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計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全及防范技術(shù)
摘要：主要闡述計(jì)算機(jī)信息網(wǎng)絡(luò)攻擊和入侵的特點(diǎn)、方法以及其安全防范手段。
關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全 防范技術(shù)
1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全的含義
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全的具體含義會(huì)隨著使用者的變化而變化，使用者不同，對網(wǎng)絡(luò)安全的認(rèn)識和要求也就不同。例如從普通使用者的角度來說，可能僅僅希望個(gè)人隱私或機(jī)密信息在網(wǎng)絡(luò)上傳輸時(shí)受到保護(hù)，避免被偷聽、篡改和偽造;而網(wǎng)絡(luò)提供商除了關(guān)心這些網(wǎng)絡(luò)信息安全外，還要考慮如何應(yīng)付突發(fā)的自然災(zāi)害、軍事打擊等對網(wǎng)絡(luò)硬件的破壞，以及在網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)異常時(shí)如何恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)通信，保持網(wǎng)絡(luò)通信的連續(xù)性。
從本質(zhì)上來講，網(wǎng)絡(luò)安全包括組成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的硬件、軟件及其在網(wǎng)絡(luò)上傳輸信息的安全性，使其不致因偶然的或者惡意的攻擊遭到破壞，網(wǎng)絡(luò)安全既有技術(shù)方面的問題，也有管理方面的問題，兩方面相互補(bǔ)充，缺一不可。人為的網(wǎng)絡(luò)入侵和攻擊行為使得網(wