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【关键词】网络;安全;技术防范;对策
【中图分类号】TP393.08 【文献标识码】B 【文章编号】1672-5158(2013)01―0445―02
引言
近年来,随着经济社会的快速发展,互联网得到快速增长,互联网的应用领域不断扩张,已经从传统领域拓展到非传统领域,而且影响力越来越大。据中国互联网络信息中心(CNNIC)近期的《中国互联网络发展状况统计报告》显示:截至2012年12月底,手机网民数量为4.2亿,中国网民数达到5.64亿,全年新增网民5090万人,普及率为42.1%;微博用户规模为3.09亿,较2011年底增长了5873万。域名总数为1341万个,其中“.CN”域名总数为751万,“.中国”域名总数为28万。中国网站总数(即网站的域名注册者在中国境内的网站数)回升至268万个(去年底只有183万)。网络安全从大的方面讲,关系国家安全、社会稳定;从小的方面讲,网络安全涉及个人信息安全、财产安全,因此,积极研究探讨适应新形势发展要求的网络安全方案,对确保网络安全,提升网络服务质量具有十分重要的现实意义。
1 加强网络安全的现实意义
随着信息化技术的不断发展,网络已经成为一种联通各地、各个领域的重要基础设施,计算机网络的发展为人们的生产、生活、工作带来了极大便利,拉近了全球的距离。但在看到网络给人们带来便捷的同时,还要清醒地认识到网络作为一个面向公众的开放系统,如果网络安全意识不强、网络安全防范措施不力,就会产生网络安全隐患。特别是随着信息网络技术的飞速发展,网络得到广泛普及和应用,应用层次不断深入,应用领域从传统的、小型业务系统逐渐向大型、关键业务系统扩展,已经被行政部门、金融机构、企业广泛应用,网络在这些领域的广泛应用,也进―步加大了网络安全的风险。如何保持网络的稳定安全,防止诸如黑客攻击、非正常入侵等安全问题的发生,是一项重要任务。
由于网络系统结构复杂、涉及终端众多、系统开放,网络系统面临的威胁和风险比较多,归纳起来主要来自外部的人为影响和自然环境的影响,这些威胁有的是对网络设备的安全运行存在威胁,有的是对网络中的信息安全存在威胁。这些威胁的集中起来主要有:非法授权访问,假冒合法用户,病毒破坏,线路窃听,黑客入侵,干扰系统正常运行,修改或删除数据等。这些威胁一旦成为现实,将对网络系统产生致命的影响,严重的可能会导致系统瘫痪,传输信息被非法获取和传播,会给相关机构和网络用户造成不可挽回的损失。
在网络快速发展的新形势下,全面加强网络安全建设,提升网络安全等级,对确保和维护网络用户利益,维护单位整体形象都具有十分重要我。特别是在当前,终端用户往往会在终端中存储大量的信息资料,工作手段也越来越依赖于网络,一旦网络安全方面出现问题,造成信息的丢失或不能及时流通,或者被篡改、增删、破坏或窃用,都将带来难以弥补的巨大损失,因此,积极研究探索与网络发展同步的网络安全解决方案,全面加强网络安全建设,是各级网络管理部门及用户的重要职责,必须要高度重视,扎实推进。
2 信息系统安全威胁与风险分析
认真分析信鼠系统安全威胁与存在的风险,是进行风险管理、制定网络安全方案的前提和基础。通过进行有效的系统安全威胁与风险分析,可以帮助相关机构和用户选择合作的控制措施来降低风险。
2.1 物理安全风险分析
网络物理安全是整个网络系统安全的前提,相关的物理安全风险主要有:地震、水灾、火灾等环境事故造成整个系统毁灭;电源故障造成设备断电以至操作系统引导失败或数据库信息丢失;设备被盗、被毁造成数据丢失或信息泄漏;电磁辐射可能造成数据信息被窃取或偷阅;报警系统的设计不足可能造成原本可以防止但实际发生了的事故。
2.2 链路传输风险分析
网络安全不仅是入侵者到企业内部网上进行攻击、窃取或其它破坏,他们完全有可能在传输线路上安装窃听装置,窃取你在网上传输的重要数据,再通过一些技术读出数据信息,造成泄密或者做一些篡改来破坏数据的完整性;以上种种不安全因素都对网络构成严重的安全危胁。
2.3 网络结构的安全风险分析
