基于信息異化下的信息安全中可信網(wǎng)絡(luò)分析研究

柳世豫，郭東強(qiáng)

基于信息異化下的信息安全中可信網(wǎng)絡(luò)分析研究

柳世豫，郭東強(qiáng)

互聯(lián)網(wǎng)逐漸成為我們生活中不可或缺的同時(shí)，其弊端也開始出現(xiàn)。未來網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該是可信的，這一觀點(diǎn)已成為業(yè)界共識(shí)。因此，文章首先對信息異化和網(wǎng)絡(luò)可信性的內(nèi)涵進(jìn)行了分析，并對可信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行綜述。然后，通過分析可信網(wǎng)絡(luò)的本質(zhì)與體系架構(gòu)來得知可信網(wǎng)絡(luò)未來的發(fā)展趨勢。

信息異化；可信網(wǎng)絡(luò)；信息安全

一、緒論

進(jìn)入21世紀(jì)以來，信息已成為人類社會(huì)文明發(fā)展的要素資源之一，成為現(xiàn)代社會(huì)持續(xù)發(fā)展的基本條件。信息網(wǎng)絡(luò)空間已成為繼陸、海、空和太空之后的第五大國家主權(quán)疆域，成為世界各國戰(zhàn)略競爭的重要領(lǐng)域。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和應(yīng)用的飛速發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)日益呈現(xiàn)出復(fù)雜、異構(gòu)等特點(diǎn)，當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)體系己經(jīng)暴露出嚴(yán)重的不足，信息社會(huì)的到來除了帶來正面效益，同時(shí)也帶來相關(guān)危害，網(wǎng)絡(luò)面臨著嚴(yán)峻的安全和服務(wù)質(zhì)量(QoS)保證等重大挑戰(zhàn)，保障網(wǎng)絡(luò)的可信成為網(wǎng)絡(luò)進(jìn)一步發(fā)展的迫切需求。最初網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的絕對自由主義理念和管理的無政府狀態(tài)，己不適應(yīng)當(dāng)前實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)發(fā)展，需要建立網(wǎng)絡(luò)可信行為的新秩序。

在網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域里，“高可信網(wǎng)絡(luò)”的創(chuàng)意來自中國，旨在以高可信網(wǎng)絡(luò)滿足“高可信”質(zhì)量水準(zhǔn)的應(yīng)用服務(wù)需要。如今，“高可信網(wǎng)絡(luò)”己確定寫入中國國務(wù)院公布的《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(06-20年)》，明確指出:“以發(fā)展高可信網(wǎng)絡(luò)為重點(diǎn)，開發(fā)網(wǎng)絡(luò)信息安全技術(shù)及相關(guān)產(chǎn)品，建立信息安全技術(shù)保障體系，防范各種信息安全突發(fā)事件”。本文從網(wǎng)絡(luò)與用戶行為的可信模型、可信網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)、服務(wù)的可生存性、網(wǎng)絡(luò)的可管理性等進(jìn)行研究。

二、信息異化、信息安全與可信網(wǎng)絡(luò)的概念

目前，對信息異化概念有不同的說法，多是處于人的視角，認(rèn)為信息異化是人類創(chuàng)造了信息，信息在生產(chǎn)、傳播和利用等活動(dòng)過程中有各種的阻礙，使得信息喪失其初衷，反客為主演變成外在的異化力量，反過來支配、統(tǒng)治和控制人的力量。其意針對的是人們創(chuàng)造的那部分信息，研究的是信息所擁有的社會(huì)屬性，說到底是研究人造成的異化問題，只是使用了限定詞的一個(gè)信息而已，疑似把“信息異化”當(dāng)作“信息過程中人的異化”同一個(gè)歸類。這樣，使得異化的被動(dòng)內(nèi)涵被隱藏起來，結(jié)果造就了“信息對人的異化”方面的研究，疏忽對信息自然屬性及“信息被異化”的研究，最后使信息異化研究具有片面性。筆者最后選擇一個(gè)信息異化概念?！靶畔惢笔侵感畔⒃趯?shí)踐活動(dòng)(包括信息的生產(chǎn)、制造，傳播及接收等)過程中，在信息不自由的狀態(tài)下變?yōu)楫愒谟谄浔菊婊顒?dòng)結(jié)果的現(xiàn)象。

