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關鍵詞:新型DPI;網絡安全態(tài)勢感知;網絡流量采集
經濟飛速發(fā)展的同時,科學技術也在不斷地進步,網絡已經成為當前社會生產生活中不可或缺的重要組成部分,給人們帶來了極大的便利。與此同時,網絡系統(tǒng)也遭受著一定的安全威脅,這給人們正常使用網絡系統(tǒng)帶來了不利影響。尤其是在大數(shù)據(jù)時代,無論是國家還是企業(yè)、個人,在網絡系統(tǒng)中均存儲著大量重要的信息,網絡系統(tǒng)一旦出現(xiàn)安全問題將會造成極大的損失。
1基本概念
1.1網絡安全態(tài)勢感知
網絡安全態(tài)勢感知是對網絡安全各要素進行綜合分析后,評估網絡安全整體情況,對其發(fā)展趨勢進行預測,最終以可視化系統(tǒng)展示給用戶,同時給出相應的統(tǒng)計報表和風險應對措施。網絡安全態(tài)勢感知包括五個方面1:(1)網絡安全要素數(shù)據(jù)采集:借助各種檢測工具,對影響網絡安全性的各類要素進行檢測,采集獲取相應數(shù)據(jù);(2)網絡安全要素數(shù)據(jù)理解:對各種網絡安全要素數(shù)據(jù)進行分析、處理和融合,對數(shù)據(jù)進一步綜合分析,形成網絡安全整體情況報告;(3)網絡安全評估:對網絡安全整體情況報告中各項數(shù)據(jù)進行定性、定量分析,總結當前的安全概況和安全薄弱環(huán)節(jié),針對安全薄弱環(huán)境提出相應的應對措施;(4)網絡安全態(tài)勢預測:通過對一段時間的網絡安全評估結果的分析,找出關鍵影響因素,并預測未來這些關鍵影響因素的發(fā)展趨勢,進而預測未來的安全態(tài)勢情況以及可以采取的應對措施。(5)網絡安全態(tài)勢感知報告:對網絡安全態(tài)勢以圖表統(tǒng)計、報表等可視化系統(tǒng)展示給用戶。報告要做到深度和廣度兼?zhèn)?,從多層次、多角度、多粒度分析系統(tǒng)的安全性并提供應對措施。
1.2DPI技術
DPI(DeepPacketInspection)是一種基于數(shù)據(jù)包的深度檢測技術,針對不同的網絡傳輸協(xié)議(例如HTTP、DNS等)進行解析,根據(jù)協(xié)議載荷內容,分析對應網絡行為的技術。DPI技術廣泛應用于網絡流量分析的場景,比如網絡內容分析領域等。DPI技術應用于網絡安全態(tài)勢感知領域,通過DPI技術的應用識別能力,將網絡安全關注的網絡攻擊、威脅行為對應的流量進行識別,并形成網絡安全行為日志,實現(xiàn)網絡安全要素數(shù)據(jù)精準采集。DPI技術發(fā)展到現(xiàn)在,隨著后端業(yè)務應用的多元化,對DPI系統(tǒng)的能力也提出了更高的要求。傳統(tǒng)DPI技術的實現(xiàn)主要是基于知名協(xié)議的端口、特征字段等作為識別依據(jù),比如基于HTTP、HTTPS、DNS、SMTP、POP3、FTP、SSH等協(xié)議特征的識別、基于源IP、目的IP、源端口和目的端口的五元組特征識別。但是隨著互聯(lián)網應用的發(fā)展,越來越多的應用采用加密手段和私有協(xié)議進行數(shù)據(jù)傳輸,網絡流量中能夠準確識別到應用層行為的占比呈現(xiàn)越來越低的趨勢。在當前網絡應用復雜多變的背景下,很多網絡攻擊行為具有隱蔽性,比如數(shù)據(jù)傳輸時采用知名網絡協(xié)議的端口,但是對傳輸流量內容進行定制,傳統(tǒng)DPI很容易根據(jù)端口特征,將流量識別為知名應用,但是實際上,網絡攻擊行為卻“瞞天過?!保@過基于傳統(tǒng)DPI技術的IDS、防火墻等網絡安全屏障,在互聯(lián)網上肆意妄為。新型DPI技術在傳統(tǒng)DPI技術的基礎上,對流量的識別能力更強?;緦崿F(xiàn)原理是對接入的網絡流量根據(jù)網絡傳輸協(xié)議、內容、流特征等多元化特征融合分析,實現(xiàn)網絡流量精準識別。其目的是為了給后端的態(tài)勢感知系統(tǒng)提供準確的、可控的數(shù)據(jù)來源。新型DPI技術通過對流量中傳輸?shù)牟煌瑧玫膫鬏攨f(xié)議、應用層內容、協(xié)議特征、流特征等進行多維度的分析和打標,形成協(xié)議識別引擎。新型DPI的協(xié)議識別引擎除了支持標準、知名應用協(xié)議的識別,還可以對應用層進行深度識別。
2新型DPI技術在網絡安全態(tài)勢感知領域的應用
新型DPI技術主要應用于數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)理解環(huán)節(jié)。在網絡安全要素數(shù)據(jù)采集環(huán)節(jié),應用新型DPI技術,可以實現(xiàn)網絡流量的精準采集,避免安全要素數(shù)據(jù)采集不全、漏采或者多采的現(xiàn)象。在網絡安全要素數(shù)據(jù)理解環(huán)節(jié),在對數(shù)據(jù)進行分析時,需要基于新型DPI技術的特征知識庫,提供數(shù)據(jù)標準的說明,幫助態(tài)勢感知應用可以理解這些安全要素數(shù)據(jù)。新型DPI技術在進行網絡流量分析時主要有以下步驟,(1)需要對攻擊威脅的流量特征、協(xié)議特征等進行分析,將特征形成知識庫,協(xié)議識別引擎加載特征知識庫后,對實時流量進行打標,完成流量識別。