来自与公网互联的安全危胁,基于Internet公网的开放性、国际性与自由性,内部网络将面临更加严重的安全危胁。一些黑客会制造病毒透过网络进行传播,还会影响到与本系统网络有连接的外单位网络;影响所及,还可能涉及法律、金融等安全敏感领域。
内部网络与系统外部网互联安全威胁。如果系统内部局域网络与系统外部网络间没有采取一定的安全防护措施,内部网络容易造到来自外网一些不怀好意的入侵者的攻击。入侵者通过网络监听等先进手段获得内部网用户的用户名、口令等信息,进而假冒内部合法身份进行非法登录,窃取内部网重要信息。恶意攻击,入侵者通过发送大量PING包对内部网重要服务器进行攻击,使得服务器超负荷工作以至拒绝服务甚至系统瘫痪。
内部局域网的安全威胁。据调查在已有的网络安全攻击事件中约70%是来自内部网络的侵犯。比如内部人员故意泄漏内部网络的网络结构;安全管理员有意透露其用户名及口令;内部不怀好意员工编些破坏程序在内部网上传播或者内部人员通过各种方式盗取他人信息传播出去。这些都将对网络安全构成严重威胁。
2.4 系统的安全风险分析
系统的安全往往归结于操作系统的安全性,决定于网络操作系统、应用系统的安全性。目前的操作系统或应用系统无论是Windows还是其它任何商用UNIX操作系统以及其它厂商开发的应用系统,系统本身必定存在安全漏洞。这些安全漏洞都将存在重大安全隐患。但是从实际应用上,系统的安全程度跟对其进行安全配置及系统的应用面有很大关系,操作系统如果没有采用相应的安全配置,则其是漏洞百出,掌握一般攻击技术的人都可能入侵得手。因此,必须要高度重视系统的安全风险,科学进行系统安全配置,从而有效降低系统风险。
2.5 应用的安全风险分析
应用系统的安全涉及很多方面。应用系统是动态的、不断变化的。应用的安全性也是动态的。这就需要我们对不同的应用,检测安全漏洞,采取相应的安全措施,降低应用的安全风险。比如由于资源共享、使用电子邮件系统、受病毒侵害、数据信息被非法窃取,篡改等,这些都是应用层面应当防范的安全风险。
2.6 管理的安全风险分析
内部管理人员或员工把内部网络结构、管理员用户名及口令以及系统的一些重要信息传播给外人带来信息泄漏风险。机房存在恶意的入侵者,内部不满的员工有的可能熟悉服务器、小程序、脚本和系统的弱点。利用网络开些小玩笑,甚至破坏。一些网络系统管理由于责权不明,管理混乱、安全管理制度不健全及缺乏可操作性等都可能引起管理安全的风险。
3 网络安全解决方案
可以通过配置诸如:标识、密钥管理、安全管理、系统保护、鉴别、授权、访问控制、抗抵赖、受保护通信、入侵检测与抑制、完整性证明、恢复安全状态、病毒检测与根除等技术类安全控制来有效防止给定类型的风险与威胁;通过建立相关的安全管理机制,实现管理在的安全控制;通过建立一整套严谨的控制指南,实现操作类的安全控制,从而实现信息系统安全控制。
3.1 做好物理防护
保证计算机信息系统各种设备的物理安全是保障整个网络系统安全的前提。物理安全是保护计算机网络设备、设施以及其它媒体免遭地震、水灾、火灾等环境事故以及人为操作失误或错误及各种计算机犯罪行为导致的破坏过程。要严格按照相关标准建设网络,防止人为降低建设标准。确保设备安全,采取有力措施搞好防盗、防毁、防电磁信息辐射泄漏、防止线路截获、抗电磁干扰及电源保护等。
3.2 确保系统安全
要认真判断网络拓扑结构是否合理;线路是否有冗余;路由是否冗余,防止单点失败等。工行网络在设计时,比较好的考虑了这些因素,可以说网络结构是比较合理的、比较安全的。对于操作系统要尽可能采用安全性较高的网络操作系统并进行必要的安全配置、关闭一些起不常用却存在安全隐患的应用、对一些保存有用户信息及其口令的关键文件,对使用权限进行严格限制;加强口令字的使用,增加口令复杂程度、不要使用与用户身份有关的、容易猜测的信息作为口令,并及时给系统打补丁、系统内部的相互调用不对外公开。通过配备操作系统安全扫描系统对操作系统进行安全性扫描,发现其中存在的安全漏洞,并有针对性地进行对网络设备重新配置或升级。在应用系统安全上,应用服务器尽量不要开放一些没有经常用的协议及协议端口号。充分利用操作系统和应用系统本身的日志功能,对用户所访问的信息做记录,为事后审查提供依据。
