【网络通信】计算机网络安全技术总结

一、概述

        在数字时代的浪潮下，计算机网络安全技术已成为保护数据完整性和安全性的基石。这项技术不仅是计算机科学的重要组成部分，也是应对各种网络威胁和挑战的关键手段。

二、核心技术和应用

2.1 加密技术

        作为网络安全技术的核心，加密技术通过运用复杂的算法和密钥，将明文信息转化为难以解读的密文，从而防止信息在传输过程中被他人窃取、窥视或使用。其强大的保护能力和灵活性使其成为网络交易中不可或缺的技术支撑。加密技术在密码学、电子商务、金融交易等领域有着广泛的应用，为信息安全提供了坚实的保障。

2.2 防火墙技术

        防火墙技术是网络安全的第一道防线，它通过在网络的内外接口处设置一个屏障，根据预设的安全规则，对进出网络的信息进行过滤和监控，从而防止非法访问和信息泄露。防火墙技术可以有效地限制网络之间的通信，降低网络安全风险。此外，防火墙还具有强大的日志记录和报警功能，可以帮助管理员及时发现和处理安全事件。

2.3 入侵检测与防御技术

        入侵检测与防御技术通过监控网络流量、检测异常行为和恶意攻击，对潜在的网络安全威胁进行实时防御和应对。这种技术可以识别并阻止病毒、木马、蠕虫、恶意软件和黑客攻击等网络威胁，保护网络系统的安全和稳定。入侵检测与防御技术通常与防火墙、网络交换机和路由器等网络设备配合使用，形成多层次的防御体系。

2.4 反病毒技术

        随着网络病毒的不断增多和演变，反病毒技术的重要性日益凸显。反病毒技术通过扫描文件、邮件和移动设备等方式，检测并清除网络系统中的病毒和恶意软件。它利用先进的病毒检测引擎和更新机制，实时更新病毒库，确保对新型病毒的及时识别和清除。反病毒技术可以有效地保护计算机免受病毒等恶意软件的侵害，保障用户数据的安全和隐私。

三、网络安全技术涉及协议和算法

3.1 ARP协议

        根据ip地址获取物理地址的tcp/ip协议主机发送信息时将包含目标ip地址的arp请求广播到网络上所有主机，并接收返回的arp应答(广播请求 单播回应)，以此确定目标的物理地址

        arp窃听：由于arp请求将通过交换机或集线器以广播形式发送，因此网络行主机均可受到该请求，从而受到窃听，再进一步发动网络攻击(网络拓扑绘制 拒绝服务)

        arp欺骗：发送错误ip-mac映射对,以使得主机找不到正确的ip-mac地址映射

3.2 TCP协议

        syn泛洪：反复发送syn请求，并忽略主机b确认

        land攻击：将源目的地址都设置位服务器地址，服务器自我连接，达到小号服务器资源以达到拒绝服务攻击

        序列号预测攻击：攻击者猜中接收方序列号，发送rst消息达到拒绝服务攻击的目的

        ack泛洪攻击：在建立连接后反复发送请求连接消息或伪造被攻击者ip地址进行访问，让对方忙于查表，从而达到拒绝式服务攻击

3.3 HTTP协议    

        钓鱼攻击：伪造某个网站使得某种方式让访问者信任该假网站，以获取用户信息

        跨站(会话)脚本攻击：攻击者向服务器发送攻击脚本(小程序，可以被浏览器解释执行)，从而获取用户数据或破坏系统。

        常发生在：论坛允许提交信息时，产品评论、售后评价等允许提交信息时、社交网络应用等允许用户发消息、讨论、评价时，攻击者将脚本发送的服务器中。

        攻击条件：允许用户输入信息的web应用，用户输入数据可用于动态生成的页面，用户输入未作合法性验证。

分类：

持久性跨站：攻击数据存放于服务器，当用户正常访问网页时，服务端会将恶意指令夹杂在正常网页中传回给用户

非持久性跨站：恶意脚本程序在受害者请求http后得到一个即可响应时执行

文档对象攻击：客户端脚本(js)动态生成html时，若没有严格检查和过滤参数，则可以导致攻击者利用dom进行跨站攻击。

四、常用加密算法

4.1 对称加密算法

        DES（Data Encryption Standard）：数据加密标准，速度较快，适用于加密大量数据的场合。

        3DES（Triple DES）：是基于DES，对一块数据用三个不同的密钥进行三次加密，强度更高。

        AES（Advanced Encryption Standard）：高级加密标准，是下一代的加密算法标准，速度快，安全级别高，支持128、192、256、512位密钥的加密。