關(guān)于信息安全，部分專家對信息安全的定義為：“一個(gè)國家的社會(huì)信息化狀態(tài)不受外來的威脅與侵害；一個(gè)國家的信息技術(shù)體系不受外來的威脅與侵害。”這個(gè)定義，包含現(xiàn)有對信息安全的先進(jìn)認(rèn)識(shí)，又包含了更加廣泛的信息安全領(lǐng)域，是目前較為全面且被認(rèn)可的定義。信息安全本身包括的范圍極大，其中包括如何防范企業(yè)商機(jī)泄露、防范未成年人對不良信息的瀏覽、個(gè)人信息的泄露損失等。所以網(wǎng)絡(luò)信息安全體系的建立是保證信息安全的重要關(guān)鍵，其中包含計(jì)算機(jī)安全操作系統(tǒng)、各種的安全協(xié)議、安全機(jī)制(數(shù)字簽名、消息認(rèn)證、數(shù)據(jù)加密等)，直至安全系統(tǒng)，只要一環(huán)出現(xiàn)漏洞便會(huì)產(chǎn)生危險(xiǎn)危害。

如今，網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)雜亂零散且繁多，實(shí)現(xiàn)成本相應(yīng)增加，對網(wǎng)絡(luò)性能的影響逐漸增大。其復(fù)雜性使得它的臃腫的弊端慢慢顯現(xiàn)出來，業(yè)界需要相應(yīng)的創(chuàng)新的理念和戰(zhàn)略去解決網(wǎng)絡(luò)安全問題以及它的性能問題，在這種背景下可信網(wǎng)絡(luò)開始出現(xiàn)在世人的眼中?，F(xiàn)在大眾可信網(wǎng)絡(luò)有不同理解與觀點(diǎn)，有的認(rèn)為可信應(yīng)該以認(rèn)證為基礎(chǔ)，有的認(rèn)為是以現(xiàn)有安全技術(shù)的整合為基石；有的認(rèn)為是網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)容可信化，有的認(rèn)為可信是網(wǎng)絡(luò)是基于自身的可信，有的認(rèn)為是網(wǎng)絡(luò)上提供服務(wù)的可信等，雖說眾說紛紜，但其目的是一致的:提升網(wǎng)絡(luò)以及服務(wù)的安全性，使人類在信息社會(huì)中受益?？尚啪W(wǎng)絡(luò)可提升并改進(jìn)網(wǎng)絡(luò)的性能，減少因?yàn)椴恍湃螏淼谋O(jiān)視、不信任等系統(tǒng)的成本，提高系統(tǒng)的整體性能。