3.3 突出网络安全
网络安全是整个安全解决方案的重中之重,要从访问控制、通信保密、入侵检测、网络安全扫描系统、防病毒等方面,采取切实可行的对策措施,确保网络安全。要严格落实《用户授权实施细则》、《口令字及帐户管理规范》、《权限管理制度》、《安全责任制度》等安全管理制度。设置虚拟子网,各子网间不能实现互访,实现初级访问控制。设置高等级防火墙,通过制定严格的安全策略实现内外网络或内部网络不同信任域之间的隔离与访问控制。利用防火墙并经过严格配置,可以阻止各种不安全访问通过防火墙,从而降低安全风险。但是,网络安全不可能完全依靠防火墙单一产品来实现,网络安全是个整体的,必须配相应的安全产品,作为防火墙的必要补充。入侵检测系统就是最好的安全产品,入侵检测系统是根据已有的、最新的攻击手段的信息代码对进出网段的所有操作行为进行实时监控、记录,并按制定的策略实行响应(阻断、报警、发送E-mail)。建立网络扫描系统,对网络系统中的所有操作系统进行安全性扫描,检测操作系统存在的安全漏洞,并产生报表,并自动进行相关修复。通过预防病毒技术、检测病毒技术、杀毒技术,实施反病毒措施,防止病毒进入网络进行传播扩散。
3.4 确保应用安全
应用是信息系统安全应当关注的重要内容,要通过规范用户的行为,来实现应用安全。要严格控制内部员工对网络共享资源的使用,尤其要限制共享资源的滥用,在内部子网中一般不随意开放共享目录,否则较容易因为疏忽而在与员工间交换信息时泄漏重要信息。对有经常交换信息需求的用户,在共享时也必须加上必要的口令认证机制,即只有通过口令的认证才允许访问数据。虽然说用户名加口令的机制不是很安全,但对一般用户而言,还是起到一定的安全防护,即使有刻意破解者,只要口令设得复杂些,也得花费相当长的时间。适当配置资源控制,要精心设置访问权限,并拒绝未经授权人员的登录,减少有意或无意的案例漏洞。对数据库服务器中的数据库必须做安全备份,通过网络备份系统,可以对数据库进行远程备份存储。
摘 要 随着信息化技术的飞速发展,许多有远见的企业都认识到依托先进的it技术构建企业自身的业务和运营平台将极大地提升企业的核心竞争力,使企业在残酷的竞争环境中脱颖而出。经营管理对计算机应用系统的依赖性增强,计算机应用系统对网络的依赖性增强。计算机网络规模不断扩大,网络结构日益复杂。计算机网络和计算机应用系统的正常运行对网络安全提出了更高的要求。信息安全防范应做整体的考虑,全面覆盖信息系统的各层次,针对网络、系统、应用、数据做全面的防范。信息安全防范体系模型显示安全防范是一个动态的过程,事前、事中和事后的技术手段应当完备,安全管理应贯穿安全防范活动的始终。 关键词 信息安全;pki;ca;vpn 1 引言 随着计算机网络的出现和互联网的飞速发展,企业基于网络的计算机应用也在迅速增加,基于网络信息系统给企业的经营管理带来了更大的经济效益,但随之而来的安全问题也在困扰着用户,在2003年后,木马、蠕虫的传播使企业的信息安全状况进一步恶化。这都对企业信息安全提出了更高的要求。 随着信息化技术的飞速发展,许多有远见的企业都认识到依托先进的it技术构建企业自身的业务和运营平台将极大地提升企业的核心竞争力,使企业在残酷的竞争环境中脱颖而出。面对这瞬息万变的市场,企业就面临着如何提高自身核心竞争力的问题,而其内部的管理问题、效率问题、考核问题、信息传递问题、信息安全问题等,又时刻在制约着自己,企业采用pki技术来解决这些问题已经成为当前众多企业提高自身竞争力的重要手段。 在下面的描述中,以某公司为例进行说明。 2 信息系统现状 2.1 信息化整体状况 1)计算机网络 某公司现有计算机500余台,通过内部网相互连接,根据公司统一规划,通过防火墙与外网互联。在内部网络中,各计算机在同一网段,通过交换机连接。
