防火墻網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)論文
防火墻網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)論文
隨著計(jì)算機(jī)的普及和互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)安全問題顯得愈來愈重要。學(xué)習(xí)啦小編整理的防火墻技術(shù)網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)論文，希望你能從中得到感悟!
防火墻技術(shù)網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)論文篇一
防火墻與網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)
摘 要: 隨著計(jì)算機(jī)的普及和互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)安全問題顯得愈來愈重要。為解決這一問題,產(chǎn)生了很多網(wǎng)絡(luò)安全產(chǎn)品,防火墻就是其中使用較廣的一個(gè)。針對(duì)不同的用戶和網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn),防火墻所采用的技術(shù)也會(huì)有所不同。
關(guān)鍵詞: 信息安全 網(wǎng)絡(luò)安全 防火墻 技術(shù)特征
信息安全是國(guó)家發(fā)展所面臨的一個(gè)重要問題,對(duì)于這個(gè)問題,我們還沒有從系統(tǒng)的規(guī)劃上去考慮它,從技術(shù)上、產(chǎn)業(yè)上、政策上來發(fā)展它。政府不僅應(yīng)該看見信息安全的發(fā)展是我國(guó)高科技產(chǎn)業(yè)的一部分,而且應(yīng)該看到,發(fā)展安全產(chǎn)業(yè)的政策是信息安全保障系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分。我國(guó)在構(gòu)建信息防衛(wèi)系統(tǒng)時(shí),應(yīng)著力發(fā)展自己獨(dú)特的安全產(chǎn)品。我國(guó)要想真正解決網(wǎng)絡(luò)安全問題,最終的辦法就是通過發(fā)展民族的安全產(chǎn)業(yè),帶動(dòng)我國(guó)網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)的整體提高。
1.網(wǎng)絡(luò)安全
網(wǎng)絡(luò)安全是指網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的硬件、軟件及其系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)受到保護(hù),不因偶然的或者惡意的原因而遭受到破壞、更改、泄露,保證系統(tǒng)連續(xù)可靠正常地運(yùn)行,網(wǎng)絡(luò)服務(wù)不中斷。網(wǎng)絡(luò)安全從其本質(zhì)上來講就是網(wǎng)絡(luò)上的信息安全。從廣義來說,凡是涉及到網(wǎng)絡(luò)上信息的保密性、完整性、可用性、真實(shí)性和可控性的相關(guān)技術(shù)和理論都是網(wǎng)絡(luò)安全的研究領(lǐng)域。網(wǎng)絡(luò)安全是一門涉及計(jì)算機(jī)科學(xué)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)、密碼技術(shù)、信息安全技術(shù)、應(yīng)用數(shù)學(xué)等多種學(xué)科的綜合性學(xué)科。
網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)則指致力于解決諸如如何有效進(jìn)行介入控制,以及如何保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩缘募夹g(shù)手段,主要包括物理安全分析技術(shù),網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)安全分析技術(shù),系統(tǒng)安全分析技術(shù),管理安全分析技術(shù),以及其它的安全服務(wù)和安全機(jī)制策略。在眾多的網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)中,網(wǎng)絡(luò)防火墻是使用較廣的一個(gè)。
2.防火墻