三、可信網(wǎng)絡(luò)國內(nèi)外研究

（一）可信網(wǎng)絡(luò)國外研究

在可信網(wǎng)絡(luò)的研究中，Clark等學(xué)者在New Arch項(xiàng)目的研究中提出了“信任調(diào)節(jié)透明性”(trust-modulated transparency)原則，他們期望在現(xiàn)實(shí)社會(huì)的互相信任關(guān)系能夠反映在網(wǎng)絡(luò)上。基于雙方用戶的信任需求，網(wǎng)絡(luò)可以提供一定范圍的服務(wù)，如果雙方彼此完全信任，則他們的交流將是透明化、沒有約束的，如果不是則需要被檢查甚至是被約束。美國高級(jí)研究計(jì)劃局出的CHAT(compostablehigh-Assurance trustworthysystems)項(xiàng)目研究了在指定條件下運(yùn)行如何開發(fā)出可快速配置的高可信系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)來滿足關(guān)鍵的需求，其中包含了安全性、可生存性、可靠性、性能和其他相關(guān)因素。TRIAD(trustworthyrefinement throughintrusion-awaredesign)項(xiàng)目研究了以策略為中心的入校檢測模型，他們利用模型去提高網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的可信性。但因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)有著復(fù)雜性的特點(diǎn)，如何構(gòu)建可信網(wǎng)絡(luò)是需要研究的。因此TCG先進(jìn)行較為簡單的可信網(wǎng)絡(luò)連接問題。它將可信計(jì)算機(jī)制延伸到網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)，在終端連入網(wǎng)絡(luò)前，開始進(jìn)行用戶的身份認(rèn)證;若用戶認(rèn)證通過，再進(jìn)行終端平臺(tái)的身份認(rèn)證；若終端平臺(tái)的身份認(rèn)證也通過，最后進(jìn)行終端平臺(tái)的可信狀態(tài)度量，若度量結(jié)果滿足網(wǎng)絡(luò)連入的安全策略，將允許終端連入網(wǎng)絡(luò)，失敗則將終端連入相應(yīng)隔離區(qū)域，對它進(jìn)行安全性補(bǔ)丁和升級(jí)。TNC是網(wǎng)絡(luò)接入控制的一種實(shí)現(xiàn)方式，是相對主動(dòng)的一種網(wǎng)絡(luò)防御技術(shù)，它能夠防御大部分的潛在攻擊并且在他們攻擊前就進(jìn)行防御。2004年5月TCG成立了可信網(wǎng)絡(luò)連接分組 (trustednetwork connectionsubgroup)，主要負(fù)責(zé)研究及制定可信網(wǎng)絡(luò)連接TNC(trusted networkconnection)框架及相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。2009年5月，TNC發(fā)布了TNC 1.4版本的架構(gòu)規(guī)范，實(shí)現(xiàn)以TNC架構(gòu)為核心、多種組件之間交互接口為支撐的規(guī)范體系結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了與Microsoft的網(wǎng)絡(luò)訪問保護(hù)(networkaccessprotection,NAP)之間的互操作，他們將相關(guān)規(guī)范起草到互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組(internationalengineertask force,IETF)的網(wǎng)絡(luò)訪問控制(networkaccesscontrol,NAC)規(guī)范中。如今已有許多企業(yè)的產(chǎn)品使用TNC體系結(jié)構(gòu)，如Extreme Networks,HP ProCureve,Juniper Networks,OpSwat,Patchlink,Q1Labs,StillSecure,WaveSystems等。

（二）可信網(wǎng)絡(luò)國內(nèi)研究

我國也有學(xué)者進(jìn)行了可信網(wǎng)絡(luò)的研究。林闖等進(jìn)行了可信網(wǎng)絡(luò)概念研究以及建立相關(guān)模型，提出網(wǎng)絡(luò)可信屬性的定量計(jì)算方法。期望基于網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)自身來改善信息安全的方式來解決網(wǎng)絡(luò)脆弱性問題，通過保護(hù)網(wǎng)絡(luò)信息中的完整性、可用性、秘密性和真實(shí)性來保護(hù)網(wǎng)絡(luò)的安全性、可控性以及可生存性。利用在網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中的信任機(jī)制集成，使安全機(jī)制增強(qiáng)，在架構(gòu)上對可信網(wǎng)絡(luò)提出了相關(guān)設(shè)計(jì)原則。閔應(yīng)驊認(rèn)為能夠提供可信服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)是可信網(wǎng)絡(luò)，并且服務(wù)是可信賴和可驗(yàn)證的。這里的可信性包括健壯性、安全性、可維護(hù)性、可靠性、可測試性與可用性等。

TNC進(jìn)行設(shè)計(jì)過程中需要考慮架構(gòu)的安全性，同時(shí)也要考慮其兼容性，在一定程度上配合現(xiàn)有技術(shù)，因此TNC在優(yōu)點(diǎn)以外也有著局限性。TNC的突出優(yōu)點(diǎn)是安全性和開放性。TNC架構(gòu)是針對互操作的，向公眾開放所有規(guī)范，用戶能夠無償獲得規(guī)范文檔。此外，它使用了很多現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，如EAP、802.1X等，使得TNC可以適應(yīng)不同環(huán)境的需要，它沒有與某個(gè)具體的產(chǎn)品進(jìn)行綁定。TNC與NAC架構(gòu)、NAP架構(gòu)的互操作也說明了該架構(gòu)的開放性。NC的擴(kuò)展是傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)接入控制技術(shù)用戶身份認(rèn)證的基礎(chǔ)上增加的平臺(tái)身份認(rèn)證以及完整性驗(yàn)證。這使得連入網(wǎng)絡(luò)的終端需要更高的要求，但同時(shí)提升了提供接入的網(wǎng)絡(luò)安全性。

