摘要：众所周知，作为全球使用范围最大的信息网，Internet自身协议的开放性极大地方便了各种联网的计算机，拓宽了共享资源。但是，由于在早期网络协议设计上对安全问题的忽视，以及在管理和使用上的无政府状态，逐渐使Internet自身安全受到严重威胁，与它有关的安全事故屡有发生。对网络信息安全的威胁主要表现在：非授权访问，冒充合法用户，破坏数据完整性，干扰系统正常运行，利用网络传播病毒，线路窃听等方面。
本文主要介绍了有关网络信息安全的基础知识：网络信息安全的脆弱性体现、网络信息安全的关键技术、常见攻击方法及对策、安全网络的建设。并提出和具体阐述自己针对这些问题的对策。随着网络技术的不断发展，网络信息安全问题终究会得到解决。
关键词：网络信息安全 防火墙 数据加密 内部网
随着计算机技术的飞速发展，信息网络已经成为社会发展的重要保证。信息网络涉及到国家的政府、军事、文教等诸多领域，存储、传输和处理的许多信息是政府宏观调控决策、商业经济信息、银行资金转账、股票证券、能源资源数据、科研数据等重要的信息。其中有很多是敏感信息，甚至是国家机密，所以难免会吸引来自世界各地的各种人为攻击（例如信息泄漏、信息窃取、数据篡改、数据删添、计算机病毒等）。通常利用计算机犯罪很难留下犯罪证据，这也大大刺激了计算机高技术犯罪案件的发生。计算机犯罪率的迅速增加，使各国的计算机系统特别是网络系统面临着很大的威胁，并成为严重的社会问题之一。
网络信息安全是一个关系国家安全和主权、社会稳定、民族文化继承和发扬的重要问题。其重要性，正随着全球信息化步伐的加快越来越重要。网络信息安全是一门涉及计算机科学、网络技术、通信技术、密码技术、信息安全技术、应用数学、数论、信息论等多种学科的综合性学科。它主要是指网络系统的硬件、软件及其系统中的数据受到保护，不受偶然的或者恶意的原因而遭到破坏、更改、泄露，系统连续可靠正常地运行，网络服务不中断。
本文从网络信息安全的脆弱性、网络安全的主要技术、常见网络攻击方法及对策、网络安全建设等方面剖析了当前网络信息安全存在的主要问题，并对常见网络攻击从技术层面提出了解决方案，希望通过网络安全建设逐步消除网络信息安全的隐患。
一、网络信息安全的脆弱性
因特网已遍及世界180多个国家，为亿万用户提供了多样化的网络与信息服务。在因特网上，除了原来的电子邮件、新闻论坛等文本信息的交流与传播之外，网络电话、网络传真、静态及视频等通信技术都在不断地发展与完善。在信息化社会中，网络信息系统将在政治、军事、金融、商业、交通、电信、文教等方面发挥越来越大的作用。社会对网络信息系统的依赖也日益增强。各种各样完备的网络信息系统，使得秘密信息和财富高度集中于计算机中。另一方面，这些网络信息系统都依靠计算机网络接收和处理信息，实现相互间的联系和对目标的管理、控制。以网络方式获得信息和交流信息已成为现代信息社会的一个重要特征。网络正在逐步改变人们的工作方式和生活方式，成为当今社会发展的一个主题。
然而，伴随着信息产业发展而产生的互联网和网络信息的安全问题，也已成为各国政府有关部门、各大行业和企事业领导人关注的热点问题。目前，全世界每年由于信息系统的脆弱性而导致的经济损失逐年上升，安全问题日益严重。面对这种现实，各国政府有关部门和企业不得不重视网络安全的问题。
互联网安全问题为什么这么严重？这些安全问题是怎么产生的呢？综合技术和管理等多方面因素，我们可以归纳为四个方面：互联网的开放性、自身的脆弱性、攻击的普遍性、管理的困难性。
（一）互联网是一个开放的网络，TCP/IP是通用的协议
各种硬件和软件平台的计算机系统可以通过各种媒体接入进来，如果不加限制，世界各地均可以访问。于是各种安全威胁可以不受地理限制、不受平台约束，迅速通过互联网影响到世界的每一个角落。
（二）互联网的自身的安全缺陷是导致互联网脆弱性的根本原因