防火墻是一種用來加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)之間訪問控制,防止外部網(wǎng)絡(luò)用戶以非法手段通過外部網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入內(nèi)部網(wǎng)絡(luò),訪問內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)資源,保護(hù)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)操作環(huán)境的特殊網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備。它對(duì)兩個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)之間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包如鏈接方式按照一定的安全策略來實(shí)施檢查,以決定網(wǎng)絡(luò)之間的通信是否被允許,并監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀態(tài)。
作為內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)與外部公共網(wǎng)絡(luò)之間的第一道屏障,防火墻是最先受到人們重視的網(wǎng)絡(luò)安全產(chǎn)品之一。雖然從理論上看,防火墻處于網(wǎng)絡(luò)安全的最底層,負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)間的安全認(rèn)證與傳輸,但隨著網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)的整體發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的不斷變化,現(xiàn)代防火墻技術(shù)已經(jīng)逐步走向網(wǎng)絡(luò)層之外的其他安全層次,不僅能完成傳統(tǒng)防火墻的過濾任務(wù),而且能為各種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用提供相應(yīng)的安全服務(wù)。另外還有多種防火墻產(chǎn)品正朝著數(shù)據(jù)安全與用戶認(rèn)證,防止病毒與黑客侵入等方向發(fā)展。
根據(jù)防火墻所采用的技術(shù)不同,我們可以將它分為四種基本類型:包過濾型,網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換-NAT,代理型和監(jiān)測(cè)型。
2.1包過濾型
包過濾型產(chǎn)品是防火墻的初級(jí)產(chǎn)品,其技術(shù)依據(jù)是網(wǎng)絡(luò)中的分包傳輸技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)都是以“包”為單位進(jìn)行傳輸?shù)?數(shù)據(jù)被分割成為一定大小的數(shù)據(jù)包,每一個(gè)數(shù)據(jù)包中都會(huì)包含一些特定信息,如數(shù)據(jù)的源地址,目標(biāo)地址,TCP/UDP源端口和目標(biāo)端口等。防火墻通過讀取數(shù)據(jù)包中的地址信息來判斷這些“包”是否來自可信任的安全站點(diǎn),一旦發(fā)現(xiàn)來自危險(xiǎn)站點(diǎn)的數(shù)據(jù)包,防火墻便會(huì)將這些數(shù)據(jù)拒之門外。系統(tǒng)管理員也可以根據(jù)實(shí)際情況靈活制定判斷規(guī)則。
包過濾技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單實(shí)用,實(shí)現(xiàn)成本較低,在應(yīng)用環(huán)境比較簡(jiǎn)單的情況下,能夠以較小的代價(jià)在一定程度上保證系統(tǒng)的安全。
但包過濾技術(shù)的缺陷也是明顯的。包過濾技術(shù)是一種完全基于網(wǎng)絡(luò)層的安全技術(shù),只能根據(jù)數(shù)據(jù)包的來源,目標(biāo)和端口等網(wǎng)絡(luò)信息進(jìn)行判斷,無法識(shí)別基于應(yīng)用層的惡意侵入,如惡意的Java小程序和電子郵件中附帶的病毒。有經(jīng)驗(yàn)的黑客很容易偽造IP地址,騙過包過濾型防火墻。
2.2網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)化-NAT
網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換是一種用于把IP地址轉(zhuǎn)換成臨時(shí)的,外部的,注冊(cè)的IP地址標(biāo)準(zhǔn)。它允許具有私有IP地址的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)訪問因特網(wǎng)。它還意味著用戶不需要為其網(wǎng)絡(luò)中每一臺(tái)機(jī)器取得注冊(cè)的IP地址。