這個步驟需要確保獲取的特征是有效且準確的,需要基于真實的數(shù)據(jù)進行測試統(tǒng)計,避免由于特征不準確誤判或者特征不全面漏判的情況出現(xiàn)。有了特征庫之后,(2)根據(jù)特征庫,對流量進行過濾、分發(fā),識別流量中異常流量對應的攻擊威脅行為。這個步驟仍然要借助于協(xié)議識別特征知識庫,在協(xié)議識別知識庫中記錄了網絡異常流量和攻擊威脅行為的映射關系,使得系統(tǒng)可以根據(jù)異常流量對應的特征庫ID,進而得出攻擊威脅行為日志。攻擊威脅行為日志包含捕獲時間、攻擊者IP和端口、被攻擊者IP和端口、攻擊流量特征、攻擊流量的行為類型等必要的字段信息。(3)根據(jù)網絡流量進一步識別被攻擊的災損評估,同樣是基于協(xié)議識別知識庫中行為特征庫,判斷有哪些災損動作產生、災損波及的數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)范圍等。網絡安全態(tài)勢感知的分析是基于步驟2產生的攻擊威脅行為日志中記錄的流量、域名、報文和惡意代碼等多元數(shù)據(jù)入手,對來自互聯(lián)網探針、終端、云計算和大數(shù)據(jù)平臺的威脅數(shù)據(jù)進行處理,分析不同類型數(shù)據(jù)中潛藏的異常行為,對流量、域名、報文和惡意代碼等安全元素進行多層次的檢測。針對步驟1的協(xié)議識別特征庫,可以采用兩種實現(xiàn)技術:分別是協(xié)議識別特征庫技術和流量“白名單”技術。
2.1協(xié)議識別特征庫
在網絡流量識別時,協(xié)議識別特征庫是非常重要的,形成協(xié)議識別特征庫主要有兩種方式。一種是傳統(tǒng)方式,正向流量分析方法。這種方法是基于網絡攻擊者的視角分析,模擬攻擊者的攻擊行為,進而分析模擬網絡流量中的流量特征,獲取攻擊威脅的流量特征。這種方法準確度高,但是需要對逐個應用進行模擬和分析,研發(fā)成本高且效率低下,而且隨著互聯(lián)網攻擊行為的層出不窮和不斷升級,這種分析方法往往存在一定的滯后性。第二種方法是近年隨著人工智能技術的進步,逐漸應用的智能識別特征庫。這種方法可以基于威脅流量的流特征、已有網絡攻擊、威脅行為特征庫等,通過AI智能算法來進行訓練,獲取智能特征庫。這種方式采用AI智能識別算法實現(xiàn),雖然在準確率方面要低于傳統(tǒng)方式,但是這種方法可以應對互聯(lián)網上層出不窮的新應用流量,效率更高。而且隨著特征庫的積累,算法本身具備更好的進化特性,正在逐步替代傳統(tǒng)方式。智能特征庫不僅僅可以識別已經出現(xiàn)的網絡攻擊行為,對于未來可能出現(xiàn)的網絡攻擊行為,也具備一定的適應性,其適應性更強。這種方式還有另一個優(yōu)點,通過對新發(fā)現(xiàn)的網絡攻擊、威脅行為特征的不斷積累,完成樣本庫的自動化更新,基于自動化更新的樣本庫,實現(xiàn)自動化更新的流量智能識別特征庫,進而實現(xiàn)AI智能識別算法的自動升級能力。為了確保采集流量精準,新型DPI的協(xié)議識別特征庫具備更深度的協(xié)議特征識別能力,比如對于http協(xié)議能夠實現(xiàn)基于頭部信息特征的識別,包括Host、Cookie、Useragent、Re-fer、Contet-type、Method等頭部信息,對于https協(xié)議,也能夠實現(xiàn)基于SNI的特征識別。對于目前主流應用,支持識別的應用類型包括網絡購物、新聞、即時消息、微博、網絡游戲、應用市場、網絡視頻、網絡音頻、網絡直播、DNS、遠程控制等,新型DPI的協(xié)議特征識別庫更為強大。新型DPI的協(xié)議識別特征庫在應用時還可以結合其他外部知識庫,使得分析更具目的性。比如通過結合全球IP地址庫,實現(xiàn)對境外流量定APP、特定URL或者特定DNS請求流量的識別,分析其中可能存在的跨境網絡攻擊、安全威脅行為等。
2.2流量“白名單”
在網絡流量識別時也同時應用“流量白名單”功能,該功能通過對網絡訪問流量規(guī)模的統(tǒng)計,對流量較大的、且已知無害的TOPN的應用特征進行提取,同時將這些特征標記為“流量白名單”。由于“流量白名單”中的應用往往對應較高的網絡流量規(guī)模,在網絡流量識別時,可以優(yōu)先對流量進行“流量白名單”特征比對,比對成功則直接標記為“安全”。使用“流量白名單”技術,可以大大提高識別效率,將更多的分析和計算能力留給未知的、可疑的流量。流量白名單通常是域名形式,這就要求新型DPI技術能夠支持域名類型的流量識別和過濾。隨著https的廣泛應用,也有很多流量較大的白名單網站采用https作為數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議,新型DPI技術也必須能夠支持https證書類型的流量識別和過濾。流量白名單庫和協(xié)議識別特征庫對網絡流量的處理流程參考下圖1:
3新型DPI技術中數(shù)據(jù)標準