互联网的脆弱性体现在设计、实现、维护的各个环节。设计阶段，由于最初的互联网只是用于少数可信的用户群体，因此设计时没有充分考虑安全威胁，互联网和所连接的计算机系统在实现阶段也留下了大量的安全漏洞。一般认为，软件中的错误数量和软件的规模成正比，由于网络和相关软件越来越复杂，其中所包含的安全漏洞也越来越多。互联网和软件系统维护阶段的安全漏洞也是安全攻击的重要目标。尽管系统提供了某些安全机制，但是由于管理员或者用户的技术水平限制、维护管理工作量大等因素，这些安全机制并没有发挥有效作用。比如，系统的缺省安装和弱口令是大量攻击成功的原因之一。
（三）互联网威胁的普遍性是安全问题的另一个方面
随着互联网的发展，攻击互联网的手段也越来越简单、越来越普遍。目前攻击工具的功能却越来越强，而对攻击者的知识水平要求却越来越低，因此攻击者也更为普遍。
（四）管理方面的困难性也是互联网安全问题的重要原因
具体到一个企业内部的安全管理，受业务发展迅速、人员流动频繁、技术更新快等因素的影响，安全管理也非常复杂，经常出现人力投入不足、安全政策不明等现象。扩大到不同国家之间，虽然安全事件通常是不分国界的，但是安全管理却受国家、地理、政治、文化、语言等多种因素的限制。跨国界的安全事件的追踪就非常困难。
二、网络安全的主要技术
（一）防火墙技术
“防火墙”是一种形象的说法，其实它是一种由计算机硬件和软件的组合，使互联网与内部网之间建立起一个安全网关（securitygateway），从而保护内部网免受非法用户的侵入，它其实就是一个把互联网与内部网（通常指局域网或城域网）隔开的屏障。
1．防火墙的技术实现
防火墙的技术实现通常是基于所谓“包过滤”技术，而进行包过滤的标准通常就是根据安全策略制定的。在防火墙产品中，包过滤的标准一般是靠网络管理员在防火墙设备的访问控制清单中设定。访问控制一般基于的标准有：包的源地址、包的目的地址、连接请求的方向（连入或连出）、数据包协议（如TCP/IP等）以及服务请求的类型（如ftp、www等）等。
防火墙还可以利用代理服务器软件实现。早期的防火墙主要起屏蔽主机和加强访问控制的作用，现在的防火墙则逐渐集成了信息安全技术中的最新研究成果，一般都具有加密、解密和压缩、解压等功能，这些技术增加了信息在互联网上的安全性。现在，防火墙技术的研究已经成为网络信息安全技术的主导研究方向。
2．防火墙的特性
从物理上说，防火墙就是放在两个网络之间的各种系统的集合，这些组建具有以下特性：
（1）所有从内到外和从外到内的数据包都要经过防火墙；
（2）只有安全策略允许的数据包才能通过防火墙；
（3）防火墙本身应具有预防侵入的功能，防火墙主要用来保护安全网络免受来自不安全的侵入。
3．防火墙的使用
网络的安全性通常是以网络服务的开放性、便利性、灵活性为代价的，对防火墙的设置也不例外。防火墙的隔断作用一方面加强了内部网络的安全，一方面却使内部网络与外部网络的信息系统交流受到阻碍，因此必须在防火墙上附加各种信息服务的代理软件来代理内部网络与外部的信息交流，这样不仅增大了网络管理开销，而且减慢了信息传递速率。针对这个问题，近期，美国网屏（NetScreen）技术公司推出了第三代防火墙，其内置的专用ASIC处理器用于提供硬件的防火墙访问策略和数据加密算法的处理，使防火墙的性能大大提高。
需要说明的是，并不是所有网络用户都需要安装防火墙。一般而言，只有对个体网络安全有特别要求，而又需要和Internet联网的企业网、公司网，才建议使用防火墙。另外，防火墙只能阻截来自外部网络的侵扰，而对于内部网络的安全还需要通过对内部网络的有效控制和管理来实现。
（二）数据加密技术
1．数据加密技术的含义
所谓数据加密技术就是使用数字方法来重新组织数据，使得除了合法受者外，任何其他人想要恢复原先的“消息”是非常困难的。这种技术的目的是对传输中的数据流加密，常用的方式有线路加密和端对端加密两种。前者侧重在线路上而不考虑信源与信宿，是对保密信息通过各线路采用不同的加密密钥提供安全保护。后者则指信息由发送者端通过专用的加密软件，采用某种加密技术对所发送文件进行加密，把明文（也即原文）加密成密文（加密后的文件，这些文件内容是一些看不懂的代码），然后进入TCP/IP数据包封装穿过互联网，当这些信息一旦到达目的地，将由收件人运用相应的密钥进行解密，使密文恢复成为可读数据明文。
2．常用的数据加密技术
