網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)議在計(jì)算機(jī)通信中的作用

黎成中

（廣西華南通信股份有限公司，廣西 南寧 530000）

1 網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)議的概述

網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)議是協(xié)議族中的一種，該協(xié)議主要作用是維護(hù)用戶網(wǎng)絡(luò)操作的安全性，保證數(shù)據(jù)信息的完整性，同時(shí)該協(xié)議會(huì)和計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)通信進(jìn)行交互對(duì)接，明確數(shù)據(jù)信息的來(lái)源以及傳輸目的地。不僅如此，網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)議會(huì)通過(guò)數(shù)據(jù)加密和安全審計(jì)的方式對(duì)數(shù)據(jù)信息的傳輸過(guò)程進(jìn)行保護(hù)，并按照差異化的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，使用更為契合的用戶認(rèn)證模式，以滿足差異化的應(yīng)用場(chǎng)景需求，從而使用最為適宜的網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)議認(rèn)證機(jī)制。廣泛應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)議主要有傳輸控制協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 （Transmission Control Protocol/Internet Protocol，TCP/IP)、安全套接層協(xié)議SSL （Secure Sockets Layer，SSL）以及地址解析協(xié)議，（Address Resolution Protocol，ARP）等[1]。其中，ARP 協(xié)議全稱為地址解析協(xié)議，該協(xié)議工作原理是將物理地址映射至計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)空間中，即根據(jù)IP 地址去獲取對(duì)應(yīng)的物理地址，ARP 協(xié)議屬于TCP/IP 協(xié)議族中的一種，在使用ARP 協(xié)議時(shí)需要謹(jǐn)防ARP 地址欺騙安全隱患。SSL 協(xié)議全稱為安全套接層協(xié)議，該協(xié)議建立在TCP／IP協(xié)議之上，能夠支持不同類型的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，并提供三種不同的安全服務(wù)[2]。與ARP 協(xié)議有所不同，SSL 協(xié)議更為注重計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信傳輸過(guò)程的完整性，其主要應(yīng)用公開(kāi)密鑰與對(duì)稱密鑰技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行加密保護(hù)，同時(shí)為客戶機(jī)和服務(wù)器提供雙向認(rèn)證服務(wù)。

2 常用網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)議類型

2.1 網(wǎng)絡(luò)認(rèn)證協(xié)議

由MIT 所提出的網(wǎng)絡(luò)認(rèn)證協(xié)議的原理及作用是在非安全網(wǎng)絡(luò)中，如外部網(wǎng)絡(luò)，對(duì)進(jìn)行數(shù)據(jù)信息交換、傳輸以及共享的個(gè)人通信身份進(jìn)行認(rèn)證，因此網(wǎng)絡(luò)認(rèn)證協(xié)議也被稱之為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)授權(quán)協(xié)議。網(wǎng)絡(luò)認(rèn)證協(xié)議基于AES 對(duì)稱加密算法為服務(wù)端與客戶端之間的數(shù)據(jù)信息提供安全可靠的身份認(rèn)證功能，以此有效實(shí)現(xiàn)在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中通過(guò)網(wǎng)絡(luò)認(rèn)證協(xié)議對(duì)計(jì)算機(jī)身份進(jìn)行認(rèn)證的效果[3]。

網(wǎng)絡(luò)認(rèn)證協(xié)議在實(shí)際應(yīng)用時(shí)具備較為明顯的優(yōu)點(diǎn)及缺點(diǎn)。優(yōu)點(diǎn)是該協(xié)議在應(yīng)用時(shí)安全性較高，用戶在利用該協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)交換時(shí)可以保證數(shù)據(jù)信息具備較強(qiáng)的透明性，可以在一定程度上簡(jiǎn)化用戶在操作過(guò)程中的難度，同時(shí)可以為系統(tǒng)賦予較強(qiáng)的可拓展性。缺點(diǎn)是該協(xié)議在執(zhí)行過(guò)程中需要中心服務(wù)器對(duì)客戶端進(jìn)行持續(xù)響應(yīng)，導(dǎo)致在認(rèn)證服務(wù)完成前沒(méi)有客戶端可以正式連接到中心服務(wù)器中，在一定程度上降低了數(shù)據(jù)信息交互的效率。但隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)階段可以利用缺陷認(rèn)證機(jī)制與復(fù)合認(rèn)證服務(wù)器將網(wǎng)絡(luò)認(rèn)證協(xié)議中的認(rèn)證延遲性降低，進(jìn)而提高了網(wǎng)絡(luò)認(rèn)證協(xié)議的實(shí)用性和應(yīng)用價(jià)值。

2.2 安全電子交易協(xié)議

安全電子交易協(xié)議（SET）是由Master card 以及VISA 兩大信用卡企業(yè)共同制定的線上交易規(guī)范[4]。安全電子交易協(xié)議是基于X.509 數(shù)字證書(shū)以及公鑰密碼機(jī)制所構(gòu)建的。安全電子交易協(xié)議的主要作用便是有效提高線上購(gòu)物、線上支付等相關(guān)操作中的信息安全性。安全電子交易協(xié)議的執(zhí)行原理是對(duì)銀行、商家以及消費(fèi)者之間進(jìn)行認(rèn)證，以此有效提高交易過(guò)程中所產(chǎn)生數(shù)據(jù)信息的不可否認(rèn)性、可靠性、完整性以及安全性，簡(jiǎn)而言之便是可以確保消費(fèi)者的個(gè)人信息，如銀行卡號(hào)、銀行卡密碼等數(shù)據(jù)不會(huì)被商家所讀取，這一特點(diǎn)使安全電子交易協(xié)議逐漸成為現(xiàn)階段借記卡線上交易與信用卡線上交易操作中的國(guó)際安全標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。

安全電子交易協(xié)議在實(shí)際執(zhí)行過(guò)程中主要目標(biāo)有以下幾點(diǎn)：（1）基于該協(xié)議可以有效提高交易過(guò)程中消費(fèi)者、商家以及銀行數(shù)據(jù)信息在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中傳輸安全性，確保銀行卡密碼、個(gè)人信息以及購(gòu)買信息等重要數(shù)據(jù)信息不會(huì)被不法分子所竊取。（2）可以有效將消費(fèi)者的個(gè)人信息與購(gòu)買信息進(jìn)行隔離，使商家無(wú)法通過(guò)讀取購(gòu)買信息對(duì)消費(fèi)者個(gè)人信息進(jìn)行鎖定，即商家在處理消費(fèi)者訂單時(shí)進(jìn)能看到消費(fèi)者的訂貨信息，無(wú)法查看到消費(fèi)者的賬戶信息。（3）為商家與消費(fèi)者提供相互認(rèn)證機(jī)制，通過(guò)該機(jī)制可以確定雙方的身份，該認(rèn)證機(jī)制通常是由第三方機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)，由第三方機(jī)構(gòu)建立線上平臺(tái)為在線通信雙方提供信用擔(dān)保。

2.3 安全套接層協(xié)議

安全套接層協(xié)議（SSL）是由Netscape 企業(yè)基于Web，即網(wǎng)頁(yè)應(yīng)用所提出的安全協(xié)議。安全套接層協(xié)議的主要執(zhí)行原理是為TCP/IP 協(xié)議與各個(gè)類型的應(yīng)用程序協(xié)議，如文件傳輸協(xié)議（File Transfer Protocol，F(xiàn)TP）協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)新聞傳輸協(xié)議（Network News Transfer Protocol，NNTP）協(xié)議、超文本傳輸協(xié)議（HyperText Transfer Protocol，HTTP）協(xié)議等之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交互時(shí)提供數(shù)據(jù)安全性分層機(jī)制[5]。數(shù)據(jù)安全性分層機(jī)制可以有效提高各類應(yīng)用程序協(xié)議與TCP/IP 協(xié)議之間進(jìn)行數(shù)據(jù)信息傳輸時(shí)的消息完整性、認(rèn)證性、安全性以及加密性，為兩者進(jìn)行連接時(shí)提供可靠的客戶認(rèn)證服務(wù)機(jī)制。

安全套接層協(xié)議在實(shí)際應(yīng)用時(shí)具備以下特點(diǎn)：（1）增強(qiáng)客戶與應(yīng)用程序之間連接的保密性。對(duì)每一個(gè)連接會(huì)話提供唯一性的會(huì)話密鑰，該密鑰的加密機(jī)制是對(duì)稱密碼加密機(jī)制。（2）提高會(huì)話連接的可靠性。采用MAC 算法為數(shù)據(jù)信息交互過(guò)程提供認(rèn)證機(jī)制，以此確保數(shù)據(jù)信息交互的完整性與可靠性。（3）加強(qiáng)了對(duì)客戶終端的鑒別力度。利用非對(duì)稱性加密機(jī)制，如DSS、RSA 等加密認(rèn)證機(jī)制，確保數(shù)據(jù)流的傳輸安全性與精準(zhǔn)性。