安全態(tài)勢感知系統(tǒng)在發(fā)展中,從各個廠商獨立作戰(zhàn),到現(xiàn)在可以接入不同廠商的數(shù)據(jù),實現(xiàn)多源數(shù)據(jù)的融合作戰(zhàn),離不開新型DPI技術中的數(shù)據(jù)標準化。為了保證各個廠商采集到的安全要素數(shù)據(jù)能夠統(tǒng)一接入安全態(tài)勢感知系統(tǒng),各廠商通過制定行業(yè)數(shù)據(jù)標準,一方面行業(yè)內部的安全數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)理解達成一致,另一方面安全態(tài)勢感知系統(tǒng)在和行業(yè)外部系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)共享時,也能夠提供和接入標準化的數(shù)據(jù)。新型DPI技術中的數(shù)據(jù)標準包括三個部分,第一個部分是控制指令部分,安全態(tài)勢感知系統(tǒng)發(fā)送控制指令,新型DPI在接收到指令后,對采集的數(shù)據(jù)范圍進行調整,實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集的可視化、可定制化。同時不同的廠商基于同一套控制指令,也可以實現(xiàn)不同廠商設備之間指令操作的暢通無阻。第二個部分是安全要素數(shù)據(jù)部分,新型DPI在輸出安全要素數(shù)據(jù)時,基于統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標準,比如HTTP類型的數(shù)據(jù),統(tǒng)一輸出頭域的URI、Host、Cookie、UserAgent、Refer、Authorization、Via、Proxy-Authorization、X-Forward、X-Requested-With、Content-Dispositon、Content-Language、Content-Type、Method等HTTP常見頭部和頭部關鍵內容。對于DNS類型的數(shù)據(jù),統(tǒng)一輸出Querys-Name、Querys-Type、Answers-Name、Answers–Type等。通過定義數(shù)據(jù)描述文件,對輸出字段順序、字段說明進行描述。針對不同的協(xié)議數(shù)據(jù),定義各自的數(shù)據(jù)輸出標準。數(shù)據(jù)輸出標準也可以從業(yè)務應用角度進行區(qū)分,比如針對網絡攻擊行為1定義該行為采集到安全要素數(shù)據(jù)的輸出標準。第三個部分是內容組織標準,也就是需要定義安全要素數(shù)據(jù)以什么形式記錄,如果是以文件形式記錄,標準中就需要約定文件內容組織形式、文件命名標準等,以及為了便于文件傳輸,文件的壓縮和加密標準等。安全態(tài)勢感知系統(tǒng)中安全要素數(shù)據(jù)標準構成參考下圖2:新型DPI技術的數(shù)據(jù)標準為安全態(tài)勢領域各類網絡攻擊、異常監(jiān)測等數(shù)據(jù)融合應用提供了基礎支撐,為不同領域廠商之間數(shù)據(jù)互通互聯(lián)、不同系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)共享提供便利。
4新型DPI技術面臨的挑戰(zhàn)
目前互聯(lián)網技術日新月異、各類網絡應用層出不窮的背景下,新型DPI技術在安全要素采集時,需要從互聯(lián)網流量中,將網絡攻擊、異常流量識別出來,這項工作難度越來越大。同時隨著5G應用越來越廣泛,萬物互聯(lián)離我們的生活越來越近,接入網絡的終端類型也多種多樣,針對不同類型終端的網絡攻擊也更為“個性化”。新型DPI技術需要從規(guī)模越來越大的互聯(lián)網流量中,將網絡安全相關的要素數(shù)據(jù)準確獲取到仍然有很長的路要走?;谛滦虳PI技術,完成網絡態(tài)勢感知系統(tǒng)中的安全要素數(shù)據(jù)采集,實現(xiàn)從網絡流量到數(shù)據(jù)的轉化,這只是網絡安全態(tài)勢感知的第一步。網絡安全態(tài)勢感知系統(tǒng)還需要基于網絡安全威脅評估實現(xiàn)從數(shù)據(jù)到信息、從信息到網絡安全威脅情報的完整轉化過程,對網絡異常行為、已知攻擊手段、組合攻擊手段、未知漏洞攻擊和未知代碼攻擊等多種類型的網絡安全威脅數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計建模與評估,網絡安全態(tài)勢感知系統(tǒng)才能做到對攻擊行為、網絡系統(tǒng)異常等的及時發(fā)現(xiàn)與檢測,實現(xiàn)全貌還原攻擊事件、攻擊者意圖,客觀評估攻擊投入和防護效能,為威脅溯源提供必要的線索。
5結論
關鍵詞: 計算機網絡;特征;安全;防范措施
計算機網絡安全的含義及其特征
計算機作為一種存在于人們現(xiàn)實生活中必不可少的學習、生活工具,已近深入到社會領域的方方面面,根據(jù)不同計算機使用者的不同需求,計算機網絡安全的定義也有所區(qū)別,現(xiàn)在通用的標準化定義為:“計算機網絡安全”即“為網絡信息數(shù)據(jù)系統(tǒng)的安全創(chuàng)建和使用而采取的相關技術上和管理上保護,從而保護計算機硬件、軟件數(shù)據(jù)信息不會因為意外或者和人為故意而遭到破壞、更改和泄漏,加強對計算機網絡信息數(shù)據(jù)系統(tǒng)的保密性、完整性和可利用性的安全設置”。針對個人使用者,計算機網絡安全是保護個體信息不受外界陌生人、組織等的惡意破壞、盜取使用;對于企業(yè)機關單位等相關機構,網絡安全是保護其辦公系統(tǒng)、信息機密數(shù)據(jù)等免于外界黑客組織篡改、偽造、惡意利用等,保護機構信息系統(tǒng)的安全性能;對于國家相關組織,還要考慮應對突發(fā)事件、軍事、科技等方面的安全性,保持網絡通訊連貫性、安全性,提高應對具體事件的反應能力和執(zhí)行效率。