雖然TNC具有上述的優(yōu)點(diǎn)，但是它也有一定的局限性：

1.完整性的部分局限。TNC是以完整性為基礎(chǔ)面對終端的可信驗(yàn)證。但這種可信驗(yàn)證只能保證軟件的靜態(tài)可信，動(dòng)態(tài)可信的內(nèi)容還處于研究中。因此TNC接入終端的可信還處于未完善的階段。

2.可信評估的單向性。TNC的初衷是確保網(wǎng)絡(luò)安全，在保護(hù)終端的安全上缺乏考慮。終端在接入網(wǎng)絡(luò)之前，在提供自身的平臺(tái)可信性證據(jù)的基礎(chǔ)上，還需要對接入的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行可信性評估，否則不能確保從網(wǎng)絡(luò)中獲取的服務(wù)可信。

3.網(wǎng)絡(luò)接入后的安全保護(hù)。TNC只在終端接入網(wǎng)絡(luò)的過程中對終端進(jìn)行了平臺(tái)認(rèn)證與完整性驗(yàn)證，在終端接入網(wǎng)絡(luò)之后就不再對網(wǎng)絡(luò)和終端進(jìn)行保護(hù)。終端平臺(tái)有可能在接入之后發(fā)生意外的轉(zhuǎn)變，因此需要構(gòu)建并加強(qiáng)接入后的控制機(jī)制。在TNC1.3架構(gòu)中增加了安全信息動(dòng)態(tài)共享，在一定程度上增強(qiáng)了動(dòng)態(tài)控制功能。

4.安全協(xié)議支持。TNC架構(gòu)中，多個(gè)實(shí)體需要進(jìn)行信息交互，如TNCS與TNCC、TNCC與IMC、IMV與TNCS、IMC與IMV，都需要進(jìn)行繁多的信息交互，但TNC架構(gòu)并沒有給出相對應(yīng)的安全協(xié)議。

5.范圍的局限性。TNC應(yīng)用目前局限在企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，難以提供多層次、分布式、電信級(jí)、跨網(wǎng)絡(luò)域的網(wǎng)絡(luò)訪問控制架構(gòu)。在TNC1.4架構(gòu)中增加了對跨網(wǎng)絡(luò)域認(rèn)證的支持，以及對無TNC客戶端場景的支持，在一定程度上改善了應(yīng)用的局限性。

我國學(xué)者在研究分析TNC的優(yōu)缺點(diǎn)的同時(shí)結(jié)合中國的實(shí)際情況，對TNC進(jìn)行了一些改進(jìn)，形成了中國的可信網(wǎng)絡(luò)連接架構(gòu)，如圖1所示。

我國的可信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)使用了集中管理、對等、三元、二層的結(jié)構(gòu)模式。策略管理器作為可信的第三方，它可以集中管理訪問請求者和訪問控制器，網(wǎng)絡(luò)訪問控制層和可信平臺(tái)評估層執(zhí)行以策略管理器為基礎(chǔ)的可信第三方的三元對等鑒別協(xié)議，實(shí)現(xiàn)訪問請求者和訪問控制器之間的雙向用戶身份認(rèn)證和雙向平臺(tái)可信性評估。該架構(gòu)采用國家自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的鑒別協(xié)議，將訪問控制器以及訪問請求者作為對等實(shí)體，通過策可信第三方的略管理器，簡化了身份管理、策略管理和證書管理機(jī)制，同時(shí)進(jìn)行終端與網(wǎng)絡(luò)的雙向認(rèn)證，提供了一種新思路。

在國家“863”計(jì)劃項(xiàng)目的支持下，取得了如下成果:

