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网络安全的转发原理

发布时间:2022-06-08 14:29:42

1. 交换机数据转发原理

1.端口交换

端口交换技术最早出现在插槽式的集线器中,这类集线器的背板通常划分有多条以太网段(每条网段为一个广播域),不用网桥或路由连接,网络之间是互不相通的。以大主模块插入后通常被分配到某个背板的网段上,端口交换用于将以太模块的端口在背板的多个网段之间进行分配、平衡。根据支持的程度,端口交换还可细分为:

·模块交换:将整个模块进行网段迁移。

·端口组交换:通常模块上的端口被划分为若干组,每组端口允许进行网段迁移。

·端口级交换:支持每个端口在不同网段之间进行迁移。这种交换技术是基于

OSI第一层上完成的,具有灵活性和负载平衡能力等优点。如果配置得当,那么还可以在一定程度进行客错,但没有改变共享传输介质的特点,自而未能称之为真正的交换。

2.帧交换

帧交换是目前应用最广的局域网交换技术,它通过对传统传输媒介进行微分段,提供并行传送的机制,以减小冲突域,获得高的带宽。一般来讲每个公司的产品的实现技术均会有差异,但对网络帧的处理方式一般有以下几种:

·直通交换:提供线速处理能力,交换机只读出网络帧的前14个字节,便将网络帧传送到相应的端口上。

·存储转发:通过对网络帧的读取进行验错和控制。

前一种方法的交换速度非常快,但缺乏对网络帧进行更高级的控制,缺乏智能性和安全性,同时也无法支持具有不同速率的端口的交换。因此,各厂商把后一种技术作为重点。有的厂商甚至对网络帧进行分解,将帧分解成固定大小的信元,该信元处理极易用硬件实现,处理速度快,同时能够完成高级控制功能(如美国MADGE公司的LET集线器),如优先级控制。

3.信元交换

ATM技术代表了网络和通讯技术发展的未来方向,也是解决目前网络通信中众多难题的一剂“良药”,ATM采用固定长度53个字节的信元交换。由于长度固定,因而便于用硬件实现。ATM采用专用的非差别连接,并行运行,可以通过一个交换机同时建立多个节点,但并不会影响每个节点之间的通信能力。ATM还容许在源节点和目标、节点建立多个虚拟链接,以保障足够的带宽和容错能力。ATM采用了统计时分电路进行复用,因而能大大提高通道的利用率。ATM的带宽可以达到25M、155M、622M甚至数Gb的传输能力。

2. 请教下:网络数据传输的原理

数据在网络上是以"帧"为单位进行传输。
帧由多个部分组成,不同的部分对应不同的信息,从而实现相应的功能。
帧是根据通信所使用的协议,由网络驱动程序按照一定规则生成的,然后通过网卡发送到网络中,通过网线传送到目的主机。
在目的主机一端按照同样的通信协议执行相反的过程。接收端机器的网卡捕获到这些帧,并告诉操作系统有新的帧到达,然后对其进行存储。
在正常情况下,网卡读入一帧并进行检查。
如果帧中携带的目的地址(这里的目的地址是指物理地址而非IP地址,该地址是网络设备的唯一标志)和自己的物理地址一致,或者是广播地址(被设定为一次性发送到网络所有主机的特殊地址,当目标地址为该地址时,所有的网卡都会接收该帧),网卡通过产生一个硬件中断引起操作系统注意,然后将帧中所包含的数据传送给系统进一步处理;否则就将这个帧丢弃。

3. 计算机网络存储转发的原理

计算机网络存储转发的原理是从"Preamble"字段开始,一直到最后的CRC,当这个完整的帧收取完成,把收到的分组放入缓存,之后交换机开始启动转发进程,根据接收帧所示的DMAC,也就是目标MAC地址来决定转发策略。

CRC的作用是对前面的数据进行校验,防止出错。由于存储转发 只有当收取了整个帧之后才开始转发进程,所以当收取到CRC字段的时候,可以进行错误的校验。

交换机把已经收到的数据进行CRC计算,把计算出来的值同接收到的CRC字段的值进行比较,如果两者相同则说明数据没有被破坏,如果不同则说明已经破坏。

也即ACL访问控制列表的功能,访问控制列表主要是通过策略来对数据进行控制,ACL所涉及的控制层面从OSI的第二层到第七层都有。

既然存储转发把整个帧都存储下来了,那么可以想象如果交换机拥有了处理多层数据的能力就可以执行ACL了,毕竟ACL所参照的目标在接收的帧中都已经存在了。

(3)网络安全的转发原理扩展阅读

正因如此,存储转发方式在数据处理时延时大,这是它的不足,但是它可以对进入交换机的数据包进行错误检测,并且能支持不同速度的输入/输出端口间的交换,可有效地改善网络性能。

它的另一优点就是这种交换方式支持不同速度端口间的转换,保持高速端口和低速端口间协同工作。实现的办法是将10Mbps低速包存储起来,再通过100Mbps速率转发到端口上。

在分组交换中就用到了“存储转发”,即当用户所要发送的数据被分成若干个数据包,并且加上对应的地址信息和控制信息后,先存储起来,通过网络中的交换机或路由器找到网络中的空闲线路,然后再进行传送。“存储转发”使得分组交换的线路利用率较电路交换要高。

当报文交换技术的通信双方不在同一物理网络时,则将准备好的报文经由一定的路由选择机制通过中间节点传给接收方。此时,中间节点不再只是起连接的作用,其还具有存储和处理数据的能力。

