一、 网络安全防范

（一）网络安全概念

网络的安全是指通过采用各种技术和管理措施，使网络系统正常运行，从而确保网络数据的可用性、完整性和保密性。网络安全的具体含义会随着“角度”的变化而变化。例如，从用户（个人、企业等）的角度来说，他们希望涉及个人隐私或商业利益的信息在网络上传输时受到机密性、完整性和真实性的保护。而从企业的角度来说，最重要的就是内部信息上的安全加密以及保护。

（二）网络安全的特征

网络安全应具有以下四个方面的特征：

• 保密性：信息不泄露给非授权用户、实体或过程，或供其利用的特性。

• 完整性：数据未经授权不能进行改变的特性。即信息在存储或传输过程中保持不被修改、不被破坏和丢失的特性。

• 可用性：可被授权实体访问并按需求使用的特性。即当需要时能否存取所需的信息。例如，网络环境下拒绝服务、破坏网络和有关系统的正常运行等都属于对可用性的攻击。

• 可控性：对信息的传播及内容具有控制能力。

（三）网络安全技术手段

（1）物理措施：例如，保护网络关键设备（如交换机、大型计算机等），制定严格的网络安全规章制度，采取防辐射、防火以及安装不间断电源（UPS）等措施。

（2）访问控制：对用户访问网络资源的权限进行严格的认证和控制。例如，进行用户身份认证，对口令加密、更新和鉴别，设置用户访问目录和文件的权限，控制网络设备配置的权限等。

（3）数据加密：加密是保护数据安全的重要手段。加密的作用是保障信息被人截获后不能读懂其含义。防止计算机网络病毒，安装网络防病毒系统。

（4）网络隔离：网络隔离有两种方式，一种是采用隔离卡来实现的，一种是采用网络安全隔离网闸实现的。隔离卡主要用于对单台机器的隔离，网闸主要用于对于整个网络的隔离。

（5）其他措施：其他措施包括信息过滤、容错、数据镜像、数据备份和审计等。近年来，围绕网络安全问题提出了许多解决办法，例如，数据加密技术和防火墙技术等。数据加密是对网络中传输的数据进行加密，到达目的地后再解密还原为原始数据，目的是防止非法用户截获后盗用信息。防火墙技术是通过对网络的隔离和限制访问等方法来控制网络的访问权限。

（四）网络安全防范的方案

从网络运行和管理者角度说，他们希望对本地网络信息的访问、读写等操作受到保护和控制， 避免出现“陷门”、病毒、非法存取、拒绝服务和网络资源非法占用和非法控制等威胁，制止和防御网络黑客的攻击。对安全保密部门来说，他们希望对非法的、有害的或涉及国家机密的信息进行过滤和防堵，避免机要信息泄露，避免对社会产生危害，对国家造成巨大损失。从社会教育和意识形态角度来讲，网络上不健康的内容会对社会的稳定和人类的发展造成阻碍，必须对其进行控制。

1.入侵检测系统部署 　　

入侵检测能力是衡量一个防御体系是否完整有效的重要因素，强大完整的入侵检测体系可以弥补防火墙相对静态防御的不足。对来自外部网和校园网内部的各种行为进行实时检测，及时发现各种可能的攻击企图，并采取相应的措施。具体来讲，就是将入侵检测引擎接入中心交换机上。入侵检测系统集入侵检测、网络管理和网络监视功能于一身，能实时捕获内外网之间传输的所有数据，利用内置的攻击特征库，使用模式匹配和智能分析的方法，检测网络上发生的入侵行为和异常现象，并在数据库中记录有关事件，作为网络管理员事后分析的依据；如果情况严重，系统可以发出实时报警，使得学校管理员能够及时采取应对措施。

2.漏洞扫描系统

采用目前最先进的漏洞扫描系统定期对工作站、服务器、交换机等进行安全检查，并根据检查结果向系统管理员提供详细可靠的安全性分析报告，为提高网络安全整体水平产生重要依据。

3.网络版杀毒产品部署

在该网络防病毒方案中，最终要达到一个目的就是：要在整个局域网内杜绝病毒的感染、传播和发作。为了实现这一点，应该在整个网络内可能感染和传播病毒的地方采取相应的防病毒手段。同时，为了有效、快捷地实施和管理整个网络的防病毒体系，应能实现远程安装、智能升级、远程报警、集中管理、分布查杀等多种功能。

（五）网络安全防范的发展

随着网络技术的快速发展，原来网络威胁单点叠加式的防护手段已经难以有效抵御日趋严重的混合型安全威胁。构建一个局部安全、全局安全、智能安全的整体安全体系，为用户提供多层次、全方位的立体防护体系成为信息安全建设的新理念。结合实际应用需求，在新的网络安全理念的指引下，网络安全解决方案的发展方向是：

1.主动防御走向市场

主动防御的理念已经发展了一些年，但是从理论走向应用一直存在着多种阻碍。主动防御主要是通过分析并扫描指定程序或线程的行为，根据预先设定的规则，判定是否属于危险程序或病毒，从而进行防御或者清除操作。不过，从主动防御理念向产品发展的最重要因素就是智能化问题。由于计算机是在一系列的规则下产生的，如何发现、判断、检测威胁并主动防御，成为主动防御理念走向市场的最大阻碍。

由于主动防御可以提升安全策略的执行效率，对企业推进网络安全建设起到了积极作用，所以尽管其产品还不完善，但是随着未来几年技术的进步，以程序自动监控、程序自动分析、程序自动诊断为主要功能的主动防御型产品将与传统网络安全设备相结合。尤其是随着技术的发展，高效准确的对病毒、蠕虫、木马等恶意攻击行为的主动防御产品将逐步发展成熟并推向市场，主动防御技术走向市场将成为一种必然的趋势。

2.安全技术融合备受重视

随着网络技术的日新月异，网络普及率的快速提高，网络所面临的潜在威胁也越来越大，单一的防护产品早已不能满足市场的需要。发展网络安全整体解决方案已经成为必然趋势，用户对务实有效的安全整体解决方案需求愈加迫切。安全整体解决方案需要产品更加集成化、智能化、便于集中管理。未来几年开发网络安全整体解决方案将成为主要厂商差异化竞争的重要手段。软硬结合，管理策略走入安全整体解决方案面对规模越来越庞大和复杂的网络，仅依靠传统的网络安全设备来保证网络层的安全和畅通已经不能满足网络的可管、可控要求，因此以终端准入解决方案为代表的网络管理软件开始融合进整体的安全解决方案。终端准入解决方案通过控制用户终端安全接入网络入手，对接入用户终端强制实施用户安全策略，严格控制终端网络使用行为，为网络安全提供了有效保障，帮助用户实现更加主动的安全防护，实现高效、便捷地网络管理目标，全面推动网络整体安全体系建设的进程。

二、 防火墙

（一）防火墙的概念

所谓防火墙指的是一个由软件和硬件设备组合而成、在内部网和外部网之间、专用网与公共网之间的界面上构造的保护屏障是一种获取安全性方法的形象说法，它是一种计算机硬件和软件的结合，使Internet与Intranet之间建立起一个安全网关（Security Gateway），从而保护内部网免受非法用户的侵入，防火墙主要由服务访问规则、验证工具、包过滤和应用网关4个部分组成，防火墙就是一个位于计算机和它所连接的网络之间的软件或硬件。该计算机流入流出的所有网络通信和数据包均要经过此防火墙。

（二）防火墙的发展

第一代防火墙：第一代防火墙技术几乎与路由器同时出现，采用了包过滤（Packet filter）技术。

第二、三代防火墙：1989年，贝尔实验室的Dave Presotto和Howard Trickey推出了第二代防火墙，即电路层防火墙，同时提出了第三代防火墙——应用层防火墙（代理防火墙）的初步结构。

第四代防火墙：1992年，USC信息科学院的BobBraden开发出了基于动态包过滤（Dynamic packet filter）技术的第四代防火墙，后来演变为目前所说的状态监视（Stateful inspection）技术。1994年，以色列的CheckPoint公司开发出了第一个采用这种技术的商业化的产品。

