長度的數(shù)據(jù)映射為固定長度的哈希值，常見的哈希算法包括消息摘要算法第5 版（Message Digest Algorithm 5，MD5）、安全散列算法1（Secure Hash Algorithm 1，SHA-1）等[4]。

數(shù)據(jù)加密技術是網(wǎng)絡安全維護中不可或缺的一部分，它可以有效保護數(shù)據(jù)的安全性和私密性，防止信息泄露，避免網(wǎng)絡攻擊和惡意篡改，保證信息的可靠性和完整性。隨著網(wǎng)絡技術的不斷發(fā)展，數(shù)據(jù)加密技術也在不斷演進，為網(wǎng)絡安全維護提供更加可靠和高效的保障。

2.4 安全審計和日志分析

通過對網(wǎng)絡設備的日志進行深入的審計和分析，可以發(fā)現(xiàn)可能的安全漏洞和攻擊痕跡。這一過程需要運用專業(yè)的技術和工具，對海量的日志數(shù)據(jù)進行提取、過濾、分析及整理，從中挖掘有價值的信息，為網(wǎng)絡安全維護提供有力的依據(jù)[5]。

安全審計和日志分析的主要目的是識別網(wǎng)絡中的潛在安全威脅，包括但不限于未經(jīng)授權的訪問、惡意軟件感染、網(wǎng)絡釣魚攻擊以及DDoS 攻擊等。通過對網(wǎng)絡設備的日志進行審計和分析，安全專家可以了解網(wǎng)絡的使用情況，識別異常行為，發(fā)現(xiàn)潛在的安全漏洞，追蹤攻擊者的行為，為制定針對性的安全策略提供重要參考。

安全審計和日志分析的過程通常包括以下步驟。第一，數(shù)據(jù)收集。收集網(wǎng)絡設備產(chǎn)生的日志數(shù)據(jù)，包括路由器、交換機、防火墻及IDS 等。這些數(shù)據(jù)可能包括訪問記錄、事件記錄、安全事件記錄以及系統(tǒng)日志等。第二，數(shù)據(jù)預處理。對收集的日志數(shù)據(jù)進行清洗和預處理，包括數(shù)據(jù)格式轉換、數(shù)據(jù)合并、數(shù)據(jù)過濾等，以便進行后續(xù)的分析。第三，數(shù)據(jù)分析。運用專業(yè)的工具和技術對預處理后的日志數(shù)據(jù)進行分析，包括關聯(lián)分析、聚類分析、異常檢測等，發(fā)現(xiàn)潛在的安全漏洞和攻擊痕跡。第四，結果呈現(xiàn)。將分析結果以可視化的形式呈現(xiàn)給安全專家，以便快速了解網(wǎng)絡的安全狀況，制定針對性的安全策略。第五，結果審計。對分析結果進行審計，確認發(fā)現(xiàn)的潛在安全漏洞和攻擊痕跡，采取相應的措施進行修復和防范。

2.5 應急響應和災難恢復

網(wǎng)絡安全維護中的應急響應和災難恢復對于保障網(wǎng)絡安全具有至關重要的作用。隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及和技術的不斷發(fā)展，網(wǎng)絡安全威脅也在不斷演變，因此建立完善的應急響應和災難恢復機制，可以快速應對網(wǎng)絡安全事件，減少損失。

應急響應機制是在網(wǎng)絡安全事件發(fā)生后立即啟動的一系列針對性措施，旨在盡快遏制事態(tài)發(fā)展，減輕損失。應急響應機制應包括以下4 個方面。第一，快速響應。一旦發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡安全事件，應急響應團隊應迅速啟動應急響應計劃，全面評估事件影響，采取措施控制事態(tài)發(fā)展。第二，明確分工。應急響應團隊應根據(jù)事件類型和緊急程度，明確各成員的職責和工作內(nèi)容，確保各項工作有序進行。第三，有效溝通。應急響應團隊應與相關各方保持密切溝通，共享情報信息，協(xié)同應對網(wǎng)絡安全事件。第四，技術支持。應急響應團隊應具備專業(yè)的技術能力，能夠對網(wǎng)絡安全事件進行快速定位、分析、處理及恢復。

3 結 論

計算機網(wǎng)絡安全技術在網(wǎng)絡安全維護中具有重要作用。通過采用防火墻、入侵檢測、數(shù)據(jù)加密等技術，可以有效防止黑客攻擊、病毒感染等安全威脅，確保計算機網(wǎng)絡的安全。同時，相關工作人員需加強網(wǎng)絡安全意識，提高網(wǎng)絡安全防護的整體水平，以應對日益嚴峻的網(wǎng)絡安全挑戰(zhàn)。