在报文交换系统中,由于一次交换处理的数据量大,因而需要对通信处理的存储和处理能力提出较高的要求,使得通信成本大大增加。

且这种系统还易造成堵塞,灵活性和可靠性都会下降。同时,数据交换过程中出现差错的可能性也很大,且检测困难。

4. 网络安全的技术原理

网络安全性问题关系到未来网络应用的深入发展,它涉及安全策略、移动代码、指令保护、密码学、操作系统、软件工程和网络安全管理等内容。一般专用的内部网与公用的互联网的隔离主要使用“防火墙”技 术。
“防火墙”是一种形象的说法,其实它是一种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,从而保护内部网免受非法用户的侵入。
能够完成“防火墙”工作的可以是简单的隐蔽路由器,这种“防火墙”如果是一台普通的路由器则仅能起到一种隔离作用。隐蔽路由器也可以在互联网协议端口级上阻止网间或主机间通信,起到一定的过滤作用。 由于隐蔽路由器仅仅是对路由器的参数做些修改,因而也有人不把它归入“防火墙”一级的措施。
真正意义的“防火墙”有两类,一类被称为标准“防火墙”;一类叫双家网关。标准”防火墙”系统包括一个Unix工作站,该工作站的两端各有一个路由器进行缓冲。其中一个路由器的接口是外部世界,即公用网;而另一个则联接内部网。标准“防火墙”使用专门的软件,并要求较高的管理水平,而且在信息传输上有一定的延迟。而双家网关则是对标准“防火墙”的扩充。双家网关又称堡垒主机或应用层网关,它是一个单个的系统,但却能同时完成标准“防火墙”的所有功能。其优点是能运行更复杂的应用,同时防止在互联网和内部系统之间建立的任何直接的连接,可以确保数据包不能直接从外部网络到达内部网络,反之亦然。
随着“防火墙”技术的进步,在双家网关的基础上又演化出两种“防火墙”配置,一种是隐蔽主机网关,另一种是隐蔽智能网关(隐蔽子网)。隐蔽主机网关当前也许是一种常见的“防火墙”配置。顾名思义,这种配置一方面将路由器进行隐藏,另一方面在互联网和内部网之间安装堡垒主机。堡垒主机装在内部网上,通过路由器的配置,使该堡垒主机成为内部网与互联网进行通信的唯一系统。目前技术最为复杂而且安全级别最高的”防火墙”当属隐蔽智能网关。所谓隐蔽智能网关是将网关隐藏在公共系统之后,它是互联网用户唯一能见到的系统。所有互联网功能则是经过这个隐藏在公共系统之后的保护软件来进行的。一般来说,这种“防火墙”是最不容易被破坏的。
与“防火墙”配合使用的安全技术还有数据加密技术。数据加密技术是为提高信息系统及数据的安全性和保密性,防止秘密数据被外部破坏所采用的主要技术手段之一。随着信息技术的发展,网络安全与信息保密日益引起人们的关注。各国除了从法律上、管理上加强数据的安全保护外,从技术上分别在软件和硬件两方面采取措施,推动着数据加密技术和物理防范技术的不断发展。按作用不同,数据加密技术主要分为数据传输、数据存储、数据完整性的鉴别以及密钥管理技术4种。
与数据加密技术紧密相关的另一项技术则是智能卡技术。所谓智能卡就是密钥的一种媒体,一般就像信用卡一样,由授权用户所持有并由该用户赋予它一个口令或密码字。该密码字与内部网络服务器上注册的密码一致。当口令与身份特征共同使用时,智能卡的保密性能还是相当有效的。
这些网络安全和数据保护的防范措施都有一定的限度,并不是越安全就越可靠。因而,看一个内部网是否安全时不仅要考虑其手段,而更重要的是对该网络所采取的各种措施,其中不仅是物理防范,而且还有人员素质等其他“软”因素,进行综合评估,从而得出是否安全的结论。
安全服务
对等实体认证服务
访问控制服务
数据保密服务
数据完整性服务
数据源点认证服务
禁止否认服务
安全机制
加密机制
数字签名机制
访问控制机制
数据完整性机制
认证机制
信息流填充机制
路由控制机制
公证机制

5. 计算机网络基础-网络安全

交换机与集线器的区别主要有以下三点:

1. 简述交换机和集线器的工作原理及区别。
首先,从OSI体系结构来看,集线器属于OSI的第一层物理层设备,而交换机属于OSI的第二层数据链路层设备,这就意味着集线器只是对数据的传输起到同步,放大和整形的作用,对数据传输中的短帧、碎片等无法进行有效的处理,不能保证数据传输的完整性 和正确性;而交换机还可以过滤短帧、碎片等。

其次,从工作方式来看,集线器是一种广播模式,也就是说集线器的某个端口工作的时候,其他所有端口都能够收听到信息,容易产生广播风暴,当网络较大时网络性能会受到很大的影响,而当交换机工作的时候,只有发出请求的端口和目的端口之间相互响应而不影响 其他端口,因此交换机就能够隔离冲突域和有效的抑制广播风暴的产生。

最后,从带宽来看,集线器不管有多少个端口,所有端口都是共享一条带宽,在同一时刻只能有二个端口传送数据,其他端口只能等待,同时集线器只能工作在半双工模式下;而对于交换机而言,每个端口都有一条独占的带宽,当二个端口工作时并不影响其他端口的工 作,同时交换机不但可以工作在半双工模式下而且可以工作在全双工模式下。

综上所述,集线器的功能只是一个多端口的转发器,无论从哪个端口传出来的讯号都会整形再生放大后向所有的端口广播出去,并且所有的端口都会挤用同一个共享信带的带宽,造成数据量大时所有端口的带宽大幅减少;而交换机相当于多端口桥,它为用户提供的是独 占的点对点的连接,数据包只发向目的端口而不会向所有端口发送,这样减少了信号在网络发生碰撞,而且交换机上的所有端口均有独享的信道带宽,从这之中我们可看出用户采用交换机所独具的优点。

2.简述为何网络路由器比网桥的时延更长。
路由器是基于软件的工作方式的
网桥,现在基本是交换机,是基于ASSIC硬件的方式。

6. 1.从网络的工作原理,网络应用与网络安全三个方面谈谈你对网络的认识。 2.谈谈你对网络检索工具的认识。

网络的工作原理就是OSI七层模型,
网络管理、网络服务器配置与管理、路由交换机配置与管理、构建企业网络、网络综合布线技术、网络测试与故障诊断、网络入侵的检测与防范

网络检索工具
网络检索工具大致可分为三大类型:

(1)字典型查询工具。它用于查询网上用户名、Email、URL、服务器地址等。这类工具有:White Pages Directory、Internet Yellow Pages、Whois、DejaNews、FAQArchive等。

(2)索引型查询工具。它为网上信息资源建立索引,这类工具有:FTP资源的索引Archie,Gopher资源的索引Verronica、jughead,网上服务器的索引Wais等。

(3)交互式查询工具。它提供类似商用联机检索的网络信息查询服务。这类工具墓本可分为Gopher和WWW两类。

7. 路由器的转发的转发原理

转发发生在路由器上,分组到达路由器后,由路由器检查分组地址并将它转发到一个邻接的局域网(LAN)上。过滤功能过滤某些分组使它们不再通过路由器或桥接器转发出去。

路由器首先路由表中查找,判明是否知道如何将分组发送到下一个站点(路由器或主机),如果路由器不知道如何发送分组,通常将该分组丢弃;否则就根据路由表的相应表项将分组发送到下一个站点,如果目的网络直接与路由器连,路由器就把分组直接送到相应的端口上。



(7)网络安全的转发原理扩展阅读

因为某些原因,用户只能经过一个非安全的主机才能连接到一个安全的主机,在这种情况下,ssh提供了一个名为端口转发的功能。利用“端口转发”功能,用户就能够加强连接路由上非安全路段的安全性。用户需要做的只是简单地在非安全主机上指定一个端口,非安全主机将通过这个端口与安全主机建立连接。

这就在本地主机和远程主机之间以那个非安全主机为跳板建立了一个直接的连接。用户可以对远程主机或者自己的本地主机上的端口设置端口转发功能。

如果把远程主机的一个端口转发到本地主机上的某个端口,需要使用ssh命令的-R选项,后面分别跟着本地端口、远程主机地址以及将要被转发的远程端口,彼此之间用冒号隔开。它的工作原理是分配一个套接字来监听远程方面的那个端口。