图1 2)应用系统 经过多年的积累,某公司的计算机应用已基本覆盖了经营管理的各个环节,包括各种应用系统和办公自动化系统。随着计算机网络的进一步完善,计算机应用也由数据分散的应用模式转变为数据日益集中的模式。 2.2 信息安全现状 为保障计算机网络的安全,某公司实施了计算机网络安全项目,基于当时对信息安全的认识和安全产品的状况,信息安全的主要内容是网络安全,部署了防火墙、防病毒服务器等网络安全产品,极大地提升了公司计算机网络的安全性,这些产品在此后防范网络攻击事件、冲击波等网络病毒攻击以及网络和桌面日常保障等方面发挥了很大的作用。 3 风险与需求分析 3.1 风险分析 通过对我们信息系统现状的分析,可得出如下结论: (1)经营管理对计算机应用系统的依赖性增强,计算机应用系统对网络的依赖性增强。计算机网络规模不断扩大,网络结构日益复杂。计算机网络和计算机应用系统的正常运行对网络安全提出了更高的要求。 (2)计算机应用系统涉及越来越多的企业关键数据,这些数据大多集中在公司总部数据中心,因此有必要加强各计算机应用系统的用户管理和身份的认证,加强对数据的备份,并运用技术手段,提高数据的机密性、完整性和可用性。 通过对现有的信息安全体系的分析,也可以看出:随着计算机技术的发展、安全威胁种类的增加,某公司的信息安全无论在总体构成、信息安全产品的功能和性能上都存在一定的缺陷,具体表现在: (1)系统性不强,安全防护仅限于网络安全,系统、应用和数据的安全存在较大的风险。 目前实施的安全方案是基于当时的认识进行的,主要工作集中于网络安全,对于系统和应用的安全防范缺乏技术和管理手段。如缺乏有效的身份认证,对服务器、网络设备和应用系统的访问都停留在用户名/密码的简单认证阶段,很容易被冒充;又如数据备份缺乏整体方案和制度规范,容易造成重要数据的丢失和泄露。 当时的网络安全的基本是一种外部网络安全的概念,是基于这样一种信任模型的,即网络内部的用户都是可信的。在这种信任模型下,假设所有可能的对信息安全造成威胁的攻击者都来自于组织外部,并且是通过网络从外部使用各种攻击手段进入内部网络信息系统的。 针对外部网络安全,人们提出了内部网络安全的概念,它基于这样一种信任模型:所有的用户都是不可信的。在这种信任模型中,假设所有用户都可能对信息安全造成威胁,并且可以各种更加方便的手段对信息安全造成威胁,比如内部人员可以直接对重要的服务器进行操控从而破坏信息,或者从内部网络访问服务器,下载重要的信息并盗取出去。内部网络安全的这种信任模型更符合现实的状况。 美国联邦调查局(fbi)和计算机安全机构(csi)等权威机构的研究也证明了这一点:超过80%的信息安全隐患是来自组织内部,这些隐患直接导致了信息被内部人员所窃取和破坏。 信息系统的安全防范是一个动态过程,某公司缺乏相关的规章制度、技术规范,也没有选用有关的安全服务。不能充分发挥安全产品的效能。 (2)原有的网络安全产品在功能和性能上都不能适应新的形势,存在一定的网络安全隐患,产品亟待升级。 已购买的网络安全产品中,有不少在功能和性能上都不能满足进一步提高信息安全的要求。如为进一步提高全网的安全性,拟对系统的互联网出口进行严格限制,原有的防火墙将成为企业内网和公网之间的瓶颈。同时病毒的防范、新的攻击手段也对防火墙提出了更多的功能上的要求,现有的防火墙不具备这些功能。 网络信息系统的安全建设建立在风险评估的基础上,这是信息化建设的内在要求,系统主管部门和运营、应用单位都必须做好本系统的信息安全风险评估工作。只有在建设的初期,在规划的过程中,就运用风险评估、风险管理的手段,用户才可以避免重复建设和投资的浪费。 3.2 需求分析 如前所述,某公司信息系统存在较大的风险,信息安全的需求主要体现在如下几点: (1)某公司信息系统不仅需要安全可靠的计算机网络,也需要做好系统、应用、数据各方面的安全防护。为此,要加强安全防护的整体布局,扩大安全防护的覆盖面,增加新的安全防护手段。 (2)网络规模的扩大和复杂性的增加,以及新的攻击手段的不断出现,使某公司计算机网络安全面临更大的挑战,原有的产品进行升级或重新部署。 (3)信息安全工作日益增强的重要性和复杂性对安全管理提出了更高的要求,为此要加快规章制度和技术规范的建设,使安全防范的各项工作都能够有序、规范地进行。 (4)信息安全防范是一个动态循环的过程,如何利用专业公司的安全服务,做好事前、事中和事后的各项防范工作,应对不断出现的各种安全威胁,也是某公司面临的重要课题。 4 设计原则 安全体系建设应按照“统一规划、统筹安排、统一标准、分步实施”的原则进行,避免重复投入、重复建设,充分考虑整体和局部的利益。 4.1 标准化原则 本方案参照信息安全方面的国家法规与标准和公司内部已经执行或正在起草标准及规定,使安全技术体系的建设达到标准化、规范化的要求,为拓展、升级和集中统一打好基础。 4.2 系统化原则 信息安全是一个复杂的系统工程,从信息系统的各层次、安全防范的各阶段全面地进行考虑,既注重技术的实现,又要加大管理的力度,以形成系统化的解决方案。 4.3 规避风险原则 安全技术体系的建设涉及网络、系统、应用等方方面面,任何改造、添加甚至移动,都可能影响现有网络的畅通或在用系统的连续、稳定运行,这是安全技术体系建设必须面对的最大风险。本规划特别考虑规避运行风险问题,在规划与应用系统衔接的基础安全措施时,优先保证透明化,从提供通用安全基础服务的要求出发,设计并实现安全系统与应用系统的平滑连接。 4.4 保护投资原则 由于信息安全理论与技术发展的历史原因和自身的资金能力,某公司分期、分批建设了一些整体的或区域的安全技术系统,配置了相应的设施。因此,本方案依据保护信息安全投资效益的基本原则,在合理规划、建设新的安全子系统或投入新的安全设施的同时,对现有安全系统采取了完善、整合的办法,以使其纳入总体安全技术体系,发挥更好的效能,而不是排斥或抛弃。 4.5 多重保护原则 任何安全措施都不是绝对安全的,都可能被攻破。但是建立一个多重保护系统,各层保护相互补充,当一层保护被攻破时,其它层保护仍可保护信息的安全。 4.6 分步实施原则 由于某公司应用扩展范围广阔,随着网络规模的扩大及应用的增加,系统脆弱性也会不断增加。一劳永逸地解决安全问题是不现实的。针对安全体系的特性,寻求安全、风险、开销的平衡,采取“统一规划、分步实施”的原则。即可满足某公司安全的基本需求,亦可节省费用开支。
5 设计思路及安全产品的选择和部署 信息安全防范应做整体的考虑,全面覆盖信息系统的各层次,针对网络、系统、应用、数据做全面的防范。信息安全防范体系模型显示安全防范是一个动态的过程,事前、事中和事后的技术手段应当完备,安全管理应贯穿安全防范活动的始终,如图2所示。 图2 网络与信息安全防范体系模型 信息安全又是相对的,需要在风险、安全和投入之间做出平衡,通过对某公司信息化和信息安全现状的分析,对现有的信息安全产品和解决方案的调查,通过与计算机专业公司接触,初步确定了本次安全项目的内容。通过本次安全项目的实施,基本建成较完整的信息安全防范体系。 5.1 网络安全基础设施 证书认证系统无论是企业内部的信息网络还是外部的网络平台,都必须建立在一个安全可信的网络之上。目前,解决这些安全问题的最佳方案当数应用pki/ca数字认证服务。pki(public key infrastructure,公钥基础设施)是利用公开密钥理论和技术建立起来的提供在线身份认证的安全体系,它从技术上解决了网上身份认证、信息完整性和抗抵赖等安全问题,为网络应用提供可靠的安全保障,向用户提供完整的pki/ca数字认证服务。通过建设证书认证中心系统,建立一个完善的网络安全认证平台,能够通过这个安全平台实现以下目标: 身份认证(authentication):确认通信双方的身份,要求通信双方的身份不能被假冒或伪装,在此体系中通过数字证书来确认对方的身份。 数据的机密性(confidentiality):对敏感信息进行加密,确保信息不被泄露,在此体系中利用数字证书加密来完成。 数据的完整性(integrity):确保通信信息不被破坏(截断或篡改),通过哈希函数和数字签名来完成。 不可抵赖性(non-repudiation):防止通信对方否认自己的行为,确保通信方对自己的行为承认和负责,通过数字签名来完成,数字签名可作为法律证据。 