第五代防火墙：1998年，NAI公司推出了一种自适应代理（Adaptive proxy）技术，并在其产品Gauntlet Firewall for NT中得以实现，给代理类型的防火墙赋予了全新的意义，可以称之为第五代防火墙。

一体化安全网关UTM：UTM统一威胁管理，在防火墙基础上发展起来的，具备防火墙、IPS、防病毒、防垃圾邮件等综合功能的设备。由于同时开启多项功能会大大降低UTM的处理性能，因此主要用于对性能要求不高的中低端领域。在中低端领域，UTM已经出现了代替防火墙的趋势，因为在不开启附加功能的情况下，UTM本身就是一个防火墙，而附加功能又为用户的应用提供了更多选择。在高端应用领域（如电信、金融等行业），仍然以专用的高性能防火墙、IPS为主流。

（三）防火墙的类型

1.网络层防火墙

网络层防火墙可视为一种IP封包过滤器（允许或拒绝封包资料通过的软硬结合装置），运作在底层的 TCP/IP 协议堆栈上。我们可以以枚举的方式，只允许符合特定规则的封包通过，其余的一概禁止穿越防火墙（病毒除外，防火墙不能防止病毒侵入）。这些规则通常可以经由管理员定义或修改，不过某些防火墙设备可能只能套用内置的规则。

其实，也能以另一种较宽松的角度来制定防火墙规则，只要封包不符合任何一项“否定规则”就予以放行。现在的操作系统及网络设备大多已内置防火墙功能。

较新的防火墙能利用封包的多样属性来进行过滤，例如：来源 IP 地址、来源端口号、目的 IP 地址或端口号、服务类型（如WWW或是FTP）。也能经由通信协议、TTL 值、来源的网域名称或网段等属性来进行过滤。

2.应用层防火墙

应用层防火墙是在 TCP/IP 堆栈的“应用层”上运作，使用浏览器时所产生的数据流或是使用 FTP 时的数据流都是属于这一层。应用层防火墙可以拦截进出某应用程序的所有封包，并且封锁其他的封包（通常是直接将封包丢弃）。理论上，这一类的防火墙可以完全阻绝外部的数据流进到受保护的机器里。

防火墙借由监测所有的封包并找出不符规则的内容，可以防范电脑蠕虫或是木马程序的快速蔓延。不过就实现而言，这个方法既烦且杂（软件有很多种），所以，大部分的防火墙都不会考虑以这种方法设计。

XML 防火墙是一种新型态的应用层防火墙。

根据侧重不同，可分为：包过滤型防火墙、应用层网关型防火墙、服务器型防火墙。

（四）防火墙的架构

防火墙的硬件体系结构主要有通用CPU架构、ASIC架构和网络处理器架构，每种结构的特点介绍分别如下：

1.折叠通用CPU架构

通用CPU架构最常见的是基于Intel X86架构的防火墙，在百兆防火墙中Intel X86架构的硬件以其高灵活性和扩展性一直受到防火墙厂商的青睐；由于采用了PCI总线接口，Intel X86架构的硬件虽然理论上能达到2Gbps的吞吐量甚至更高，但是在实际应用中，尤其是在小包情况下，远远达不到标称性能，通用CPU的处理能力也很有限。

国内安全设备主要采用的就是基于X86的通用CPU架构。

2. ASIC架构

ASIC（Application Specific Integrated Circuit，专用集成电路）技术是国外高端网络设备几年前广泛采用的技术。由于采用了硬件转发模式、多总线技术、数据层面与控制层面分离等技术， ASIC架构防火墙解决了带宽容量和性能不足的问题，稳定性也得到了很好的保证。ASIC技术的性能优势主要体现在网络层转发上，而对于需要强大计算能力的应用层数据的处理则不占优势，而且面对频繁变异的应用安全问题，其灵活性和扩展性也难以满足要求。由于该技术有较高的技术和资金门槛，主要是国内外知名厂商在采用，国外主要代表厂商是Netscreen，国内主要代表厂商为天融信、网御神州。

3.网络处理器架构

由于网络处理器所使用的微码编写有一定技术难度，难以实现产品的最优性能，因此网络处理器架构的防火墙产品难以占有大量的市场份额。

其中，基于国产CPU的防火墙，随着国内通用处理器的发展，逐渐发展了基于中国芯的防火墙，主要架构为国产龙芯2F+FPGA的协议处理器，主要应用政府、军队等对国家安全敏感的行业。代表厂商有中科院计算所、博华科技等公司。

（五）防火墙的功能

防火墙对流经它的网络通信进行扫描，这样能够过滤掉一些攻击，以免其在目标计算机上被执行。防火墙还可以关闭不使用的端口。而且它还能禁止特定端口的流出通信，封锁特洛伊木马。最后，它可以禁止来自特殊站点的访问，从而防止来自不明入侵者的所有通信。

1.网络安全的屏障

一个防火墙（作为阻塞点、控制点）能极大地提高一个内部网络的安全性，并通过过滤不安全的服务而降低风险。由于只有经过精心选择的应用协议才能通过防火墙，所以网络环境变得更安全。如防火墙可以禁止诸如众所周知的不安全的NFS协议进出受保护网络，这样外部的攻击者就不可能利用这些脆弱的协议来攻击内部网络。防火墙同时可以保护网络免受基于路由的攻击，如IP选项中的源路由攻击和ICMP重定向中的重定向路径。防火墙应该可以拒绝所有以上类型攻击的报文并通知防火墙管理员。

2.强化网络安全策略

通过以防火墙为中心的安全方案配置，能将所有安全软件（如口令、加密、身份认证、审计等）配置在防火墙上。与将网络安全问题分散到各个主机上相比，防火墙的集中安全管理更经济。例如在网络访问时，一次一密口令系统和其他的身份认证系统完可以不必分散在各个主机上，而集中在防火墙一身上。

3.监控网络存取和访问

如果所有的访问都经过防火墙，那么，防火墙就能记录下这些访问并做出日志记录，同时也能提供网络使用情况的统计数据。当发生可疑动作时，防火墙能进行适当的报警，并提供网络是否受到监测和攻击的详细信息。另外，收集一个网络的使用和误用情况也是非常重要的。首先的理由是可以清楚防火墙是否能够抵挡攻击者的探测和攻击，并且清楚防火墙的控制是否充足。而网络使用统计对网络需求分析和威胁分析等而言也是非常重要的。

4.防止内部信息的外泄

通过利用防火墙对内部网络的划分，可实现内部网重点网段的隔离，从而限制了局部重点或敏感网络安全问题对全局网络造成的影响。再者，隐私是内部网络非常关心的问题，一个内部网络中不引人注意的细节可能包含了有关安全的线索而引起外部攻击者的兴趣，甚至因此而暴漏了内部网络的某些安全漏洞。使用防火墙就可以隐蔽那些透漏内部细节，例如，Finger、DNS等服务。Finger显示了主机的所有用户的注册名、真名，最后登录时间和使用shell类型等。但是Finger显示的信息非常容易被攻击者所获悉。攻击者可以知道一个系统使用的频繁程度，这个系统是否有用户正在连线上网，这个系统是否在被攻击时引起注意等等。防火墙可以同样阻塞有关内部网络中的DNS信息，这样一台主机的域名和IP地址就不会被外界所了解。

5.其他功能

除了安全作用，防火墙还支持具有Internet服务特性的企业内部网络技术体系VPN（虚拟专用网）。

防火墙的英文名为Firewall，它是目前一种最重要的网络防护设备。从专业角度讲，防火墙是位于两个$2或多个$3网络间，实施网络之间访问控制的一组组件集合。

（六）防火墙的优点

• 防火墙能强化安全策略。

• 防火墙能有效地记录Internet上的活动。

• 防火墙限制暴露用户点。防火墙能够用来隔开网络中一个网段与另一个网段。这样，能够防止影响一个网段的问题通过整个网络传播。

防火墙是一个安全策略的检查站。所有进出的信息都必须通过防火墙，防火墙便成为安全问题的检查点，使可疑的访问被拒绝于门外。