1. 交換機數據轉發原理
1.埠交換
埠交換技術最早出現在插槽式的集線器中,這類集線器的背板通常劃分有多條乙太網段(每條網段為一個廣播域),不用網橋或路由連接,網路之間是互不相通的。以大主模塊插入後通常被分配到某個背板的網段上,埠交換用於將以太模塊的埠在背板的多個網段之間進行分配、平衡。根據支持的程度,埠交換還可細分為:
·模塊交換:將整個模塊進行網段遷移。
·埠組交換:通常模塊上的埠被劃分為若干組,每組埠允許進行網段遷移。
·埠級交換:支持每個埠在不同網段之間進行遷移。這種交換技術是基於
OSI第一層上完成的,具有靈活性和負載平衡能力等優點。如果配置得當,那麼還可以在一定程度進行客錯,但沒有改變共享傳輸介質的特點,自而未能稱之為真正的交換。
2.幀交換
幀交換是目前應用最廣的區域網交換技術,它通過對傳統傳輸媒介進行微分段,提供並行傳送的機制,以減小沖突域,獲得高的帶寬。一般來講每個公司的產品的實現技術均會有差異,但對網路幀的處理方式一般有以下幾種:
·直通交換:提供線速處理能力,交換機只讀出網路幀的前14個位元組,便將網路幀傳送到相應的埠上。
·存儲轉發:通過對網路幀的讀取進行驗錯和控制。
前一種方法的交換速度非常快,但缺乏對網路幀進行更高級的控制,缺乏智能性和安全性,同時也無法支持具有不同速率的埠的交換。因此,各廠商把後一種技術作為重點。有的廠商甚至對網路幀進行分解,將幀分解成固定大小的信元,該信元處理極易用硬體實現,處理速度快,同時能夠完成高級控制功能(如美國MADGE公司的LET集線器),如優先順序控制。
3.信元交換
ATM技術代表了網路和通訊技術發展的未來方向,也是解決目前網路通信中眾多難題的一劑「良葯」,ATM採用固定長度53個位元組的信元交換。由於長度固定,因而便於用硬體實現。ATM採用專用的非差別連接,並行運行,可以通過一個交換機同時建立多個節點,但並不會影響每個節點之間的通信能力。ATM還容許在源節點和目標、節點建立多個虛擬鏈接,以保障足夠的帶寬和容錯能力。ATM採用了統計時分電路進行復用,因而能大大提高通道的利用率。ATM的帶寬可以達到25M、155M、622M甚至數Gb的傳輸能力。
2. 請教下:網路數據傳輸的原理
數據在網路上是以"幀"為單位進行傳輸。
幀由多個部分組成,不同的部分對應不同的信息,從而實現相應的功能。
幀是根據通信所使用的協議,由網路驅動程序按照一定規則生成的,然後通過網卡發送到網路中,通過網線傳送到目的主機。
在目的主機一端按照同樣的通信協議執行相反的過程。接收端機器的網卡捕獲到這些幀,並告訴操作系統有新的幀到達,然後對其進行存儲。
在正常情況下,網卡讀入一幀並進行檢查。
如果幀中攜帶的目的地址(這里的目的地址是指物理地址而非IP地址,該地址是網路設備的唯一標志)和自己的物理地址一致,或者是廣播地址(被設定為一次性發送到網路所有主機的特殊地址,當目標地址為該地址時,所有的網卡都會接收該幀),網卡通過產生一個硬體中斷引起操作系統注意,然後將幀中所包含的數據傳送給系統進一步處理;否則就將這個幀丟棄。
3. 計算機網路存儲轉發的原理
計算機網路存儲轉發的原理是從"Preamble"欄位開始,一直到最後的CRC,當這個完整的幀收取完成,把收到的分組放入緩存,之後交換機開始啟動轉發進程,根據接收幀所示的DMAC,也就是目標MAC地址來決定轉發策略。
CRC的作用是對前面的數據進行校驗,防止出錯。由於存儲轉發 只有當收取了整個幀之後才開始轉發進程,所以當收取到CRC欄位的時候,可以進行錯誤的校驗。
交換機把已經收到的數據進行CRC計算,把計算出來的值同接收到的CRC欄位的值進行比較,如果兩者相同則說明數據沒有被破壞,如果不同則說明已經破壞。
也即ACL訪問控制列表的功能,訪問控制列表主要是通過策略來對數據進行控制,ACL所涉及的控制層面從OSI的第二層到第七層都有。
既然存儲轉發把整個幀都存儲下來了,那麼可以想像如果交換機擁有了處理多層數據的能力就可以執行ACL了,畢竟ACL所參照的目標在接收的幀中都已經存在了。
(3)網路安全的轉發原理擴展閱讀
正因如此,存儲轉發方式在數據處理時延時大,這是它的不足,但是它可以對進入交換機的數據包進行錯誤檢測,並且能支持不同速度的輸入/輸出埠間的交換,可有效地改善網路性能。
它的另一優點就是這種交換方式支持不同速度埠間的轉換,保持高速埠和低速埠間協同工作。實現的辦法是將10Mbps低速包存儲起來,再通過100Mbps速率轉發到埠上。
在分組交換中就用到了「存儲轉發」,即當用戶所要發送的數據被分成若干個數據包,並且加上對應的地址信息和控制信息後,先存儲起來,通過網路中的交換機或路由器找到網路中的空閑線路,然後再進行傳送。「存儲轉發」使得分組交換的線路利用率較電路交換要高。
當報文交換技術的通信雙方不在同一物理網路時,則將准備好的報文經由一定的路由選擇機制通過中間節點傳給接收方。此時,中間節點不再只是起連接的作用,其還具有存儲和處理數據的能力。
在報文交換系統中,由於一次交換處理的數據量大,因而需要對通信處理的存儲和處理能力提出較高的要求,使得通信成本大大增加。
且這種系統還易造成堵塞,靈活性和可靠性都會下降。同時,數據交換過程中出現差錯的可能性也很大,且檢測困難。
4. 網路安全的技術原理
網路安全性問題關繫到未來網路應用的深入發展,它涉及安全策略、移動代碼、指令保護、密碼學、操作系統、軟體工程和網路安全管理等內容。一般專用的內部網與公用的互聯網的隔離主要使用「防火牆」技 術。
「防火牆」是一種形象的說法,其實它是一種計算機硬體和軟體的組合,使互聯網與內部網之間建立起 一個安全網關,從而保護內部網免受非法用戶的侵入。
能夠完成「防火牆」工作的可以是簡單的隱蔽路由器,這種「防火牆」如果是一台普通的路由器則僅能起到一種隔離作用。隱蔽路由器也可以在互聯網協議埠級上阻止網間或主機間通信,起到一定的過濾作用。 由於隱蔽路由器僅僅是對路由器的參數做些修改,因而也有人不把它歸入「防火牆」一級的措施。
真正意義的「防火牆」有兩類,一類被稱為標准「防火牆」;一類叫雙家網關。標准」防火牆」系統包括一個Unix工作站,該工作站的兩端各有一個路由器進行緩沖。其中一個路由器的介面是外部世界,即公用網;而另一個則聯接內部網。標准「防火牆」使用專門的軟體,並要求較高的管理水平,而且在信息傳輸上有一定的延遲。而雙家網關則是對標准「防火牆」的擴充。雙家網關又稱堡壘主機或應用層網關,它是一個單個的系統,但卻能同時完成標准「防火牆」的所有功能。其優點是能運行更復雜的應用,同時防止在互聯網和內部系統之間建立的任何直接的連接,可以確保數據包不能直接從外部網路到達內部網路,反之亦然。