在內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)通過安全網(wǎng)卡訪問外部網(wǎng)絡(luò)時(shí),將產(chǎn)生一個(gè)映射記錄。系統(tǒng)將外出的源地址和源端口映射為一個(gè)偽裝的地址和端口,讓這個(gè)偽裝的地址和端口通過非安全網(wǎng)卡與外部網(wǎng)絡(luò)連接,這樣對(duì)外就隱藏了真實(shí)的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)地址。在外部網(wǎng)絡(luò)通過非安全網(wǎng)卡訪問內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)時(shí),它并不知道內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的連接情況,而只是通過一個(gè)開放的IP地址和端口來請(qǐng)求訪問。OLM防火墻根據(jù)預(yù)先定義好的映射規(guī)則來判斷這個(gè)訪問是否安全。當(dāng)符合規(guī)則時(shí),防火墻認(rèn)為訪問是安全的,可以接受訪問請(qǐng)求,也可以將連接請(qǐng)求映射到不同的內(nèi)部計(jì)算機(jī)中。當(dāng)不符合規(guī)則時(shí),防火墻認(rèn)為該訪問是不安全的,不能被接受,防火墻將屏蔽外部的連接請(qǐng)求。網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換的過程對(duì)于用戶來說是透明的,不需要用戶進(jìn)行設(shè)置,用戶只要進(jìn)行常規(guī)操作即可。
2.3代理型
代理型防火墻也可以被稱為代理服務(wù)器,它的安全性要高于包過濾型產(chǎn)品,并已經(jīng)開始向應(yīng)用層發(fā)展。代理服務(wù)器位于客戶機(jī)與服務(wù)器之間,完全阻擋了二者間的數(shù)據(jù)交流。從客戶機(jī)來看,代理服務(wù)器相當(dāng)于一臺(tái)真正的服務(wù)器,而從服務(wù)器來看,代理服務(wù)器又是一臺(tái)真正的客戶機(jī)。當(dāng)客戶機(jī)需要使用服務(wù)器上的數(shù)據(jù)時(shí),首先將數(shù)據(jù)請(qǐng)求發(fā)給代理服務(wù)器,代理服務(wù)器再根據(jù)這一請(qǐng)求向服務(wù)器索取數(shù)據(jù),然后再由代理服務(wù)器將數(shù)據(jù)傳輸給客戶機(jī)。由于外部系統(tǒng)與內(nèi)部服務(wù)器之間沒有直接的數(shù)據(jù)通道,外部的惡意侵害也就很難傷害到企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
代理型防火墻的優(yōu)點(diǎn)是安全性較高,可以針對(duì)應(yīng)用層進(jìn)行偵測(cè)和掃描,對(duì)付基于應(yīng)用層的侵入和病毒都十分有效。其缺點(diǎn)是對(duì)系統(tǒng)的整體性能有較大的影響,而且代理服務(wù)器必須針對(duì)客戶機(jī)可能產(chǎn)生的所有應(yīng)用類型逐一進(jìn)行設(shè)置,大大增加了系統(tǒng)管理的復(fù)雜性。
2.4監(jiān)測(cè)型
監(jiān)測(cè)型防火墻是新一代的產(chǎn)品,這一技術(shù)實(shí)際已經(jīng)超越了最初的防火墻定義。監(jiān)測(cè)型防火墻能夠?qū)Ω鲗拥臄?shù)據(jù)進(jìn)行主動(dòng)的,實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè),在對(duì)這些數(shù)據(jù)加以分析的基礎(chǔ)上,監(jiān)測(cè)型防火墻能夠有效地判斷出各層中的非法侵入。同時(shí),這種檢測(cè)型防火墻產(chǎn)品一般還帶有分布式探測(cè)器,這些探測(cè)器安置在各種應(yīng)用服務(wù)器和其他網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)之中,不僅能夠檢測(cè)來自網(wǎng)絡(luò)外部的攻擊,而且對(duì)來自內(nèi)部的惡意破壞有極強(qiáng)的防范作用。據(jù)權(quán)威機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì),在針對(duì)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的攻擊中,有相當(dāng)比例的攻擊來自網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部。因此,監(jiān)測(cè)型防火墻不僅超越了傳統(tǒng)防火墻的定義,而且在安全性上超越了前兩代產(chǎn)品。
