計(jì)算機(jī)應(yīng)用中的網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)研究

摘要：互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用和普及提升了人們獲取信息的時(shí)效性，但也暴露出許多安全隱患。本文以應(yīng)用程序漏洞為例，探討計(jì)算機(jī)應(yīng)用中的網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)策略和建立健全的網(wǎng)絡(luò)防御體系的方法，供參考。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)；應(yīng)用程序漏洞；網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)；網(wǎng)絡(luò)防御體系

一、引言

隨著互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，各種惡意軟件攻擊、網(wǎng)絡(luò)釣魚、數(shù)據(jù)泄露、身份盜竊以及更復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)間諜和網(wǎng)絡(luò)安全威脅不斷增長，威脅到了數(shù)據(jù)的完整性、可用性和保密性，對社會和經(jīng)濟(jì)活動造成了重大影響[1]。網(wǎng)絡(luò)攻擊的類型和特點(diǎn)也呈現(xiàn)出多樣性和復(fù)雜性，攻擊手段不斷進(jìn)化，需要人們嚴(yán)陣以待。

二、 當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)安全的主要威脅

隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)安全威脅呈現(xiàn)出多樣化和日益增長的趨勢，病毒、蠕蟲、木馬和勒索軟件等惡意軟件成為網(wǎng)絡(luò)安全的主要威脅。這些惡意軟件能夠破壞系統(tǒng)功能，竊取敏感信息，甚至?xí)斐删W(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的癱瘓。例如，通過分布式拒絕服務(wù)（DDoS）攻擊控制大量的被感染設(shè)備，攻擊者能夠向目標(biāo)網(wǎng)站或服務(wù)發(fā)送巨量請求，導(dǎo)致用戶無法訪問網(wǎng)站、獲取服務(wù)。這種攻擊不僅可以影響服務(wù)的可用性，也可以為其他惡意活動作掩護(hù)[2]。

應(yīng)用程序漏洞是指由于設(shè)計(jì)失誤、編程錯(cuò)誤或配置不當(dāng)，導(dǎo)致軟件中存在安全缺陷或弱點(diǎn)。攻擊者可以利用這些弱點(diǎn)執(zhí)行未授權(quán)的操作或訪問敏感數(shù)據(jù)，導(dǎo)致應(yīng)用程序易受到惡意攻擊。漏洞可以存在于操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)、應(yīng)用程序及瀏覽器等各種類型的軟件中，威脅應(yīng)用程序乃至整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全。

除了外部攻擊之外，網(wǎng)絡(luò)安全威脅的另一方面是內(nèi)部威脅，例如，員工由于缺乏安全意識導(dǎo)致敏感信息泄露，或者故意為之，為攻擊者提供入侵網(wǎng)絡(luò)的途徑。內(nèi)部威脅的隱蔽性和復(fù)雜性使得它們難以防范，易對組織內(nèi)部造成嚴(yán)重影響。因此，有效識別和及時(shí)控制網(wǎng)絡(luò)安全威脅是網(wǎng)絡(luò)安全管理中的重要部分，可以保護(hù)組織的信息資產(chǎn)，維護(hù)組織聲譽(yù)。

三、計(jì)算機(jī)應(yīng)用中的網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)