4.2 常用非对称加密算法

        非对称加密为数据的加密与解密提供了一个非常安全的方法，它使用了一对密钥，公钥（public key）和私钥（private key）。私钥只能由一方安全保管，不能外泄，而公钥则可以发给任何请求它的人。非对称加密使用这对密钥中的一个进行加密，而解密则需要另一个密钥。比如，你向银行请求公钥，银行将公钥发给你，你使用公钥对消息加密，那么只有私钥的持有人–银行才能对你的消息解密。与对称加密不同的是，银行不需要将私钥通过网络发送出去，因此安全性大大提高。

        非对称加密算法的优点：安全性更高，公钥是公开的，秘钥是自己保存的，不需要将私钥给别人。

        非对称加密算法的缺点：加密和解密花费时间长、速度慢，只适合对少量数据进行加密。

        对称加密算法相比非对称加密算法来说，加解密的效率要高得多。但是缺陷在于对于秘钥的管理上，以及在非安全信道中通讯时，密钥交换的安全性不能保障。所以在实际的网络环境中，会将两者混合使用。

三、辅助技术和措施

3.1 身份验证和访问控制技术

        身份验证和访问控制技术通过对网络中的资源进行严格的访问控制，仅允许授权用户访问和操作网络资源，防止未经授权的访问和信息泄露。这种技术可以通过密码、生物识别、数字证书等多种方式进行身份验证，确保用户的合法性和可信度。同时，访问控制技术还可以根据用户的角色和权限，对网络资源进行细粒度的访问控制，降低安全风险。

3.2 安全审计和日志管理技术

        安全审计和日志管理技术通过收集、分析和管理网络运行日志和事件信息，对网络系统的安全状况进行实时监控和评估。这种技术可以帮助管理员及时发现潜在的安全威胁和异常行为，并采取相应的措施进行处置。安全审计和日志管理技术还可以对网络系统的安全事件进行追溯和分析，为安全事件的调查和处理提供重要依据。

3.3 安全管理和风险评估技术

        安全管理和风险评估技术是一种系统性的安全管理框架，它通过对网络系统中的风险因素进行识别、评估和处理，确保网络系统的安全和稳定。这种技术可以根据网络系统的实际情况和需求，制定相应的安全策略和管理措施，提高网络系统的安全防御能力。同时，安全管理和风险评估技术还可以对网络系统中的安全风险进行实时监控和预警，及时发现和处理潜在的安全威胁。

3.4 物理安全技术

        物理安全技术是网络安全的重要组成部分，它通过对网络设备和信息的物理保护，防止设备被盗、被篡改和遭受自然灾害等风险。物理安全技术包括设备安全、环境安全、人员安全等多个方面，需要采取多种措施进行保障。例如，使用密码锁、摄像头、生物识别等技术手段对设备进行保护；采用防雷、防火、防水等措施确保设备在恶劣环境下的正常运行；制定严格的人员进出和权限管理制度，防止非法人员进入机房等敏感区域。

四、网络安全的重要性

        网络安全技术的重要性不言而喻。它不仅可以保护个人隐私和信息安全，防止个人隐私和敏感信息被黑客或恶意攻击者窃取和滥用；还可以防止网络犯罪和数据盗窃，保护机构和个人的重要数据不被盗窃和篡改；此外，网络安全技术还能维护国家安全和社会稳定，防止网络攻击对国家重要基础设施、军事和经济体系的影响；最后，网络安全技术还是经济发展的重要支撑，保障电子商务、在线支付等经济活动在安全可靠的网络环境中进行，促进经济的繁荣和发展。因此，我们应该高度重视网络安全技术的发展和应用，不断提高网络系统的安全防御能力，确保数字时代的安全与稳定。