雖然監(jiān)測(cè)型防火墻安全性上已超越了包過濾型和代理服務(wù)器型防火墻,但由于監(jiān)測(cè)型防火墻技術(shù)的實(shí)現(xiàn)成本較高,也不易管理,因此目前在實(shí)用中的防火墻產(chǎn)品仍然以第二代代理型產(chǎn)品為主。實(shí)際上,作為當(dāng)前防火墻產(chǎn)品的主流趨勢(shì),大多數(shù)代理型防火墻也集成了包過濾技術(shù),這兩種技術(shù)的混合應(yīng)用顯然比單獨(dú)使用具有更大的優(yōu)勢(shì)。
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防火墻技術(shù)網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)論文篇二
淺析網(wǎng)絡(luò)安全中的防火墻技術(shù)
摘要：文章論述了防火墻部署原則，并從防火墻部署的位置詳細(xì)闡述了防火墻的選擇標(biāo)準(zhǔn)，并就信息交換加密技術(shù)的分類及RSA算法加以分析，針對(duì)PKI技術(shù)這一信息安全核心技術(shù)，論述了其安全體系的構(gòu)成。
關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)安全;防火墻;PKI技術(shù)
一、概述
網(wǎng)絡(luò)防火墻技術(shù)作為內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)與外部網(wǎng)絡(luò)之間的第一道安全屏障，是最先受到人們重視的網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)，就其產(chǎn)品的主流趨勢(shì)而言，大多數(shù)代理服務(wù)器(也稱應(yīng)用網(wǎng)關(guān))也集成了包過濾技術(shù)，這兩種技術(shù)的混合應(yīng)用顯然比單獨(dú)使用具有更大的優(yōu)勢(shì)。那么究竟應(yīng)該在哪些地方部署防火墻呢?首先，應(yīng)該安裝防火墻的位置是公司內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)與外部網(wǎng)絡(luò)的接口處，以阻擋來自外部網(wǎng)絡(luò)的入侵;其次，如果公司內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較大，并且設(shè)置有虛擬局域網(wǎng)(VLAN)，則應(yīng)該在各個(gè)VLAN之間設(shè)置防火墻;第三，通過公網(wǎng)連接的總部與各分支機(jī)構(gòu)之間也應(yīng)該設(shè)置防火墻，如果有條件，還應(yīng)該同時(shí)將總部與各分支機(jī)構(gòu)組成虛擬專用網(wǎng)()。安裝防火墻的基本原則是：只要有惡意侵入的可能，無論是內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)還是與外部公網(wǎng)的連接處，都應(yīng)該安裝防火墻。
二、防火墻的選擇
防火墻產(chǎn)品作為網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全屏障，其總擁有成本(TCO)不應(yīng)該超過受保護(hù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可能遭受最大損失的成本。作為信息系統(tǒng)安全產(chǎn)品，防火墻本身也應(yīng)該保證安全，不給外部侵入者以可乘之機(jī)。管理和培訓(xùn)也是評(píng)價(jià)一個(gè)防火墻好壞的重要方面。在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)建設(shè)的初期，由于內(nèi)部信息系統(tǒng)的規(guī)模較小，遭受攻擊造成的損失也較小，因此沒有必要購置過于復(fù)雜和昂貴的防火墻產(chǎn)品。防火墻產(chǎn)品最難評(píng)估的方面是防火墻的安全性能，即防火墻是否能夠有效地阻擋外部入侵。用戶在選擇防火墻產(chǎn)品時(shí)，應(yīng)該盡量選擇那些占市場(chǎng)份額較大又通過了權(quán)威認(rèn)證機(jī)構(gòu)認(rèn)證測(cè)試的產(chǎn)品。
三、加密技術(shù)
信息交換加密技術(shù)分為兩類：即對(duì)稱加密和非對(duì)稱加密。
(一)對(duì)稱加密技術(shù)
在對(duì)稱加密技術(shù)中，對(duì)信息的加密和解密都使用相同的鑰匙，也就是說一把鑰匙開一把鎖。這種加密方法可簡(jiǎn)化加密處理過程，信息交換雙方都不必彼此研究和交換專用的加密算法。如果在交換階段私有密鑰未曾泄露，那么機(jī)密性和報(bào)文完整性就可以得以保證。對(duì)稱加密技術(shù)也存在一些不足，如果交換一方有N個(gè)交換對(duì)象，那么他就要維護(hù)N個(gè)私有密鑰，對(duì)稱加密存在的另一個(gè)問題是雙方共享一把私有密鑰，交換雙方的任何信息都是通過這把密鑰加密后傳送給對(duì)方的。