（一）風(fēng)險(xiǎn)評估與漏洞識別

計(jì)算機(jī)應(yīng)用中的網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)的第一步是進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評估和漏洞識別，全面分析應(yīng)用程序的功能組成和數(shù)據(jù)處理方式，同時(shí)評估數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)接口和第三方服務(wù)等外部系統(tǒng)交互的各種組件，以發(fā)現(xiàn)軟件缺陷、配置錯(cuò)誤和不安全的編程實(shí)踐等容易被利用的弱點(diǎn)，識別容易導(dǎo)致數(shù)據(jù)泄露、未授權(quán)訪問或系統(tǒng)破壞的安全缺陷。對評估的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行詳細(xì)的分類，綜合考慮風(fēng)險(xiǎn)對業(yè)務(wù)運(yùn)營的威脅程度和造成的損失，評估修復(fù)每個(gè)漏洞所需的資源和時(shí)間，確保安全團(tuán)隊(duì)能夠有效地配置其能力和資源。在漏洞識別中，安全團(tuán)隊(duì)可以使用靜態(tài)和動態(tài)代碼分析工具，以及漏洞掃描軟件等自動化工具，快速地檢查應(yīng)用程序代碼和運(yùn)行環(huán)境，識別已知的漏洞和配置錯(cuò)誤，如輸入驗(yàn)證錯(cuò)誤、缺乏適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)加密、未經(jīng)處理的異常和配置漏洞。對于更復(fù)雜或特定的應(yīng)用程序，安全團(tuán)隊(duì)需要進(jìn)行手動審查，通過深入分析應(yīng)用程序的架構(gòu)、代碼庫和依賴關(guān)系，尋找那些被自動化工具遺漏的復(fù)雜漏洞。這種混合方法能夠全面評估應(yīng)用程序的安全性，有助于安全團(tuán)隊(duì)及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理潛在的安全風(fēng)險(xiǎn)。

（二）漏洞分析與優(yōu)先級排序

漏洞分析始于對每個(gè)已識別漏洞的深入審查。在技術(shù)層面，需要分析漏洞的類型、觸發(fā)條件和利用難度等，以及審查漏洞導(dǎo)致的數(shù)據(jù)泄露、服務(wù)中斷或系統(tǒng)崩潰等具體危害；需要分析漏洞在應(yīng)用程序中的位置、受影響的用戶數(shù)量以及漏洞修復(fù)工作的復(fù)雜度。安全團(tuán)隊(duì)需要在分析每個(gè)漏洞的基礎(chǔ)上對其形成深入理解，以為后續(xù)的處理工作提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。接下來，安全團(tuán)隊(duì)需要基于漏洞的嚴(yán)重性、利用可能性和對業(yè)務(wù)的影響，結(jié)合組織的業(yè)務(wù)需求和資源限制，對漏洞進(jìn)行優(yōu)先級排序，以確保在有限的資源條件下能夠有效地應(yīng)對最重要的安全問題。高優(yōu)先級的漏洞通常是那些具有高利用可能性且容易導(dǎo)致嚴(yán)重后果的漏洞，低優(yōu)先級的漏洞是那些難以利用或影響較小的漏洞[3]。優(yōu)先級的確定是一個(gè)動態(tài)的決策過程，安全團(tuán)隊(duì)需要不斷地根據(jù)新的信息和威脅情報(bào)進(jìn)行調(diào)整，從而不斷提升網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)的效率和效果。

（三）漏洞修復(fù)與緩解措施

基于漏洞分析，安全團(tuán)隊(duì)可以深入理解漏洞的對象本質(zhì)，了解其在代碼、配置或架構(gòu)中的具體表現(xiàn)。針對代碼級別的漏洞，對其的修復(fù)通常涉及修改源代碼，以消除不安全的編程實(shí)踐或加強(qiáng)輸入驗(yàn)證機(jī)制；針對配置類漏洞，安全團(tuán)隊(duì)需要更改系統(tǒng)設(shè)置、更新安全策略；針對涉及第三方組件或庫的漏洞，安全團(tuán)隊(duì)需要將應(yīng)用程序更新到最新版本，或者替換有問題的組件。在漏洞修復(fù)工作中，安全團(tuán)隊(duì)需要與開發(fā)團(tuán)隊(duì)緊密協(xié)作，確保修復(fù)措施能夠有效消除安全風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)保持應(yīng)用程序的功能和性能。在部分情況下，漏洞不能立即被完全修復(fù)，安全團(tuán)隊(duì)需要首先采取緩解措施，最大化降低漏洞被利用的風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)應(yīng)用程序中存在SQL注入漏洞時(shí)，安全團(tuán)隊(duì)可以暫時(shí)通過防火墻規(guī)則阻止惡意的SQL查詢，同時(shí)進(jìn)行徹底的代碼修復(fù)。漏洞修復(fù)與緩解措施的有效結(jié)合，能夠保證應(yīng)用程序在面臨安全威脅時(shí)的持續(xù)運(yùn)營，減輕潛在的安全事件帶來的不良影響。