（1）在對TNC在網(wǎng)絡(luò)訪問控制機(jī)制方面的局限性進(jìn)行研究分析后，同時(shí)考慮可信網(wǎng)絡(luò)連接的基本要求，提出了一種融合網(wǎng)絡(luò)訪問控制機(jī)制、系統(tǒng)訪問控制機(jī)制和網(wǎng)絡(luò)安全機(jī)制的統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)訪問控制LTNAC模型，對BLP模型進(jìn)行動(dòng)態(tài)可信性擴(kuò)展，建立了TE-BLP模型，期望把可信度與統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)訪問控制模型結(jié)合起來。

（2）通過研究獲得了一個(gè)完整的可信網(wǎng)絡(luò)連接原型系統(tǒng)。該系統(tǒng)支持多樣認(rèn)證方式和基于完整性挑戰(zhàn)與完整性驗(yàn)證協(xié)議的遠(yuǎn)程證明，來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)平臺(tái)間雙向證明和以遠(yuǎn)程證明為基礎(chǔ)的完整性度量器和驗(yàn)證器，最后完成可信網(wǎng)絡(luò)連接的整體流程。

圖1 中國可信網(wǎng)絡(luò)連接架構(gòu)

四、可信網(wǎng)絡(luò)模型分析

（一）網(wǎng)絡(luò)與用戶行為的可信模型

可信是在傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全的基礎(chǔ)上的拓展:安全是外在的表現(xiàn)形式，可信則是進(jìn)行行為過程分析所得到的可度量的一種屬性。如何構(gòu)建高效分析刻畫網(wǎng)絡(luò)和用戶行為的可信模型是理解和研究可信網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵。這是目前網(wǎng)絡(luò)安全研究領(lǐng)域的一個(gè)新共識(shí)。構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)和用戶的可信模型的重要性體現(xiàn)于:它只準(zhǔn)確而抽象地說明了系統(tǒng)的可信需求卻不涉及到其他相關(guān)實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，這使得我們能通過數(shù)學(xué)模型分析方法去發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)在安全上的漏洞?？尚拍Ｐ屯瑫r(shí)也是系統(tǒng)進(jìn)行研發(fā)的關(guān)鍵步驟，在美國國防部的“可信計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)(TCSEC)”中，從B級(jí)階段就需要對全模型進(jìn)行形式化描述和驗(yàn)證，以及形式化的隱通道分析等。我們還需要可信模型的形式化描述、驗(yàn)證和利用能夠提高網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全的可信度。最后，構(gòu)建理論來說明網(wǎng)絡(luò)的脆弱性評估和用戶遭受攻擊行為描述等的可信評估，這是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)可信監(jiān)測、預(yù)測和干預(yù)的前提，是可信網(wǎng)絡(luò)研究的理論所有基礎(chǔ)。

完全安全的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)目前還無法實(shí)現(xiàn)，因此網(wǎng)絡(luò)脆弱性評估的最終目的不是完全消除脆弱性，而是找到一個(gè)解決方案，讓系統(tǒng)管理員在“提供服務(wù)”和“保證安全”之間找到平衡，主動(dòng)檢測在攻擊發(fā)生之前，如建立攻擊行為的設(shè)定描述，通過在用戶中區(qū)分隱藏的威脅，以可信評估為基礎(chǔ)上進(jìn)行主機(jī)的接入控制。

傳統(tǒng)檢測多為以規(guī)則為基礎(chǔ)的局部檢測，它很難進(jìn)行整體檢測。但我們現(xiàn)有的脆弱性評估工具卻絕大多數(shù)都是傳統(tǒng)基于規(guī)則的檢測工具，頂多對單一的主機(jī)的多種服務(wù)進(jìn)行簡陋的檢查，對多終端構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行有效評估還只能依靠大量人力。以模型為基礎(chǔ)的模式為整個(gè)系統(tǒng)建立一個(gè)模型，通過模型可取得系統(tǒng)所有可能發(fā)生的行為和狀態(tài)，利用模型分析工具測試，對整個(gè)系統(tǒng)的可信性評估。圖2說明了可信性分析的元素。網(wǎng)絡(luò)行為的信任評估包括行為和身份的信任，而行為可信又建立在防護(hù)能力、信任推薦、行為記錄、服務(wù)能力等基礎(chǔ)之上。

