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摘要:随着网络技术和信息化的快速发展,计算机网络安全逐渐成为关注焦点和重要课题,要充分明晰计算机网络安全体系架构,分析计算机网络的功能需求和体系结构,从系统接入控制、日志审计、安全联动、入侵检测等技术入手,探讨计算机网络安全防护方案,增强内网安全性。
关键词:计算机网络;安全;防护;对策
计算机网络安全具有机密性、完整性、可用性、可控性、可审查性的特点,由于计算机自身的脆弱性、开放性和自由性,使计算机网络难免存在安全问题,因此,要分析计算机网络安全问题及其成因,并采取针对性措施,加强内网防护:
1计算机内部网络的常见安全问题及成因
计算机内部网络存在的安全问题主要包括:客户端存在系统漏洞,没有及时更新补丁,缺乏统一的内部网络安全策略;笔记本电脑和移动存储设备随意接入计算机内部网络,导致内部网络信息安全受到威胁;缺乏对计算机内部网络的点对点监控,对于网络客户端的应用软件缺乏统一化的管理,无法快速、准确、有效地进行对计算机网络安全事件的响应。
2计算机网络安全防护对策
计算机网络安全防护最常见的网络安全模型是PDRR模型,也即:Protection(防护)、Detection(检测)、Response(响应)、Recovery(恢复),如下图所示:防护是预先阻止网络攻击事件的发生,是网络安全的首道屏障;检测是采用入侵检测系统和工具,及早检测出网络入侵问题,是第二道安全屏障;响应是在发生网络攻击(入侵)事件后进行处理,恢复到安全状态,包括系统恢复和信息恢复。
2.1计算机内网终端安全防护管理系统的设计方案和应用
在计算机网络安全防护管理系统之中,主要采用三级结构,即:探测器主要监听网络动态变化情况;管理中心主要进行计算机网络数据处理、存储安全管理;控制台中枢则通过管理界面、事件查看系统和报表查看系统进行操作和管理,负责网络数据的转换、交互和策略分发等工作,并依据报警等级进行安全事件的自动响应、安全检测、监视。
2.1.1安全防护管理系统接入控制计算机网络系统要对接入网络的终端进行扫描、认证和安全检测,判定接入网络终端的合法性,查询其是否安装杀毒软件、防火墙,并绑定IP地址、MAC地址,合格后方可接入内网,并对其进行监测和审计。(1)终端接入控制。基于802.1X协议实施终端访问控制和认证,在认证服务器、核心交换机、用户认证交换机、用户终端的支持下,通过不同的通道开展认证业务。同时,要考虑计算机网络的规模,合理选取不同的认证组网方式,如:集中式组网、分布式组网、本地认证组网等。(2)地址绑定。主要采用TCP/IP协议进行地址绑定,IP协议对应网络层,使网络主机的IP地址与其物理地址相对应,能够采用对应的IP地址访问网络资源。(3)终端监控。由监视服务器实现对计算机网络终端桌面的监视,并生成终端屏幕监控视图,还利用Windows系统消息处理平台进行应用程序的监控,及时获悉和判断计算机网络终端用户的行为。(4)补丁分发。通常由网络管理员进行补丁分发工作,主要是通过内网部署WSUS服务器,再利用WSUS服务器从网站下载系统补丁,由内网WSUS服务器将该补丁信息传送至内网终端用户,实现统一的安全设置,避免内网管理的人为漏洞,提高计算机内部网络终端的更新效率。
2.1.2日志审计平台的应用在日志审计平台之中包括各级模块,即:日志采集模块、日志采集中心模块、日志审计中心模块和日志存储中心模块。具体来说,由日志采集模块采集计算机网络数据,使之具有高可靠性、高准确性和高效性,能够帮助审计系统通过匹配关键词来检测网络攻击或入侵。由日志采集中心模块接收并缓存各类日志数据,体现出高可靠性和安全性。由日志审计中心模块采集日志采集中心转发的系统日志数据,进行关键词匹配检测和响应处理。由日志存储中心进行日志数据的分类检索、数据挖掘、统计分析和存储。