（四）安全配置與系統(tǒng)硬化

安全配置和系統(tǒng)硬化直接影響應(yīng)用程序和整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全性能。針對安全配置，安全部門需要確保操作系統(tǒng)、應(yīng)用程序和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的配置符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和最佳實(shí)踐。對于網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，安全團(tuán)隊(duì)需要及時(shí)關(guān)閉不必要的服務(wù)，限制遠(yuǎn)程訪問權(quán)限，并在網(wǎng)絡(luò)中加強(qiáng)用戶認(rèn)證機(jī)制；對于應(yīng)用程序，安全團(tuán)隊(duì)需要配置適當(dāng)?shù)脑L問控制，加密敏感數(shù)據(jù)和實(shí)施跨站請求偽造（CSRF）保護(hù)，通過創(chuàng)建一個(gè)最小權(quán)限環(huán)境僅允許必要的操作和訪問的方式，減少系統(tǒng)暴露給潛在攻擊者的攻擊面。

系統(tǒng)硬化是安全團(tuán)隊(duì)需要采取的主動策略。安全團(tuán)隊(duì)需要對系統(tǒng)進(jìn)行定期全面審查，識別并修復(fù)那些容易被攻擊者利用的弱點(diǎn)，及時(shí)安裝和更新安全補(bǔ)丁，移除不必要的軟件和服務(wù)，實(shí)施網(wǎng)絡(luò)分割和隔離措施，限制對敏感數(shù)據(jù)的訪問。系統(tǒng)硬化是一個(gè)持續(xù)的過程，需要隨著新的威脅和漏洞的出現(xiàn)不斷更新和調(diào)整。

（五）持續(xù)監(jiān)控與審計(jì)

持續(xù)監(jiān)控是一個(gè)動態(tài)的過程。安全團(tuán)隊(duì)可以依賴入侵監(jiān)測系統(tǒng)（IDS）、日志管理系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)流量分析工具等監(jiān)控工具和系統(tǒng)，獲得關(guān)于系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，快速、準(zhǔn)確地區(qū)分正?；顒雍蜐撛诘陌踩{，捕捉異常的網(wǎng)絡(luò)流量模式、未授權(quán)的登錄嘗試或異常的系統(tǒng)訪問行為，使安全團(tuán)隊(duì)能夠及時(shí)響應(yīng)，從而防止安全事件的發(fā)生或擴(kuò)散。

審計(jì)是對組織的安全措施和政策執(zhí)行情況進(jìn)行定期評估的過程。相關(guān)部門需要對安全配置、用戶權(quán)限設(shè)置、訪問控制策略和數(shù)據(jù)保護(hù)措施進(jìn)行綜合評估，發(fā)現(xiàn)安全策略的執(zhí)行差距，識別需要改進(jìn)的領(lǐng)域，確保安全措施得到有效執(zhí)行，并且符合相關(guān)的法規(guī)要求和內(nèi)部政策。持續(xù)監(jiān)控與審計(jì)是相互補(bǔ)充的過程，它們能夠共同確保網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)措施的持續(xù)有效性和組織對安全威脅的敏感性。