5.2 边界防护和网络的隔离 vpn(virtual private network)虚拟专用网,是将物理分布在不同地点的网络通过公用骨干网(如internet)连接而成的逻辑上的虚拟专用网。和传统的物理方式相比,具有降低成本及维护费用、易于扩展、数据传输的高安全性。 通过安装部署vpn系统,可以为企业构建虚拟专用网络提供了一整套安全的解决方案。它利用开放性网络作为信息传输的媒体,通过加密、认证、封装以及密钥交换技术在公网上开辟一条隧道,使得合法的用户可以安全的访问企业的私有数据,用以代替专线方式,实现移动用户、远程lan的安全连接。 集成的防火墙功能模块采用了状态检测的包过滤技术,可以对多种网络对象进行有效地访问监控,为网络提供高效、稳定地安全保护。 集中的安全策略管理可以对整个vpn网络的安全策略进行集中管理和配置。 5.3 安全电子邮件 电子邮件是internet上出现最早的应用之一。随着网络的快速发展,电子邮件的使用日益广泛,成为人们交流的重要工具,大量的敏感信息随之在网络上传播。然而由于网络的开放性和邮件协议自身的缺点,电子邮件存在着很大的安全隐患。 目前广泛应用的电子邮件客户端软件如 outlook 支持的 s/mime( secure multipurpose internet mail extensions ),它是从 pem(privacy enhanced mail) 和 mime(internet 邮件的附件标准 ) 发展而来的。首先,它的认证机制依赖于层次结构的证书认证机构,所有下一级的组织和个人的证书由上一级的组织负责认证,而最上一级的组织 ( 根证书 ) 之间相互认证,整个信任关系基本是树状的。其次, s/mime 将信件内容加密签名后作为特殊的附件传送。 保证了信件内容的安全性。 5.4 桌面安全防护 对企业信息安全的威胁不仅来自企业网络外部,大量的安全威胁来自企业内部。很早之前安全界就有数据显示,近80%的网络安全事件,是来自于企业内部。同时,由于是内部人员所为,这样的安全犯罪往往目的明确,如针对企业机密和专利信息的窃取、财务欺骗等,因此,对于企业的威胁更为严重。对于桌面微机的管理和监控是减少和消除内部威胁的有效手段。 桌面安全系统把电子签章、文件加密应用和安全登录以及相应的智能卡管理工具集成到一起,形成一个整体,是针对客户端安全的整体解决方案。 1)电子签章系统 利用非对称密钥体系保证了文档的完整性和不可抵赖性。采用组件技术,可以无缝嵌入office系统,用户可以在编辑文档后对文档进行签章,或是打开文档时验证文档的完整性和查看文档的作者。 2) 安全登录系统 安全登录系统提供了对系统和网络登录的身份认证。使用后,只有具有指定智能密码钥匙的人才可以登录计算机和网络。用户如果需要离开计算机,只需拔出智能密码钥匙,即可锁定计算机。 3)文件加密系统 文件加密应用系统保证了数据的安全存储。由于密钥保存在智能密码钥匙中,加密算法采用国际标准安全算法或国家密码管理机构指定安全算法,从而保证了存储数据的安全性。 5.5 身份认证 身份认证是指计算机及网络系统确认操作者身份的过程。基于pki的身份认证方式是近几年发展起来的一种方便、安全的身份认证技术。它采用软硬件相结合、一次一密的强双因子认证模式,很好地解决了安全性与易用性之间的矛盾。usb key是一种usb接口的硬件设备,它内置单片机或智能卡芯片,可以存储用户的密钥或数字证书,利用usb key内置的密码算法实现对用户身份的认证。 基于pki的usb key的解决方案不仅可以提供身份认证的功能,还可构建用户集中管理与认证系统、应用安全组件、客户端安全组件和证书管理系统通过一定的层次关系和逻辑联系构成的综合性安全技术体系,从而实现上述身份认证、授权与访问控制、安全审计、数据的机密性、完整性、抗抵赖性的总体要求。 6 方案的组织与实施方式 网络与信息安全防范体系流程主要由三大部分组成:攻击前的防范、攻击过程中的防范和攻击后的应对。安全管理贯穿全流程如图3所示。网络与信息安全防范体系模型流程不仅描述了安全防范的动态过程,也为本方案的实施提供了借鉴。 图3 因此在本方案的组织和实施中,除了工程的实施外,还应重视以下各项工作: (1)在初步进行风险分析基础上,方案实施方应进行进一步的风险评估,明确需求所在,务求有的放矢,确保技术方案的针对性和投资的回报。 (2)把应急响应和事故恢复作为技术方案的一部分,必要时可借助专业公司的安全服务,提高应对重大安全事件的能力。 (3)该方案投资大,覆盖范围广,根据实际情况,可采取分地区、分阶段实施的方式。 (4)在方案实施的同时,加强规章制度、技术规范的建设,使信息安全的日常工作进一步制度化、规范化。 7 结论 本文以某公司为例,分析了网络安全现状,指出目前存在的风险,随后提出了一整套完整的解决方案,涵盖了各个方面,从技术手段的改进,到规章制度的完善;从单机系统的安全加固,到整体网络的安全管理。本方案从技术手段上、从可操作性上都易于实现、易于部署,为众多行业提供了网络安全解决手段。 也希望通过本方案的实施,可以建立较完善的信息安全体系,有效地防范信息系统来自各方面的攻击和威胁,把风险降到最低水平。 参考文献 [1] 国家信息安全基础设施研究中心、国家信息安全工程技术研究中心.《电子政务总体设计与技术实现》
关键词:网络安全威胁;安全需求;防火墙;IDS;网络安全
中图分类号:C913.3文献标识码:A文章编号:1005-5312(2010)12-0088-01
一、网络安全概述
(一)网络安全的基本概念
网络安全包括物理安全和逻辑安全。对于物理安全,需要加强计算机房管理,如门卫、出入者身份检查、下班锁门以及各种硬件安全手段等预防措施;而对于后者,则需要用口令、文件许可和查帐等方法来实现。
(二)网络面临的主要攻击
⑴ 缓冲区溢出。
⑵ 远程攻击。
⑶ 口令破解。
⑷ 超级权限。
⑸ 拒绝服务(DDOS)。
二、安全需求
通过对网络系统的风险分析,我们需要制定合理的安全策略及安全方案来确保网络系统的机密性、完整性、可用性、可控性与可审查性。即,
可用性: 授权实体有权访问数据。
机密性: 信息不暴露给未授权实体或进程。
完整性: 保证数据不被未授权修改。
可控性: 控制授权范围内的信息流向及操作方式。
可审查性:对出现的安全问题提供依据与手段。
访问控制:需要由防火墙将内部网络与外部不可信任的网络隔离,对与外部网络交换数据的内部网络及其主机、所交换的数据进行严格的访问控制。同样,对内部网络,由于不同的应用业务以及不同的安全级别,也需要使用防火墙将不同的LAN或网段进行隔离,并实现相互的访问控制。
数据加密:数据加密是在数据传输、存储过程中防止非法窃取、篡改信息的有效手段。
安全审计: 是识别与防止网络攻击行为、追查网络泄密行为的重要措施之一。具体包括两方面的内容,一是采用网络监控与入侵防范系统,识别网络各种违规操作与攻击行为,即时响应(如报警)并进行阻断;二是对信息内容的审计,可以防止内部机密或敏感信息的非法泄漏
三、网络安全防护策略
个人建议采用如下的安全拓扑架构来确保网站的安全性,其中我们主要采用以下五项高强度的安全防护措施:如图3-1所示:
(一)层层布防
从上图中,我们可以看到,我们将安全层次划分为四个层次,不同的层次采用不同的策略进行有效的安全防护。
第一个层次,是外部Internet,是不能有效确定其安全风险的层次,我们的安全策略就是要重点防护来自于第一个层次的攻击。
第二个层次,是通过路由器后进入网站的第一个安全屏障。该层主要由防火墙进行防护和访问控制,防火墙在安全规则上,只开放WWW,POP3,SMTP等少数端口和服务,完全封闭其他不必要的服务端口,阻挡来自于外部的攻击企图。同时,为了反映防火墙之内的实际安全状态,部署网络入侵检测系统(IDS)。入侵检测系统可以检测出外部穿过防火墙之后的和网络内部经过交换机对外的所有数据流中,有无非法的访问内网的企图、对WWW服务器和邮件服务器等关键业务平台的攻击行为和内部网络中的非法行为。对DDOS攻击行为及时报警,并通过与防火墙的联动及时阻断,网络遭受DDOS攻击。
第三个层次,是一个中心网络的核心层,部署了网络处置中心的所有重要的服务器。在该层次中,部署了网站保护系统,防范网页被非法篡改。
