計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息安全防護(hù)策略及評(píng)估算法分析

吳 楠

（呼倫貝爾職業(yè)技術(shù)學(xué)院，內(nèi)蒙古 呼倫貝爾 021000）

1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息安全概述

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息安全是指計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的硬件、軟件或其他系統(tǒng)數(shù)據(jù)受到保護(hù)，不會(huì)因惡意插件或軟件等原因遭到破壞、更改和泄露，保證計(jì)算機(jī)可以正常運(yùn)行的綜合性技術(shù)。計(jì)算機(jī)在設(shè)計(jì)之初的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)非常簡(jiǎn)單，世界上最早的一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)僅僅是用來(lái)求解線性方程組的，無(wú)法進(jìn)行編程，更別說(shuō)使用它進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)交流或收取信號(hào)。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，計(jì)算機(jī)可以利用強(qiáng)大的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)收集不同區(qū)域、不同時(shí)間、不同個(gè)體的相關(guān)信息，并對(duì)其進(jìn)行整合形成一個(gè)巨大的電子信息庫(kù)。利用這個(gè)龐大的電子信息庫(kù)，人們可以在互聯(lián)網(wǎng)上聊天、購(gòu)物、看電視等等[1]。但隨著計(jì)算機(jī)及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展以及信息資源庫(kù)不斷擴(kuò)大，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)逐漸變得復(fù)雜，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息安全也逐漸受到非法入侵者的威脅。

現(xiàn)階段，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息安全可能受到遠(yuǎn)程控制和病毒、木馬等威脅。遠(yuǎn)程控制即不法分子利用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)漏洞侵入其他用戶的電腦中盜取個(gè)人信息或控制用戶電腦的過(guò)程，是一種較為高級(jí)的網(wǎng)絡(luò)安全信息問(wèn)題。遠(yuǎn)程控制侵入系統(tǒng)時(shí)往往具有較高的隱蔽性，計(jì)算機(jī)用戶往往無(wú)法察覺(jué)到自己的電腦已經(jīng)被遠(yuǎn)程控制，為用戶帶來(lái)了巨大的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息安全隱患[2]。病毒是指在計(jì)算機(jī)程序中插入一組計(jì)算機(jī)指令，它可以破壞計(jì)算機(jī)的功能或內(nèi)部數(shù)據(jù)，并能夠進(jìn)行自我復(fù)制。木馬則是指隱藏在正常程序之中的一段具有特殊功能的惡意代碼，它可以破壞和刪除文件。木馬與病毒之間的區(qū)別在于，木馬不能進(jìn)行自我復(fù)制也不會(huì)傳染。一般來(lái)說(shuō)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全主要是保證用戶在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)不會(huì)被外界入侵者攔截和查看，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全的根本意義在于提升網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全系數(shù)，避免計(jì)算機(jī)受到非法控制或病毒入侵，保證網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中信息資源庫(kù)的安全性及完整性。另外，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息安全還會(huì)受到物理層面的威脅，例如火災(zāi)、雷電等自然災(zāi)害對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)造成的破壞。因此，在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)技術(shù)方面的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息安全防護(hù)之前，工作人員需要確保機(jī)房的物理安全，比如注意消防通道與機(jī)房出入口的位置以及進(jìn)入機(jī)房的人員登記等等，以多重物理防護(hù)的方式來(lái)營(yíng)造安全的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境[3]。