計算機網絡安全的特征:高度的保密性,即計算機網絡的信息不能隨意泄露給未授權的用戶或避免任其利用的過程;信息的完整性,即其他未經過授權的用戶不得隨意改變、破壞、丟棄信息的特性;操作的可控性,即被授權用戶具有對信息的利用、處理的權利,從而控制信息的傳播過程;信息的審查性,即當網絡安全出現(xiàn)問題時,采取必要的手段加以控制、核查。
2 計算機網絡安全的現(xiàn)狀分析
隨著現(xiàn)代網絡技術的飛速發(fā)展,計算機網絡安全系統(tǒng)具有復雜性和多樣性,其安全現(xiàn)狀存在隱患,目前,攻擊網絡安全的各種手段、行為繁多復雜,黑客組織的猖獗、病毒種類繁多、攻擊性強等等特征使得網絡安全系統(tǒng)受到各方面的威脅,由于互聯(lián)網本身的無時空性和地域限制,一種病毒的攻擊性能夠迅速的利用系統(tǒng)漏洞而攻擊計算機網絡安全,造成網絡系統(tǒng)癱瘓,對于人們日常生活辦公、企業(yè)機關部門信息安全存在極大的不利影響,由此,我們具體分析現(xiàn)代計算機網絡安全存在的問題。
2.1 缺乏計算機網絡安全意識
在紛繁復雜的網絡虛擬世界里,人們暢游在網絡環(huán)境中,利用網絡所帶來的便捷功能,但是卻普遍缺乏對計算機網絡安全方面的認識,現(xiàn)代網絡系統(tǒng),為了提高網絡的安全性,采取了去多手段和措施,包括設置網絡安全保護軟件、設置安全防火墻、安全衛(wèi)士殺毒等一系列防范措施,但目前人們普遍對網絡安全的重要性缺乏認識,當為了滿足好奇心或缺乏對黑客威脅破壞性的認識時,這些網絡保護措施屏障就發(fā)揮不了其安保作用,因此加強人們對網絡安全重要性的普遍認識,樹立安全上網、打擊黑客行為意識是當務之急。
2.2 缺乏計算機安全網絡保護的專業(yè)技術
目前,威脅于網絡安全系統(tǒng)的黑客組織性更強,攻擊手段復雜,利用網絡系統(tǒng)的漏洞對現(xiàn)實人們的經濟、安全生活造成損失,盜取經濟利益。造成各種流行肆虐于網絡的的惡意網站、網上木馬、病毒程序等已經嚴重威脅了現(xiàn)代網絡安全,但是,針對這些惡意的攻擊,我國目前的計算機網絡安全防備技術尚不能跟上時代的發(fā)展要求,以致于網絡系統(tǒng)安全問題困擾于個人、家庭、企業(yè)機關等各個領域,此外網絡軟件的漏洞也是造成系統(tǒng)安全攻擊的威脅,不少網絡軟件的“后門”一旦被進入,后果不堪設想。
2.3 缺乏計算機網絡安全的法律法規(guī)等相關政策保障
目前,我國的立法機關尚沒有完善的針對于計算機網絡系統(tǒng)安全的法律法規(guī)政策,缺乏相關的對黑客組織行為的法律制裁措施,這也是造成現(xiàn)代網絡安全隱患的一個重要原因,根據(jù)我國網絡存在的弊端,立法機關應該出臺相關的法律法規(guī)來限制威脅行為的猖獗。
此外,計算機網絡安全存在諸多問題的原因諸多,下面我們列舉幾方面:
1)計算機網絡結構存在風險隱患。計算機網絡的貫通性、結構性是的網絡安全系統(tǒng)紛繁復雜,多重局域網組成的因特網是一個互相聯(lián)系、通用的網絡系統(tǒng),一旦當某種危險信息觸發(fā)時會間接和直接的影響到其他網絡系統(tǒng)的安全性,攻擊者利用這種網絡的貫通性和銜接性,傳播和不良信息、盜取機密數(shù)據(jù)安全從而破壞系統(tǒng)安全。
2)網絡IP系統(tǒng)的易攻擊性。IP/TCP是現(xiàn)代因特網的基礎協(xié)議,由于它們具有公眾性,從而導致黑客可以利用它的安全缺陷來實施網絡攻擊。
3)網絡數(shù)據(jù)信息泄露、篡改。網絡系統(tǒng)上的大量信息的于傳播都是沒有一定限制功能手段,而且由于大部分數(shù)據(jù)流缺乏加鎖保密措施,導致信息容易被盜取、竊聽的可能性高,因此,不少黑客組織利用這種信息的無密性進行電子郵件、傳輸文件等信息的篡改、盜取,降低了網絡信息安全性。
4)軟件漏洞。軟件漏洞包括以下幾個方面:操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫及應用軟件、TCP/IP協(xié)議、網絡軟件和服務、密碼設置等的安全漏洞。一旦遭受病毒攻擊,會帶來災難性的后果。
3 加強計算機網絡安全防范的具體措施
首先,提高網絡安全的防范意識,明確網絡安全發(fā)展目標。
關鍵詞:網絡安全態(tài)勢感知技術;關鍵技術結構;安全
現(xiàn)階段,各類信息傳播速度逐漸提高,網絡入侵、安全威脅等狀況頻發(fā),為了提高對網絡安全的有效處理,相關管理人員需要及時進行監(jiān)控管理,運用入侵檢測、防火墻、網絡防病毒軟件等進行安全監(jiān)管,提高應用程序、系統(tǒng)運行的安全性。對可能發(fā)生的各類時間進行全面分析,并建立應急預案、響應措施等,以期提高網絡安全等級。
1網絡安全態(tài)勢感知系統(tǒng)的結構、組成
