計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)安全維護(hù)中實(shí)際應(yīng)用探討

蘇虞磊?薛方?曲蘊(yùn)慧

摘要：計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，極大地便利了人們的生活，但也顯著增加了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下人們面臨的威脅和挑戰(zhàn)，加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)安全維護(hù)變得越來越重要，一些計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)也得到了廣泛的應(yīng)用和不斷的優(yōu)化改進(jìn)。對(duì)此，本文簡述了現(xiàn)階段計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)存在的一些安全問題，如系統(tǒng)病毒、程序漏洞、黑客攻擊等。重點(diǎn)分析了入侵檢測技術(shù)、數(shù)據(jù)加密技術(shù)和漏洞掃描技術(shù)的應(yīng)用原理和應(yīng)用流程，探討了這些技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)安全維護(hù)中的實(shí)際應(yīng)用。在積極應(yīng)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)的同時(shí)，也應(yīng)加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的管理、提升人們的網(wǎng)絡(luò)安全意識(shí)，以更高地營造一個(gè)綠色、安全、舒適的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)；網(wǎng)絡(luò)安全維護(hù)；入侵檢測技術(shù)；數(shù)據(jù)加密技術(shù)

引言

大數(shù)據(jù)時(shí)代背景下，計(jì)算機(jī)技術(shù)被應(yīng)用到人們生活的方方面面，人們可以利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)隨時(shí)隨地獲取各種信息與數(shù)據(jù)，學(xué)習(xí)到各種有用的內(nèi)容。但仍有一些心術(shù)不正的人利用計(jì)算機(jī)技術(shù)擾亂與破壞網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和秩序，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)數(shù)據(jù)被截?cái)?、修改、重新發(fā)送的事件經(jīng)常發(fā)生。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)的應(yīng)用與優(yōu)化迫在眉睫。本文分別介紹了入侵檢測技術(shù)、數(shù)據(jù)加密技術(shù)和漏洞掃描技術(shù)，探究了基于入侵檢測技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)安全測試，設(shè)計(jì)了基于數(shù)據(jù)加密技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全加密傳輸方案，也提出了網(wǎng)絡(luò)安全防范措施。在開展網(wǎng)絡(luò)安全維護(hù)工作時(shí)，采取針對(duì)性的網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)，避免用戶個(gè)人權(quán)益的侵害和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的損壞，構(gòu)建一個(gè)綠色、干凈的網(wǎng)絡(luò)生活空間。

一、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中常見的安全問題

（一）系統(tǒng)病毒

系統(tǒng)病毒的出現(xiàn)會(huì)對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的安全運(yùn)行與網(wǎng)絡(luò)安全維護(hù)造成巨大的影響，且系統(tǒng)病毒具有一定的隱蔽性，不易被檢測發(fā)現(xiàn)，該類病毒在特性的運(yùn)行環(huán)境下自我復(fù)制、攻擊計(jì)算機(jī)主機(jī)與軟件系統(tǒng)，竊取與操作系統(tǒng)和用戶的數(shù)據(jù)，影響系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中也會(huì)出現(xiàn)危險(xiǎn)性極高的木馬病毒，這些病毒通過運(yùn)行惡意代碼來達(dá)到損壞和竊取網(wǎng)絡(luò)信息數(shù)據(jù)的目的。木馬病毒有較長的潛伏期，部分病毒會(huì)散布惡意代碼程序，一旦用戶疏于防范、網(wǎng)絡(luò)安全事件爆發(fā)，將會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的網(wǎng)絡(luò)安全事故[1]。

（二）程序漏洞

在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全的維護(hù)工作中，不可避免地會(huì)遇到系統(tǒng)漏洞、部分軟件程序漏洞，這些漏洞往往是在計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、運(yùn)行等過程中產(chǎn)生。計(jì)算機(jī)會(huì)對(duì)檢測到的漏洞進(jìn)行自動(dòng)修復(fù)，但漏洞的存在給了不法分子竊取系統(tǒng)與用戶信息的機(jī)會(huì)，在不同的計(jì)算機(jī)使用方式或計(jì)算機(jī)程序編程過程中，可能暴露出程序漏洞問題，若沒有及時(shí)的掃描處理，會(huì)給計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)帶來較大的安全隱患。

（三）黑客攻擊

網(wǎng)絡(luò)黑客通常具備非常熟練、專業(yè)的計(jì)算機(jī)編程與操作技能，他們的存在是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的一大威脅。黑客會(huì)根據(jù)系統(tǒng)或程序的漏洞、用戶的不當(dāng)操作，尋找到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的突破口進(jìn)行惡意攻擊，其目的大多是非法盜竊或破壞用戶與系統(tǒng)數(shù)據(jù)、獲取權(quán)限、擾亂系統(tǒng)的運(yùn)行等，不僅危害網(wǎng)絡(luò)安全、造成經(jīng)濟(jì)損失，也會(huì)嚴(yán)重破壞社會(huì)政策秩序。

（四）網(wǎng)絡(luò)管理不完善

部分用戶的網(wǎng)絡(luò)安全意識(shí)不足，瀏覽未經(jīng)安全認(rèn)證的網(wǎng)址，且用戶權(quán)限開放較高，不定期進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)安全檢測，讓網(wǎng)絡(luò)黑客和系統(tǒng)病毒有了可乘之機(jī)，引起眾多安全隱患問題。尤其對(duì)于企業(yè)、校園、科研單位的網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)來說，如果網(wǎng)絡(luò)管理不完善，很可能造成嚴(yán)重的機(jī)密泄露、經(jīng)濟(jì)損失問題。無論是企業(yè)網(wǎng)絡(luò)還是家庭網(wǎng)絡(luò)，都應(yīng)重視對(duì)網(wǎng)絡(luò)信息的安全管理，以免引發(fā)難以解決的網(wǎng)絡(luò)安全問題[2]。

二、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)安全維護(hù)中的實(shí)際應(yīng)用

隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的廣泛應(yīng)用，網(wǎng)絡(luò)安全問題頻發(fā)。為保障計(jì)算機(jī)系統(tǒng)安全，營造安全網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，需采取針對(duì)性的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)，如入侵檢測技術(shù)、數(shù)據(jù)加密技術(shù)、漏洞掃描技術(shù)等。

（一）入侵檢測技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

1.入侵檢測技術(shù)的檢測步驟

該技術(shù)主要用于阻止黑客攻擊、識(shí)別與處理病毒等，以保障網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全。該技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng)中的應(yīng)用，要嚴(yán)格按照應(yīng)用流程進(jìn)行操作。入侵檢測技術(shù)的應(yīng)用流程圖如圖1所示[3]。

入侵檢測技術(shù)的檢測步驟如下：第一，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)運(yùn)行過程中各種信息的準(zhǔn)確收集，包括病毒類型、病毒傳播途徑和方式等信息；第二，對(duì)現(xiàn)有收集信息進(jìn)行分析，總結(jié)以往出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)安全問題的原因和類型，對(duì)這些問題進(jìn)行相關(guān)分析，吸取經(jīng)驗(yàn)，完善入侵檢測系統(tǒng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全維護(hù)作用；第三，實(shí)時(shí)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行過程中產(chǎn)生的信息，通過分析這些數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)變化情況判斷網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是否遭到入侵，一旦發(fā)現(xiàn)入侵及時(shí)采取針對(duì)性的反擊措施，記錄證據(jù)并報(bào)警；四，對(duì)結(jié)果進(jìn)行處理，采取相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)學(xué)知識(shí)和方法進(jìn)行這些入侵信息的統(tǒng)計(jì)分析，保證處理結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。

2.基于入侵檢測技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)安全測試

在實(shí)際的應(yīng)用中，入侵檢測技術(shù)也可與其他技術(shù)結(jié)合使用，如數(shù)據(jù)庫、防火墻技術(shù)、智能分布技術(shù)等?？蓪⒃摷夹g(shù)與防火墻技術(shù)結(jié)合構(gòu)建一個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全模型，應(yīng)用到企業(yè)、校園網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中。模型可分為用戶接口子系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)、主機(jī)子系統(tǒng)和防火墻子系統(tǒng)四部分。各子系統(tǒng)之間獨(dú)立運(yùn)轉(zhuǎn)又相互通信，用戶接口子系統(tǒng)相當(dāng)于系統(tǒng)和管理員之間的接口，負(fù)責(zé)狀態(tài)監(jiān)控和收集報(bào)警信息；網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)負(fù)責(zé)對(duì)捕獲的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)進(jìn)行入侵檢測；主機(jī)子系統(tǒng)負(fù)責(zé)監(jiān)視系統(tǒng)用戶及其活動(dòng)，依據(jù)其異常行為識(shí)別入侵；防火墻子系統(tǒng)配合其他子系統(tǒng)對(duì)真實(shí)的入侵行為進(jìn)行響應(yīng)措施，保障網(wǎng)絡(luò)的安全。

SYN Flooding是網(wǎng)絡(luò)攻擊中最常見的一種拒絕服務(wù)攻擊，以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的信息中心服務(wù)器為測試對(duì)象，利用上述四部分組成的網(wǎng)絡(luò)安全模型進(jìn)行SYN Flooding攻擊檢測測試。首先檢測SYN標(biāo)志位中的TCP數(shù)據(jù)包，記錄24個(gè)時(shí)間點(diǎn)的數(shù)據(jù)，計(jì)算出SYN數(shù)據(jù)包的歷史平均流量。程序運(yùn)行6小時(shí)后，使用SYN Flooding再次進(jìn)行測試。系統(tǒng)遭遇攻擊后，SYN數(shù)據(jù)包流量會(huì)出現(xiàn)顯著的異常，證明系統(tǒng)能夠有效檢測到該類型攻擊行為。通過流量明顯異常增長這一情況可以檢測出系統(tǒng)遭遇入侵或攻擊，發(fā)出報(bào)警信號(hào)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)安全維護(hù)[4]。

（二）數(shù)據(jù)加密技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

1.數(shù)據(jù)加密技術(shù)概述

近年來，人們更加認(rèn)識(shí)到網(wǎng)絡(luò)安全和監(jiān)管的重要性，多種網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)得到應(yīng)用與創(chuàng)新。數(shù)據(jù)加密技術(shù)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全維護(hù)工作中保障數(shù)據(jù)傳輸安全的重要技術(shù)，可對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行加密和解密處理，轉(zhuǎn)化為密文進(jìn)行傳輸，即使不法分子截取數(shù)據(jù)，打開時(shí)候全是亂碼，依舊能夠阻止其讀懂與竊取數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)接收方需要具備對(duì)應(yīng)的解密函數(shù)和密鑰，接受數(shù)據(jù)后用私鑰還原正確數(shù)據(jù)信息，完成數(shù)據(jù)信息的交互傳輸。數(shù)據(jù)加密技術(shù)的合理應(yīng)用也可有效防范惡意軟件，降低用戶個(gè)人數(shù)據(jù)信息的泄露風(fēng)險(xiǎn)，能夠顯著提升計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?，保障?shù)據(jù)的唯一、安全和保密性。數(shù)據(jù)加解密需要具備數(shù)據(jù)、密鑰、數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)以及主體密碼算法這幾種條件，加密算法的改進(jìn)是提升加密技術(shù)效率的重要路徑。應(yīng)用較多的對(duì)稱加密技術(shù)算法如DES密碼算法、三重DES密碼算法和IDEA密碼算法，非對(duì)稱加密技術(shù)算法如RSA算法、ECC算法和DH算法，各類算法均依賴數(shù)學(xué)模型，如離散對(duì)數(shù)、橢圓曲線。以ECC算法為例，該算法將作用域從實(shí)數(shù)域上轉(zhuǎn)換到了橢圓曲線上，借助數(shù)學(xué)算法進(jìn)行加解密，在實(shí)際的應(yīng)用中不僅快捷、高效、安全，也可降低財(cái)力耗費(fèi)。

2.基于數(shù)據(jù)加密技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全加密傳輸

對(duì)稱加密算法和非對(duì)稱加密算法各有優(yōu)勢和缺陷，因此可將其混合應(yīng)用以提升計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中文件傳輸?shù)陌踩?。選擇DES密碼算法和ECC密碼算法，在以中心計(jì)算機(jī)主要節(jié)點(diǎn)的端對(duì)端模式下，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全加密傳輸模型的設(shè)計(jì)，其工作原理如圖2所示。

密鑰交換過程。首先服務(wù)器需要調(diào)用相關(guān)算法產(chǎn)生所有的ECC的密鑰對(duì)，包括各子節(jié)點(diǎn)的密碼和其加密保護(hù)密碼，將其分發(fā)出去，各節(jié)點(diǎn)收到數(shù)據(jù)后加密密鑰對(duì)保存到本地。服務(wù)器可能在異常情況下重新生成新的密鑰，各節(jié)點(diǎn)需要及時(shí)更新密鑰文件，否則無法獲取正確的數(shù)據(jù)信息。

系統(tǒng)運(yùn)行過程。服務(wù)端和客戶端先開啟密鑰管理進(jìn)程，客戶端向服務(wù)端傳輸密鑰對(duì)，包括對(duì)原文件進(jìn)行加密的加密密鑰和用于生成數(shù)字簽名的簽名密鑰。服務(wù)端接收到信息后查詢本地密鑰表，把需要用的密鑰進(jìn)行加密，為進(jìn)一步保障數(shù)據(jù)不被竄改，再進(jìn)行數(shù)字簽名，將最終DES的二次加密密鑰文件和簽名文件共同傳輸?shù)娇蛻舳?。客戶端?jié)點(diǎn)在接收到數(shù)據(jù)后先用ECC私鑰解密數(shù)據(jù)獲取DES的密鑰，也要驗(yàn)證簽名文件的正確性，將客戶信息和財(cái)務(wù)信息等重要信息生產(chǎn)報(bào)文摘要加密發(fā)送給主機(jī)，主機(jī)用密鑰解密得到數(shù)據(jù)信息、原始文件摘要，對(duì)比已收簽名文件，驗(yàn)證合法性，之后關(guān)閉密鑰管理進(jìn)程[5]。

（三）漏洞掃描技術(shù)的應(yīng)用

漏洞掃描技術(shù)主要是對(duì)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中各種安全漏洞進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測，通過全面的掃描，及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行存在的程序漏洞，下載最新的網(wǎng)絡(luò)漏洞補(bǔ)丁，更新計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。漏洞掃描技術(shù)的應(yīng)用過程主要包括信息的自動(dòng)收集、自動(dòng)的攻擊生成與響應(yīng)分析。安全漏洞掃描系統(tǒng)可分為網(wǎng)絡(luò)漏洞掃描系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫漏洞掃描系統(tǒng)以及Web漏洞掃描系統(tǒng)。以Web漏洞掃描系統(tǒng)為例，該技術(shù)的應(yīng)用過程如下：一，信息收集?？刹捎肳eb爬蟲、Ajax Spider爬蟲等信息收集手段收集到Web應(yīng)用的掃描點(diǎn)信息，不僅收集Web應(yīng)用的頁面索引信息，也收集操作系統(tǒng)版本、服務(wù)器版本、數(shù)據(jù)庫版本等信息，這些信息為后期的攻擊生成階段提供了支持；二，信息過濾。如果對(duì)同一個(gè)Web應(yīng)用的不同網(wǎng)頁中大量相同的掃描點(diǎn)重復(fù)掃描，降低漏洞掃描技術(shù)的應(yīng)用效率，因此，需要過濾掉重復(fù)的掃描點(diǎn)和不在檢測范圍內(nèi)的掃描點(diǎn)；三，攻擊生成與響應(yīng)分析。調(diào)用攻擊生成方法，將其發(fā)送到受測Web應(yīng)用進(jìn)行HTTP請(qǐng)求的處理，對(duì)接收的HTTP響應(yīng)進(jìn)行分析，檢測是否出現(xiàn)某種漏洞、漏洞的危險(xiǎn)程度和置信程度，實(shí)際應(yīng)用中可設(shè)置多種面向不同平臺(tái)、不同攻擊強(qiáng)度的掃描規(guī)則以提升漏洞掃描精準(zhǔn)性。對(duì)于新曝光的安全漏洞，將其掃描規(guī)則加入到漏洞庫。由于目前Web技術(shù)的發(fā)展，限制了Web安全漏洞掃描技術(shù)的應(yīng)用，應(yīng)當(dāng)結(jié)合其他檢測技術(shù)對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的漏洞進(jìn)行更加全面、高效的檢測[6-7]。

在信息技術(shù)的飛速發(fā)展下，人們面臨著的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全隱患不斷加大，除了積極應(yīng)用各種計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)外，人們也應(yīng)提升自身對(duì)于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全的防范意識(shí)，在規(guī)范使用互聯(lián)網(wǎng)、計(jì)算機(jī)的同時(shí)提高警惕，做好專業(yè)性防護(hù)。一些敏感性較高的信息數(shù)據(jù)不要隨便暴露在公共網(wǎng)絡(luò)中，不訪問安全系統(tǒng)較低的網(wǎng)站，注意關(guān)閉這些網(wǎng)站對(duì)個(gè)人信息的訪問權(quán)限。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全防范的相關(guān)組織，也應(yīng)積極承擔(dān)責(zé)任，凈化網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，嚴(yán)重打擊破壞網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的不正當(dāng)行為。也要引導(dǎo)更多的人學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全相關(guān)的法律知識(shí)，保護(hù)個(gè)人的信息安全和財(cái)產(chǎn)安全[8]。

結(jié)語

在大數(shù)據(jù)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)等信息技術(shù)不斷研發(fā)與應(yīng)用的時(shí)代背景下，數(shù)據(jù)信息的安全性、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性均受到一定程度的威脅，為保障計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的安全與可靠，應(yīng)積極靈活開展網(wǎng)絡(luò)安全維護(hù)工作，采取入侵檢測、數(shù)據(jù)加密以及漏洞掃描等計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)，發(fā)揮出計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)的應(yīng)用效能，保護(hù)用戶的信息安全和財(cái)產(chǎn)安全，有效提升網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的穩(wěn)定性和舒適性。

本文系陜西省“十四五”教育科學(xué)規(guī)劃2022年度課題《“立德樹人”視域下大學(xué)計(jì)算機(jī)課程學(xué)習(xí)效果評(píng)價(jià)的實(shí)證研究》（項(xiàng)目編號(hào)：SGH22Y1515）的研究成果。

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（責(zé)任編輯：豆瑞超）