目前最常用的加密技术有对称加密技术和非对称加密技术。对称加密技术是指同时运用一个密钥进行加密和解密，非对称加密技术就是加密和解密所用的密钥不一样，它有一对密钥，分别称为“公钥”和“私钥”，这两个密钥必须配对使用，也就是说用公钥加密的文件必须用相应人的私钥才能解密，反之亦然。
3．数据加密技术的发展现状
在网络传输中，加密技术是一种效率高而又灵活的安全手段，值得在企业网络中加以推广。目前，加密算法有多种，大多源于美国，但是会受到美国出口管制法的限制。现在金融系统和商界普遍使用的算法是美国的数据加密标准DES。近几年来我国对加密算法的研究主要集中在密码强度分析和实用化研究上。
（三）访问控制
1．身份验证
身份验证是一致性验证的一种，验证是建立一致性证明的一种手段。身份验证主要包括验证依据、验证系统和安全要求。身份验证技术是在计算机中最早应用的安全技术，现在也仍在广泛应用，它是互联网信息安全的第一道屏障。
2．存取控制
存取控制规定何种主体对何种客体具有何种操作权力。存取控制是网络安全理论的重要方面，主要包括人员限制、数据标识、权限控制、类型控制和风险分析。存取控制也是最早采用的安全技术之一，它一般与身份验证技术一起使用，赋予不同身份的用户以不同的操作权限，以实现不同安全级别的信息分级管理。
三、常见网络攻击方法及对策
网络中的安全漏洞无处不在。即便旧的安全漏洞补上了，新的安全漏洞又将不断涌现。网络攻击正是利用这些存在的漏洞和安全缺陷对系统和资源进行攻击。
（一）网络攻击的步骤
1．隐藏自己的位置
普通攻击者都会利用别人的电脑隐藏他们真实的IP地址。老练的攻击者还会利用800电话的无人转接服务联接ISP，然后再盗用他人的帐号上网。
2．寻找目标主机并分析目标主机
攻击者首先要寻找目标主机并分析目标主机。在Internet上能真正标识主机的是IP地址，域名是为了便于记忆主机的IP地址而另起的名字，只要利用域名和IP地址就可以顺利地找到目标主机。此时，攻击者们会使用一些扫描器工具，轻松获取目标主机运行的是哪种操作系统的哪个版本，系统有哪些帐户，WWW、FTP、Telnet、SMTP等服务器程序是何种版本等资料，为入侵作好充分的准备。
3．获取帐号和密码，登录主机
攻击者要想入侵一台主机，首先要有该主机的一个帐号和密码，否则连登录都无法进行。这样常迫使他们先设法盗窃帐户文件，进行破解，从中获取某用户的帐户和口令，再寻觅合适时机以此身份进入主机。当然，利用某些工具或系统漏洞登录主机也是攻击者常用的一种技法。
4．获得控制权
攻击者们用FTP、Telnet等工具利用系统漏洞进入目标主机系统获得控制权之后，就会做两件事：清除记录和留下后门。他会更改某些系统设置、在系统中置入特洛伊木马或其他一些远程操纵程序，以便日后可以不被觉察地再次进入系统。大多数后门程序是预先编译好的，只需要想办法修改时间和权限就可以使用了，甚至新文件的大小都和原文件一模一样。攻击者一般会使用rep传递这些文件，以便不留下FTB记录。清除日志、删除拷贝的文件等手段来隐藏自己的踪迹之后，攻击者就开始下一步的行动。
5．窃取网络资源和特权
攻击者找到攻击目标后，会继续下一步的攻击。如：下载敏感信息；实施窃取帐号密码、信用卡号等经济偷窃；使网络瘫痪。
（二）网络攻击的常见方法
1．口令入侵
所谓口令入侵是指使用某些合法用户的帐号和口令登录到目的主机，然后再实施攻击活动。这种方法的前提是必须先得到该主机上的某个合法用户的帐号，然后再进行合法用户口令的破译。
2．放置特洛伊木马程序
特洛伊木马程序可以直接侵入用户的电脑并进行破坏，它常被伪装成工具程序或者游戏等诱使用户打开带有特洛伊木马程序的邮件附件或从网上直接下载，一旦用户打开了这些邮件的附件或者执行了这些程序之后，它们就会象古特洛伊人在敌人城外留下的藏满士兵的木马一样留在自己的电脑中，并在自己的计算机系统中隐藏一个可以在windows启动时悄悄执行的程序。当您连接到因特网上时，这个程序就会通知攻击者，来报告您的IP地址以及预先设定的端口。攻击者在收到这些信息后，再利用这个潜伏在其中的程序，就可以任意地修改你的计算机的参数设定、复制文件、窥视你整个硬盘中的内容等，从而达到控制你的计算机的目的。