圖2 一種分析模式的可信模型

（二）可信網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)

互聯(lián)網(wǎng)因技術(shù)和理論的不足在建立時(shí)無法考量其安全周全，這是網(wǎng)絡(luò)脆弱性的一個(gè)重要產(chǎn)生因素。但是如今很多網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)計(jì)卻常常忽略網(wǎng)絡(luò)體系的核心內(nèi)容，大多是單一的防御、單一的信息安全和補(bǔ)丁補(bǔ)充機(jī)制，遵從“堵漏洞、作高墻、防外攻”的建設(shè)樣式，通過共享信息資源為中心把非法侵入者拒之門外，被動(dòng)的達(dá)到防止外部攻擊的目的。

在黑客技術(shù)日漸復(fù)雜多元的情況下，冗長的單一防御技術(shù)讓系統(tǒng)規(guī)模龐大，卻降低了網(wǎng)絡(luò)性能，甚至破壞了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的開放性、簡單性的原則。因此這些被動(dòng)防御的網(wǎng)絡(luò)安全是不可信的，所以從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的角度減少系統(tǒng)脆弱性且提供系統(tǒng)的安全服務(wù)特別重要。盡管在開放式系統(tǒng)互連參考模型的擴(kuò)展部分增加了有關(guān)安全體系結(jié)構(gòu)的描述，但那只是不完善的概念性框架。

網(wǎng)絡(luò)安全不再只是信息的可用性、機(jī)密性和完整性，服務(wù)的安全作為一個(gè)整體屬性被用戶所需求，因此研究人員在重新設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)體系時(shí)需考慮從整合多種安全技術(shù)并使其在多個(gè)層面上相互協(xié)同運(yùn)作。傳統(tǒng)的補(bǔ)丁而補(bǔ)充到網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)上的安全機(jī)制已經(jīng)因?yàn)閱蝹€(gè)安全技術(shù)或者安全產(chǎn)品的功能和性能使得它有著極大地局限性，它只能滿足單一的需求而不是整體需求，這使得安全系統(tǒng)無法防御多種類的不同攻擊，嚴(yán)重威脅這些防御設(shè)施功效的發(fā)揮。如入侵檢測不能對抗電腦病毒，防火墻對術(shù)馬攻擊也無法防范。因?yàn)槿绱?，網(wǎng)絡(luò)安全研究的方向開始從被動(dòng)防御轉(zhuǎn)向了主動(dòng)防御，不再只是對信息外圍的非法封堵，更需要從訪問源端就進(jìn)行安全分析，盡量將不信任的訪問操作控制在源端達(dá)到攻擊前的防范。因此我們非常需要為網(wǎng)絡(luò)提供可信的體系結(jié)構(gòu)，從被動(dòng)轉(zhuǎn)向主動(dòng)，單一轉(zhuǎn)向整體?？尚啪W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)研究必須充分認(rèn)識(shí)到網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜異構(gòu)性，從系統(tǒng)的角度確保安全服務(wù)的一致性。

新體系結(jié)構(gòu)如圖3所示，監(jiān)控信息(分發(fā)和監(jiān)測)以及業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的傳輸通過相同的物理鏈路，控制信息路徑和數(shù)據(jù)路徑相互獨(dú)立，這樣監(jiān)控信息路徑的管理不再只依賴于數(shù)據(jù)平面對路徑的配置管理，從而可以建立高可靠的控制路徑。其形成的強(qiáng)烈對比是對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的控制和管理信息的傳輸，必須依賴由協(xié)議事先成功設(shè)置的傳輸路徑。

