信息安全技术论文

《信息安全技术》课程论文论文题目：网络信息安全技术学院(系)：信息工程学院专业：信息与通信工程班级：学生姓名：学号：教师：艾青松2013年6月1日武汉理工大学硕士论文--《信息安全技术》1网络信息安全技术XXX（武汉理工大学信息工程学院，湖北武汉430070）摘要：随着网络和计算机技术日新月异地飞速发展，网络安全越发的与人们的日常生活的各个方面联系到了一起，随之而来的引起了越来越多的重视。尽管新的安全问题不断产生和变化，但保证其安全性还是奋斗的终极目标。因此网络信息的安全必须依靠不断创新的技术进步与应用、自身管理制度的不断完善和加强、网络工作人员素质的不断提高等措施来保障。同时要加快网络信息安全技术手段的研究和创新，从而使网络的信息能安全可靠地为广大用户服务。那么本文主要介绍了网络安全技术的基本概念及其所要解决的问题，还有网络安全技术的常用技术以及未来的发展趋势。关键字：网络信息安全，服务，防火墙武汉理工大学硕士课程论文─《信息安全技术》21绪论在人类认知的有限范围内，信息被定义为人类社会以及自然界其他生命体中需要传递、交换、存储和提取的抽象内容。这样的所谓信息存在于现实世界的一切事物之中，被人类利用来认识世界和改造世界。自从人类开始利用信息来为自己服务后，信息安全问题就自然而然地凸现出来，并随之出现了众多相应的解决办法，不过在当时，这个问题并不显得非常重要。但随着人与人、人与自然交流的日益频繁，信息数量的急剧膨胀，并且当其影响到各个相对独立主体重要利益的时候（无论大到国与国之间的战争，或小到个人与个人之间的秘密隐私），信息安全问题就显得特别重要。多年以来，虽然人们总是不自觉地利用信息安全技术来保证我们的秘密，但是只有当计算机网络出现以后，全球最大的互连网Internet连接到千家万户时，信息安全才成为普通百姓也关注的话题。随着计算机网络技术的发展和普及应用，全球信息化已成为人类发展的大趋势。由于网络具有连接形式多样性、终端分布不均匀性和网络的开放性、互联性等特征，致使网络极易受黑客、恶意软件和其他不轨行为的攻击，使得计算机网络的安全问题日益突出。网络安全成为涉及社会生活各个领域的一个核心问题。我国的网络安全技术在近几年得到快速的发展，这一方面得益于从中央到地方政府的广泛重视，另一方面因为网络安全问题日益突出，网络安全企业不断跟进最新安全技术，不断推出满足用户需求、具有时代特色的安全产品，进一步促进了网络安全技术的发展。从技术层面来看，目前网络安全产品在发展过程中面临的主要问题是：以往人们主要关心系统与网络基础层面的防护问题，而现在人们更加关注应用层面的安全防护问题，安全防护已经从底层或简单数据层面上升到了应用层面，这种应用防护问题已经深入到业务行为的相关性和信息内容的语义范畴，越来越多的安全技术已经与应用相结合。2网络信息安全基本概念及其所要解决的问题信息安全是指为建立信息处理系统而采取的技术上和管理上的安全保护，以实现电子信息的保密性、完整性、可用性和可控性。当今信息时代，计算机网络已经成为一种不可缺少的信息交换工具。然而，由于计算机网络具有开放性、互联性、连接方式的多样性及终端分布的不均匀性，再加上本身存在的技术弱点和人为的疏忽，致使网络易受计算机病毒、黑客或恶意软件的侵害。面对侵袭网络安全的种种威胁，必须考虑信息的安全这个至关重要的问题。2.1基本概念（1）信息的完整性（Integrity）信息在存储、传递和提取的过程中没有残缺、丢失等现象的出现，这就要求信息的存储介质、存储方式、传播媒体、传播方法、读取方式等要完全可靠，因为信息总是以一定的方式来记录、传递与提取的，它以多种多样的形式存储于多样的物理介质中，并随时可能通过某种方式来传递。简单地说如果一段记录由于某种原因而残缺不全了，那么其记录的信息也就不完整了。那么我们就可以认为这种存储方式或传递方式是不安全的。（2）信息的机密性（Confidentiality）就是信息不被泄露或窃取。