只要有连接建立在这个端口上,该连接就会被转发到一个安全的通道上,也就建立起一个从本地机器到远程端口的连接。

8. 网络攻击的一般原理和方法是什么

下载:http://download.csdn.net/source/274376
常见网络攻击原理

1.1 TCP SYN拒绝服务攻击

一般情况下,一个TCP连接的建立需要经过三次握手的过程,即:

1、 建立发起者向目标计算机发送一个TCP SYN报文;

2、 目标计算机收到这个SYN报文后,在内存中创建TCP连接控制块(TCB),然后向发起者回送一个TCP ACK报文,等待发起者的回应;

3、 发起者收到TCP ACK报文后,再回应一个ACK报文,这样TCP连接就建立起来了。
利用这个过程,一些恶意的攻击者可以进行所谓的TCP SYN拒绝服务攻击:

1、 攻击者向目标计算机发送一个TCP SYN报文;

2、 目标计算机收到这个报文后,建立TCP连接控制结构(TCB),并回应一个ACK,等待发起者的回应;

3、 而发起者则不向目标计算机回应ACK报文,这样导致目标计算机一致处于等待状态。
可以看出,目标计算机如果接收到大量的TCP SYN报文,而没有收到发起者的第三次ACK回应,会一直等待,处于这样尴尬状态的半连接如果很多,则会把目标计算机的资源(TCB控制结构,TCB,一般情况下是有限的)耗尽,而不能响应正常的TCP连接请求。

1.2 ICMP洪水

正常情况下,为了对网络进行诊断,一些诊断程序,比如PING等,会发出ICMP响应请求报文(ICMP ECHO),接收计算机接收到ICMP ECHO后,会回应一个ICMP ECHO Reply报文。而这个过程是需要CPU处理的,有的情况下还可能消耗掉大量的资源,比如处理分片的时候。这样如果攻击者向目标计算机发送大量的ICMP ECHO报文(产生ICMP洪水),则目标计算机会忙于处理这些ECHO报文,而无法继续处理其它的网络数据报文,这也是一种拒绝服务攻击(DOS)。

1.3 UDP洪水

原理与ICMP洪水类似,攻击者通过发送大量的UDP报文给目标计算机,导致目标计算机忙于处理这些UDP报文而无法继续处理正常的报文。

1.4 端口扫描

根据TCP协议规范,当一台计算机收到一个TCP连接建立请求报文(TCP SYN)的时候,做这样的处理:

1、 如果请求的TCP端口是开放的,则回应一个TCP ACK报文,并建立TCP连接控制结构(TCB);
2、 如果请求的TCP端口没有开放,则回应一个TCP RST(TCP头部中的RST标志设为1)报文,告诉发起计算机,该端口没有开放。

相应地,如果IP协议栈收到一个UDP报文,做如下处理:

1、 如果该报文的目标端口开放,则把该UDP报文送上层协议(UDP)处理,不回应任何报文(上层协议根据处理结果而回应的报文例外);
2、 如果该报文的目标端口没有开放,则向发起者回应一个ICMP不可达报文,告诉发起者计算机该UDP报文的端口不可达。

利用这个原理,攻击者计算机便可以通过发送合适的报文,判断目标计算机哪些TCP或UDP端口是开放的,过程如下:

1、 发出端口号从0开始依次递增的TCP SYN或UDP报文(端口号是一个16比特的数字,这样最大为65535,数量很有限);
2、 如果收到了针对这个TCP报文的RST报文,或针对这个UDP报文的ICMP不可达报文,则说明这个端口没有开放;
3、 相反,如果收到了针对这个TCP SYN报文的ACK报文,或者没有接收到任何针对该UDP报文的ICMP报文,则说明该TCP端口是开放的,UDP端口可能开放(因为有的实现中可能不回应ICMP不可达报文,即使该UDP端口没有开放)。

这样继续下去,便可以很容易的判断出目标计算机开放了哪些TCP或UDP端口,然后针对端口的具体数字,进行下一步攻击,这就是所谓的端口扫描攻击。

1.5 分片IP报文攻击

为了传送一个大的IP报文,IP协议栈需要根据链路接口的MTU对该IP报文进行分片,通过填充适当的IP头中的分片指示字段,接收计算机可以很容易的把这些IP分片报文组装起来。
目标计算机在处理这些分片报文的时候,会把先到的分片报文缓存起来,然后一直等待后续的分片报文,这个过程会消耗掉一部分内存,以及一些IP协议栈的数据结构。如果攻击者给目标计算机只发送一片分片报文,而不发送所有的分片报文,这样攻击者计算机便会一直等待(直到一个内部计时器到时),如果攻击者发送了大量的分片报文,就会消耗掉目标计算机的资源,而导致不能相应正常的IP报文,这也是一种DOS攻击。

1.6 SYN比特和FIN比特同时设置

在TCP报文的报头中,有几个标志字段:
1、 SYN:连接建立标志,TCP SYN报文就是把这个标志设置为1,来请求建立连接;
2、 ACK:回应标志,在一个TCP连接中,除了第一个报文(TCP SYN)外,所有报文都设置该字段,作为对上一个报文的相应;
3、 FIN:结束标志,当一台计算机接收到一个设置了FIN标志的TCP报文后,会拆除这个TCP连接;
4、 RST:复位标志,当IP协议栈接收到一个目标端口不存在的TCP报文的时候,会回应一个RST标志设置的报文;
5、 PSH:通知协议栈尽快把TCP数据提交给上层程序处理。

正常情况下,SYN标志(连接请求标志)和FIN标志(连接拆除标志)是不能同时出现在一个TCP报文中的。而且RFC也没有规定IP协议栈如何处理这样的畸形报文,因此,各个操作系统的协议栈在收到这样的报文后的处理方式也不同,攻击者就可以利用这个特征,通过发送SYN和FIN同时设置的报文,来判断操作系统的类型,然后针对该操作系统,进行进一步的攻击。

1.7 没有设置任何标志的TCP报文攻击

正常情况下,任何TCP报文都会设置SYN,FIN,ACK,RST,PSH五个标志中的至少一个标志,第一个TCP报文(TCP连接请求报文)设置SYN标志,后续报文都设置ACK标志。有的协议栈基于这样的假设,没有针对不设置任何标志的TCP报文的处理过程,因此,这样的协议栈如果收到了这样的报文,可能会崩溃。攻击者利用了这个特点,对目标计算机进行攻击。

1.8 设置了FIN标志却没有设置ACK标志的TCP报文攻击

正常情况下,ACK标志在除了第一个报文(SYN报文)外,所有的报文都设置,包括TCP连接拆除报文(FIN标志设置的报文)。但有的攻击者却可能向目标计算机发送设置了FIN标志却没有设置ACK标志的TCP报文,这样可能导致目标计算机崩溃。

1.9 死亡之PING

TCP/IP规范要求IP报文的长度在一定范围内(比如,0-64K),但有的攻击计算机可能向目标计算机发出大于64K长度的PING报文,导致目标计算机IP协议栈崩溃。