此外,还部署网络漏洞扫描系统,定期或不定期的对接服务器区进行漏洞扫描,帮助网管人员及时了解和修补网络中的安全漏洞。这种扫描服务可以由网络安全管理人员完成,或者由安全服务的安全厂商及其高级防黑客技术人员完成。
第四个层次,是网络安全中心网络的数据存储中心,放置了数据库服务器和数据库备份服务器。在该层次中,部署了防火墙,对数据库的访问通过防火墙进行过滤,保证数据的安全性。
(二)多种防护手段
我们设计的高强度安全防护措施,包括多种防护手段,即有静态的防护手段,如防火墙,又有动态的防护手段,如网络IDS、网络防病毒系统。同时,也考虑到了恢复和响应技术,如网站保护和恢复系统。不同的防护手段针对不同的安全需求,解决不同的安全问题,使得网络防护过程中不留安全死角。
(三)防火墙系统
防火墙是设置在被保护网络和外部网络之间的一道屏障,以防止发生不可预测的、潜在破坏性的侵入。防火墙是指设置在不同网络(如可信任的企业内部网和不可信的公共网)或网络安全域之间的一系列部件的组合。它是不同网络或网络安全域之间信息的唯一出入口,能根据企业的安全政策控制(允许、拒绝、监测)出入网络的信息流,且本身具有较强的抗攻击能力。它是提供信息安全服务,实现网络和信息安全的基础设施。
防火墙可通过监测、限制、更改跨越防火墙的数据流,尽可能地对外部屏蔽网络内部的信息、结构和运行状况,以此来实现网络的安全保护。在此次的网络系统安全建设完成后,防火墙将承担起对合法地址用户的路由和对私网地址用户的地址转换任务(NAT),同时,将根据需要对进出访问进行控制。防火墙可将网络分成若干个区域,Trust(可信任区,连接内部局域网),Untrust(不信任区,连接Internet ),DMZ(中立区,连接对外的WEB server、e-Mail server 等)之后,还可以由客户自行定义安全区域。
(四)网络入侵检测系统的作用
通过使用网络入侵检测系统,我们可以做到:发现谁在攻击网络:解决网络防护的问题(网络出入口、DMZ、关键网段)。了解接网络如何被攻击:例如,如果有人非法访问服务器,需要知道他们是怎么做的,这样可以防止再次发生同样的情况。IDS可以提供攻击特征描述,还可以进行逐条的记录回放,使网络系统免受二次攻击。
处置中心网络的内部危险:放置在网络中的IDS会识别不同的安全事件。减轻潜在威胁:可以安装在特定的网络中,确定依具体情况而定的或是所怀疑的威胁,通过策略阻断和其它安全产品进行全面防护。事后取证:从相关的事件和活动的多个角度提供具有标准格式的独特数据。实现安全事件来源追查。 DDOS攻击防范:通过实时监控网络流量,及时发现异常流量并报警,通过和防火墙联动,对DDOS攻击进行阻断。
四、安全服务
网络是个动态的系统,它的变化包括网络设备的调整,网络配置的变化,各种操作系统、应用程序的变化,管理人员的变化。即使最初制定的安全策略十分可靠,但是随着网络结构和应用的不断变化,安全策略可能失效,必须及时进行相应的调整。由于这方面相对比较复杂、篇幅所限,在此就不累述了,有兴趣读者可以另行查阅相关资料。
五、总结
毫无疑问,安全是一个动态的问题。在做未来的计划时,既要考虑用户环境的发展,也要考虑风险的发展,这样才能让安全在操作进程中占有一席之地。最谨慎、最安全的人会将他们的信息放在屋子里锁好,妥善地保护起来。归纳起来,对网络安全的解决方案从人员安全、物理层安全、边界安全、网络安全、主机安全、应用程序和数据安全这几方面入手即可。上述几个方面做好之后,我们就可以让一个网络系统:
进不来: 通过物理隔离等手段,阻止非授权用户进入网络。
拿不走: 使用屏蔽、防下载机制,实现对用户的权限控制。
读不懂: 通过认证和加密技术,确信信息不暴露给未经授权的人或程序。
改不了: 使用数据完整性鉴别机制,保证只有允许的人才能修改数据。
走不脱: 使用日志、安全审计、监控技术使得攻击者不能抵赖自己的行为。
参考文献:
[1]沈昌祥.信息安全纵论[M].武汉:湖北科学技术出版社.2002年版.
[2]杜宇峰.网络安全与防护[J].电脑知识与技术.2007(18).