2 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息安全的防護(hù)策略

2.1 數(shù)據(jù)加密

數(shù)據(jù)加密就是指在數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中，傳輸者通過(guò)加密密鑰及加密函數(shù)將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為無(wú)意義的密文，接收者再將密文還原為原本的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的過(guò)程，它可以保證計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程中不會(huì)被不法分子通過(guò)非法手段查看和復(fù)制，從一定程度上確保了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的安全。數(shù)據(jù)加密的方法主要包括異或和構(gòu)建加密機(jī)，異或算法就是將數(shù)A和數(shù)B進(jìn)行異或后將得到的結(jié)果與數(shù)A異或可以得到數(shù)B，結(jié)果與數(shù)B異或則可以得到數(shù)A，這是較為簡(jiǎn)單的加密和解密算法。加密機(jī)則是在異或算法的基礎(chǔ)上根據(jù)自己的實(shí)際需求進(jìn)行加密構(gòu)建的過(guò)程，這兩種加密算法是各種數(shù)據(jù)加密方式的基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)加密主要包括專用密鑰、對(duì)稱密鑰、公開(kāi)密鑰和非對(duì)稱加密技術(shù)四種加密方式[4]。專用密鑰是指加密算法與解密算法相同的加密方式，是最簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)加密方式。對(duì)稱密鑰即將數(shù)據(jù)分為64位的數(shù)據(jù)塊，在轉(zhuǎn)換為雜亂無(wú)章的數(shù)據(jù)組后，將其分為均等的兩段，再用加密函數(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換[5]。它是最古老的數(shù)據(jù)加密方式，由于運(yùn)算量小、速度快、安全性高，一直被廣泛應(yīng)用于數(shù)據(jù)加密之中。非對(duì)稱密鑰就是在加密和解密的過(guò)程中使用不同的兩種算法且兩種算法之間存在一定關(guān)系的數(shù)據(jù)加密方式。非對(duì)稱加密技術(shù)就是對(duì)整個(gè)明文進(jìn)行轉(zhuǎn)換，得到的一個(gè)值作為其核實(shí)簽名，接收者在接收數(shù)據(jù)之后通過(guò)解密運(yùn)算獲得明文，則表示簽名有效。這種數(shù)據(jù)加密方式廣泛應(yīng)用于銀行或電子貿(mào)易的工作當(dāng)中。值得注意的是，無(wú)論使用哪種數(shù)據(jù)加密方式，數(shù)據(jù)加密的密碼長(zhǎng)度和字符都是有字?jǐn)?shù)限制的，非法人員只需要利用功能相對(duì)強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)就能破解數(shù)據(jù)的加密密碼，使計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)出現(xiàn)安全漏洞。因此，用戶如果想要提高計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息安全水平，就需要提高使用的密碼難度，降低口令的使用程度。

2.2 用戶安全和程序保護(hù)

漏洞掃描是指基于計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中儲(chǔ)備的漏洞數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)指定的遠(yuǎn)程或本地計(jì)算機(jī)進(jìn)行安全性檢測(cè)的過(guò)程，它可以有效發(fā)現(xiàn)計(jì)算機(jī)中存在的系統(tǒng)漏洞并將其上報(bào)到用戶端，使用戶及時(shí)修復(fù)計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)的安全漏洞。而計(jì)算機(jī)漏洞掃描技術(shù)可以通過(guò)與防火墻及入侵檢測(cè)系統(tǒng)合作來(lái)提高用戶的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息安全水平，它主要包括網(wǎng)絡(luò)掃描、端口掃描、系統(tǒng)服務(wù)的檢測(cè)掃描三種掃描方式。用戶利用計(jì)算機(jī)漏洞掃描技術(shù)可以定期對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全進(jìn)行自我檢測(cè)及評(píng)估，盡可能早地發(fā)現(xiàn)計(jì)算機(jī)內(nèi)存在的安全漏洞并修復(fù)，提高用戶的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全水平。在用戶安裝了新軟件或啟動(dòng)了新服務(wù)后，利用計(jì)算機(jī)漏洞掃描技術(shù)檢查，使可能隱藏的系統(tǒng)漏洞暴露出來(lái)。但是在使用計(jì)算機(jī)漏洞掃描技術(shù)的過(guò)程中，不法分子也可以通過(guò)各種掃描方式在計(jì)算機(jī)中創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險(xiǎn)，侵害用戶計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息安全[6]。因此，用戶在使用計(jì)算機(jī)漏洞掃描技術(shù)時(shí)，需要安裝有效的防御軟件和防火墻，及時(shí)更新電腦系統(tǒng)，并關(guān)閉不必要的端口，以此來(lái)保護(hù)用戶的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息安全。

計(jì)算機(jī)中的程序又被稱為應(yīng)用程序，用戶在使用應(yīng)用程序的過(guò)程中往往會(huì)賦予其較高的訪問(wèn)權(quán)限和處理權(quán)限，使其能夠自由處理相應(yīng)的應(yīng)用數(shù)據(jù)，但也正因如此，應(yīng)用程序會(huì)在用戶不知情的情況下下載一些惡意軟件或插件，給計(jì)算機(jī)帶來(lái)病毒或木馬，威脅用戶的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息安全。因此，用戶需要在使用計(jì)算機(jī)時(shí)主動(dòng)學(xué)習(xí)如何正確使用應(yīng)用程序，以確保在使用時(shí)不會(huì)因惡意插件而威脅用戶的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息安全。用戶在使用計(jì)算機(jī)應(yīng)用程序時(shí)，需要注意控制應(yīng)用程序的處理及訪問(wèn)權(quán)限，并安裝有效的殺毒軟件避免病毒或木馬入侵用戶的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。用戶在使用應(yīng)用程序時(shí)，可以為所有應(yīng)用程序建立安全保護(hù)屏障，以確保用戶的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息安全[7]。

2.3 加強(qiáng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)信息安全的規(guī)范管理

隨著時(shí)代的發(fā)展與進(jìn)步，人們對(duì)于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息安全的重視程度越來(lái)越高，政府有關(guān)管理部門也應(yīng)順應(yīng)人們對(duì)于網(wǎng)絡(luò)信息安全的需求，規(guī)范網(wǎng)絡(luò)信息安全管理，提高國(guó)家計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息安全水平。首先，政府有關(guān)管理部門需要確立各項(xiàng)與網(wǎng)絡(luò)信息安全有關(guān)的法律法規(guī)，從根源上阻止不法分子利用網(wǎng)絡(luò)信息安全漏洞進(jìn)行犯罪。在建立的法律法規(guī)中需要明確何種侵害行為屬于網(wǎng)絡(luò)信息安全犯罪，并對(duì)其不斷進(jìn)行完善，避免不法分子尋找出法律中的漏洞，找到可乘之機(jī)。相關(guān)工作部門還需要對(duì)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息安全方面已經(jīng)出臺(tái)的相關(guān)法律法規(guī)進(jìn)行修訂，目前，我國(guó)計(jì)算機(jī)信息技術(shù)發(fā)展迅猛，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)瞬息萬(wàn)變，如果相關(guān)的法律修訂人員沒(méi)有意識(shí)到計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息安全出現(xiàn)的相應(yīng)變化以及不法分子侵害網(wǎng)絡(luò)信息安全新型手段，會(huì)使用戶的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息安全無(wú)法受到法律的保護(hù)，從而產(chǎn)生巨大的損失[8]。其次，提高國(guó)家網(wǎng)絡(luò)信息安全水平不只為普通人帶來(lái)好處，也有效保護(hù)國(guó)家政府的工作信息不被泄露。隨著時(shí)代的發(fā)展，政府在相關(guān)管理工作時(shí)也在積極采用新型網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，以提高政府部門的工作效率，但同時(shí)政府工作信息在網(wǎng)絡(luò)上的安全問(wèn)題也成為政府管理人員關(guān)注的重點(diǎn)。如果政府管理工作信息出現(xiàn)泄露的情況，會(huì)嚴(yán)重影響國(guó)家治理工作。因此，研究人員在研究如何提高網(wǎng)絡(luò)信息安全水平時(shí)，要將國(guó)家及政府的整體利益放在首位，加快網(wǎng)絡(luò)安全信息的研究步伐。最后，政府應(yīng)設(shè)立計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息安全監(jiān)管部門，對(duì)國(guó)家計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息安全進(jìn)行統(tǒng)一管理，增強(qiáng)政府對(duì)網(wǎng)絡(luò)信息的控制力度，不斷完善計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息安全管理工作，以保證國(guó)家網(wǎng)絡(luò)信息的安全。

3 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息評(píng)估算法流程

3.1 灰色關(guān)聯(lián)的聚類評(píng)估算法

評(píng)估算法就是測(cè)試網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，獲得有效的測(cè)試數(shù)據(jù)，然后通過(guò)對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)的科學(xué)計(jì)算評(píng)估出網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)策略的有效性?；疑P(guān)聯(lián)聚類算法就是通過(guò)檢測(cè)兩個(gè)指標(biāo)的關(guān)聯(lián)程度，以此來(lái)確認(rèn)兩個(gè)指標(biāo)是否為同一數(shù)據(jù)類型，并對(duì)其進(jìn)行分類。它主要包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)預(yù)處理、綜合查詢3個(gè)功能模塊?；疑P(guān)聯(lián)聚類評(píng)估算法一般可以分為灰色變權(quán)聚類和灰色定權(quán)聚類兩種評(píng)估模型。在聚類指標(biāo)和量綱的數(shù)量差距相對(duì)較小時(shí)，系統(tǒng)會(huì)采用灰色變權(quán)聚類評(píng)估模型[9]。而灰色定權(quán)聚類評(píng)估模型則需要事先設(shè)定好可能度函數(shù)和不同聚類指標(biāo)的權(quán)重，再進(jìn)行進(jìn)一步的聚類評(píng)估。在實(shí)際的計(jì)算過(guò)程中，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)評(píng)估需求和評(píng)估資源得到n（n≥1）個(gè)同類型軟件的初選可信性評(píng)估指標(biāo)集X=（X1,X2,X3…Xm），然后系統(tǒng)會(huì)對(duì)這m個(gè)可信性評(píng)估指標(biāo)項(xiàng)進(jìn)行打分，可以得出X1=（x1（1），x1（2），…x1(n)）…Xm=（xm（1），xm（2），…xm(n)）這樣的序列。之后系統(tǒng)需要計(jì)算X1和X2的灰色絕對(duì)關(guān)聯(lián)度，并得到軟件可信性關(guān)聯(lián)矩陣A。在選取好臨界值r后，系統(tǒng)會(huì)對(duì)X1和X2進(jìn)行歸并，以此來(lái)確定軟件的可信度?；疑P(guān)聯(lián)的聚類評(píng)估算法可以有效對(duì)計(jì)算機(jī)內(nèi)的灰色因數(shù)進(jìn)行處理，且不會(huì)出現(xiàn)用戶數(shù)據(jù)丟失的情況，最大限度地確保了算法產(chǎn)出的準(zhǔn)確性。利用灰色關(guān)聯(lián)聚類評(píng)估算法可以在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息安全的基礎(chǔ)上進(jìn)一步細(xì)化為信息安全分析、信息安全報(bào)告等，并通過(guò)輔助工藝，幫助用戶有效獲取網(wǎng)絡(luò)安全數(shù)據(jù)資源。用戶在使用該技術(shù)對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行安全防護(hù)時(shí)，需要注意灰色關(guān)聯(lián)聚類的評(píng)估系統(tǒng)中，需要預(yù)先構(gòu)建靜態(tài)化的網(wǎng)絡(luò)信息環(huán)境以及動(dòng)態(tài)化的實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)，這樣可以確保計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備監(jiān)測(cè)整體的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行環(huán)境，以提高灰色關(guān)聯(lián)聚類評(píng)估算法對(duì)于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息安全防護(hù)的有效性，幫助用戶解決計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息的相關(guān)安全問(wèn)題。

3.2 網(wǎng)絡(luò)安全行為分析

為了提高計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全管理的效果，系統(tǒng)需要應(yīng)用安全評(píng)估模式評(píng)價(jià)網(wǎng)絡(luò)中存在的安全行為，確定網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是否存在入侵行為。在此過(guò)程中，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)需要通過(guò)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包及匹配算法評(píng)估網(wǎng)絡(luò)安全行為。如果評(píng)估結(jié)果顯示為網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)存在入侵行為，相關(guān)系統(tǒng)就可以對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全隱患進(jìn)行識(shí)別分析并分類。網(wǎng)絡(luò)安全行為分析常常與灰色關(guān)聯(lián)聚類評(píng)估算法結(jié)合在一起，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)安全行為分析確認(rèn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中存在網(wǎng)絡(luò)安全隱患時(shí)，系統(tǒng)會(huì)啟用灰色關(guān)聯(lián)聚類評(píng)估算法，通過(guò)BM算法對(duì)網(wǎng)絡(luò)入侵行為進(jìn)行進(jìn)一步的分析。如果分析結(jié)果顯示與實(shí)際網(wǎng)絡(luò)入侵程序的代碼不同，則需要通過(guò)函數(shù)進(jìn)一步的確認(rèn)，以確保網(wǎng)絡(luò)安全檢測(cè)的準(zhǔn)確性。利用網(wǎng)絡(luò)安全行為分析，用戶可以快速確認(rèn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中是否存在網(wǎng)絡(luò)信息安全漏洞，提高用戶的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息安全水平。

3.3 聚類算法

聚類算法是指在檢測(cè)系統(tǒng)的過(guò)程中，通過(guò)確定兩個(gè)指標(biāo)之間的關(guān)聯(lián)程度來(lái)確定兩個(gè)指標(biāo)的相似規(guī)格，如果兩個(gè)指標(biāo)之間的關(guān)聯(lián)度較大，則說(shuō)明其存在相似的規(guī)格。在檢測(cè)的過(guò)程中，聚類算法會(huì)根據(jù)指標(biāo)與指標(biāo)之間的相似規(guī)格進(jìn)行分類，如果所選擇的指標(biāo)沒(méi)有相對(duì)應(yīng)的組，則會(huì)為其設(shè)立新的組別，如果所選擇的指標(biāo)已經(jīng)存在于某類分組之中，則需要在此類組別內(nèi)加入一個(gè)指標(biāo)。在計(jì)算和評(píng)估的過(guò)程中，相關(guān)的工作流程也比較簡(jiǎn)單，如圖1所示，其中（a）為所有的樣本，（b）為組別個(gè)數(shù)和初始化均值，（c）為計(jì)算了兩個(gè)樣本點(diǎn)到均值的距離后的聚類過(guò)程，（d）為聚類之后根據(jù)相關(guān)的結(jié)果所得出的新的均值位置，在更新了均值位置后要對(duì)各個(gè)樣本到達(dá)均值的位置進(jìn)行重新計(jì)算，即（e），而（f）則表示在對(duì)相關(guān)的樣本到均值的位置進(jìn)行不斷計(jì)算后，均值位置不再發(fā)生變化的過(guò)程。到目前為止，使用聚類算法對(duì)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)信息安全檢測(cè)的過(guò)程中還沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)信息安全事件，因此，聚類算法也被研究人員認(rèn)定為具有可行性的網(wǎng)絡(luò)信息安全檢測(cè)手段[10]。值得注意的是，在使用聚類算法檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)時(shí)，用戶需要確保網(wǎng)絡(luò)信息的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠覆蓋計(jì)算機(jī)的整體網(wǎng)絡(luò)，并利用防火墻加固網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，以提高使用聚類算法對(duì)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)檢測(cè)的有效性。

圖1 聚類算法的工作流程

4 結(jié)論

隨著科技水平的發(fā)展，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息安全已經(jīng)成為人們?cè)谑褂镁W(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)時(shí)最為關(guān)注的問(wèn)題之一。目前，我國(guó)網(wǎng)絡(luò)信息安全還存在諸多問(wèn)題，用戶可以通過(guò)數(shù)據(jù)加密、用戶安全和程序保護(hù)等方式保護(hù)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息安全。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可以通過(guò)灰色關(guān)聯(lián)聚類評(píng)估算法、網(wǎng)絡(luò)安全行為分析及聚類算法等評(píng)估算法檢測(cè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息安全，及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在的網(wǎng)絡(luò)信息安全漏洞，并對(duì)其及時(shí)進(jìn)行修復(fù)。