網絡安全態(tài)勢感知系統(tǒng)屬于新型技術,主要目的在于網絡安全監(jiān)測、網絡預警,一般與防火墻、防病毒軟件、入侵檢測系統(tǒng)、安全審計系統(tǒng)等共同作業(yè),充分提高了網絡安全穩(wěn)定性,便于對當前網絡環(huán)境進行全面評估,可提高對未來變化預測的精確性,保證網絡長期合理運行。一般網絡安全態(tài)勢感知系統(tǒng)包括:數(shù)據(jù)信息搜集、特征提取、態(tài)勢評估、安全預警幾大部分。其中,數(shù)據(jù)信息搜集結構部分是整個安全態(tài)勢感知系統(tǒng)的的關鍵部分,一般需要機遇當前網絡狀況進行分析,并及時獲取相關信息,屬于系統(tǒng)結構的核心部分。數(shù)據(jù)信息搜集方法較多,基于Netow技術的方法便屬于常見方法。其次,網絡安全感知系統(tǒng)中,特征提取結構,系統(tǒng)數(shù)據(jù)搜集后,一般需要針對大量冗余信息進行管理,并進行全面合理的安全評估、安全監(jiān)測,一般大量冗余信息不能直接投入安全評估,為此需要加強特征技術、預處理技術的應用,特征提取是針對系統(tǒng)中有用信息進行提取,用以提高網絡安全評估態(tài)勢,保證監(jiān)測預警等功能的順利實現(xiàn)。最終是態(tài)勢評估、網絡安全狀態(tài)預警結構,常用評估方法包括:定量風險評估法、定性評估法、定性定量相結合的風險評估方法等,一般可基于上述方法進行網絡安全態(tài)勢的科學評估,根據(jù)當前狀況進行評估結果、未來狀態(tài)的預知,并考慮評估中可能存在問題,及時進行行之有效的監(jiān)測、預警作業(yè)。
2網絡安全態(tài)勢感知系統(tǒng)的關鍵技術
2.1網絡安全態(tài)勢數(shù)據(jù)融合技術
互聯(lián)網中不同安全系統(tǒng)的設備、功能存在一定差異,對應網絡安全事件的數(shù)據(jù)格式也存在一定差異。各個安全系統(tǒng)、設備之間一般會建立一個多傳感環(huán)境,需要考慮該環(huán)境條件下,系統(tǒng)、設備之間互聯(lián)性的要求,保證借助多傳感器數(shù)據(jù)融合技術作為主要支撐,為監(jiān)控網絡安全態(tài)勢提供更加有效的資料。現(xiàn)階段,數(shù)據(jù)融合技術的應用日益廣泛,如用于估計威脅、追蹤和識別目標以及感知網絡安全態(tài)勢等。利用該技術進行基礎數(shù)據(jù)的融合、壓縮以及提煉等,為評估和預警網絡安全態(tài)勢提供重要參考依據(jù)。數(shù)據(jù)融合包括數(shù)據(jù)級、功能級以及決策級三個級別間的融合。其中數(shù)據(jù)級融合,可提高數(shù)據(jù)精度、數(shù)據(jù)細節(jié)的合理性,但是缺點是處理數(shù)據(jù)量巨大,一般需要考慮計算機內存、計算機處理頻率等硬件參數(shù)條件,受限性明顯,需要融合層次較高。決策性融合中,處理數(shù)據(jù)量較少,但是具有模糊、抽象的特點,整體準確度大幅下降。功能級融合一般是處于上述兩種方法之間。網絡安全態(tài)勢數(shù)據(jù)的融合分為以下幾部分:數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)預處理、態(tài)勢評估、態(tài)勢預測等。(1)數(shù)據(jù)采集網絡安全數(shù)據(jù)采集的主要來源分為三類:一是來自安全設備和業(yè)務系統(tǒng)產生的數(shù)據(jù),如4A系統(tǒng)、堡壘機、防火墻、入侵檢測、安全審計、上網行為管理、漏洞掃描器、流量采集設備、Web訪問日志等。(2)數(shù)據(jù)預處理數(shù)據(jù)采集器得到的數(shù)據(jù)是異構的,需要對數(shù)據(jù)進行預處理,數(shù)據(jù)內容的識別和補全,再剔除重復、誤報的事件條目,才能存儲和運算。(3)態(tài)勢感知指標體系的建立為保證態(tài)勢感知結果能指導管理實踐,態(tài)勢感知指標體系的建立是從上層網絡安全管理的需求出發(fā)層層分解而得的,而最下層的指標還需要和能采集到的數(shù)據(jù)相關聯(lián)以保證指標數(shù)值的真實性和準確性。(4)指標提取建立了指標體系后,需要對基層指標進行賦值,一般的取值都需要經過轉化。第五、數(shù)據(jù)融合。當前研究人員正在研究的數(shù)據(jù)融合技術有如下幾類:貝葉斯網絡、D-S證據(jù)理論等。
2.2計算技術
該技術一般需要建立在數(shù)學方法之上,將大量網絡安全態(tài)勢信息進行綜合處理,最終形成某范圍內要求的數(shù)值。該數(shù)值一般與網絡資產價值、網絡安全時間頻率、網絡性能等息息相關,需要隨時做出調整。借助網絡安全態(tài)勢技術可得到該數(shù)值,對網絡安全評估具有一定積極影響,一般若數(shù)據(jù)在允許范圍之內表明安全態(tài)勢是安全的,反之不安全。該數(shù)值大小具有一定科學性、客觀性,可直觀反映出網絡損毀、網絡威脅程度,并可及時提供網絡安裝狀態(tài)數(shù)據(jù)。
2.3網絡安全態(tài)勢預測技術