这也是一般人们所理武汉理工大学硕士课程论文─《信息安全技术》3解的安全概念。人们总希望有些信息不被自己不信任的人所知晓，因而采用一些方法来防止，比如把秘密的信息进行加密，把秘密的文件放在别人无法拿到的地方等等，都是实现信息机密性的方法。（3）信息的有效性（Availability）一种是对信息的存取有效性的保证，即以规定的方法能够准确无误地存取特定的信息资源；一种是信息的时效性，指信息在特定的时间段内能被有权存取该信息的主体所存取。等等。当然，信息安全概念是随着时代的发展而发展的，信息安全概念以及内涵都在不断地发展变化，并且人们以自身不同的出发点和侧重点不同提出了许许多多不同的理论。另外，针对某特定的安全应用时，这些关于信息安全的概念也许并不能完全地包含所有情况，比如信息的真实性（Authenticity）、实用性（Utinity）、占有性（Possession）等，就是一些其他具体的信息安全情况而提出的。2.2所要解决的问题计算机网络安全的层次上大致可分为：物理安全、安全控制、安全服务三个方面。2.2.1物理安全物理安全是指在物理介质层次上对存储和传输的网络信息的安全保护。对于计算机网络设备、设施等等免于遭受自然或人为的破坏。主要有环境安全（即自然环境对计算机网络设备与设施的影响）；设备安全则是指防止设备被盗窃、毁坏、电磁辐射、电磁干扰、窃听等；媒体安全，保证媒体本身以及媒体所载数据的安全性。该层次上的不安全因素包括三大类：（1）自然灾害、物理损坏、设备故障此类不安全因素的特点是：突发性、自然性、非针对性。这种不安全因素对网络信息的完整性和可用性威胁最大，而对网络信息的保密性影响却较小，因为在一般情况下，物理上的破坏将销毁网络信息本身。解决此类不安全隐患的有效方法是采取各种防护措施、制定安全规章、随时备份数据等。（2）电磁辐射、痕迹泄露等此类不安全因素的特点是：隐蔽性、人为实施的故意性、信息的无意泄露性。这种不安全因素主要破坏网络信息的保密性，而对网络信息的完整性和可用性影响不大。解决此类不安全隐患的有效方法是采取辐射防护、屏幕口令、隐藏销毁等手段。（3）操作失误、意外疏漏其特点是：人为实施的无意性和非针对性。主要破坏了网络信息的完整性和可用性，而对保密性影响不大。主要采用状态检测、报警确认、应急恢复等来防范。2.2.2安全控制安全控制是指在网络信息系统中对存储和传输辐射信息的操作和进程进行控制和管理。在网络信息处理层次上对信息进行安全保护。（1）操作系统的安全控制包括对用户合法身份的核实，对文件读写权限的控制等。此类控制主要是保护被存储数据的安全。（2）网络接口模块的安全控制在网络环境下对来自其他机器的网络通信进程进行安全控制。此类控制主要包括身份认证、客户权限设置与判别、日志审计等手段。（3）网络互连设备的安全控制对整个子网内的所有主机的传输信息和运行状态进行安全检测和控制。此类控制主要通过网管软件或路由器配置实现。武汉理工大学硕士课程论文─《信息安全技术》42.2.3安全服务安全服务是指在应用程序层对网络信息的保密性、完整性和真实性进行保护和鉴别，防止各种安全威胁和攻击，其可以在一定程度上弥补和完善现有操作系统和网络信息系统的安全漏洞。安全服务主要内容包括：安全机制、安全连接、安全协议、安全策略等。（1）安全机制是利用密码算法对重要而敏感的数据进行处理。以保护网络信息的保密性为目标的数据加密和解密；以保证网络信息来源的真实性和合法性为目标的数字签名和签名验证；以保护网络信息的完整性，防止和检测数据被修改、插入、删除和改变的信息认证等。（2）安全连接是在安全处理前与网络通信方之间的连接过程。安全连接为安全处理进行了必要的准备工作。安全连接主要包括会话密钥的分配和生成以及身份验证。（3）安全协议使网络环境下互不信任的通信方能够相互配合，并通过安全连接和安全机制的实现来保证通信过程的安全性、可靠性、公平性。（4）安全策略是安全机制、安全连接和安全协议的有机组合方式，是网络信息安全性完整的解决方案。不同的网络信息系统和不同的应用环境需要不同的安全策略。3网络安全常用技术通常保障网络信息安全的方法有两大类：以“防火墙”技术为代表的被动防卫型和建立在数据加密、用户授权确认机制上的开放型网络安全保障技术。3.1防火墙技术“防火墙”（Firewall）安全保障技术主要是为了保护与互联网相连的企业内部网络或单独节点。它具有简单实用的特点，并且透明度高,可以在不修改原有网络应用系统的情况下达到一定的安全要求。防火墙一方面通过检查、分析、过滤从内部网流出的IP包，尽可能地对外部网络屏蔽被保护网络或节点的信息、结构，另一方面对内屏蔽外部某些危险地址，实现对内部网络的保护。实现防火墙的技术包括四大类：网络级防火墙（也叫包过滤型防火墙）、应用级网关、电路级网关和规则检查防火墙。（1）网络级防火墙一般是基于源地址和目的地址、应用或协议以及每个IP包的端口来作出通过与否的判断。一个路由器便是一个“传统”的网络级防火墙，大多数的路由器都能通过检查这些信息来决定是否将所收到的包转发，但它不能判断出一个IP包来自何方，去向何处。先进的网络级防火墙可以判断这一点，它可以提供内部信息以说明所通过的连接状态和一些数据流的内容，把判断的信息同规则表进行比较，在规则表中定义了各种规则来表明是否同意或拒绝包的通过。包过滤防火墙检查每一条规则直至发现包中的信息与某规则相符。如果没有一条规则能符合，防火墙就会使用默认规则，一般情况下，默认规则就是要求防火墙丢弃该包。其次，通过定义基于TCP或UDP数据包的端口号，防火墙能够判断是否允许建立特定的连接，如Telnet、FTP连接。（2）应用级网关应用级网关能够检查进出的数据包，通过网关复制传递数据，防止在受信任服务器和客户机与不受信任的主机间直接建立联系。应用级网关能够理解应用层上的协议，能够做复杂一些的访问控制，并做精细的注册和稽核。但每一种协议需要相应的代理软件，使用时工作量大，效率不如网络级防火墙。应用级网关有较好的访问控制，是目前最安武汉理工大学硕士课程论文─《信息安全技术》5全的防火墙技术，但实现困难，而且有的应用级网关缺乏“透明度”。在实际使用中，用户在受信任的网络上通过防火墙访问Internet时，经常会发现存在延迟并且必须进行多次登录(Login)才能访问Internet或Intranet。（3）电路级网关电路级网关用来监控受信任的客户或服务器与不受信任的主机间的TCP握手信息,这样来决定该会话(Session)是否合法,电路级网关是在OSI模型中会话层上来过滤数据包,这样比包过滤防火墙要高二层。实际上电路级网关并非作为一个独立的产品存在，它与其他的应用级网关结合在一起，如TrustInformationSystems公司的GauntletInternetFirewall；DEC公司的AltaVistaFirewall等产品。另外，电路级网关还提供一个重要的安全功能：代理服务器（ProxyServer），代理服务器是个防火墙，在其上运行一个叫做“地址转移”的进程，来将所有你公司内部的IP地址映射到一个“安全”的IP地址，这个地址是由防火墙使用的。但是，作为电路级网关也存在着一些缺陷，因为该网关是在会话层工作的，它就无法检查应用层级的数据包。（4）规则检查防火墙该防火墙结合了包过滤防火墙、电路级网关和应用级网关的特点。它同包过滤防火墙一样，规则检查防火墙能够在OSI网络层上通过IP地址和端口号，过滤进出的数据包。它也象电路级网关一样，能够检查SYN和ACK标记和序列数字是否逻辑有序。当然它也象应用级网关一样，可以在OSI应用层上检查数据包的内容，查看这些内容是否能符合公司网络的安全规则。3.2数字加密和用户授权访问控制技术与防火墙相比，数据加密与用户授权访问控制技术比较灵活，更加适用于开放的网络。用户授权访问控制主要用于对静态信息的保护，需要系统级别的支持，一般在操作系统中实现。数据加密主要用于对动态信息的保护。对动态数据的攻击分为主动攻击和被动攻击。