常用网络安全技术有哪些

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常用网络安全技术有哪些

　　互联网流行的现在，在方便大众的同时，也有很多损害大众的东西出现，比如木马病毒、黑客、恶意软件等等，那么，计算机是如何进行防范的呢?其实是运用了网络安全技术。小编在这里给大家介绍常见的网络安全技术，希望能让大家有所了解。

　　1、数据加密技术

　　数据加密技术是最基本的网络安全技术，被誉为信息安全的核心，最初主要用于保证数据在存储和传输过程中的保密性。它通过变换和置换等各种方法将被保护信息置换成密文，然后再进行信息的存储或传输，即使加密信息在存储或者传输过程为非授权人员所获得，也可以保证这些信息不为其认知，从而达到保护信息的目的。该方法的保密性直接取决于所采用的密码算法和密钥长度。

　　计算机网络应用特别是电子商务应用的飞速发展，对数据完整性以及身份鉴定技术提出了新的要求，数字签名、身份认证就是为了适应这种需要在密码学中派生出来的新技术和新应用。数据传输的完整性通常通过数字签名的方式来实现，即数据的发送方在发送数据的同时利用单向的Hash函数或者其它信息文摘算法计算出所传输数据的消息文摘，并将该消息文摘作为数字签名随数据一同发送。接收方在收到数据的同时也收到该数据的数字签名，接收方使用相同的算法计算出接收到的数据的数字签名，并将该数字签名和接收到的数字签名进行比较，若二者相同，则说明数据在传输过程中未被修改，数据完整性得到了保证。常用的消息文摘算法包括SHA、MD4和MD5等。

　　根据密钥类型不同可以将现代密码技术分为两类：对称加密算法(私钥密码体系)和非对称加密算法(公钥密码体系)。在对称加密算法中，数据加密和解密采用的都是同一个密钥，因而其安全性依赖于所持有密钥的安全性。对称加密算法的主要优点是加密和解密速度快，加密强度高，且算法公开，但其最大的缺点是实现密钥的秘密分发困难，在大量用户的情况下密钥管理复杂，而且无法完成身份认证等功能，不便于应用在网络开放的环境中。目前最著名的对称加密算法有数据加密标准DES和欧洲数据加密标准IDEA等。

　　在公钥密码体系中，数据加密和解密采用不同的密钥，而且用加密密钥加密的数据只有采用相应的解密密钥才能解密，更重要的是从加密密码来求解解密密钥在十分困难。在实际应用中，用户通常将密钥对中的加密密钥公开(称为公钥)，而秘密持有解密密钥(称为私钥)。利用公钥体系可以方便地实现对用户的身份认证，也即用户在信息传输前首先用所持有的私钥对传输的信息进行加密，信息接收者在收到这些信息之后利用该用户向外公布的公钥进行解密，如果能够解开，说明信息确实为该用户所发送，这样就方便地实现了对信息发送方身份的鉴别和认证。在实际应用中通常将公钥密码体系和数字签名算法结合使用，在保证数据传输完整性的同时完成对用户的身份认证。

　　目前的公钥密码算法都是基于一些复杂的数学难题，例如目前广泛使用的RSA算法就是基于大整数因子分解这一著名的数学难题。目前常用的非对称加密算法包括整数因子分解(以RSA为代表)、椭园曲线离散对数和离散对数(以DSA为代表)。公钥密码体系的优点是能适应网络的开放性要求，密钥管理简单，并且可方便地实现数字签名和身份认证等功能，是目前电子商务等技术的核心基础。其缺点是算法复杂，加密数据的速度和效率较低。因此在实际应用中，通常将对称加密算法和非对称加密算法结合使用，利用DES或者IDEA等对称加密算法来进行大容量数据的加密，而采用RSA等非对称加密算法来传递对称加密算法所使用的密钥，通过这种方法可以有效地提高加密的效率并能简化对密钥的管理。

　　2、防火墙技术

　　尽管近年来各种网络安全技术在不断涌现，但到目前为止防火墙仍是网络系统安全保护中最常用的技术。据公安部计算机信息安全产品质量监督检验中心对2000年所检测的网络安全产品的统计，在数量方面，防火墙产品占第一位，其次为网络安全扫描和入侵检测产品。

　　防火墙系统是一种网络安全部件，它可以是硬件，也可以是软件，也可能是硬件和软件的结合，这种安全部件处于被保护网络和其它网络的边界，接收进出被保护网络的数据流，并根据防火墙所配置的访问控制策略进行过滤或作出其它操作，防火墙系统不仅能够保护网络资源不受外部的侵入，而且还能够拦截从被保护网络向外传送有价值的信息。防火墙系统可以用于内部网络与Internet之间的隔离，也可用于内部网络不同网段的隔离，后者通常称为Intranet防火墙。

　　目前的防火墙系统根据其实现的方式大致可分为两种，即包过滤防火墙和应用层网关。包过滤防火墙的主要功能是接收被保护网络和外部网络之间的数据包，根据防火墙的访问控制策略对数据包进行过滤，只准许授权的数据包通行。防火墙管理员在配置防火墙时根据安全控制策略建立包过滤的准则，也可以在建立防火墙之后，根据安全策略的变化对这些准则进行相应的修改、增加或者删除。每条包过滤的准则包括两个部分：执行动作和选择准则，执行动作包括拒绝和准许，分别表示拒绝或者允许数据包通行;选择准则包括数据包的源地址和目的地址、源端口和目的端口、协议和传输方向等。建立包过滤准则之后，防火墙在接收到一个数据包之后，就根据所建立的准则，决定丢弃或者继续传送该数据包。这样就通过包过滤实现了防火墙的安全访问控制策略。

　　应用层网关位于TCP/IP协议的应用层，实现对用户身份的验证，接收被保护网络和外部之间的数据流并对之进行检查。在防火墙技术中，应用层网关通常由代理服务器来实现。通过代理服务器访问Internet网络服务的内部网络用户时，在访问Internet之前首先应登录到代理服务器，代理服务器对该用户进行身份验证检查，决定其是否允许访问Internet，如果验证通过，用户就可以登录到Internet上的远程服务器。同样，从Internet到内部网络的数据流也由代理服务器代为接收，在检查之后再发送到相应的用户。由于代理服务器工作于Internet应用层，因此对不同的Internet服务应有相应的代理服务器，常见的代理服务器有Web、Ftp、Telnet代理等。除代理服务器外，Socks服务器也是一种应用层网关，通过定制客户端软件的方法来提供代理服务。

　　防火墙通过上述方法，实现内部网络的访问控制及其它安全策略，从而降低内部网络的安全风险，保护内部网络的安全。但防火墙自身的特点，使其无法避免某些安全风险，例如网络内部的攻击，内部网络与Internet的直接连接等。由于防火墙处于被保护网络和外部的交界，网络内部的攻击并不通过防火墙，因而防火墙对这种攻击无能为力;而网络内部和外部的直接连接，如内部用户直接拨号连接到外部网络，也能越过防火墙而使防火墙失效。

　　3、网络安全扫描技术

　　网络安全扫描技术是为使系统管理员能够及时了解系统中存在的安全漏洞，并采取相应防范措施，从而降低系统的安全风险而发展起来的一种安全技术。利用安全扫描技术，可以对局域网络、Web站点、主机操作系统、系统服务以及防火墙系统的安全漏洞进行扫描，系统管理员可以了解在运行的网络系统中存在的不安全的网络服务，在操作系统上存在的可能导致遭受缓冲区溢出攻击或者拒绝服务攻击的安全漏洞，还可以检测主机系统中是否被安装了程序，防火墙系统是否存在安全漏洞和配置错误。

　　(1) 网络远程安全扫描

　　在早期的共享网络安全扫描软件中，有很多都是针对网络的远程安全扫描，这些扫描软件能够对远程主机的安全漏洞进行检测并作一些初步的分析。但事实上，由于这些软件能够对安全漏洞进行远程的扫描，因而也是网络攻击者进行攻击的有效工具，网络攻击者利用这些扫描软件对目标主机进行扫描，检测目标主机上可以利用的安全性弱点，并以此为基础实施网络攻击。这也从另一角度说明了网络安全扫描技术的重要性，网络管理员应该利用安全扫描软件这把"双刃剑"，及时发现网络漏洞并在网络攻击者扫描和利用之前予以修补，从而提高网络的安全性。

　　(2) 防火墙系统扫描

　　防火墙系统是保证内部网络安全的一个很重要的安全部件，但由于防火墙系统配置复杂，很容易产生错误的配置，从而可能给内部网络留下安全漏洞。此外，防火墙系统都是运行于特定的操作系统之上，操作系统潜在的安全漏洞也可能给内部网络的安全造成威胁。为解决上述问题，防火墙安全扫描软件提供了对防火墙系统配置及其运行操作系统的安全检测，通常通过源端口、源路由、SOCKS和TCP系列号来猜测攻击等潜在的防火墙安全漏洞，进行模拟测试来检查其配置的正确性，并通过模拟强力攻击、拒绝服务攻击等来测试操作系统的安全性。

　　(3) Web网站扫描

　　Web站点上运行的CGI程序的安全性是网络安全的重要威胁之一，此外Web服务器上运行的其它一些应用程序、Web服务器配置的错误、服务器上运行的一些相关服务以及操作系统存在的漏洞都可能是Web站点存在的安全风险。Web站点安全扫描软件就是通过检测操作系统、Web服务器的相关服务、CGI等应用程序以及Web服务器的配置，报告Web站点中的安全漏洞并给出修补措施。Web站点管理员可以根据这些报告对站点的安全漏洞进行修补从而提高Web站点的安全性。

　　(4) 系统安全扫描

　　系统安全扫描技术通过对目标主机的操作系统的配置进行检测，报告其安全漏洞并给出一些建议或修补措施。与远程网络安全软件从外部对目标主机的各个端口进行安全扫描不同，系统安全扫描软件从主机系统内部对操作系统各个方面进行检测，因而很多系统扫描软件都需要其运行者具有超级用户的权限。系统安全扫描软件通常能够检查潜在的操作系统漏洞、不正确的文件属性和权限设置、脆弱的用户口令、网络服务配置错误、操作系统底层非授权的更改以及攻击者攻破系统的迹象等。

　　拓展：网络安全技术知识讲解

　　网络安全就是网络上的信息安全。从广义上来说，凡是涉及到网络信息的保密性、完整性、可用性、真实性和可控性得相关技术和理论都是网络安全的研究领域。

　　1、信息加密技术

　　在保障信息安全各种功能特性的诸多技术中，密码技术是信息安全的核心和关键技术，通过数据加密技术，可以在一定程度上提高数据传输的安全性，保证传输数据的完整性。一个数据加密系统包括加密算法、明文、密文以及密钥，密钥控制加密和解密过程，一个加密系统的全部安全性是基于密钥的，而不是基于算法，所以加密系统的密钥管理是一个非常重要的问题。

　　数据加密过程就是通过加密系统把原始的数字信息(明文)，按照加密算法变换成与明文完全不同得数字信息(密文)的过程。

　　假设E为加密算法，D为解密算法，则数据的加密解密数学表达式为：P=D(KD，E(KE，P))

　　2、数据加密技术

　　2.1数据加密技术

　　数据加密技术主要分为数据传输加密和数据存储加密。数据传输加密技术主要是对传输中的数据流进行加密，常用的有链路加密、节点加密和端到端加密三种方式。

　　链路加密是传输数据仅在物理层前的数据链路层进行加密，不考虑信源和信宿，它用于保护通信节点间的数据，接收方是传送路径上的各台节点机，信息在每台节点机内都要被解密和再加密，依次进行，直至到达目的地。

　　与链路加密类似的节点加密方法，是在节点处采用一个与节点机相连的密码装置，密文在该装置中被解密并被重新加密，明文不通过节点机，避免了链路加密节点处易受攻击的缺点。

　　端到端加密是为数据从一端到另一端提供的加密方式。数据在发送端被加密，在接收端解密，中间节点处不以明文的形式出现。端到端加密是在应用层完成的。在端到端加密中，除报头外的的报文均以密文的形式贯穿于全部传输过程，只是在发送端和接收端才有加、解密设备，而在中间任何节点报文均不解密，因此，不需要有密码设备，同链路加密相比，可减少密码设备的数量。另一方面，信息是由报头和报文组成的，报文为要传送的信息，报头为路由选择信息，由于网络传输中要涉及到路由选择，在链路加密时，报文和报头两者均须加密。而在端到端加密时，由于通道上的每一个中间节点虽不对报文解密，但为将报文传送到目的地，必须检查路由选择信息，因此，只能加密报文，而不能对报头加密。这样就容易被某些通信分析发觉，而从中获取某些敏感信息。

　　链路加密对用户来说比较容易，使用的密钥较少，而端到端加密比较灵活，对用户可见。在对链路加密中各节点安全状况不放心的情况下也可使用端到端加密方式。

　　2.2数据加密算法

　　数据加密算法有很多种[3-4]，密码算法标准化是信息化社会发展得必然趋势，是世界各国保密通信领域得一个重要课题。按照发展进程来分，经历了古典密码、对称密钥密码和公开密钥密码阶段，古典密码算法有替代加密、置换加密;对称加密算法包括DES和AES;非对称加密算法包括RSA、背包密码、McEliece密码、Rabin、椭圆曲线、EIGamalD_H等。目前在数据通信中使用最普遍的算法有DES算法、RSA算法和PGP算法等。

　　(1)DES加密算法(数据加密标准)

　　DES是一种对二元数据进行加密的算法，数据分组长度为64位，密文分组长度也是64位，使用的密钥为64位，有效密钥长度为56位，有8位用于奇偶校验，解密时的过程和加密时相似，但密钥的顺序正好相反。

　　DES算法的弱点是不能提供足够的安全性，因为其密钥容量只有56位。由于这个原因，后来又提出了三重DES或3DES系统，使用3个不同的密钥对数据块进行(两次或)三次加密，该方法比进行普通加密的三次块。其强度大约和112比特的密钥强度相当。

　　(2)RSA算法

　　RSA算法既能用于数据加密，也能用于数字签名，RSA的理论依据为：寻找两个大素数比较简单，而将它们的乘积分解开则异常困难。在RSA算法中，包含两个密钥，加密密钥PK，和解密密钥SK，加密密钥是公开的，其加密与解密方程为：

　　其中n=p×q，P∈[0，n-1]，p和q均为大于10100的素数，这两个素数是保密的。

　　RSA算法的优点是密钥空间大，缺点是加密速度慢，如果RSA和DES结合使用，则正好弥补RSA的缺点。即DES用于明文加密，RSA用于DES密钥的加密。由于DES加密速度快，适合加密较长的报文;而RSA可解决DES密钥分配的问题。

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