隨著「防火牆」技術的進步,在雙家網關的基礎上又演化出兩種「防火牆」配置,一種是隱蔽主機網關,另一種是隱蔽智能網關(隱蔽子網)。隱蔽主機網關當前也許是一種常見的「防火牆」配置。顧名思義,這種配置一方面將路由器進行隱藏,另一方面在互聯網和內部網之間安裝堡壘主機。堡壘主機裝在內部網上,通過路由器的配置,使該堡壘主機成為內部網與互聯網進行通信的唯一系統。目前技術最為復雜而且安全級別最高的」防火牆」當屬隱蔽智能網關。所謂隱蔽智能網關是將網關隱藏在公共系統之後,它是互聯網用戶唯一能見到的系統。所有互聯網功能則是經過這個隱藏在公共系統之後的保護軟體來進行的。一般來說,這種「防火牆」是最不容易被破壞的。
與「防火牆」配合使用的安全技術還有數據加密技術。數據加密技術是為提高信息系統及數據的安全性和保密性,防止秘密數據被外部破壞所採用的主要技術手段之一。隨著信息技術的發展,網路安全與信息保密日益引起人們的關注。各國除了從法律上、管理上加強數據的安全保護外,從技術上分別在軟體和硬體兩方面採取措施,推動著數據加密技術和物理防範技術的不斷發展。按作用不同,數據加密技術主要分為數據傳輸、數據存儲、數據完整性的鑒別以及密鑰管理技術4種。
與數據加密技術緊密相關的另一項技術則是智能卡技術。所謂智能卡就是密鑰的一種媒體,一般就像信用卡一樣,由授權用戶所持有並由該用戶賦予它一個口令或密碼字。該密碼字與內部網路伺服器上注冊的密碼一致。當口令與身份特徵共同使用時,智能卡的保密性能還是相當有效的。
這些網路安全和數據保護的防範措施都有一定的限度,並不是越安全就越可靠。因而,看一個內部網是否安全時不僅要考慮其手段,而更重要的是對該網路所採取的各種措施,其中不僅是物理防範,而且還有人員素質等其他「軟」因素,進行綜合評估,從而得出是否安全的結論。
安全服務
對等實體認證服務
訪問控制服務
數據保密服務
數據完整性服務
數據源點認證服務
禁止否認服務
安全機制
加密機制
數字簽名機制
訪問控制機制
數據完整性機制
認證機制
信息流填充機制
路由控制機制
公證機制
5. 計算機網路基礎-網路安全
交換機與集線器的區別主要有以下三點:
1. 簡述交換機和集線器的工作原理及區別。
首先,從OSI體系結構來看,集線器屬於OSI的第一層物理層設備,而交換機屬於OSI的第二層數據鏈路層設備,這就意味著集線器只是對數據的傳輸起到同步,放大和整形的作用,對數據傳輸中的短幀、碎片等無法進行有效的處理,不能保證數據傳輸的完整性 和正確性;而交換機還可以過濾短幀、碎片等。
其次,從工作方式來看,集線器是一種廣播模式,也就是說集線器的某個埠工作的時候,其他所有埠都能夠收聽到信息,容易產生廣播風暴,當網路較大時網路性能會受到很大的影響,而當交換機工作的時候,只有發出請求的埠和目的埠之間相互響應而不影響 其他埠,因此交換機就能夠隔離沖突域和有效的抑制廣播風暴的產生。
最後,從帶寬來看,集線器不管有多少個埠,所有埠都是共享一條帶寬,在同一時刻只能有二個埠傳送數據,其他埠只能等待,同時集線器只能工作在半雙工模式下;而對於交換機而言,每個埠都有一條獨占的帶寬,當二個埠工作時並不影響其他埠的工 作,同時交換機不但可以工作在半雙工模式下而且可以工作在全雙工模式下。
綜上所述,集線器的功能只是一個多埠的轉發器,無論從哪個埠傳出來的訊號都會整形再生放大後向所有的埠廣播出去,並且所有的埠都會擠用同一個共享信帶的帶寬,造成數據量大時所有埠的帶寬大幅減少;而交換機相當於多埠橋,它為用戶提供的是獨 占的點對點的連接,數據包只發向目的埠而不會向所有埠發送,這樣減少了信號在網路發生碰撞,而且交換機上的所有埠均有獨享的信道帶寬,從這之中我們可看出用戶採用交換機所獨具的優點。
2.簡述為何網路路由器比網橋的時延更長。
路由器是基於軟體的工作方式的
網橋,現在基本是交換機,是基於ASSIC硬體的方式。
6. 1.從網路的工作原理,網路應用與網路安全三個方面談談你對網路的認識。 2.談談你對網路檢索工具的認識。
網路的工作原理就是OSI七層模型,
網路管理、網路伺服器配置與管理、路由交換機配置與管理、構建企業網路、網路綜合布線技術、網路測試與故障診斷、網路入侵的檢測與防範
網路檢索工具
網路檢索工具大致可分為三大類型:
(1)字典型查詢工具。它用於查詢網上用戶名、Email、URL、伺服器地址等。這類工具有:White Pages Directory、Internet Yellow Pages、Whois、DejaNews、FAQArchive等。
(2)索引型查詢工具。它為網上信息資源建立索引,這類工具有:FTP資源的索引Archie,Gopher資源的索引Verronica、jughead,網上伺服器的索引Wais等。
(3)互動式查詢工具。它提供類似商用聯機檢索的網路信息查詢服務。這類工具墓本可分為Gopher和WWW兩類。
7. 路由器的轉發的轉發原理
轉發發生在路由器上,分組到達路由器後,由路由器檢查分組地址並將它轉發到一個鄰接的區域網(LAN)上。過濾功能過濾某些分組使它們不再通過路由器或橋接器轉發出去。
路由器首先路由表中查找,判明是否知道如何將分組發送到下一個站點(路由器或主機),如果路由器不知道如何發送分組,通常將該分組丟棄;否則就根據路由表的相應表項將分組發送到下一個站點,如果目的網路直接與路由器連,路由器就把分組直接送到相應的埠上。
(7)網路安全的轉發原理擴展閱讀
因為某些原因,用戶只能經過一個非安全的主機才能連接到一個安全的主機,在這種情況下,ssh提供了一個名為埠轉發的功能。利用「埠轉發」功能,用戶就能夠加強連接路由上非安全路段的安全性。用戶需要做的只是簡單地在非安全主機上指定一個埠,非安全主機將通過這個埠與安全主機建立連接。
這就在本地主機和遠程主機之間以那個非安全主機為跳板建立了一個直接的連接。用戶可以對遠程主機或者自己的本地主機上的埠設置埠轉發功能。
如果把遠程主機的一個埠轉發到本地主機上的某個埠,需要使用ssh命令的-R選項,後面分別跟著本地埠、遠程主機地址以及將要被轉發的遠程埠,彼此之間用冒號隔開。它的工作原理是分配一個套接字來監聽遠程方面的那個埠。
只要有連接建立在這個埠上,該連接就會被轉發到一個安全的通道上,也就建立起一個從本地機器到遠程埠的連接。
8. 網路攻擊的一般原理和方法是什麼
下載:http://download.csdn.net/source/274376