3．WWW的欺骗技术
在网上用户可以利用IE等浏览器进行各种各样的WEB站点的访问，如阅读新闻组、咨询产品价格、订阅报纸、电子商务等。然而一般的用户恐怕不会想到有这些问题存在：正在访问的网页已经被黑客篡改过，网页上的信息是虚假的！例如黑客将用户要浏览的网页的URL改写为指向黑客自己的服务器，当用户浏览目标网页的时候，实际上是向黑客服务器发出请求，那么黑客就可以达到欺骗的目的了。
信息安全的密码学与密匙管理
一 摘要：
密码系统的两个基本要素是加密算法和密钥管理。加密算法是一些公式和法则，它规定了明文和密文之间的变换方法。由于密码系统的反复使用，仅靠加密算法已难以保证信息的安全了。事实上，加密信息的安全可靠依赖于密钥系统，密钥是控制加密算法和解密算法的关键信息，它的产生、传输、存储等工作是十分重要的。
二 关键词：密码学 安全 网络 密匙 管理
三 正文：
密码学是研究编制密码和破译密码的技术科学。研究密码变化的客观规律，应用于编制密码以保守通信秘密的，称为编码学；应用于破译密码以获取通信情报的，称为破译学，总称密码学。
密码是通信双方按约定的法则进行信息特殊变换的一种重要保密手段。依照这些法则，变明文为密文，称为加密变换；变密文为明文，称为脱密变换。密码在早期仅对文字或数码进行加、脱密变换，随着通信技术的发展，对语音、图像、数据等都可实施加、脱密变换。
密码学是在编码与破译的斗争实践中逐步发展起来的，并随着先进科学技术的应用，已成为一门综合性的尖端技术科学。它与语言学、数学、电子学、声学、信息论、计算机科学等有着广泛而密切的联系。它的现实研究成果，特别是各国政府现用的密码编制及破译手段都具有高度的机密性。
密码学包括密码编码学和密码分析学。密码体制设计是密码编码学的主要内容，密码体制的破译是密码分析学的主要内容，密码编码技术和密码分析技术是相互依相互支持、密不可分的两个方面。密码体制有对称密钥密码体制和非对称密钥密码体制。对称密钥密码体制要求加密解密双方拥有相同的密钥。而非对称密钥密码体制是加密解密双方拥有不相同的密钥，在不知道陷门信息的情况下，加密密钥和解密密钥是不能相互算出的。
对称密钥密码体制中,加密运算与解密运算使用同样的密钥。这种体制所使用的加密算法比较简单，而且高效快速、密钥简短、破译困难，但是存在着密钥传送和保管的问题。例如：甲方与乙方通讯，用同一个密钥加密与解密。首先，将密钥分发出去是一个难题，在不安全的网络上分发密钥显然是不合适的；另外，如果甲方和乙方之间任何一人将密钥泄露，那么大家都要重新启用新的密钥。通常,使用的加密算法 比较简便高效,密钥简短,破译极其困难。但是,在公开的计算机网络上安全地传送和保管密钥是一个严峻的问题。1976年,Diffie和Hellman为解决密钥管理问题,在他们的奠基性的工作"密码学的新方向"一文中,提出一种密钥交换协议,允许在不安全的媒体上通讯双方 交换信息,安全地达成一致的密钥,它是基于离散指数加密算法的新方案:交易双方仍然需要协商密钥，但离散指数算法的妙处在于:双方可以公开提交某些用于运算的数据，而密钥却在各自计算机上产生，并不在网上传递。在此新思想的基础上,很快出现了"不对称密钥密码体 制",即"公开密钥密码体制",其中加密密钥不同于解密密钥,加密密钥公之于众,谁都可以用,解密密钥只有解密人自己知道,分别称为"公开密钥"和"秘密密钥", 由于公开密钥算法不需要联机密钥服务器，密钥分配协议简单，所以极大地简化了密钥管理。除加密功能外，公钥系统还可以提供数字签名。目前，公开密钥加密算法主要有RSA、Fertezza、EIGama等。我们说区分古典密码和现代密码的标志，也就是从76年开始，迪非，赫尔曼发表了一篇叫做《密码学的新方向》的文章，这篇文章是划时代的；同时1977年美国的数据加密标准（DES）公布，这两件事情导致密码学空前研究。以前都认为密码是政府、军事、外交、安全等部门专用，从这时候起，人们看到密码已由公用到民用研究，这种转变也导致了密码学的空前发展。迄今为止的所有公钥密码体系中，RSA系统是最著名、使用最广泛的一种。RSA公开密钥密码系统是由R.Rivest、A.Shamir和L.Adleman三位教授于1977年提出的，RSA的取名就是来自于这三位发明者姓氏的第一个字母。RSA算法研制的最初目标是解决利用公开信道传输分发 DES 算法的秘密密钥的难题。而实际结果不但很好地解决了这个难题，还可利用 RSA 来完成对电文的数字签名，以防止对电文的否认与抵赖，同时还可以利用数字签名较容易地发现攻击者对电文的非法篡改，从而保护数据信息的完整性。