2.1.3安全联动技术的应用采用防火墙和入侵检测系统的安全联动技术,通过开放式接口实现安全联动,可以将入侵检测系统嵌入到防火墙之中,形成嵌入式的安全联动防护,防止伪造地址实施身份替代攻击,并有效防止攻击者化身为入侵检测系统而导致的网络安全问题。
2.1.4入侵检测技术的应用(1)防火墙系统的应用。利用防火墙审查通信的IP源地址、目的地址及端口号,实现对路由器、主机网关、子网的屏蔽,较好地控制网络进出行为。(2)入侵检测系统。通过主动的网络安全防护策略,从系统内部和网络资源中采集各种信息数据,进行计算机网络入侵或攻击行为分析和预测。(3)硬件加密机。采用TCP/IP协议进行硬件加密机和主机之间的通信,能够支持RSA、DES、SDHI、MD5等多种密码算法,包括三层密钥体系,即:本地主密钥、传输主密钥、工作密钥等,为计算机网络提供安全保密的数据通信服务。可以在计算机网络中配置开源、分布式的Snort入侵检测系统,通过调用外部捕包程序库来抓包,捕获发往计算机网络主机的数据包,再由包解码器进行解码,按照数据链路层、网络层、传输层进行逐层解析,再进入预处理程序,由检测引擎对每个包进行入侵检测。
2.2计算机网络安全预警系统的构建
要构建针对网络行为的计算机网络安全预警系统,在对网络使用行为进行分析和预测的前提下,进行及时快速的预警和响应,有效提高计算机网络的可靠性和安全性。如下图2所示。
2.2.1数据采集模块的应用该模块实时采集受监控子网的数据信息,并进行数据流信息的预处理、统计查询和分析预测,最后将其存储于NetFlow数据库之中。
2.2.2网络行为分析模块的应用依据源IP、目的IP、源端口、目的端口、数据包数量等基础特征值数据,进行网络行为特征的提取、统计和分析处理。同时,要构建网络行为分析功能模型,采用聚类分析和关联分析的方法,构建网络使用行为序列和模式,进行网络行为特征分析、检测,以此作为计算机网络安全策略决策的依据和参考。
2.2.3网络行为预测模块的应用在挖掘获悉计算机网络使用行为模式之后,要生成网络使用行为带权有向图,获悉不同网络使用行为之间的关联性,再利用系统模型进行网络使用行为预测,进行网络使用行为权值的实时调整,提高计算机网络安全预警系统的精准性。
2.2.4网络预警及响应模块的应用在网络预警模块的应用之中,该模块主要鉴定和识别网络用户行为,判定其是否属于攻击行为,对攻击行为的类别、企图、对象、范围、可能造成的后果进行分析,并生成计算机网络安全预警报告表。在策略响应模块中,主要在发现或预测攻击行为时采取对应的应急处置和响应,并生成记录日志,快速高效地拟定计算机网络安全防护策略。
2.2.5信息模块的应用该模块提供直接面向用户的交互性界面,向网络管理员直观展示检测到的网络使用行为特征信息,为其提供数据库和状态监控功能,分类存储于不同的数据库,如:用户行为模式数据库、特征值数据库、有向图数据库等。
3小结
综上所述,计算机网络安全防护极其复杂,要构建计算机网络安全预警系统,进行网络使用攻击行为的分析和趋势预测,有效提高计算机网络安全防护能力。后续还要采集更多的数据进行算法优化和分析,并要加强计算机网络数据分析平台与传统防御措施的联动性,有效提高计算机网络安全防御收敛速度,切实保障计算机网络安全和可靠性。
参考文献:
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作者:董汉霞 吕东锋 商乙山 单位:河南省军区数据信息室