圖3 可信網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)示意圖

（三）服務(wù)的可生存性

可生存性在特定領(lǐng)域中是一種資源調(diào)度問題，也就是通過合理地調(diào)度策略來進(jìn)行服務(wù)關(guān)聯(lián)的冗余資源設(shè)計(jì)，通過實(shí)時(shí)監(jiān)測機(jī)制來監(jiān)視調(diào)控這些資源的性能、機(jī)密性、完整性等。但網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的脆弱性、客觀存在的破壞行為和人為的失誤，在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)基礎(chǔ)性作用逐漸增強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)，確保網(wǎng)絡(luò)的可生存性就有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。

由于當(dāng)時(shí)技術(shù)與理論的不足，使得網(wǎng)絡(luò)存在著脆弱性表現(xiàn)在設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、運(yùn)行管理的各個(gè)環(huán)節(jié)。網(wǎng)絡(luò)上的計(jì)算機(jī)需要提供某些服務(wù)才能與其他計(jì)算機(jī)相互通信，其脆弱性在復(fù)雜的系統(tǒng)中更加體現(xiàn)出來。除了人為疏忽的編程錯(cuò)誤，其脆弱性還應(yīng)該包含網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的服務(wù)失誤和軟件的不當(dāng)使用和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的缺陷。協(xié)議定義了網(wǎng)絡(luò)上計(jì)算機(jī)會(huì)話和通信的規(guī)則，若協(xié)議本身就有問題，無論實(shí)現(xiàn)該協(xié)議的方法多么完美，它都存在漏洞。

安全服務(wù)是網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的關(guān)鍵服務(wù)，它的某個(gè)部分失去效用就代表系統(tǒng)會(huì)更加危險(xiǎn)，就會(huì)導(dǎo)致更多服務(wù)的失控甚至是系統(tǒng)自身癱瘓。因此必須將這些關(guān)鍵服務(wù)的失效控制在用戶許可的范圍內(nèi)。可生存性的研究必須在獨(dú)立于具體破壞行為的可生存性的基本特征上進(jìn)行理論拓展，提升系統(tǒng)的容錯(cuò)率來減少系統(tǒng)脆弱性，將失控的系統(tǒng)控制在可接受范圍內(nèi)，通過容侵設(shè)計(jì)使脆弱性被非法入侵者侵入時(shí)，盡可能減少破壞帶來的影響，替恢復(fù)的可能性創(chuàng)造機(jī)會(huì)。

（四）網(wǎng)絡(luò)的可管理性

目前網(wǎng)絡(luò)已成為一個(gè)復(fù)雜巨大的非線性系統(tǒng)，具有規(guī)模龐大、用戶數(shù)量持續(xù)增加、業(yè)務(wù)種類繁多、協(xié)議體系復(fù)雜等特點(diǎn)。這已遠(yuǎn)超設(shè)計(jì)的初衷，這讓網(wǎng)絡(luò)管理難度加大。網(wǎng)絡(luò)的可管理性是指在內(nèi)外干擾的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境情況下，對用戶行為和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境持續(xù)的監(jiān)測、分析和決策，然后對設(shè)備、協(xié)議和機(jī)制的控制參數(shù)進(jìn)行自適應(yīng)優(yōu)化配置，使網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸、用戶服務(wù)和資源分配達(dá)到期望的目標(biāo)。

現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上添加網(wǎng)絡(luò)管理功能，它無法實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的有效管理，這是因?yàn)楝F(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)體系與管理協(xié)議不兼容?？尚啪W(wǎng)絡(luò)必須是可管理的網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)的可管理性對于網(wǎng)絡(luò)的其他本質(zhì)屬性，如安全性、普適性、魯棒性等也都有著重要的支撐作用?！熬W(wǎng)絡(luò)管理”是指對網(wǎng)絡(luò)情況持續(xù)進(jìn)行監(jiān)測，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置并運(yùn)行參數(shù)的過程，包括優(yōu)化決策和網(wǎng)絡(luò)掃描兩個(gè)重要方面。（如圖4所示）

研究管理性是通過改善網(wǎng)絡(luò)體系中會(huì)導(dǎo)致可管理性不足的設(shè)計(jì)，達(dá)到網(wǎng)絡(luò)可管理性，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)行為的可信姓，再解決網(wǎng)絡(luò)本質(zhì)問題如安全性、魯棒性、普適性、QoS保障等，提供支撐，使網(wǎng)絡(luò)的適應(yīng)能力加強(qiáng)。