(二)非對(duì)稱加密/公開密鑰加密
在非對(duì)稱加密體系中，密鑰被分解為一對(duì)(即公開密鑰和私有密鑰)。這對(duì)密鑰中任何一把都可以作為公開密鑰(加密密鑰)通過非保密方式向他人公開，而另一把作為私有密鑰(解密密鑰)加以保存。公開密鑰用于加密，私有密鑰用于解密，私有密鑰只能有生成密鑰的交換方掌握，公開密鑰可廣泛公布，但它只對(duì)應(yīng)于生成密鑰的交換方。非對(duì)稱加密方式可以使通信雙方無須事先交換密鑰就可以建立安全通信，廣泛應(yīng)用于身份認(rèn)證、數(shù)字簽名等信息交換領(lǐng)域。非對(duì)稱加密體系一般是建立在某些已知的數(shù)學(xué)難題之上，是計(jì)算機(jī)復(fù)雜性理論發(fā)展的必然結(jié)果。最具有代表性是RSA公鑰密碼體制。
(三)RSA算法
RSA算法是Rivest、Shamir和Adleman于1977年提出的第一個(gè)完善的公鑰密碼體制，其安全性是基于分解大整數(shù)的困難性。在RSA體制中使用了這樣一個(gè)基本事實(shí)：到目前為止，無法找到一個(gè)有效的算法來分解兩大素?cái)?shù)之積。
利用目前已經(jīng)掌握的知識(shí)和理論，分解2048bit的大整數(shù)已經(jīng)超過了64位計(jì)算機(jī)的運(yùn)算能力，因此在目前和預(yù)見的將來，它是足夠安全的。
四、PKI技術(shù)
PKI(Public Key Infrastructure)技術(shù)就是利用公鑰理論和技術(shù)建立的提供安全服務(wù)的基礎(chǔ)設(shè)施。PKI技術(shù)是信息安全技術(shù)的核心，也是電子商務(wù)的關(guān)鍵和基礎(chǔ)技術(shù)。
(一)認(rèn)證機(jī)構(gòu)
CA(Certification Authorty)就是這樣一個(gè)確保信任度的權(quán)威實(shí)體，它的主要職責(zé)是頒發(fā)證書、驗(yàn)證用戶身份的真實(shí)性。由CA簽發(fā)的網(wǎng)絡(luò)用戶電子身份證明―證書，任何相信該CA的人，按照第三方信任原則，也都應(yīng)當(dāng)相信持有證明的該用戶。CA也要采取一系列相應(yīng)的措施來防止電子證書被偽造或篡改。
(二)注冊(cè)機(jī)構(gòu)
RA(Registration Authorty)是用戶和CA的接口，它所獲得的用戶標(biāo)識(shí)的準(zhǔn)確性是CA頒發(fā)證書的基礎(chǔ)。
(三)策略管理
在PKI系統(tǒng)中，制定并實(shí)現(xiàn)科學(xué)的安全策略管理是非常重要的這些安全策略必須適應(yīng)不同的需求，并且能通過CA和RA技術(shù)融入到CA和RA的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)中。同時(shí)，這些策略應(yīng)該符合密碼學(xué)和系統(tǒng)安全的要求，科學(xué)地應(yīng)用密碼學(xué)與網(wǎng)絡(luò)安全的理論，并且具有良好的擴(kuò)展性和互用性。
(四)密鑰備份和恢復(fù)
為了保證數(shù)據(jù)的安全性，應(yīng)定期更新密鑰和恢復(fù)意外損壞的密鑰是非常重要的，設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)健全的密鑰管理方案，保證安全的密鑰備份、更新、恢復(fù)，也是關(guān)系到整個(gè)PKI系統(tǒng)強(qiáng)健性、安全性、可用性的重要因素。
五、安全技術(shù)的研究現(xiàn)狀和動(dòng)向
我國(guó)信息網(wǎng)絡(luò)安全研究歷經(jīng)了通信保密、數(shù)據(jù)保護(hù)兩個(gè)階段，正在進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)信息安全研究階段，現(xiàn)已開發(fā)研制出防火墻、安全路由器、安全網(wǎng)關(guān)、黑客入侵檢測(cè)、系統(tǒng)脆弱性掃描軟件等。但因信息網(wǎng)絡(luò)安全領(lǐng)域是一個(gè)綜合、交叉的學(xué)科領(lǐng)域它綜合了利用數(shù)學(xué)、物理、生化信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的諸多學(xué)科的長(zhǎng)期積累和最新發(fā)展成果，提出系統(tǒng)的、完整的和協(xié)同的解決信息網(wǎng)絡(luò)安全的方案，目前應(yīng)從安全體系結(jié)構(gòu)、安全協(xié)議、現(xiàn)代密碼理論、信息分析和監(jiān)控以及信息安全系統(tǒng)五個(gè)方面開展研究，各部分相互協(xié)同形成有機(jī)整體。
(作者單位：黑龍江省機(jī)場(chǎng)管理集團(tuán)信息網(wǎng)絡(luò)公司)
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