1.10 地址猜测攻击

跟端口扫描攻击类似,攻击者通过发送目标地址变化的大量的ICMP ECHO报文,来判断目标计算机是否存在。如果收到了对应的ECMP ECHO REPLY报文,则说明目标计算机是存在的,便可以针对该计算机进行下一步的攻击。

1.11 泪滴攻击

对于一些大的IP包,需要对其进行分片传送,这是为了迎合链路层的MTU(最大传输单元)的要求。比如,一个4500字节的IP包,在MTU为1500的链路上传输的时候,就需要分成三个IP包。
在IP报头中有一个偏移字段和一个分片标志(MF),如果MF标志设置为1,则表面这个IP包是一个大IP包的片断,其中偏移字段指出了这个片断在整个IP包中的位置。例如,对一个4500字节的IP包进行分片(MTU为1500),则三个片断中偏移字段的值依次为:0,1500,3000。这样接收端就可以根据这些信息成功的组装该IP包。

如果一个攻击者打破这种正常情况,把偏移字段设置成不正确的值,即可能出现重合或断开的情况,就可能导致目标操作系统崩溃。比如,把上述偏移设置为0,1300,3000。这就是所谓的泪滴攻击。

1.12 带源路由选项的IP报文

为了实现一些附加功能,IP协议规范在IP报头中增加了选项字段,这个字段可以有选择的携带一些数据,以指明中间设备(路由器)或最终目标计算机对这些IP报文进行额外的处理。

源路由选项便是其中一个,从名字中就可以看出,源路由选项的目的,是指导中间设备(路由器)如何转发该数据报文的,即明确指明了报文的传输路径。比如,让一个IP报文明确的经过三台路由器R1,R2,R3,则可以在源路由选项中明确指明这三个路由器的接口地址,这样不论三台路由器上的路由表如何,这个IP报文就会依次经过R1,R2,R3。而且这些带源路由选项的IP报文在传输的过程中,其源地址不断改变,目标地址也不断改变,因此,通过合适的设置源路由选项,攻击者便可以伪造一些合法的IP地址,而蒙混进入网络。

1.13 带记录路由选项的IP报文

记录路由选项也是一个IP选项,携带了该选项的IP报文,每经过一台路由器,该路由器便把自己的接口地址填在选项字段里面。这样这些报文在到达目的地的时候,选项数据里面便记录了该报文经过的整个路径。
通过这样的报文可以很容易的判断该报文经过的路径,从而使攻击者可以很容易的寻找其中的攻击弱点。

1.14 未知协议字段的IP报文

在IP报文头中,有一个协议字段,这个字段指明了该IP报文承载了何种协议 ,比如,如果该字段值为1,则表明该IP报文承载了ICMP报文,如果为6,则是TCP,等等。目前情况下,已经分配的该字段的值都是小于100的,因此,一个带大于100的协议字段的IP报文,可能就是不合法的,这样的报文可能对一些计算机操作系统的协议栈进行破坏。

1.15 IP地址欺骗

一般情况下,路由器在转发报文的时候,只根据报文的目的地址查路由表,而不管报文的源地址是什么,因此,这样就 可能面临一种危险:如果一个攻击者向一台目标计算机发出一个报文,而把报文的源地址填写为第三方的一个IP地址,这样这个报文在到达目标计算机后,目标计算机便可能向毫无知觉的第三方计算机回应。这便是所谓的IP地址欺骗攻击。

比较着名的SQL Server蠕虫病毒,就是采用了这种原理。该病毒(可以理解为一个攻击者)向一台运行SQL Server解析服务的服务器发送一个解析服务的UDP报文,该报文的源地址填写为另外一台运行SQL Server解析程序(SQL Server 2000以后版本)的服务器,这样由于SQL Server 解析服务的一个漏洞,就可能使得该UDP报文在这两台服务器之间往复,最终导致服务器或网络瘫痪。

1.16 WinNuke攻击

NetBIOS作为一种基本的网络资源访问接口,广泛的应用于文件共享,打印共享,进程间通信(IPC),以及不同操作系统之间的数据交换。一般情况下,NetBIOS是运行在LLC2链路协议之上的,是一种基于组播的网络访问接口。为了在TCP/IP协议栈上实现NetBIOS,RFC规定了一系列交互标准,以及几个常用的TCP/UDP端口:

139:NetBIOS会话服务的TCP端口;
137:NetBIOS名字服务的UDP端口;
136:NetBIOS数据报服务的UDP端口。

WINDOWS操作系统的早期版本(WIN95/98/NT)的网络服务(文件共享等)都是建立在NetBIOS之上的,因此,这些操作系统都开放了139端口(最新版本的WINDOWS 2000/XP/2003等,为了兼容,也实现了NetBIOS over TCP/IP功能,开放了139端口)。

WinNuke攻击就是利用了WINDOWS操作系统的一个漏洞,向这个139端口发送一些携带TCP带外(OOB)数据报文,但这些攻击报文与正常携带OOB数据报文不同的是,其指针字段与数据的实际位置不符,即存在重合,这样WINDOWS操作系统在处理这些数据的时候,就会崩溃。

1.17 Land攻击

LAND攻击利用了TCP连接建立的三次握手过程,通过向一个目标计算机发送一个TCP SYN报文(连接建立请求报文)而完成对目标计算机的攻击。与正常的TCP SYN报文不同的是,LAND攻击报文的源IP地址和目的IP地址是相同的,都是目标计算机的IP地址。这样目标计算机接收到这个SYN报文后,就会向该报文的源地址发送一个ACK报文,并建立一个TCP连接控制结构(TCB),而该报文的源地址就是自己,因此,这个ACK报文就发给了自己。这样如果攻击者发送了足够多的SYN报文,则目标计算机的TCB可能会耗尽,最终不能正常服务。这也是一种DOS攻击。

1.18 Script/ActiveX攻击

Script是一种可执行的脚本,它一般由一些脚本语言写成,比如常见的JAVA SCRIPT,VB SCRIPT等。这些脚本在执行的时候,需要一个专门的解释器来翻译,翻译成计算机指令后,在本地计算机上运行。这种脚本的好处是,可以通过少量的程序写作,而完成大量的功能。

这种SCRIPT的一个重要应用就是嵌入在WEB页面里面,执行一些静态WEB页面标记语言(HTML)无法完成的功能,比如本地计算,数据库查询和修改,以及系统信息的提取等。这些脚本在带来方便和强大功能的同时,也为攻击者提供了方便的攻击途径。如果攻击者写一些对系统有破坏的SCRIPT,然后嵌入在WEB页面中,一旦这些页面被下载到本地,计算机便以当前用户的权限执行这些脚本,这样,当前用户所具有的任何权限,SCRIPT都可以使用,可以想象这些恶意的SCRIPT的破坏程度有多强。这就是所谓的SCRIPT攻击。

ActiveX是一种控件对象,它是建立在MICROSOFT的组件对象模型(COM)之上的,而COM则几乎是Windows操作系统的基础结构。可以简单的理解,这些控件对象是由方法和属性构成的,方法即一些操作,而属性则是一些特定的数据。这种控件对象可以被应用程序加载,然后访问其中的方法或属性,以完成一些特定的功能。可以说,COM提供了一种二进制的兼容模型(所谓二进制兼容,指的是程序模块与调用的编译环境,甚至操作系统没有关系)。但需要注意的是,这种对象控件不能自己执行,因为它没有自己的进程空间,而只能由其它进程加载,并调用其中的方法和属性,这时候,这些控件便在加载进程的进程空间运行,类似与操作系统的可加载模块,比如DLL库。

ActiveX控件可以嵌入在WEB页面里面,当浏览器下载这些页面到本地后,相应地也下载了嵌入在其中的ActiveX控件,这样这些控件便可以在本地浏览器进程空间中运行(ActiveX空间没有自己的进程空间,只能由其它进程加载并调用),因此,当前用户的权限有多大,ActiveX的破坏性便有多大。如果一个恶意的攻击者编写一个含有恶意代码的ActiveX控件,然后嵌入在WEB页面中,被一个浏览用户下载后执行,其破坏作用是非常大的。这便是所谓的ActiveX攻击。

1.19 Smurf攻击

ICMP ECHO请求包用来对网络进行诊断,当一台计算机接收到这样一个报文后,会向报文的源地址回应一个ICMP ECHO REPLY。一般情况下,计算机是不检查该ECHO请求的源地址的,因此,如果一个恶意的攻击者把ECHO的源地址设置为一个广播地址,这样计算机在恢复REPLY的时候,就会以广播地址为目的地址,这样本地网络上所有的计算机都必须处理这些广播报文。如果攻击者发送的ECHO 请求报文足够多,产生的REPLY广播报文就可能把整个网络淹没。这就是所谓的smurf攻击。

除了把ECHO报文的源地址设置为广播地址外,攻击者还可能把源地址设置为一个子网广播地址,这样,该子网所在的计算机就可能受影响。

1.20 虚拟终端(VTY)耗尽攻击

这是一种针对网络设备的攻击,比如路由器,交换机等。这些网络设备为了便于远程管理,一般设置了一些TELNET用户界面,即用户可以通过TELNET到该设备上,对这些设备进行管理。

一般情况下,这些设备的TELNET用户界面个数是有限制的,比如,5个或10个等。这样,如果一个攻击者同时同一台网络设备建立了5个或10个TELNET连接,这些设备的远程管理界面便被占尽,这样合法用户如果再对这些设备进行远程管理,则会因为TELNET连接资源被占用而失败。

1.21 路由协议攻击

网络设备之间为了交换路由信息,常常运行一些动态的路由协议,这些路由协议可以完成诸如路由表的建立,路由信息的分发等功能。常见的路由协议有RIP,OSPF,IS-IS,BGP等。这些路由协议在方便路由信息管理和传递的同时,也存在一些缺陷,如果攻击者利用了路由协议的这些权限,对网络进行攻击,可能造成网络设备路由表紊乱(这足可以导致网络中断),网络设备资源大量消耗,甚至导致网络设备瘫痪。

下面列举一些常见路由协议的攻击方式及原理:

1.21.1 针对RIP协议的攻击

RIP,即路由信息协议,是通过周期性(一般情况下为30S)的路由更新报文来维护路由表的,一台运行RIP路由协议的路由器,如果从一个接口上接收到了一个路由更新报文,它就会分析其中包含的路由信息,并与自己的路由表作出比较,如果该路由器认为这些路由信息比自己所掌握的要有效,它便把这些路由信息引入自己的路由表中。

这样如果一个攻击者向一台运行RIP协议的路由器发送了人为构造的带破坏性的路由更新报文,就很容易的把路由器的路由表搞紊乱,从而导致网络中断。

如果运行RIP路由协议的路由器启用了路由更新信息的HMAC验证,则可从很大程度上避免这种攻击。

1.21.2 针对OSPF路由协议的攻击

OSPF,即开放最短路径优先,是一种应用广泛的链路状态路由协议。该路由协议基于链路状态算法,具有收敛速度快,平稳,杜绝环路等优点,十分适合大型的计算机网络使用。OSPF路由协议通过建立邻接关系,来交换路由器的本地链路信息,然后形成一个整网的链路状态数据库,针对该数据库,路由器就可以很容易的计算出路由表。

可以看出,如果一个攻击者冒充一台合法路由器与网络中的一台路由器建立邻接关系,并向攻击路由器输入大量的链路状态广播(LSA,组成链路状态数据库的数据单元),就会引导路由器形成错误的网络拓扑结构,从而导致整个网络的路由表紊乱,导致整个网络瘫痪。

当前版本的WINDOWS 操作系统(WIN 2K/XP等)都实现了OSPF路由协议功能,因此一个攻击者可以很容易的利用这些操作系统自带的路由功能模块进行攻击。

跟RIP类似,如果OSPF启用了报文验证功能(HMAC验证),则可以从很大程度上避免这种攻击。

1.21.3 针对IS-IS路由协议的攻击

IS-IS路由协议,即中间系统到中间系统,是ISO提出来对ISO的CLNS网络服务进行路由的一种协议,这种协议也是基于链路状态的,原理与OSPF类似。IS-IS路由协议经过 扩展,可以运行在IP网络中,对IP报文进行选路。这种路由协议也是通过建立邻居关系,收集路由器本地链路状态的手段来完成链路状态数据库同步的。该协议的邻居关系建立比OSPF简单,而且也省略了OSPF特有的一些特性,使该协议简单明了,伸缩性更强。

对该协议的攻击与OSPF类似,通过一种模拟软件与运行该协议的路由器建立邻居关系,然后传颂给攻击路由器大量的链路状态数据单元(LSP),可以导致整个网络路由器的链路状态数据库不一致(因为整个网络中所有路由器的链路状态数据库都需要同步到相同的状态),从而导致路由表与实际情况不符,致使网络中断。

与OSPF类似,如果运行该路由协议的路由器启用了IS-IS协议单元(PDU)HMAC验证功能,则可以从很大程度上避免这种攻击。

1.22 针对设备转发表的攻击

为了合理有限的转发数据,网络设备上一般都建立一些寄存器表项,比如MAC地址表,ARP表,路由表,快速转发表,以及一些基于更多报文头字段的表格,比如多层交换表,流项目表等。这些表结构都存储在设备本地的内存中,或者芯片的片上内存中,数量有限。如果一个攻击者通过发送合适的数据报,促使设备建立大量的此类表格,就会使设备的存储结构消耗尽,从而不能正常的转发数据或崩溃。

下面针对几种常见的表项,介绍其攻击原理:

1.22.1 针对MAC地址表的攻击

MAC地址表一般存在于以太网交换机上,以太网通过分析接收到的数据帧的目的MAC地址,来查本地的MAC地址表,然后作出合适的转发决定。

这些MAC地址表一般是通过学习获取的,交换机在接收到一个数据帧后,有一个学习的过程,该过程是这样的:

a) 提取数据帧的源MAC地址和接收到该数据帧的端口号;
查MAC地址表,看该MAC地址是否存在,以及对应的端口是否符合;
c) 如果该MAC地址在本地MAC地址表中不存在,则创建一个MAC地址表项;
d) 如果存在,但对应的出端口跟接收到该数据帧的端口不符,则更新该表;
e) 如果存在,且端口符合,则进行下一步处理。

分析这个过程可以看出,如果一个攻击者向一台交换机发送大量源MAC地址不同的数据帧,则该交换机就可能把自己本地的MAC地址表学满。一旦MAC地址表溢出,则交换机就不能继续学习正确的MAC表项,结果是可能产生大量的网络冗余数据,甚至可能使交换机崩溃。

而构造一些源MAC地址不同的数据帧,是非常容易的事情。

1.22.2 针对ARP表的攻击

ARP表是IP地址和MAC地址的映射关系表,任何实现了IP协议栈的设备,一般情况下都通过该表维护IP地址和MAC地址的对应关系,这是为了避免ARP解析而造成的广播数据报文对网络造成冲击。ARP表的建立一般情况下是通过二个途径:

1、 主动解析,如果一台计算机想与另外一台不知道MAC地址的计算机通信,则该计算机主动发ARP请求,通过ARP协议建立(前提是这两台计算机位于同一个IP子网上);

2、 被动请求,如果一台计算机接收到了一台计算机的ARP请求,则首先在本地建立请求计算机的IP地址和MAC地址的对应表。

因此,如果一个攻击者通过变换不同的IP地址和MAC地址,向同一台设备,比如三层交换机发送大量的ARP请求,则被攻击设备可能会因为ARP缓存溢出而崩溃。

针对ARP表项,还有一个可能的攻击就是误导计算机建立正确的ARP表。根据ARP协议,如果一台计算机接收到了一个ARP请求报文,在满足下列两个条件的情况下,该计算机会用ARP请求报文中的源IP地址和源MAC地址更新自己的ARP缓存:

1、 如果发起该ARP请求的IP地址在自己本地的ARP缓存中;
2、 请求的目标IP地址不是自己的。

可以举一个例子说明这个过程,假设有三台计算机A,B,C,其中B已经正确建立了A和C计算机的ARP表项。假设A是攻击者,此时,A发出一个ARP请求报文,该请求报文这样构造:

1、 源IP地址是C的IP地址,源MAC地址是A的MAC地址;
2、 请求的目标IP地址是A的IP地址。

这样计算机B在收到这个ARP请求报文后(ARP请求是广播报文,网络上所有设备都能收到),发现B的ARP表项已经在自己的缓存中,但MAC地址与收到的请求的源MAC地址不符,于是根据ARP协议,使用ARP请求的源MAC地址(即A的MAC地址)更新自己的ARP表。

这样B的ARP混存中就存在这样的错误ARP表项:C的IP地址跟A的MAC地址对应。这样的结果是,B发给C的数据都被计算机A接收到。

1.22.3 针对流项目表的攻击

有的网络设备为了加快转发效率,建立了所谓的流缓存。所谓流,可以理解为一台计算机的一个进程到另外一台计算机的一个进程之间的数据流。如果表现在TCP/IP协议上,则是由(源IP地址,目的IP地址,协议号,源端口号,目的端口号)五元组共同确定的所有数据报文。

一个流缓存表一般由该五元组为索引,每当设备接收到一个IP报文后,会首先分析IP报头,把对应的五元组数据提取出来,进行一个HASH运算,然后根据运算结果查询流缓存,如果查找成功,则根据查找的结果进行处理,如果查找失败,则新建一个流缓存项,查路由表,根据路由表查询结果填完整这个流缓存,然后对数据报文进行转发(具体转发是在流项目创建前还是创建后并不重要)。

可以看出,如果一个攻击者发出大量的源IP地址或者目的IP地址变化的数据报文,就可能导致设备创建大量的流项目,因为不同的源IP地址和不同的目标IP地址对应不同的流。这样可能导致流缓存溢出

9. 网络安全的原理

网络安全的原理:网络是指以共享资源为目的,利用通信手段把地域上相对分散的若干独立的计算机系统、终端设备和数据设备连接起来,并在协议的控制下进行数据交换的系统,计算机网络的根本目的在于资源共享,通信网络是实现网络资源共享的途径,因此,计算机网络是安全的。

要使网络能正常地实现资源共享功能,首先要保证网络的硬件、软件能正常运行,然后要保证数据信息交换的安全。从前面两节可以看到,由于资源共享的滥用,导致了网络的安全问题。因此网络安全的技术途径就是要实行有限制的共享。

网络安全通常指计算机网络的安全,实际上也可以指计算机通信网络的安全。计算机通信网络是将若干台具有独立功能的计算机通过通信设备及传输媒体互连起来,在通信软件的支持下,实现计算机间的信息传输与交换的系统。

网络安全在不同的应用环境下有不同的解释。针对网络中的一个运行系统而言,网络安全就是指信息处理和传输的安全。它包括硬件系统的安全、可靠运行,操作系统和应用软件的安全,数据库系统的安全,电磁信息外露的防护等。狭义的网络安全,侧重于网络传输的安全。

10. 简述网络安全策略的概念及制定安全策略的原则

网络的安全策略1.引言

随着计算机网络的不断发展,全球信息化已成为人类发展的大趋势。但由于计算机网络具有联结形式多样性、终端分布不均匀性和网络的开放性、互连性等特征,致使网络易受黑客、怪客、恶意软件和其他不轨的攻击,所以网上信息的安全和保密是一个至关重要的问题。对于军用的自动化指挥网络、C3I系统和银行等传输敏感数据的计算机网络系统而言,其网上信息的安全和保密尤为重要。因此,上述的网络必须有足够强的安全措施,否则该网络将是个无用、甚至会危及国家安全的网络。无论是在局域网还是在广域网中,都存在着自然和人为等诸多因素的脆弱性和潜在威胁。故此,网络的安全措施应是能全方位地针对各种不同的威胁和脆弱性,这样才能确保网络信息的保密性、完整性和可用性。

2.计算网络面临的威胁

计算机网络所面临的威胁大体可分为两种:一是对网络中信息的威胁;二是对网络中设备的威胁。影响计算机网络的因素很多,有些因素可能是有意的,也可能是无意的;可能是人为的,也可能是非人为的;可能是外来黑客对网络系统资源的非法使有,归结起来,针对网络安全的威胁主要有三:

(1)人为的无意失误:如操作员安全配置不当造成的安全漏洞,用户安全意识不强,用户口令选择不慎,用户将自己的帐号随意转借他人或与别人共享等都会对网络安全带来威胁。

(2)人为的恶意攻击:这是计算机网络所面临的最大威胁,敌手的攻击和计算机犯罪就属于这一类。此类攻击又可以分为以下两种:一种是主动攻击,它以各种方式有选择地破坏信息的有效性和完整性;另一类是被动攻击,它是在不影响网络正常工作的情况下,进行截获、窃取、破译以获得重要机密信息。这两种攻击均可对计算机网络造成极大的危害,并导致机密数据的泄漏。

(3)网络软件的漏洞和“后门”:网络软件不可能是百分之百的无缺陷和无漏洞的,然而,这些漏洞和缺陷恰恰是黑客进行攻击的首选目标,曾经出现过的黑客攻入网络内部的事件,这些事件的大部分就是因为安全措施不完善所招致的苦果。另外,软件的“后门”都是软件公司的设计编程人员为了自便而设置的,一般不为外人所知,但一旦“后门”洞开,其造成的后果将不堪设想。

3.计算机网络的安全策略

3.1 物理安全策略

物理安全策略的目的是保护计算机系统、网络服务器、打印机等硬件实体和通信链路免受自然灾害、人为破坏和搭线攻击;验证用户的身份和使用权限、防止用户越权操作;确保计算机系统有一个良好的电磁兼容工作环境;建立完备的安全管理制度,防止非法进入计算机控制室和各种偷窃、破坏活动的发生。

抑制和防止电磁泄漏(即TEMPEST技术)是物理安全策略的一个主要问题。目前主要防护措施有两类:一类是对传导发射的防护,主要采取对电源线和信号线加装性能良好的滤波器,减小传输阻抗和导线间的交叉耦合。另一类是对辐射的防护,这类防护措施又可分为以下两种:一是采用各种电磁屏蔽措施,如对设备的金属屏蔽和各种接插件的屏蔽,同时对机房的下水管、暖气管和金属门窗进行屏蔽和隔离;二是干扰的防护措施,即在计算机系统工作的同时,利用干扰装置产生一种与计算机系统辐射相关的伪噪声向空间辐射来掩盖计算机系统的工作频率和信息特征。

3.2 访问控制策略

访问控制是网络安全防范和保护的主要策略,它的主要任务是保证网络资源不被非法使用和非常访问。它也是维护网络系统安全、保护网络资源的重要手段。各种安全策略必须相互配合才能真正起到保护作用,但访问控制可以说是保证网络安全最重要的核心策略之一。下面我们分述各种访问控制策略。 3.2.1 入网访问控制

入网访问控制为网络访问提供了第一层访问控制。它控制哪些用户能够登录到服务器并获取网络资源,控制准许用户入网的时间和准许他们在哪台工作站入网。

用户的入网访问控制可分为三个步骤:用户名的识别与验证、用户口令的识别与验证、用户帐号的缺省限制检查。三道关卡中只要任何一关未过,该用户便不能进入该网络。

对网络用户的用户名和口令进行验证是防止非法访问的第一道防线。用户注册时首先输入用户名和口令,服务器将验证所输入的用户名是否合法。如果验证合法,才继续验证用户输入的口令,否则,用户将被拒之网络之外。用户的口令是用户入网的关键所在。为保证口令的安全性,用户口令不能显示在显示屏上,口令长度应不少于6个字符,口令字符最好是数字、字母和其他字符的混合,用户口令必须经过加密,加密的方法很多,其中最常见的方法有:基于单向函数的口令加密,基于测试模式的口令加密,基于公钥加密方案的口令加密,基于平方剩余的口令加密,基于多项式共享的口令加密,基于数字签名方案的口令加密等。经过上述方法加密的口令,即使是系统管理员也难以得到它。用户还可采用一次性用户口令,也可用便携式验证器(如智能卡)来验证用户的身份。

网络管理员应该可以控制和限制普通用户的帐号使用、访问网络的时间、方式。用户名或用户帐号是所有计算机系统中最基本的安全角式。用户帐号应只有系统管理员才能建立。用户口令应是每用户访问网络所必须提交的“证件”、用户可以修改自己的口令,但系统管理员应该可以控制口令的以下几个方面的限制:最小口令长度、强制修改口令的时间间隔、口令的唯一性、口令过期失效后允许入网的宽限次数。

用户名和口令验证有效之后,再进一步履行用户帐号的缺省限制检查。网络应能控制用户登录入网的站点、限制用户入网的时间、限制用户入网的工作站数量。当用户对交费网络的访问“资费”用尽时,网络还应能对用户的帐号加以限制,用户此时应无法进入网络访问网络资源。网络应对所有用户的访问进行审计。如果多次输入口令不正确,则认为是非法用户的入侵,应给出报警信息。

3.2.2 网络的权限控制

网络的权限控制是针对网络非法操作所提出的一种安全保护措施。用户和用户组被赋予一定的权限。网络控制用户和用户组可以访问哪些目录、子目录、文件和其他资源。可以指定用户对这些文件、目录、设备能够执行哪些操作。受托者指派和继承权限屏蔽(IRM)可作为其两种实现方式。受托者指派控制用户和用户组如何使用网络服务器的目录、文件和设备。继承权限屏蔽相当于一个过滤器,可以限制子目录从父目录那里继承哪些权限。我们可以根据访问权限将用户分为以下几类:(1)特殊用户(即系统管理员);(2)一般用户,系统管理员根据他们的实际需要为他们分配操作权限;(3)审计用户,负责网络的安全控制与资源使用情况的审计。用户对网络资源的访问权限可以用一个访问控制表来描述。

3.2.3 目录级安全控制

网络应允许控制用户对目录、文件、设备的访问。用户在目录一级指定的权限对所有文件和子目录有效,用户还可进一步指定对目录下的子目录和文件的权限。对目录和文件的访问权限一般有八种:系统管理员权限(Supervisor)、读权限(Read)、写权限(Write)、创建权限(Create)、删除权限(Erase)、修改权限(Modify)、文件查找权限(File Scan)、存取控制权限(Access Control)。用户对文件或目标的有效权限取决于以下二个因素:用户的受托者指派、用户所在组的受托者指派、继承权限屏蔽取消的用户权限。一个网络系统管理员应当为用户指定适当的访问权限,这些访问权限控制着用户对服务器的访问。八种访问权限的有效组合可以让用户有效地完成工作,同时又能有效地控制用户对服务器资源的访问 ,从而加强了网络和服务器的安全性。

3.2.4 属性安全控制

当用文件、目录和网络设备时,网络系统管理员应给文件、目录等指定访问属性。属性安全控制可以将给定的属性与网络服务器的文件、目录和网络设备联系起来。属性安全在权限安全的基础上提供更进一步的安全性。网络上的资源都应预先标出一组安全属性。用户对网络资源的访问权限对应一张访问控制表,用以表明用户对网络资源的访问能力。属性设置可以覆盖已经指定的任何受托者指派和有效权限。属性往往能控制以下几个方面的权限:向某个文件写数据、拷贝一个文件、删除目录或文件、查看目录和文件、执行文件、隐含文件、共享、系统属性等。网络的属性可以保护重要的目录和文件,防止用户对目录和文件的误删除、、执行修改、显示等。

3.2.5 网络服务器安全控制

网络允许在服务器控制台上执行一系列操作。用户使用控制台可以装载和卸载模块,可以安装和删除软件等操作。网络服务器的安全控制包括可以设置口令锁定服务器控制台,以防止非法用户修改、删除重要信息或破坏数据;可以设定服务器登录时间限制、非法访问者检测和关闭的时间间隔。

3.2.6 网络监测和锁定控制

网络管理员应对网络实施监控,服务器应记录用户对网络资源的访问,对非法的网络访问,服务器应以图形或文字或声音等形式报警,以引起网络管理员的注意。如果不法之徒试图进入网络,网络服务器应会自动记录企图尝试进入网络的次数,如果非法访问的次数达到设定数值,那么该帐户将被自动锁定。

3.2.7 网络端口和节点的安全控制

网络中服务器的端口往往使用自动回呼设备、静默调制解调器加以保护,并以加密的形式来识别节点的身份。自动回呼设备用于防止假冒合法用户,静默调制解调器用以防范黑客的自动拨号程序对计算机进行攻击。网络还常对服务器端和用户端采取控制,用户必须携带证实身份的验证器(如智能卡、磁卡、安全密码发生器)。在对用户的身份进行验证之后,才允许用户进入用户端。然后,用户端和服务器端再进行相互验证。

3.2.8 防火墙控制

防火墙是近期发展起来的一种保护计算机网络安全的技术性措施,它是一个用以阻止网络中的黑客访问某个机构网络的屏障,也可称之为控制进/出两个方向通信的门槛。在网络边界上通过建立起来的相应网络通信监控系统来隔离内部和外部网络,以阻档外部网络的侵入。目前的防火墙主要有以下三种类型;

(1)包过滤防火墙:包过滤防火墙设置在网络层,可以在路由器上实现包过滤。首先应建立一定数量的信息过滤表,信息过滤表是以其收到的数据包头信息为基础而建成的。信息包头含有数据包源IP地址、目的IP地址、传输协议类型(TCP、UDP、ICMP等)、协议源端口号、协议目的端口号、连接请求方向、ICMP报文类型等。当一个数据包满足过滤表中的规则时,则允许数据包通过,否则禁止通过。这种防火墙可以用于禁止外部不合法用户对内部的访问,也可以用来禁止访问某些服务类型。但包过滤技术不能识别有危险的信息包,无法实施对应用级协议的处理,也无法处理UDP、RPC或动态的协议。

(2)代理防火墙:代理防火墙又称应用层网关级防火墙,它由代理服务器和过滤路由器组成,是目前较流行的一种防火墙。它将过滤路由器和软件代理技术结合在一起。过滤路由器负责网络互连,并对数据进行严格选择,然后将筛选过的数据传送给代理服务器。代理服务器起到外部网络申请访问内部网络的中间转接作用,其功能类似于一个数据转发器,它主要控制哪些用户能访问哪些服务类型。当外部网络向内部网络申请某种网络服务时,代理服务器接受申请,然后它根据其服务类型、服务内容、被服务的对象、服务者申请的时间、申请者的域名范围等来决定是否接受此项服务,如果接受,它就向内部网络转发这项请求。代理防火墙无法快速支持一些新出现的业务(如多媒体)。现要较为流行的代理服务器软件是WinGate和Proxy Server。

(3)双穴主机防火墙:该防火墙是用主机来执行安全控制功能。一台双穴主机配有多个网卡,分别连接不同的网络。双穴主机从一个网络收集数据,并且有选择地把它发送到另一个网络上。网络服务由双穴主机上的服务代理来提供。内部网和外部网的用户可通过双穴主机的共享数据区传递数据,从而保护了内部网络不被非法访问。

4.信息加密策略

信息加密的目的是保护网内的数据、文件、口令和控制信息,保护网上传输的数据。网络加密常用的方法有链路加密、端点加密和节点加密三种。链路加密的目的是保护网络节点之间的链路信息安全;端-端加密的目的是对源端用户到目的端用户的数据提供保护;节点加密的目的是对源节点到目的节点之间的传输链路提供保护。用户可根据网络情况酌情选择上述加密方式。

信息加密过程是由形形 色色的加密算法来具体实施,它以很小的代价提供很大的安全保护。在多数情况下,信息加密是保证信息机密性的唯一方法。据不完全统计,到目前为止,已经公开发表的各种加密算法多达数百种。如果按照收发双方密钥是否相同来分类,可以将这些加密算法分为常规密码算法和公钥密码算法。

在常规密码中,收信方和发信方使用相同的密钥,即加密密钥和解密密钥是相同或等价的。比较着名的常规密码算法有:美国的DES及其各种变形,比如Triple DES、GDES、New DES和DES的前身Lucifer; 欧洲的IDEA;日本的FEAL-N、LOKI-91、Skipjack、RC4、RC5以及以代换密码和转轮密码为代表的古典密码等。在众多的常规密码中影响最大的是DES密码。

常规密码的优点是有很强的保密强度,且经受住时间的检验和攻击,但其密钥必须通过安全的途径传送。因此,其密钥管理成为系统安全的重要因素。

在公钥密码中,收信方和发信方使用的密钥互不相同,而且几乎不可能从加密密钥推导出解密密钥。比较着名的公钥密码算法有:RSA、背包密码、McEliece密码、Diffe-Hellman、Rabin、Ong-Fiat-Shamir、零知识证明的算法、椭园曲线、EIGamal算法等等。最有影响的公钥密码算法是RSA,它能抵抗到目前为止已知的所有密码攻击。

公钥密码的优点是可以适应网络的开放性要求,且密钥管理问题也较为简单,尤其可方便的实现数字签名和验证。但其算法复杂。加密数据的速率较低。尽管如此,随着现代电子技术和密码技术的发展,公钥密码算法将是一种很有前途的网络安全加密体制。

当然在实际应用中人们通常将常规密码和公钥密码结合在一起使用,比如:利用DES或者IDEA来加密信息,而采用RSA来传递会话密钥。如果按照每次加密所处理的比特来分类,可以将加密算法分为序列密码和分组密码。前者每次只加密一个比特而后者则先将信息序列分组,每次处理一个组。 密码技术是网络安全最有效的技术之一。一个加密网络,不但可以防止非授权用户的搭线窃听和入网,而且也是对付恶意软件的有效方法之一。

5. 网络安全管理策略

在网络安全中,除了采用上述技术措施之外,加强网络的安全管理,制定有关规章制度,对于确保网络的安全、可靠地运行,将起到十分有效的作用。

网络的安全管理策略包括:确定安全管理等级和安全管理范围;制订有关网络操作使用规程和人员出入机房管理制度;制定网络系统的维护制度和应急措施等。

6. 结束语

随着计算机技术和通信技术的发展,计算机网络将日益成为工业、农业和国防等方面的重要信息交换手段,渗透到社会生活的各个领域。因此,认清网络的脆弱性和潜在威胁,采取强有力的安全策略,对于保障网络的安全性将变得十分重要。

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