圖4 網(wǎng)絡(luò)管理示意圖

五、結(jié)論

綜上所述，互聯(lián)網(wǎng)有著復(fù)雜性和脆弱性等特征，當(dāng)前孤立分散、單一性的防御、系統(tǒng)補(bǔ)充的網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng)己經(jīng)無法應(yīng)對具有隱蔽多樣可傳播特點(diǎn)的破壞行為，我們不可避免系統(tǒng)的脆弱性，可以說網(wǎng)絡(luò)正面臨重要的挑戰(zhàn)。我國網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的可信網(wǎng)絡(luò)研究從理論技術(shù)上來說還處于初級(jí)階段，缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，但是它己經(jīng)明確成為國內(nèi)外信息安全研究的新方向。

隨著大數(shù)據(jù)的到來，全球的頭腦風(fēng)暴讓信息技術(shù)日新月異，新技術(shù)帶來的不只有繁榮，同時(shí)也帶來異化。昨日的技術(shù)已經(jīng)無法適應(yīng)今日的需求，從以往的例子中可以得知信息安全的災(zāi)難是廣泛的、破壞性巨大、持續(xù)的，我們必須未雨綢繆并且不停地發(fā)展信息安全的技術(shù)與制度來阻止悲劇的發(fā)生。

信息異化帶來的信息安全問題是必不可免的，它是網(wǎng)絡(luò)世界一個(gè)嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，對于可信網(wǎng)絡(luò)的未來我們可以從安全性、可控性、可生存性來創(chuàng)新發(fā)展，新的防御系統(tǒng)將通過冗余、異構(gòu)、入侵檢測、自動(dòng)入侵響應(yīng)、入侵容忍等多種技術(shù)手段提高系統(tǒng)抵抗攻擊、識(shí)別攻擊、修復(fù)系統(tǒng)及自適應(yīng)的能力，從而達(dá)到我們所需的實(shí)用系統(tǒng)。

可以通過下述研究方向來發(fā)展可信網(wǎng)絡(luò)：

（一）網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)區(qū)別于一般系統(tǒng)的基本屬性之一是復(fù)雜性，網(wǎng)絡(luò)可信性研究需要通過宏觀與微觀上對網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)屬性的定性，定量刻畫，深入探索網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可靠性的影響，這樣才能為網(wǎng)絡(luò)可信設(shè)計(jì)、改進(jìn)、控制等提供支持。因此，以復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的可信網(wǎng)絡(luò)會(huì)成為一個(gè)基礎(chǔ)研究方向。

（二）網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)區(qū)別于一般系統(tǒng)的第二個(gè)重要屬性是動(dòng)態(tài)性，其包含網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)歷經(jīng)時(shí)間的演化動(dòng)態(tài)性和網(wǎng)絡(luò)失去效用行為的級(jí)聯(lián)動(dòng)態(tài)性。如今，學(xué)術(shù)上對可信網(wǎng)絡(luò)靜態(tài)性研究較多，而動(dòng)態(tài)性研究較少，這無疑是未來可信網(wǎng)絡(luò)研究的一大方向。

（三）網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的范圍與規(guī)模日漸龐大，節(jié)點(diǎn)數(shù)量最多以百萬計(jì)算，在可信網(wǎng)絡(luò)研究中我們需要去解決復(fù)雜性問題計(jì)算，這是一個(gè)可信網(wǎng)絡(luò)研究需要解決的問題。如今重中之重是研究構(gòu)建可靠地可信模型與相應(yīng)的算法，而近似算法、仿真算法將成為主要解決途徑。

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柳世豫，男，臺(tái)灣人，華僑大學(xué)工商管理學(xué)院碩士研究生；

郭東強(qiáng)，男，回族，華僑大學(xué)工商管理學(xué)院教授，博導(dǎo)，研究方向：信息管理與企業(yè)管理信息化。

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1008-4428（2015）05-97-04