2.4 安全超文本傳輸協(xié)議

安全超文本傳輸協(xié)議的本質(zhì)是基于超文本傳輸協(xié)議為客戶端與服務(wù)端之間提供一個(gè)安全性較強(qiáng)的數(shù)據(jù)傳輸通道，在實(shí)際執(zhí)行期間利用安全套接字層為客戶端與服務(wù)端提供安全服務(wù)。安全超文本傳輸協(xié)議是利用密碼通信框架（Transport Layer Security，TLS）/（Secure Socket Layer，SSL）加密機(jī)制對(duì)超文本傳輸協(xié)議進(jìn)行加密，進(jìn)而形成安全超文本傳輸協(xié)議（Secure Hypertext Transter Protoco，SHTTP）。HTTP 協(xié)議在對(duì)數(shù)據(jù)信息傳輸時(shí)采用明文傳輸方式，此種方式提高了數(shù)據(jù)信息被篡改、讀取或劫持的可能性，而TLS/SSL協(xié)議則可以為傳輸過(guò)程中的明文數(shù)據(jù)信息提供加密密鑰與完整性校驗(yàn)功能，可以有效避免HTTP 協(xié)議在實(shí)際應(yīng)用時(shí)所存在的風(fēng)險(xiǎn)。TLS/SSL 是安全傳輸層協(xié)議，其主要應(yīng)用位置是在HTTP 協(xié)議與TCP/IP 協(xié)議之間，為兩者在進(jìn)行數(shù)據(jù)信息交互時(shí)提供較強(qiáng)的安全性、保密性以及完整性，TLS/SSL 在實(shí)際執(zhí)行期間并不會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)信息內(nèi)容造成影響，也不會(huì)對(duì)HTTP 協(xié)議和TCP/IP 協(xié)議的執(zhí)行邏輯造成影響[6]。

3 計(jì)算機(jī)通信技術(shù)中網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)議的應(yīng)用意義

3.1 增強(qiáng)數(shù)據(jù)保密性

在數(shù)據(jù)信息交互過(guò)程中存在大量的明文數(shù)據(jù)，若不對(duì)明文數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，則會(huì)大幅提高數(shù)據(jù)信息被讀取、篡改等風(fēng)險(xiǎn)，從而損害了用戶隱私性和數(shù)據(jù)保密性。利用網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)議可以有效提高通信過(guò)程中數(shù)據(jù)傳輸唯一性，即將數(shù)據(jù)信息發(fā)送給指定接收人，在數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)議還會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行加密處理，以此有效防止不法分子盜取數(shù)據(jù)信息。

3.2 增強(qiáng)數(shù)據(jù)完整性

數(shù)據(jù)信息在實(shí)際傳輸過(guò)程中可能因各種因素而導(dǎo)致數(shù)據(jù)信息丟失或數(shù)據(jù)信息傳輸不完整，進(jìn)而喪失了數(shù)據(jù)信息自身的價(jià)值和作用，為有效增強(qiáng)數(shù)據(jù)信息在實(shí)際傳輸過(guò)程中的完整性與自身價(jià)值，則需要利用網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)議為數(shù)據(jù)信息傳輸過(guò)程中添加完整性校驗(yàn)機(jī)制，以此確保數(shù)據(jù)信息在發(fā)送端與接收端之間傳輸?shù)耐暾訹7]。基于指定的加密算法對(duì)所需傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息進(jìn)行加密認(rèn)證，而后賦予接收端指定的破譯機(jī)制，確保破譯機(jī)制僅能對(duì)指定數(shù)據(jù)信息進(jìn)行破譯，在破譯過(guò)程中實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息校驗(yàn)行為，即確保所發(fā)出的內(nèi)容與破以后的內(nèi)容完全一致。

3.3 增強(qiáng)數(shù)據(jù)認(rèn)證性

在數(shù)據(jù)信息傳輸過(guò)程中可能存在數(shù)據(jù)信息被第三方讀取或更改的風(fēng)險(xiǎn)，因此為有效避免非法通信者對(duì)數(shù)據(jù)信息內(nèi)容進(jìn)行干擾或破壞，則需要利用網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)議明確通信雙方的真實(shí)身份，可以基于MAC地址、IP 地址等相關(guān)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行明確。通過(guò)在數(shù)據(jù)信息正式交互前發(fā)送認(rèn)證信息或在數(shù)據(jù)信息交互中在數(shù)據(jù)內(nèi)添加認(rèn)證字段，從而實(shí)現(xiàn)明確發(fā)送方與接收方的身份真實(shí)性與信息在傳輸過(guò)程中的唯一性。