網絡安全態(tài)勢預測技術是針對以往歷史資料進行分析,借助實踐經驗、理論知識等進行整理,分析歸納后對未來安全形勢進行評估。網絡安全態(tài)勢發(fā)展具有一定未知性,如果預測范圍、性質、時間和對象等不同,預測方法會存在明顯差異。根據(jù)屬性可將網絡安全態(tài)勢預測方法分為定性、時間序列、因果分析等方法。其中定性預測方法是結合網絡系統(tǒng)、現(xiàn)階段態(tài)勢數(shù)據(jù)進行分析,以邏輯基礎為依據(jù)進行網絡安全態(tài)勢的預測。時間序列分析方法是根據(jù)歷史數(shù)據(jù)、時間關系等進行系統(tǒng)變量的預測,該方法更注重時間變化帶來的影響,屬于定量分析,一般在簡單數(shù)理統(tǒng)計應用上較為適用。因果預測方法是結合系統(tǒng)各個變量之間的因果關系進行分析,根據(jù)影響因素、數(shù)學模型等進行分析,對變量的變化趨勢、變化方向等進行全面預測。
3結語
網絡安全事件發(fā)生頻率高且危害大,會給相關工作人員帶來巨大損失,為此,需要加強網絡安全態(tài)勢的評估、感知分析。需要網絡安全相關部門進行安全態(tài)勢感知系統(tǒng)的全面了解,加強先進技術的落實,提高優(yōu)化合理性。同時加強網絡安全態(tài)勢感知系統(tǒng)關鍵技術的研發(fā),根據(jù)網絡運行狀況進行檢測設備、防火墻、殺毒軟件的設置,一旦發(fā)現(xiàn)威脅網絡安全的行為,需要及時采取有效措施進行處理,避免攻擊行為的發(fā)展,提高網絡安全的全面合理性。
參考文獻
關鍵詞:互聯(lián)網+;網絡安全;網絡體系結構
“互聯(lián)網+”顧名思義是以互聯(lián)網為中心所構成的一個信息化的世界[1-3]。例如,目前的在線支付、遠程智能家具控制以及移動OA等,都是以Internet為中心而構建起來的信息化服務。自Internet以全球互聯(lián)網絡問世以來,其在計算機網絡世界已經達到了無可替代的地位;人們所構建的網絡若需與外界通信,則必需首先考慮是否連入“外網”,而這里的“外網”一般所指即為互聯(lián)網;另外,特別是跨區(qū)域甚至是跨國企業(yè),若要將各子公司的信息化構成一個內網,假設在沒有互聯(lián)網的情況下,該企業(yè)必須專線架構基礎設施來完成,而現(xiàn)在企業(yè)只需借助互聯(lián)網基礎設施采用相關安全技術和隧道技術等就可以實現(xiàn)它。隨著物聯(lián)網技術和移動互聯(lián)網技術的飛速發(fā)展,“互聯(lián)網+”中“+”的含義越來越明顯,使得人類真正進入信息化時代,從而使得各項生活活動都以互聯(lián)網為中心而完成,諸如上述在線支付等?!盎ヂ?lián)網+”的時代改變了人們的生活方式,使得人們的生活越來越便利,同時,它也給人們帶來相關安全隱患,在這個時代下的網絡安全問題顯得越來越重要[4-5]。這具體表現(xiàn)在,網絡的一體化使得網絡安全問題以互聯(lián)網為中心而衍生開來;網絡的多樣化和異構化使得網絡安全問題也變得復雜和多樣化。例如,在移動互聯(lián)網發(fā)展的今天,人們都以智能終端移動設備連入互聯(lián)網進行相關活動,這就使得網絡的管理變得復雜而困難。為解決“互聯(lián)網+”時代下的網絡安全問題,本文首先分析其特征,然后引出用戶的需求,再從網絡安全的不同層次來進行分析,以提出解決相關安全問題的方案。
1“互聯(lián)網+”的相關特征
“互聯(lián)網+”的時代是一個信息化大統(tǒng)一的時代,它是以互聯(lián)網為基本網絡架構設施,采用不同種網絡計算技術將人類的生活真正統(tǒng)一到信息化中去,具體有如下特征。
1.1以互聯(lián)網為中心
“互聯(lián)網+”是以Internet為基礎網絡架構,因此,它必然以互聯(lián)網為中心而存在。例如,目前流行的智能家具遠程控制就是首先采用無線傳感器將各家具連成一個局域網絡,然后通過該網絡的網關收發(fā)數(shù)據(jù)并傳入互聯(lián)網;再次,在用戶的智能終端設備啟用相應的APP客戶端,然后通過此客戶端對智能家具進行控制。因此,互聯(lián)網是數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹行?,其安全問題也必然是“互聯(lián)網+”網絡的關鍵點之一。Internet以TCP/IP協(xié)議簇為基礎,由互聯(lián)網層的IP協(xié)議將異種的各子網連成一個統(tǒng)一的互聯(lián)網;另外,IP協(xié)議還負責將數(shù)據(jù)從一個網絡路由到另一個網絡,但IP只是盡力將數(shù)據(jù)進行傳遞,而對數(shù)據(jù)的可靠性傳遞不給予保證。因此,互聯(lián)網通過TCP來實現(xiàn)端到端的可靠傳輸。
1.2用戶需求的多樣性
在當前的信息化時代,人們的各項活動都通過互聯(lián)網來實現(xiàn)。例如,人們?yōu)閷崿F(xiàn)工業(yè)生產的協(xié)同工作及信息化共享等需要網絡服務;人們的日常生活活動,如在線辦公、在線購物等也需要網絡服務;再有,人們的基本生活需求,如智慧城市、智能家具、人工智能等相關產品都需要網絡服務。
1.3萬物互聯(lián)的特征越來越明顯
隨著物聯(lián)網技術從概念提出到現(xiàn)在的萬物互聯(lián)的實現(xiàn),使得物聯(lián)網的概念不再局限于一個實物相連概念,而上升到一個哲學上的高度;即萬物互聯(lián)使得信息化時代的中心即為信息,而信息相連的中心則為互聯(lián)網。目前的大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網及云計算等網絡計算的發(fā)展使得萬物互聯(lián)成為現(xiàn)實。