（六）安全意識培訓(xùn)和教育

計(jì)算機(jī)應(yīng)用中的網(wǎng)絡(luò)安全也是一個(gè)組織文化問題，企業(yè)需要提高每個(gè)員工對網(wǎng)絡(luò)安全重要性的認(rèn)識。具體而言，企業(yè)需要建立完善的培訓(xùn)制度，向員工宣貫網(wǎng)絡(luò)安全的基本知識、公司的安全政策和最佳實(shí)踐，以及如何在發(fā)現(xiàn)潛在安全威脅時(shí)采取行動[4]。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，培訓(xùn)的內(nèi)容也需要定期更新，以反映新的威脅和最新的安全技術(shù)。同時(shí)，企業(yè)也需要有針對性地進(jìn)行培訓(xùn)。針對開發(fā)人員，需要進(jìn)行安全編碼的培訓(xùn)，向其教授有關(guān)安全編碼標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)踐的知識，如輸入驗(yàn)證、錯(cuò)誤處理和加密實(shí)施等，同時(shí)，向其強(qiáng)調(diào)代碼審查和檢測的重要性，使他們能夠在編寫代碼時(shí)可以提前發(fā)現(xiàn)和修復(fù)安全缺陷，采取預(yù)防措施，從而從代碼編寫階段最大限度地減少軟件中的漏洞。針對安全技術(shù)團(tuán)隊(duì)，需要進(jìn)行針對性的教育和培訓(xùn)，確保他們了解最新的安全威脅和防御技術(shù)。此外，企業(yè)還要在培訓(xùn)中融入道德教育，提升安全技術(shù)團(tuán)隊(duì)在安全方面的專業(yè)能力和責(zé)任感，促使他們構(gòu)建更安全的程序和系統(tǒng)。

四、加強(qiáng)計(jì)算機(jī)應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)防御體系

（一）構(gòu)建安全的開發(fā)生命周期

安全的開發(fā)生命周期要求開發(fā)團(tuán)隊(duì)在項(xiàng)目早期就開始關(guān)注安全問題，在需求分析、設(shè)計(jì)、編碼、測試、部署和維護(hù)等每一個(gè)階段均融入安全措施。在需求分析階段，開發(fā)人員和項(xiàng)目經(jīng)理需要識別和評估潛在的安全威脅，明確和規(guī)劃開發(fā)流程的安全需求，設(shè)計(jì)相應(yīng)的安全控制措施；在設(shè)計(jì)階段，采用威脅建模技術(shù)確保設(shè)計(jì)的安全性；在編碼階段，遵循安全編碼標(biāo)準(zhǔn)和最佳實(shí)踐，利用自動化工具進(jìn)行代碼審查，以識別和修復(fù)安全漏洞；在測試階段，應(yīng)用滲透測試、靜態(tài)和動態(tài)代碼分析等專門的安全測試技術(shù)，確保軟件在面對惡意攻擊時(shí)的韌性；在部署和維護(hù)階段持續(xù)監(jiān)控應(yīng)用程序的安全狀態(tài)，及時(shí)更新版本和修補(bǔ)漏洞。構(gòu)建安全的開發(fā)生命周期也需要匹配一套完善的安全治理結(jié)構(gòu)，確保開發(fā)人員、項(xiàng)目經(jīng)理、安全專家之間建立緊密的合作關(guān)系，確保安全策略、安全培訓(xùn)計(jì)劃在組織內(nèi)得到一致的理解和執(zhí)行，從而構(gòu)建一個(gè)能夠有效防御外部威脅、靈活應(yīng)對內(nèi)部變化的安全開發(fā)生命周期。

（二）利用人工智能與機(jī)器學(xué)習(xí)進(jìn)行威脅檢測

基于不斷收集的網(wǎng)絡(luò)流量、系統(tǒng)日志、應(yīng)用程序數(shù)據(jù)等不同來源的數(shù)據(jù)，可以訓(xùn)練和優(yōu)化機(jī)器學(xué)習(xí)模型。模型通過學(xué)習(xí)和適應(yīng)不斷變化的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和威脅模式，能夠識別異常行為和潛在的安全威脅，發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)安全機(jī)制無法識別的異常情況，提高安全系統(tǒng)對新興和復(fù)雜威脅的識別、分析及響應(yīng)能力，提高安全風(fēng)險(xiǎn)檢測的準(zhǔn)確性和效率。人工智能系統(tǒng)通過自動化的威脅識別和響應(yīng)機(jī)制，可以減少對人工干預(yù)的依賴，自動執(zhí)行安全事件的分類、優(yōu)先級排序和響應(yīng)決策，在發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)安全威脅時(shí)可自動隔離或修復(fù)受影響的系統(tǒng)和數(shù)據(jù)，提高安全事件響應(yīng)的速度和效率，使安全團(tuán)隊(duì)能夠更加專注于策略制定和復(fù)雜威脅分析等高級任務(wù)，從而有助于構(gòu)建一個(gè)更加靈活、智能和強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)安全防御體系。

（三）應(yīng)用零信任網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

零信任網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的核心原則是“永不信任，總是驗(yàn)證”，要求對任何請求均進(jìn)行嚴(yán)格驗(yàn)證，其網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如圖2所示。零信任網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的實(shí)施依賴多因素認(rèn)證、身份和訪問管理（IAM）系統(tǒng)等強(qiáng)大的身份識別和訪問控制機(jī)制，對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行微分段，將網(wǎng)絡(luò)資源和訪問權(quán)限細(xì)化到最??；同時(shí)，利用先進(jìn)的行為分析和異常檢測技術(shù)，對異常行為進(jìn)行快速識別和響應(yīng)，有效地減少潛在的攻擊面，保證即使在發(fā)生網(wǎng)絡(luò)入侵的情況下，風(fēng)險(xiǎn)也難以橫向移動。在零信任模型中，數(shù)據(jù)是最寶貴的資產(chǎn)，因此，該架構(gòu)會對傳輸過程中和靜態(tài)存儲狀態(tài)下的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密處理，保護(hù)數(shù)據(jù)免受未授權(quán)訪問，確保數(shù)據(jù)的完整性和保密性。在零信任網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下，每一次訪問嘗試和網(wǎng)絡(luò)交互，都被視為潛在的威脅。系統(tǒng)會記錄和分析這些活動的細(xì)節(jié)，以便安全團(tuán)隊(duì)深入分析這些數(shù)據(jù)，獲得網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部運(yùn)行狀況的信息，發(fā)現(xiàn)未經(jīng)授權(quán)的訪問嘗試、內(nèi)部威脅或者外部攻擊者試圖利用已知漏洞進(jìn)行滲透的跡象，為進(jìn)一步的安全加固和策略優(yōu)化提供指導(dǎo)；安全事件發(fā)生后，幫助安全團(tuán)隊(duì)迅速定位問題的源頭，分析攻擊者的行為模式和手段，有效地阻斷攻擊鏈，并采取措施防止未來的重復(fù)攻擊。

五、結(jié)束語

隨著網(wǎng)絡(luò)環(huán)境復(fù)雜性的增加，有效的網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)可以提高網(wǎng)絡(luò)安全水平，為保護(hù)關(guān)鍵信息資產(chǎn)和維護(hù)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的穩(wěn)定性奠定基礎(chǔ)。本文針對應(yīng)用程序漏洞，分析了風(fēng)險(xiǎn)評估與漏洞識別方法，介紹了漏洞分析與優(yōu)先級排序、漏洞修復(fù)與緩解、安全配置與系統(tǒng)硬化、持續(xù)監(jiān)控與審計(jì)、安全培訓(xùn)等計(jì)算機(jī)應(yīng)用中的網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)策略，強(qiáng)調(diào)了構(gòu)建一個(gè)全面、多層次的網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)體系的必要性。在計(jì)算機(jī)應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)安全防御體系中引入安全的開發(fā)生命周期、人工智能與機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)、零信任網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，可以進(jìn)一步增強(qiáng)系統(tǒng)對現(xiàn)有威脅的防御能力，提高機(jī)構(gòu)對潛在安全挑戰(zhàn)的適應(yīng)性和響應(yīng)速度。

作者單位：張敏 新鄉(xiāng)廣播電視大學(xué)

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