4 計(jì)算機(jī)通信技術(shù)中網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)議的作用

4.1 降低網(wǎng)絡(luò)通信維護(hù)成本

網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)議在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中不僅可以有效提高通信環(huán)境的安全性與可靠性，同時(shí)還能夠在一定程度上降低網(wǎng)絡(luò)通信的實(shí)際維護(hù)成本，如時(shí)間成本、資金成本以及人力成本等，其主要原因有以下幾方面。

（1）網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)議在實(shí)際應(yīng)用時(shí)可以切實(shí)增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)安全性，有效避免因病毒或文件泄露出現(xiàn)的可能性，降低了企業(yè)中網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中與維護(hù)時(shí)所需投入的成本。

（2）技術(shù)人員可以結(jié)合實(shí)際情況對(duì)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)以安裝補(bǔ)丁方式進(jìn)行針對(duì)性升級(jí)與優(yōu)化，如利用設(shè)備的MAC 地址認(rèn)證機(jī)制、搭建防火墻等方式避免不法分子利用網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)議中的漏洞對(duì)企業(yè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)造成損害，切實(shí)提高了數(shù)據(jù)信息在實(shí)際傳輸過(guò)程中的安全性與可靠性。

4.2 基于網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)議進(jìn)行安全性檢測(cè)

基于網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)議開(kāi)展網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全性檢測(cè)作業(yè)是現(xiàn)階段計(jì)算機(jī)通信行業(yè)中較為常用的安全性檢測(cè)方式之一，同時(shí)也可以結(jié)合實(shí)際情況利用安全性檢測(cè)結(jié)果構(gòu)建具備針對(duì)性的數(shù)據(jù)信息安全傳輸通道。為切實(shí)提高數(shù)據(jù)通信過(guò)程中的可靠性，則需要工作人員結(jié)合實(shí)際情況建立更加全面的網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)議類型。因此基于網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)議開(kāi)展安全性檢測(cè)作業(yè)是有效提高計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)通信性能的重要舉措之一，同時(shí)該方式也可以有效檢測(cè)通信過(guò)程中所處網(wǎng)絡(luò)環(huán)境內(nèi)是否存在漏洞或安全性隱患的主要方式。在利用網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)議進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)環(huán)境安全性檢測(cè)時(shí)，需要工作人員基于通信技術(shù)的不同選擇不同類型的網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)議對(duì)所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息進(jìn)行全面跟蹤，在跟蹤過(guò)程中需要對(duì)數(shù)據(jù)包尾端數(shù)據(jù)信息丟失過(guò)程進(jìn)行有效溯源，對(duì)溯源結(jié)果進(jìn)行分析而后結(jié)合實(shí)際情況使用更加科學(xué)合理的網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)議。除此之外，在安全檢測(cè)過(guò)程中技術(shù)人員還需要考慮到網(wǎng)絡(luò)硬件條件、用戶操作系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)設(shè)備性能等相關(guān)因素的不同，確保所選擇的網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)議具備較強(qiáng)兼容性，可以有效契合多樣化設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)的安全檢測(cè)作業(yè)，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)信息傳輸過(guò)程中的安全驗(yàn)證與用戶認(rèn)證進(jìn)行有效跟蹤及溯源的效果。不僅如此，在基于統(tǒng)一化的計(jì)算機(jī)通信環(huán)境中利用網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)議進(jìn)行安全性檢測(cè)可以有效發(fā)現(xiàn)安全性能評(píng)估過(guò)程中存在的問(wèn)題，找出應(yīng)用層與網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)議之間的兼容性問(wèn)題，從而確保技術(shù)人員可以結(jié)合實(shí)際情況調(diào)整應(yīng)用層程序的架構(gòu)或數(shù)據(jù)信息接收端口類型，有效提高應(yīng)用層與網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)議之間的契合性。

5 結(jié) 論

綜上所述，網(wǎng)絡(luò)安全是推動(dòng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)長(zhǎng)期可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵，亦是計(jì)算機(jī)通信技術(shù)未來(lái)發(fā)展的重點(diǎn)方向。網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)議的充分應(yīng)用不僅能夠保證計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)通信的安全，還可以提高數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)男阅?，使?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息擁有更好的穩(wěn)定性與安全性。因此，要加大力度開(kāi)發(fā)網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)議，以便更好維護(hù)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。