1.4移動互聯(lián)網技術解決了終端網絡接入的最后束縛
移動智能終端的飛速發(fā)展使得連入網絡的最后束縛得到了解決,目前,人們可以通過智能手機等智能終端便捷地接入互聯(lián)網而進行各項活動,特別是在線支付寶或微信支付,使得我國在支付方式上走在了世界的前列,從而改變了人們的生活方式。毫不夸張地說,移動互聯(lián)網技術的實現(xiàn)使得信息化技術的普及成為現(xiàn)實。目前,沒有任何計算機知識基礎的人都能使用相關終端設備來獲取信息而為工作、學習和生活服務。從上述“互聯(lián)網+”信息時代的四大特征來看,目前,我們已經進入了一個統(tǒng)一化、多樣化及異構化和復雜化的信息化時代,從而使得各行各業(yè)都離不開信息化技術;在這個大背景下,網絡的安全問題也必然成為一個不可忽視的問題。例如,如果人們在進行在線支付時,沒有相關安全保證,試問,還有誰愿意使用這樣的支付方式。當然,隨著網絡的發(fā)展,網絡的安全問題也得到了相應的保證。在下一小節(jié),筆者將分析說明目前網絡安全技術發(fā)展的相關現(xiàn)狀及挑戰(zhàn),并給出相關解決方案。
2“互聯(lián)網+”時代下的網絡安全技術
由于“互聯(lián)網+”的信息化時代人們對信息的依賴已經到達了如依賴水和電的程度,因此,網絡信息的安全問題也必然成為人們最關心的問題之一。在本小節(jié),筆者從數(shù)據(jù)安全、網絡安全及“互聯(lián)網+”的相關特征下的安全問題等方面來分析“互聯(lián)網+”下的安全問題。
2.1數(shù)據(jù)安全
數(shù)據(jù)是信息的表現(xiàn)形式,計算機處理的數(shù)據(jù)是以二進制表示的機器編碼,不管是文本、聲音還是圖像、動畫等,最終都以二進制數(shù)據(jù)編碼后由計算機存儲或處理。因此,二進制數(shù)據(jù)的安全問題必然是網絡安全中最基本的安全問題之一。為了實現(xiàn)數(shù)據(jù)的安全,人們一般采用密碼技術與計算機結合而形成現(xiàn)代密碼技術來完成此任務。所謂密碼技術,即將數(shù)據(jù)通過相關技術手段使之成為不可識別的內容,若合法用戶則需將這些不可識別的內容還原為原有數(shù)據(jù)后才能使用,而這些過程中需要的一項關鍵因素即為密鑰。采用密碼技術可從數(shù)據(jù)的底層保證數(shù)據(jù)機密性、完整性和可用性。
2.2網絡安全
“互聯(lián)網+”下的網絡安全即為互聯(lián)網的安全,目前,在Internet網絡的各個層次都建立起了相應的安全機制。在互聯(lián)網層的IP協(xié)議的基礎之上,采用了IPSec協(xié)議來實現(xiàn)IP層的安全;在傳輸層,運用了SSL和TLS等協(xié)議來實現(xiàn)端到端的網絡安全;在應用層,各應用協(xié)議也有相應的安全協(xié)議相支撐,例如超文本傳輸協(xié)議即有HTTPS來實現(xiàn)萬維網的應用安全。
2.3子網層安全
在互聯(lián)網的分層網絡體系結構中,子網層位于網絡的最底層,主要表現(xiàn)為各物理網絡的構成。目前在“互聯(lián)網+”的網絡時代,子網層的多樣性、異構性和復雜性使得萬物互聯(lián)的信息化時代成為現(xiàn)實。同樣也因為子網層的這些特性,使得其安全問題變得更為復雜。首先,現(xiàn)在連入互聯(lián)網絡的物理網絡不再是單一的有線局域網絡,它可以是有線局域網、無線局域網,也可以是以任何形式的智能物理設備組成的自組織網絡;其次,移動通信技術和無線網絡技術使得各種不同物理設備隨意自組織加入互聯(lián)網成為現(xiàn)實。因此,從子網層入手來解決安全問題,已經是“互聯(lián)網+”時代下的重要網絡安全問題之一。
3“互聯(lián)網+”時代下的網絡安全的幾點建議
網絡安全的相關問題從TCP/IP協(xié)議簇的上層結構來看,已經擁有很成熟的網絡安全技術,這是因為隨著互聯(lián)網的發(fā)展,人們?yōu)榱藵M足其安全需求,其安全技術的發(fā)展也日趨成熟。而隨著移動通信技術和無線技術的不斷發(fā)展,使得移動互聯(lián)網技術成為“互聯(lián)網+”時代的前動力。因此,終端用戶從其子網層隨意自組織進入互聯(lián)網絡,這使得其安全問題越來越嚴峻。下面筆者針對“互聯(lián)網+”的相關特征,從子網層入手,提出幾點與“互聯(lián)網+”網絡安全相關的建議。
3.1接入網安全
在底層終端用戶連入互聯(lián)網之前,必須選擇相關接入網絡來進入互聯(lián)網。例如,可能通過有線將設備連入物理網絡,也可以通過無線局域網或移動流量數(shù)據(jù)等連入網絡。為保證接入網的安全,從網絡的角度而言,要阻止不法用戶接入網絡最好的辦法就是進行相應的身份認證,例如,在無線局域網絡中就有WEP和WPA等相關協(xié)議來完成相關認證。另外,從用戶的角度而言,不隨意連入來歷不明的網絡熱點,以使自己不暴露在不法人員的網絡中而得到相應安全保護。
3.2加強終端用戶安全意識