在网上看到这样一个例子，有一个人从E-mail信箱到用户Administrator，统一都使用了一个8位密码。他想:8位密码，怎么可能说破就破，固若金汤。所以从来不改。用了几年，没有任何问题，洋洋自得，自以为安全性一流。恰恰在他最得意的时候，该抽他嘴巴的人就出现了。他的一个同事竟然用最低级也是最有效的穷举法吧他的8位密码给破了。还好都比较熟，否则公司数据丢失，他就要卷着被子回家了。事后他问同事，怎么破解的他的密码，答曰:只因为每次看他敲密码时手的动作完全相同，于是便知道他的密码都是一样的，而且从不改变。这件事情被他引以为戒，以后密码分开设置，采用10位密码，并且半年一更换。我从中得出的教训是，密码安全要放在网络安全的第一位。因为密码就是钥匙，如果别人有了你家的钥匙，就可以堂而皇之的进你家偷东西，并且左邻右舍不会怀疑什么。我的建议，对于重要用户，密码要求最少要8位，并且应该有英文字母大小写以及数字和其他符号。千万不要嫌麻烦，密码被破后更麻烦。
密码设的越难以穷举，并不是带来更加良好的安全性。相反带来的是更加难以记忆，甚至在最初更改的几天因为输人缓慢而被别人记住，或者自己忘记。这都是非常糟糕的，但是密码难于穷举是保证安全性的前提。矛盾着的双方时可以互相转化的，所以如何使系统密码既难以穷举又容易记忆呢，这就是门科学了。当然，如果能做到以下几点，密码的安全还是有保障的。
1、采用10位以上密码。
对于一般情况下，8位密码是足够了，如一般的网络社区的密码、E-mail的密码。但是对于系统管理的密码，尤其是超级用户的密码最好要在10位以上，12位最佳。首先，8位密码居多，一般穷举工作的起始字典都使用6位字典或8位字典，10位或12位的字典不予考虑。其次，一个全码8位字典需要占去4G左右空间，10位或12位的全码字典更是天文数字，要是用一般台式机破解可能要到下个千年了，运用中型机破解还有有点希望的。再次，哪怕是一个12个字母的英文单词，也足以让黑客望而却步。
2、使用不规则密码。
对于有规律的密码，如:alb2c3d4e5f6，尽管是12位的，但是也是非常好破解的。因为现在这种密码很流行，字典更是多的满天飞，使用这种密码等于自杀。
3、不要选取显而易见的信息作为口令。
单词、生日、纪念日、名字都不要作为密码的内容。以上就是密码设置的基本注意事项。密码设置好了，并不代表万事大吉，密码的正确使用和保存才是关键。要熟练输入密码，保证密码输人的速度要快。输人的很慢等于给别人看，还是熟练点好。不要将密码写下来。密码应当记在脑子里，千万别写出来。不要将密码存人计算机的文件中。不要让别人知道。不要在不同系统上使用同一密码。在输人密码时最好保证没有任何人和监视系统的窥视。定期改变密码，最少半年一次。这点尤为重要，是密码安全问题的关键。永远不要对自己的密码过于自信，也许无意中就泄漏了密码。定期改变密码，会使密码被破解的可能性降到很低的程度。4、多方密钥协商问题
当前已有的密钥协商协议包括双方密钥协商协议、双方非交互式的静态密钥协商协议、双方一轮密钥协商协议、双方可验证身份的密钥协商协议以及三方相对应类型的协议。如何设计多方密钥协商协议？存在多元线性函数(双线性对的推广)吗？如果存在，我们能够构造基于多元线性函数的一轮多方密钥协商协议。而且，这种函数如果存在的话，一定会有更多的密码学应用。然而，直到现在，在密码学中，这个问题还远远没有得到解决。
参考文献：
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