常見網路攻擊原理
1.1 TCP SYN拒絕服務攻擊
一般情況下,一個TCP連接的建立需要經過三次握手的過程,即:
1、 建立發起者向目標計算機發送一個TCP SYN報文;
2、 目標計算機收到這個SYN報文後,在內存中創建TCP連接控制塊(TCB),然後向發起者回送一個TCP ACK報文,等待發起者的回應;
3、 發起者收到TCP ACK報文後,再回應一個ACK報文,這樣TCP連接就建立起來了。
利用這個過程,一些惡意的攻擊者可以進行所謂的TCP SYN拒絕服務攻擊:
1、 攻擊者向目標計算機發送一個TCP SYN報文;
2、 目標計算機收到這個報文後,建立TCP連接控制結構(TCB),並回應一個ACK,等待發起者的回應;
3、 而發起者則不向目標計算機回應ACK報文,這樣導致目標計算機一致處於等待狀態。
可以看出,目標計算機如果接收到大量的TCP SYN報文,而沒有收到發起者的第三次ACK回應,會一直等待,處於這樣尷尬狀態的半連接如果很多,則會把目標計算機的資源(TCB控制結構,TCB,一般情況下是有限的)耗盡,而不能響應正常的TCP連接請求。
1.2 ICMP洪水
正常情況下,為了對網路進行診斷,一些診斷程序,比如PING等,會發出ICMP響應請求報文(ICMP ECHO),接收計算機接收到ICMP ECHO後,會回應一個ICMP ECHO Reply報文。而這個過程是需要CPU處理的,有的情況下還可能消耗掉大量的資源,比如處理分片的時候。這樣如果攻擊者向目標計算機發送大量的ICMP ECHO報文(產生ICMP洪水),則目標計算機會忙於處理這些ECHO報文,而無法繼續處理其它的網路數據報文,這也是一種拒絕服務攻擊(DOS)。
1.3 UDP洪水
原理與ICMP洪水類似,攻擊者通過發送大量的UDP報文給目標計算機,導致目標計算機忙於處理這些UDP報文而無法繼續處理正常的報文。
1.4 埠掃描
根據TCP協議規范,當一台計算機收到一個TCP連接建立請求報文(TCP SYN)的時候,做這樣的處理:
1、 如果請求的TCP埠是開放的,則回應一個TCP ACK報文,並建立TCP連接控制結構(TCB);
2、 如果請求的TCP埠沒有開放,則回應一個TCP RST(TCP頭部中的RST標志設為1)報文,告訴發起計算機,該埠沒有開放。
相應地,如果IP協議棧收到一個UDP報文,做如下處理:
1、 如果該報文的目標埠開放,則把該UDP報文送上層協議(UDP)處理,不回應任何報文(上層協議根據處理結果而回應的報文例外);
2、 如果該報文的目標埠沒有開放,則向發起者回應一個ICMP不可達報文,告訴發起者計算機該UDP報文的埠不可達。
利用這個原理,攻擊者計算機便可以通過發送合適的報文,判斷目標計算機哪些TCP或UDP埠是開放的,過程如下:
1、 發出埠號從0開始依次遞增的TCP SYN或UDP報文(埠號是一個16比特的數字,這樣最大為65535,數量很有限);
2、 如果收到了針對這個TCP報文的RST報文,或針對這個UDP報文的ICMP不可達報文,則說明這個埠沒有開放;
3、 相反,如果收到了針對這個TCP SYN報文的ACK報文,或者沒有接收到任何針對該UDP報文的ICMP報文,則說明該TCP埠是開放的,UDP埠可能開放(因為有的實現中可能不回應ICMP不可達報文,即使該UDP埠沒有開放)。
這樣繼續下去,便可以很容易的判斷出目標計算機開放了哪些TCP或UDP埠,然後針對埠的具體數字,進行下一步攻擊,這就是所謂的埠掃描攻擊。
1.5 分片IP報文攻擊
為了傳送一個大的IP報文,IP協議棧需要根據鏈路介面的MTU對該IP報文進行分片,通過填充適當的IP頭中的分片指示欄位,接收計算機可以很容易的把這些IP分片報文組裝起來。
目標計算機在處理這些分片報文的時候,會把先到的分片報文緩存起來,然後一直等待後續的分片報文,這個過程會消耗掉一部分內存,以及一些IP協議棧的數據結構。如果攻擊者給目標計算機只發送一片分片報文,而不發送所有的分片報文,這樣攻擊者計算機便會一直等待(直到一個內部計時器到時),如果攻擊者發送了大量的分片報文,就會消耗掉目標計算機的資源,而導致不能相應正常的IP報文,這也是一種DOS攻擊。
1.6 SYN比特和FIN比特同時設置
在TCP報文的報頭中,有幾個標志欄位:
1、 SYN:連接建立標志,TCP SYN報文就是把這個標志設置為1,來請求建立連接;
2、 ACK:回應標志,在一個TCP連接中,除了第一個報文(TCP SYN)外,所有報文都設置該欄位,作為對上一個報文的相應;
3、 FIN:結束標志,當一台計算機接收到一個設置了FIN標志的TCP報文後,會拆除這個TCP連接;
4、 RST:復位標志,當IP協議棧接收到一個目標埠不存在的TCP報文的時候,會回應一個RST標志設置的報文;
5、 PSH:通知協議棧盡快把TCP數據提交給上層程序處理。
正常情況下,SYN標志(連接請求標志)和FIN標志(連接拆除標志)是不能同時出現在一個TCP報文中的。而且RFC也沒有規定IP協議棧如何處理這樣的畸形報文,因此,各個操作系統的協議棧在收到這樣的報文後的處理方式也不同,攻擊者就可以利用這個特徵,通過發送SYN和FIN同時設置的報文,來判斷操作系統的類型,然後針對該操作系統,進行進一步的攻擊。
1.7 沒有設置任何標志的TCP報文攻擊
正常情況下,任何TCP報文都會設置SYN,FIN,ACK,RST,PSH五個標志中的至少一個標志,第一個TCP報文(TCP連接請求報文)設置SYN標志,後續報文都設置ACK標志。有的協議棧基於這樣的假設,沒有針對不設置任何標志的TCP報文的處理過程,因此,這樣的協議棧如果收到了這樣的報文,可能會崩潰。攻擊者利用了這個特點,對目標計算機進行攻擊。
1.8 設置了FIN標志卻沒有設置ACK標志的TCP報文攻擊
正常情況下,ACK標志在除了第一個報文(SYN報文)外,所有的報文都設置,包括TCP連接拆除報文(FIN標志設置的報文)。但有的攻擊者卻可能向目標計算機發送設置了FIN標志卻沒有設置ACK標志的TCP報文,這樣可能導致目標計算機崩潰。
1.9 死亡之PING
TCP/IP規范要求IP報文的長度在一定范圍內(比如,0-64K),但有的攻擊計算機可能向目標計算機發出大於64K長度的PING報文,導致目標計算機IP協議棧崩潰。
1.10 地址猜測攻擊
跟埠掃描攻擊類似,攻擊者通過發送目標地址變化的大量的ICMP ECHO報文,來判斷目標計算機是否存在。如果收到了對應的ECMP ECHO REPLY報文,則說明目標計算機是存在的,便可以針對該計算機進行下一步的攻擊。
1.11 淚滴攻擊
對於一些大的IP包,需要對其進行分片傳送,這是為了迎合鏈路層的MTU(最大傳輸單元)的要求。比如,一個4500位元組的IP包,在MTU為1500的鏈路上傳輸的時候,就需要分成三個IP包。
在IP報頭中有一個偏移欄位和一個分片標志(MF),如果MF標志設置為1,則表面這個IP包是一個大IP包的片斷,其中偏移欄位指出了這個片斷在整個IP包中的位置。例如,對一個4500位元組的IP包進行分片(MTU為1500),則三個片斷中偏移欄位的值依次為:0,1500,3000。這樣接收端就可以根據這些信息成功的組裝該IP包。
如果一個攻擊者打破這種正常情況,把偏移欄位設置成不正確的值,即可能出現重合或斷開的情況,就可能導致目標操作系統崩潰。比如,把上述偏移設置為0,1300,3000。這就是所謂的淚滴攻擊。
1.12 帶源路由選項的IP報文
為了實現一些附加功能,IP協議規范在IP報頭中增加了選項欄位,這個欄位可以有選擇的攜帶一些數據,以指明中間設備(路由器)或最終目標計算機對這些IP報文進行額外的處理。
源路由選項便是其中一個,從名字中就可以看出,源路由選項的目的,是指導中間設備(路由器)如何轉發該數據報文的,即明確指明了報文的傳輸路徑。比如,讓一個IP報文明確的經過三台路由器R1,R2,R3,則可以在源路由選項中明確指明這三個路由器的介面地址,這樣不論三台路由器上的路由表如何,這個IP報文就會依次經過R1,R2,R3。而且這些帶源路由選項的IP報文在傳輸的過程中,其源地址不斷改變,目標地址也不斷改變,因此,通過合適的設置源路由選項,攻擊者便可以偽造一些合法的IP地址,而矇混進入網路。
1.13 帶記錄路由選項的IP報文
記錄路由選項也是一個IP選項,攜帶了該選項的IP報文,每經過一台路由器,該路由器便把自己的介面地址填在選項欄位裡面。這樣這些報文在到達目的地的時候,選項數據裡面便記錄了該報文經過的整個路徑。
通過這樣的報文可以很容易的判斷該報文經過的路徑,從而使攻擊者可以很容易的尋找其中的攻擊弱點。
1.14 未知協議欄位的IP報文
在IP報文頭中,有一個協議欄位,這個欄位指明了該IP報文承載了何種協議 ,比如,如果該欄位值為1,則表明該IP報文承載了ICMP報文,如果為6,則是TCP,等等。目前情況下,已經分配的該欄位的值都是小於100的,因此,一個帶大於100的協議欄位的IP報文,可能就是不合法的,這樣的報文可能對一些計算機操作系統的協議棧進行破壞。
1.15 IP地址欺騙
一般情況下,路由器在轉發報文的時候,只根據報文的目的地址查路由表,而不管報文的源地址是什麼,因此,這樣就 可能面臨一種危險:如果一個攻擊者向一台目標計算機發出一個報文,而把報文的源地址填寫為第三方的一個IP地址,這樣這個報文在到達目標計算機後,目標計算機便可能向毫無知覺的第三方計算機回應。這便是所謂的IP地址欺騙攻擊。
比較著名的SQL Server蠕蟲病毒,就是採用了這種原理。該病毒(可以理解為一個攻擊者)向一台運行SQL Server解析服務的伺服器發送一個解析服務的UDP報文,該報文的源地址填寫為另外一台運行SQL Server解析程序(SQL Server 2000以後版本)的伺服器,這樣由於SQL Server 解析服務的一個漏洞,就可能使得該UDP報文在這兩台伺服器之間往復,最終導致伺服器或網路癱瘓。
1.16 WinNuke攻擊
NetBIOS作為一種基本的網路資源訪問介面,廣泛的應用於文件共享,列印共享,進程間通信(IPC),以及不同操作系統之間的數據交換。一般情況下,NetBIOS是運行在LLC2鏈路協議之上的,是一種基於組播的網路訪問介面。為了在TCP/IP協議棧上實現NetBIOS,RFC規定了一系列交互標准,以及幾個常用的TCP/UDP埠:
139:NetBIOS會話服務的TCP埠;
137:NetBIOS名字服務的UDP埠;
136:NetBIOS數據報服務的UDP埠。
WINDOWS操作系統的早期版本(WIN95/98/NT)的網路服務(文件共享等)都是建立在NetBIOS之上的,因此,這些操作系統都開放了139埠(最新版本的WINDOWS 2000/XP/2003等,為了兼容,也實現了NetBIOS over TCP/IP功能,開放了139埠)。
WinNuke攻擊就是利用了WINDOWS操作系統的一個漏洞,向這個139埠發送一些攜帶TCP帶外(OOB)數據報文,但這些攻擊報文與正常攜帶OOB數據報文不同的是,其指針欄位與數據的實際位置不符,即存在重合,這樣WINDOWS操作系統在處理這些數據的時候,就會崩潰。
1.17 Land攻擊
LAND攻擊利用了TCP連接建立的三次握手過程,通過向一個目標計算機發送一個TCP SYN報文(連接建立請求報文)而完成對目標計算機的攻擊。與正常的TCP SYN報文不同的是,LAND攻擊報文的源IP地址和目的IP地址是相同的,都是目標計算機的IP地址。這樣目標計算機接收到這個SYN報文後,就會向該報文的源地址發送一個ACK報文,並建立一個TCP連接控制結構(TCB),而該報文的源地址就是自己,因此,這個ACK報文就發給了自己。這樣如果攻擊者發送了足夠多的SYN報文,則目標計算機的TCB可能會耗盡,最終不能正常服務。這也是一種DOS攻擊。
1.18 Script/ActiveX攻擊
Script是一種可執行的腳本,它一般由一些腳本語言寫成,比如常見的JAVA SCRIPT,VB SCRIPT等。這些腳本在執行的時候,需要一個專門的解釋器來翻譯,翻譯成計算機指令後,在本地計算機上運行。這種腳本的好處是,可以通過少量的程序寫作,而完成大量的功能。
這種SCRIPT的一個重要應用就是嵌入在WEB頁面裡面,執行一些靜態WEB頁面標記語言(HTML)無法完成的功能,比如本地計算,資料庫查詢和修改,以及系統信息的提取等。這些腳本在帶來方便和強大功能的同時,也為攻擊者提供了方便的攻擊途徑。如果攻擊者寫一些對系統有破壞的SCRIPT,然後嵌入在WEB頁面中,一旦這些頁面被下載到本地,計算機便以當前用戶的許可權執行這些腳本,這樣,當前用戶所具有的任何許可權,SCRIPT都可以使用,可以想像這些惡意的SCRIPT的破壞程度有多強。這就是所謂的SCRIPT攻擊。
ActiveX是一種控制項對象,它是建立在MICROSOFT的組件對象模型(COM)之上的,而COM則幾乎是Windows操作系統的基礎結構。可以簡單的理解,這些控制項對象是由方法和屬性構成的,方法即一些操作,而屬性則是一些特定的數據。這種控制項對象可以被應用程序載入,然後訪問其中的方法或屬性,以完成一些特定的功能。可以說,COM提供了一種二進制的兼容模型(所謂二進制兼容,指的是程序模塊與調用的編譯環境,甚至操作系統沒有關系)。但需要注意的是,這種對象控制項不能自己執行,因為它沒有自己的進程空間,而只能由其它進程載入,並調用其中的方法和屬性,這時候,這些控制項便在載入進程的進程空間運行,類似與操作系統的可載入模塊,比如DLL庫。
ActiveX控制項可以嵌入在WEB頁面裡面,當瀏覽器下載這些頁面到本地後,相應地也下載了嵌入在其中的ActiveX控制項,這樣這些控制項便可以在本地瀏覽器進程空間中運行(ActiveX空間沒有自己的進程空間,只能由其它進程載入並調用),因此,當前用戶的許可權有多大,ActiveX的破壞性便有多大。如果一個惡意的攻擊者編寫一個含有惡意代碼的ActiveX控制項,然後嵌入在WEB頁面中,被一個瀏覽用戶下載後執行,其破壞作用是非常大的。這便是所謂的ActiveX攻擊。
1.19 Smurf攻擊
ICMP ECHO請求包用來對網路進行診斷,當一台計算機接收到這樣一個報文後,會向報文的源地址回應一個ICMP ECHO REPLY。一般情況下,計算機是不檢查該ECHO請求的源地址的,因此,如果一個惡意的攻擊者把ECHO的源地址設置為一個廣播地址,這樣計算機在恢復REPLY的時候,就會以廣播地址為目的地址,這樣本地網路上所有的計算機都必須處理這些廣播報文。如果攻擊者發送的ECHO 請求報文足夠多,產生的REPLY廣播報文就可能把整個網路淹沒。這就是所謂的smurf攻擊。
除了把ECHO報文的源地址設置為廣播地址外,攻擊者還可能把源地址設置為一個子網廣播地址,這樣,該子網所在的計算機就可能受影響。
1.20 虛擬終端(VTY)耗盡攻擊
這是一種針對網路設備的攻擊,比如路由器,交換機等。這些網路設備為了便於遠程管理,一般設置了一些TELNET用戶界面,即用戶可以通過TELNET到該設備上,對這些設備進行管理。
一般情況下,這些設備的TELNET用戶界面個數是有限制的,比如,5個或10個等。這樣,如果一個攻擊者同時同一台網路設備建立了5個或10個TELNET連接,這些設備的遠程管理界面便被占盡,這樣合法用戶如果再對這些設備進行遠程管理,則會因為TELNET連接資源被佔用而失敗。
1.21 路由協議攻擊
網路設備之間為了交換路由信息,常常運行一些動態的路由協議,這些路由協議可以完成諸如路由表的建立,路由信息的分發等功能。常見的路由協議有RIP,OSPF,IS-IS,BGP等。這些路由協議在方便路由信息管理和傳遞的同時,也存在一些缺陷,如果攻擊者利用了路由協議的這些許可權,對網路進行攻擊,可能造成網路設備路由表紊亂(這足可以導致網路中斷),網路設備資源大量消耗,甚至導致網路設備癱瘓。
下面列舉一些常見路由協議的攻擊方式及原理:
1.21.1 針對RIP協議的攻擊
RIP,即路由信息協議,是通過周期性(一般情況下為30S)的路由更新報文來維護路由表的,一台運行RIP路由協議的路由器,如果從一個介面上接收到了一個路由更新報文,它就會分析其中包含的路由信息,並與自己的路由表作出比較,如果該路由器認為這些路由信息比自己所掌握的要有效,它便把這些路由信息引入自己的路由表中。
這樣如果一個攻擊者向一台運行RIP協議的路由器發送了人為構造的帶破壞性的路由更新報文,就很容易的把路由器的路由表搞紊亂,從而導致網路中斷。
如果運行RIP路由協議的路由器啟用了路由更新信息的HMAC驗證,則可從很大程度上避免這種攻擊。
1.21.2 針對OSPF路由協議的攻擊
OSPF,即開放最短路徑優先,是一種應用廣泛的鏈路狀態路由協議。該路由協議基於鏈路狀態演算法,具有收斂速度快,平穩,杜絕環路等優點,十分適合大型的計算機網路使用。OSPF路由協議通過建立鄰接關系,來交換路由器的本地鏈路信息,然後形成一個整網的鏈路狀態資料庫,針對該資料庫,路由器就可以很容易的計算出路由表。
可以看出,如果一個攻擊者冒充一台合法路由器與網路中的一台路由器建立鄰接關系,並向攻擊路由器輸入大量的鏈路狀態廣播(LSA,組成鏈路狀態資料庫的數據單元),就會引導路由器形成錯誤的網路拓撲結構,從而導致整個網路的路由表紊亂,導致整個網路癱瘓。
當前版本的WINDOWS 操作系統(WIN 2K/XP等)都實現了OSPF路由協議功能,因此一個攻擊者可以很容易的利用這些操作系統自帶的路由功能模塊進行攻擊。
跟RIP類似,如果OSPF啟用了報文驗證功能(HMAC驗證),則可以從很大程度上避免這種攻擊。
1.21.3 針對IS-IS路由協議的攻擊
IS-IS路由協議,即中間系統到中間系統,是ISO提出來對ISO的CLNS網路服務進行路由的一種協議,這種協議也是基於鏈路狀態的,原理與OSPF類似。IS-IS路由協議經過 擴展,可以運行在IP網路中,對IP報文進行選路。這種路由協議也是通過建立鄰居關系,收集路由器本地鏈路狀態的手段來完成鏈路狀態資料庫同步的。該協議的鄰居關系建立比OSPF簡單,而且也省略了OSPF特有的一些特性,使該協議簡單明了,伸縮性更強。
對該協議的攻擊與OSPF類似,通過一種模擬軟體與運行該協議的路由器建立鄰居關系,然後傳頌給攻擊路由器大量的鏈路狀態數據單元(LSP),可以導致整個網路路由器的鏈路狀態資料庫不一致(因為整個網路中所有路由器的鏈路狀態資料庫都需要同步到相同的狀態),從而導致路由表與實際情況不符,致使網路中斷。
與OSPF類似,如果運行該路由協議的路由器啟用了IS-IS協議單元(PDU)HMAC驗證功能,則可以從很大程度上避免這種攻擊。
1.22 針對設備轉發表的攻擊
為了合理有限的轉發數據,網路設備上一般都建立一些寄存器表項,比如MAC地址表,ARP表,路由表,快速轉發表,以及一些基於更多報文頭欄位的表格,比如多層交換表,流項目表等。這些表結構都存儲在設備本地的內存中,或者晶元的片上內存中,數量有限。如果一個攻擊者通過發送合適的數據報,促使設備建立大量的此類表格,就會使設備的存儲結構消耗盡,從而不能正常的轉發數據或崩潰。
下面針對幾種常見的表項,介紹其攻擊原理:
1.22.1 針對MAC地址表的攻擊
MAC地址表一般存在於乙太網交換機上,乙太網通過分析接收到的數據幀的目的MAC地址,來查本地的MAC地址表,然後作出合適的轉發決定。
這些MAC地址表一般是通過學習獲取的,交換機在接收到一個數據幀後,有一個學習的過程,該過程是這樣的:
a) 提取數據幀的源MAC地址和接收到該數據幀的埠號;
查MAC地址表,看該MAC地址是否存在,以及對應的埠是否符合;
c) 如果該MAC地址在本地MAC地址表中不存在,則創建一個MAC地址表項;
d) 如果存在,但對應的出埠跟接收到該數據幀的埠不符,則更新該表;
e) 如果存在,且埠符合,則進行下一步處理。
分析這個過程可以看出,如果一個攻擊者向一台交換機發送大量源MAC地址不同的數據幀,則該交換機就可能把自己本地的MAC地址表學滿。一旦MAC地址表溢出,則交換機就不能繼續學習正確的MAC表項,結果是可能產生大量的網路冗餘數據,甚至可能使交換機崩潰。
而構造一些源MAC地址不同的數據幀,是非常容易的事情。
1.22.2 針對ARP表的攻擊
ARP表是IP地址和MAC地址的映射關系表,任何實現了IP協議棧的設備,一般情況下都通過該表維護IP地址和MAC地址的對應關系,這是為了避免ARP解析而造成的廣播數據報文對網路造成沖擊。ARP表的建立一般情況下是通過二個途徑:
1、 主動解析,如果一台計算機想與另外一台不知道MAC地址的計算機通信,則該計算機主動發ARP請求,通過ARP協議建立(前提是這兩台計算機位於同一個IP子網上);
2、 被動請求,如果一台計算機接收到了一台計算機的ARP請求,則首先在本地建立請求計算機的IP地址和MAC地址的對應表。
因此,如果一個攻擊者通過變換不同的IP地址和MAC地址,向同一台設備,比如三層交換機發送大量的ARP請求,則被攻擊設備可能會因為ARP緩存溢出而崩潰。
針對ARP表項,還有一個可能的攻擊就是誤導計算機建立正確的ARP表。根據ARP協議,如果一台計算機接收到了一個ARP請求報文,在滿足下列兩個條件的情況下,該計算機會用ARP請求報文中的源IP地址和源MAC地址更新自己的ARP緩存:
1、 如果發起該ARP請求的IP地址在自己本地的ARP緩存中;
2、 請求的目標IP地址不是自己的。
可以舉一個例子說明這個過程,假設有三台計算機A,B,C,其中B已經正確建立了A和C計算機的ARP表項。假設A是攻擊者,此時,A發出一個ARP請求報文,該請求報文這樣構造:
1、 源IP地址是C的IP地址,源MAC地址是A的MAC地址;
2、 請求的目標IP地址是A的IP地址。
這樣計算機B在收到這個ARP請求報文後(ARP請求是廣播報文,網路上所有設備都能收到),發現B的ARP表項已經在自己的緩存中,但MAC地址與收到的請求的源MAC地址不符,於是根據ARP協議,使用ARP請求的源MAC地址(即A的MAC地址)更新自己的ARP表。
這樣B的ARP混存中就存在這樣的錯誤ARP表項:C的IP地址跟A的MAC地址對應。這樣的結果是,B發給C的數據都被計算機A接收到。
1.22.3 針對流項目表的攻擊
有的網路設備為了加快轉發效率,建立了所謂的流緩存。所謂流,可以理解為一台計算機的一個進程到另外一台計算機的一個進程之間的數據流。如果表現在TCP/IP協議上,則是由(源IP地址,目的IP地址,協議號,源埠號,目的埠號)五元組共同確定的所有數據報文。
一個流緩存表一般由該五元組為索引,每當設備接收到一個IP報文後,會首先分析IP報頭,把對應的五元組數據提取出來,進行一個HASH運算,然後根據運算結果查詢流緩存,如果查找成功,則根據查找的結果進行處理,如果查找失敗,則新建一個流緩存項,查路由表,根據路由表查詢結果填完整這個流緩存,然後對數據報文進行轉發(具體轉發是在流項目創建前還是創建後並不重要)。
可以看出,如果一個攻擊者發出大量的源IP地址或者目的IP地址變化的數據報文,就可能導致設備創建大量的流項目,因為不同的源IP地址和不同的目標IP地址對應不同的流。這樣可能導致流緩存溢出
9. 網路安全的原理
網路安全的原理:網路是指以共享資源為目的,利用通信手段把地域上相對分散的若干獨立的計算機系統、終端設備和數據設備連接起來,並在協議的控制下進行數據交換的系統,計算機網路的根本目的在於資源共享,通信網路是實現網路資源共享的途徑,因此,計算機網路是安全的。
要使網路能正常地實現資源共享功能,首先要保證網路的硬體、軟體能正常運行,然後要保證數據信息交換的安全。從前面兩節可以看到,由於資源共享的濫用,導致了網路的安全問題。因此網路安全的技術途徑就是要實行有限制的共享。
網路安全通常指計算機網路的安全,實際上也可以指計算機通信網路的安全。計算機通信網路是將若乾颱具有獨立功能的計算機通過通信設備及傳輸媒體互連起來,在通信軟體的支持下,實現計算機間的信息傳輸與交換的系統。
網路安全在不同的應用環境下有不同的解釋。針對網路中的一個運行系統而言,網路安全就是指信息處理和傳輸的安全。它包括硬體系統的安全、可靠運行,操作系統和應用軟體的安全,資料庫系統的安全,電磁信息外露的防護等。狹義的網路安全,側重於網路傳輸的安全。
10. 簡述網路安全策略的概念及制定安全策略的原則
網路的安全策略1.引言
隨著計算機網路的不斷發展,全球信息化已成為人類發展的大趨勢。但由於計算機網路具有聯結形式多樣性、終端分布不均勻性和網路的開放性、互連性等特徵,致使網路易受黑客、怪客、惡意軟體和其他不軌的攻擊,所以網上信息的安全和保密是一個至關重要的問題。對於軍用的自動化指揮網路、C3I系統和銀行等傳輸敏感數據的計算機網路系統而言,其網上信息的安全和保密尤為重要。因此,上述的網路必須有足夠強的安全措施,否則該網路將是個無用、甚至會危及國家安全的網路。無論是在區域網還是在廣域網中,都存在著自然和人為等諸多因素的脆弱性和潛在威脅。故此,網路的安全措施應是能全方位地針對各種不同的威脅和脆弱性,這樣才能確保網路信息的保密性、完整性和可用性。
2.計算網路面臨的威脅
計算機網路所面臨的威脅大體可分為兩種:一是對網路中信息的威脅;二是對網路中設備的威脅。影響計算機網路的因素很多,有些因素可能是有意的,也可能是無意的;可能是人為的,也可能是非人為的;可能是外來黑客對網路系統資源的非法使有,歸結起來,針對網路安全的威脅主要有三:
(1)人為的無意失誤:如操作員安全配置不當造成的安全漏洞,用戶安全意識不強,用戶口令選擇不慎,用戶將自己的帳號隨意轉借他人或與別人共享等都會對網路安全帶來威脅。
(2)人為的惡意攻擊:這是計算機網路所面臨的最大威脅,敵手的攻擊和計算機犯罪就屬於這一類。此類攻擊又可以分為以下兩種:一種是主動攻擊,它以各種方式有選擇地破壞信息的有效性和完整性;另一類是被動攻擊,它是在不影響網路正常工作的情況下,進行截獲、竊取、破譯以獲得重要機密信息。這兩種攻擊均可對計算機網路造成極大的危害,並導致機密數據的泄漏。
(3)網路軟體的漏洞和「後門」:網路軟體不可能是百分之百的無缺陷和無漏洞的,然而,這些漏洞和缺陷恰恰是黑客進行攻擊的首選目標,曾經出現過的黑客攻入網路內部的事件,這些事件的大部分就是因為安全措施不完善所招致的苦果。另外,軟體的「後門」都是軟體公司的設計編程人員為了自便而設置的,一般不為外人所知,但一旦「後門」洞開,其造成的後果將不堪設想。
3.計算機網路的安全策略
3.1 物理安全策略
物理安全策略的目的是保護計算機系統、網路伺服器、列印機等硬體實體和通信鏈路免受自然災害、人為破壞和搭線攻擊;驗證用戶的身份和使用許可權、防止用戶越權操作;確保計算機系統有一個良好的電磁兼容工作環境;建立完備的安全管理制度,防止非法進入計算機控制室和各種偷竊、破壞活動的發生。
抑制和防止電磁泄漏(即TEMPEST技術)是物理安全策略的一個主要問題。目前主要防護措施有兩類:一類是對傳導發射的防護,主要採取對電源線和信號線加裝性能良好的濾波器,減小傳輸阻抗和導線間的交叉耦合。另一類是對輻射的防護,這類防護措施又可分為以下兩種:一是採用各種電磁屏蔽措施,如對設備的金屬屏蔽和各種接插件的屏蔽,同時對機房的下水管、暖氣管和金屬門窗進行屏蔽和隔離;二是干擾的防護措施,即在計算機系統工作的同時,利用干擾裝置產生一種與計算機系統輻射相關的偽雜訊向空間輻射來掩蓋計算機系統的工作頻率和信息特徵。
3.2 訪問控制策略
訪問控制是網路安全防範和保護的主要策略,它的主要任務是保證網路資源不被非法使用和非常訪問。它也是維護網路系統安全、保護網路資源的重要手段。各種安全策略必須相互配合才能真正起到保護作用,但訪問控制可以說是保證網路安全最重要的核心策略之一。下面我們分述各種訪問控制策略。 3.2.1 入網訪問控制
入網訪問控制為網路訪問提供了第一層訪問控制。它控制哪些用戶能夠登錄到伺服器並獲取網路資源,控制准許用戶入網的時間和准許他們在哪台工作站入網。
用戶的入網訪問控制可分為三個步驟:用戶名的識別與驗證、用戶口令的識別與驗證、用戶帳號的預設限制檢查。三道關卡中只要任何一關未過,該用戶便不能進入該網路。
對網路用戶的用戶名和口令進行驗證是防止非法訪問的第一道防線。用戶注冊時首先輸入用戶名和口令,伺服器將驗證所輸入的用戶名是否合法。如果驗證合法,才繼續驗證用戶輸入的口令,否則,用戶將被拒之網路之外。用戶的口令是用戶入網的關鍵所在。為保證口令的安全性,用戶口令不能顯示在顯示屏上,口令長度應不少於6個字元,口令字元最好是數字、字母和其他字元的混合,用戶口令必須經過加密,加密的方法很多,其中最常見的方法有:基於單向函數的口令加密,基於測試模式的口令加密,基於公鑰加密方案的口令加密,基於平方剩餘的口令加密,基於多項式共享的口令加密,基於數字簽名方案的口令加密等。經過上述方法加密的口令,即使是系統管理員也難以得到它。用戶還可採用一次性用戶口令,也可用攜帶型驗證器(如智能卡)來驗證用戶的身份。
網路管理員應該可以控制和限制普通用戶的帳號使用、訪問網路的時間、方式。用戶名或用戶帳號是所有計算機系統中最基本的安全形式。用戶帳號應只有系統管理員才能建立。用戶口令應是每用戶訪問網路所必須提交的「證件」、用戶可以修改自己的口令,但系統管理員應該可以控制口令的以下幾個方面的限制:最小口令長度、強制修改口令的時間間隔、口令的唯一性、口令過期失效後允許入網的寬限次數。
用戶名和口令驗證有效之後,再進一步履行用戶帳號的預設限制檢查。網路應能控制用戶登錄入網的站點、限制用戶入網的時間、限制用戶入網的工作站數量。當用戶對交費網路的訪問「資費」用盡時,網路還應能對用戶的帳號加以限制,用戶此時應無法進入網路訪問網路資源。網路應對所有用戶的訪問進行審計。如果多次輸入口令不正確,則認為是非法用戶的入侵,應給出報警信息。
3.2.2 網路的許可權控制
網路的許可權控制是針對網路非法操作所提出的一種安全保護措施。用戶和用戶組被賦予一定的許可權。網路控制用戶和用戶組可以訪問哪些目錄、子目錄、文件和其他資源。可以指定用戶對這些文件、目錄、設備能夠執行哪些操作。受託者指派和繼承許可權屏蔽(IRM)可作為其兩種實現方式。受託者指派控制用戶和用戶組如何使用網路伺服器的目錄、文件和設備。繼承許可權屏蔽相當於一個過濾器,可以限制子目錄從父目錄那裡繼承哪些許可權。我們可以根據訪問許可權將用戶分為以下幾類:(1)特殊用戶(即系統管理員);(2)一般用戶,系統管理員根據他們的實際需要為他們分配操作許可權;(3)審計用戶,負責網路的安全控制與資源使用情況的審計。用戶對網路資源的訪問許可權可以用一個訪問控製表來描述。
3.2.3 目錄級安全控制
網路應允許控制用戶對目錄、文件、設備的訪問。用戶在目錄一級指定的許可權對所有文件和子目錄有效,用戶還可進一步指定對目錄下的子目錄和文件的許可權。對目錄和文件的訪問許可權一般有八種:系統管理員許可權(Supervisor)、讀許可權(Read)、寫許可權(Write)、創建許可權(Create)、刪除許可權(Erase)、修改許可權(Modify)、文件查找許可權(File Scan)、存取控制許可權(Access Control)。用戶對文件或目標的有效許可權取決於以下二個因素:用戶的受託者指派、用戶所在組的受託者指派、繼承許可權屏蔽取消的用戶許可權。一個網路系統管理員應當為用戶指定適當的訪問許可權,這些訪問許可權控制著用戶對伺服器的訪問。八種訪問許可權的有效組合可以讓用戶有效地完成工作,同時又能有效地控制用戶對伺服器資源的訪問 ,從而加強了網路和伺服器的安全性。
3.2.4 屬性安全控制
當用文件、目錄和網路設備時,網路系統管理員應給文件、目錄等指定訪問屬性。屬性安全控制可以將給定的屬性與網路伺服器的文件、目錄和網路設備聯系起來。屬性安全在許可權安全的基礎上提供更進一步的安全性。網路上的資源都應預先標出一組安全屬性。用戶對網路資源的訪問許可權對應一張訪問控製表,用以表明用戶對網路資源的訪問能力。屬性設置可以覆蓋已經指定的任何受託者指派和有效許可權。屬性往往能控制以下幾個方面的許可權:向某個文件寫數據、拷貝一個文件、刪除目錄或文件、查看目錄和文件、執行文件、隱含文件、共享、系統屬性等。網路的屬性可以保護重要的目錄和文件,防止用戶對目錄和文件的誤刪除、、執行修改、顯示等。
3.2.5 網路伺服器安全控制
網路允許在伺服器控制台上執行一系列操作。用戶使用控制台可以裝載和卸載模塊,可以安裝和刪除軟體等操作。網路伺服器的安全控制包括可以設置口令鎖定伺服器控制台,以防止非法用戶修改、刪除重要信息或破壞數據;可以設定伺服器登錄時間限制、非法訪問者檢測和關閉的時間間隔。
3.2.6 網路監測和鎖定控制
網路管理員應對網路實施監控,伺服器應記錄用戶對網路資源的訪問,對非法的網路訪問,伺服器應以圖形或文字或聲音等形式報警,以引起網路管理員的注意。如果不法之徒試圖進入網路,網路伺服器應會自動記錄企圖嘗試進入網路的次數,如果非法訪問的次數達到設定數值,那麼該帳戶將被自動鎖定。
3.2.7 網路埠和節點的安全控制
網路中伺服器的埠往往使用自動回呼設備、靜默數據機加以保護,並以加密的形式來識別節點的身份。自動回呼設備用於防止假冒合法用戶,靜默數據機用以防範黑客的自動撥號程序對計算機進行攻擊。網路還常對伺服器端和用戶端採取控制,用戶必須攜帶證實身份的驗證器(如智能卡、磁卡、安全密碼發生器)。在對用戶的身份進行驗證之後,才允許用戶進入用戶端。然後,用戶端和伺服器端再進行相互驗證。
3.2.8 防火牆控制
防火牆是近期發展起來的一種保護計算機網路安全的技術性措施,它是一個用以阻止網路中的黑客訪問某個機構網路的屏障,也可稱之為控制進/出兩個方向通信的門檻。在網路邊界上通過建立起來的相應網路通信監控系統來隔離內部和外部網路,以阻檔外部網路的侵入。目前的防火牆主要有以下三種類型;
(1)包過濾防火牆:包過濾防火牆設置在網路層,可以在路由器上實現包過濾。首先應建立一定數量的信息過濾表,信息過濾表是以其收到的數據包頭信息為基礎而建成的。信息包頭含有數據包源IP地址、目的IP地址、傳輸協議類型(TCP、UDP、ICMP等)、協議源埠號、協議目的埠號、連接請求方向、ICMP報文類型等。當一個數據包滿足過濾表中的規則時,則允許數據包通過,否則禁止通過。這種防火牆可以用於禁止外部不合法用戶對內部的訪問,也可以用來禁止訪問某些服務類型。但包過濾技術不能識別有危險的信息包,無法實施對應用級協議的處理,也無法處理UDP、RPC或動態的協議。
(2)代理防火牆:代理防火牆又稱應用層網關級防火牆,它由代理伺服器和過濾路由器組成,是目前較流行的一種防火牆。它將過濾路由器和軟體代理技術結合在一起。過濾路由器負責網路互連,並對數據進行嚴格選擇,然後將篩選過的數據傳送給代理伺服器。代理伺服器起到外部網路申請訪問內部網路的中間轉接作用,其功能類似於一個數據轉發器,它主要控制哪些用戶能訪問哪些服務類型。當外部網路向內部網路申請某種網路服務時,代理伺服器接受申請,然後它根據其服務類型、服務內容、被服務的對象、服務者申請的時間、申請者的域名范圍等來決定是否接受此項服務,如果接受,它就向內部網路轉發這項請求。代理防火牆無法快速支持一些新出現的業務(如多媒體)。現要較為流行的代理伺服器軟體是WinGate和Proxy Server。
(3)雙穴主機防火牆:該防火牆是用主機來執行安全控制功能。一台雙穴主機配有多個網卡,分別連接不同的網路。雙穴主機從一個網路收集數據,並且有選擇地把它發送到另一個網路上。網路服務由雙穴主機上的服務代理來提供。內部網和外部網的用戶可通過雙穴主機的共享數據區傳遞數據,從而保護了內部網路不被非法訪問。
4.信息加密策略
信息加密的目的是保護網內的數據、文件、口令和控制信息,保護網上傳輸的數據。網路加密常用的方法有鏈路加密、端點加密和節點加密三種。鏈路加密的目的是保護網路節點之間的鏈路信息安全;端-端加密的目的是對源端用戶到目的端用戶的數據提供保護;節點加密的目的是對源節點到目的節點之間的傳輸鏈路提供保護。用戶可根據網路情況酌情選擇上述加密方式。
信息加密過程是由形形 色色的加密演算法來具體實施,它以很小的代價提供很大的安全保護。在多數情況下,信息加密是保證信息機密性的唯一方法。據不完全統計,到目前為止,已經公開發表的各種加密演算法多達數百種。如果按照收發雙方密鑰是否相同來分類,可以將這些加密演算法分為常規密碼演算法和公鑰密碼演算法。
在常規密碼中,收信方和發信方使用相同的密鑰,即加密密鑰和解密密鑰是相同或等價的。比較著名的常規密碼演算法有:美國的DES及其各種變形,比如Triple DES、GDES、New DES和DES的前身Lucifer; 歐洲的IDEA;日本的FEAL-N、LOKI-91、Skipjack、RC4、RC5以及以代換密碼和轉輪密碼為代表的古典密碼等。在眾多的常規密碼中影響最大的是DES密碼。
常規密碼的優點是有很強的保密強度,且經受住時間的檢驗和攻擊,但其密鑰必須通過安全的途徑傳送。因此,其密鑰管理成為系統安全的重要因素。
在公鑰密碼中,收信方和發信方使用的密鑰互不相同,而且幾乎不可能從加密密鑰推導出解密密鑰。比較著名的公鑰密碼演算法有:RSA、背包密碼、McEliece密碼、Diffe-Hellman、Rabin、Ong-Fiat-Shamir、零知識證明的演算法、橢園曲線、EIGamal演算法等等。最有影響的公鑰密碼演算法是RSA,它能抵抗到目前為止已知的所有密碼攻擊。
公鑰密碼的優點是可以適應網路的開放性要求,且密鑰管理問題也較為簡單,尤其可方便的實現數字簽名和驗證。但其演算法復雜。加密數據的速率較低。盡管如此,隨著現代電子技術和密碼技術的發展,公鑰密碼演算法將是一種很有前途的網路安全加密體制。
當然在實際應用中人們通常將常規密碼和公鑰密碼結合在一起使用,比如:利用DES或者IDEA來加密信息,而採用RSA來傳遞會話密鑰。如果按照每次加密所處理的比特來分類,可以將加密演算法分為序列密碼和分組密碼。前者每次只加密一個比特而後者則先將信息序列分組,每次處理一個組。 密碼技術是網路安全最有效的技術之一。一個加密網路,不但可以防止非授權用戶的搭線竊聽和入網,而且也是對付惡意軟體的有效方法之一。
5. 網路安全管理策略
在網路安全中,除了採用上述技術措施之外,加強網路的安全管理,制定有關規章制度,對於確保網路的安全、可靠地運行,將起到十分有效的作用。
網路的安全管理策略包括:確定安全管理等級和安全管理范圍;制訂有關網路操作使用規程和人員出入機房管理制度;制定網路系統的維護制度和應急措施等。
6. 結束語
隨著計算機技術和通信技術的發展,計算機網路將日益成為工業、農業和國防等方面的重要信息交換手段,滲透到社會生活的各個領域。因此,認清網路的脆弱性和潛在威脅,採取強有力的安全策略,對於保障網路的安全性將變得十分重要。