用戶終端一旦連入互聯(lián)網后,網絡數(shù)據(jù)的表現(xiàn)形式及傳輸方式即不為其所知和所關心;此外,用戶也因沒有專業(yè)的網絡知識而無法解決網絡下層數(shù)據(jù)處理問題。因此,網絡的底層對終端用戶而言都是透明的,從而使得用戶也不需要去關心下層安全問題,把這些問題都交給網絡安全機制去處理。而對于終端用戶主要是針對網絡應用方面的安全需自身處理,使得網絡信息用戶的層次是安全的,這需要用戶增強安全意識且制定相應安全策略。
3.3用戶安全策略
“互聯(lián)網+”時代下,信息的使用者網絡終端用戶需制定相應安全策略以確保自身的信息安全,筆者依據(jù)“互聯(lián)網+”的特性提出如下安全策略。(1)口令安全。用戶在進行網絡應用時,一般都采用口令進行身份認證,因此,口令的安全即為用戶網絡安全的第一要素。(2)訪問安全。用戶在運用“互聯(lián)網+”獲取信息時,訪問的安全尤為重要,用戶應不隨意訪問來歷不明的信息系統(tǒng)。(3)支付安全。用戶在運用網絡在線支付時,不可采用“一籃子工程”,即為了支付的便捷將各支付系統(tǒng)與網上銀行隨意綁定;可采用“即存即用”原則來確保將損失降到最低,即需要支付多少,提前存入多少資金,即使賬號有失也不會帶來太大損失。(4)個人隱私信息安全。用戶不可隨意將個人隱私信息暴露在各信息系統(tǒng),應采用相關安全機制來保護個人隱私信息。(5)防網絡陷阱安全。在信息一體化的時代,不法分子也通過信息手段來制造網絡陷阱騙取財物,例如黑網貸、電信詐騙等,其實防網絡陷阱只需自身安全意識強且不貪小便宜即可防范此安全問題。
4結語
本文首先闡述了“互聯(lián)網+”時代的基本特征,然后從網絡的各個層次分析了網絡安全機制,最后從用戶接入網絡和用戶終端層面上重點闡述在信息一體化時代下網絡安全的相關建議。下一步的工作是將相關安全策略具體化以形成網絡安全模型。
[參考文獻]
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關鍵詞: 計算機;網絡;安全;防范
1 網絡安全的含義及特征
1.1 含義 網絡安全是指:為保護網絡免受侵害而采取的措施的總和。當正確的采用網絡安全措施時,能使網絡得到保護,正常運行。
它具有三方面內容:①保密性:指網絡能夠阻止未經授權的用戶讀取保密信息。②完整性:包括資料的完整性和軟件的完整性。資料的完整性指在未經許可的情況下確保資料不被刪除或修改。軟件的完整性是確保軟件程序不會被錯誤、被懷有而已的用戶或病毒修改。③可用性:指網絡在遭受攻擊時可以確保合法擁護對系統(tǒng)的授權訪問正常進行。
1.2 特征 網絡安全根據(jù)其本質的界定,應具有以下基本特征:①機密性:是指信息不泄露給非授權的個人、實體和過程,或供其使用的特性。在網絡系統(tǒng)的每一個層次都存在著不同的機密性,因此也需要有相應的網絡安全防范措施。在物理層,要保護系統(tǒng)實體的信息外露,在運行層面,保證能夠為授權使用者正常的使用,并對非授權的人禁止使用,并有防范黑客,病毒等的惡行攻擊能力。②完整性:是指信息未經授權不能被修改、不被破壞、不入、不延遲、不亂序和不丟失的特性。③可用性:是指授權的用戶能夠正常的按照順序使用的特征,也就是能夠保證授權使用者在需要的時候可以訪問并查詢資料。在物理層,要提高系統(tǒng)在惡劣環(huán)境下的工作能力。在運行層面,要保證系統(tǒng)時刻能為授權人提供服務,保證系統(tǒng)的可用性,使得者無法否認所的信息內容。接受者無法否認所接收的信息內容,對數(shù)據(jù)抵賴采取數(shù)字簽名。
2 網絡安全現(xiàn)狀分析
網絡目前的發(fā)展已經與當初設計網絡的初衷大相徑庭,安全問題已經擺在了非常重要的位置上,安全問題如果不能解決,會嚴重地影響到網絡的應用。網絡信息具有很多不利于網絡安全的特性,例如網絡的互聯(lián)性,共享性,開放性等,現(xiàn)在越來越多的惡性攻擊事件的發(fā)生說明目前網絡安全形勢嚴峻,不法分子的手段越來越先進,系統(tǒng)的安全漏洞往往給他們可趁之機,因此網絡安全的防范措施要能夠應付不同的威脅,保障網絡信息的保密性、完整性和可用性。目前我國的網絡系統(tǒng)和協(xié)議還存在很多問題,還不夠健全不夠完善不夠安全。計算機和網絡技術具有的復雜性和多樣性,使得計算機和網絡安全成為一個需要持續(xù)更新和提高的領域。目前黑客的攻擊方法已超過了計算機病毒的種類,而且許多攻擊都是致命的。
3 網絡安全解決方案
要解決網絡安全,首先要明確實現(xiàn)目標:①身份真實性:對通信實體身份的真實性進行識別。②信息機密性:保證機密信息不會泄露給非授權的人或實體。③信息完整性:保證數(shù)據(jù)的一致性,防止非授權用戶或實體對數(shù)據(jù)進行任何破壞。④服務可用性:防止合法擁護對信息和資源的使用被不當?shù)木芙^。⑤不可否認性:建立有效的責任機智,防止實體否認其行為。⑥系統(tǒng)可控性:能夠控制使用資源的人或實體的使用方式。⑦系統(tǒng)易用性:在滿足安全要求的條件下,系統(tǒng)應該操作簡單、維護方便。⑧可審查性:對出現(xiàn)問題的網絡安全問題提供調查的依據(jù)和手段。
4 網絡安全是一項動態(tài)、整體的系統(tǒng)工程。
網絡安全有安全的操作系統(tǒng)、應用系統(tǒng)、防病毒、防火墻、入侵檢測、網絡監(jiān)控、信息審計、通信加密、災難恢復、安全掃描等多個安全組件組成,一個單獨的組件是無法確保信息網絡的安全性。從實際操作的角度出發(fā)網絡安全應關注以下技術: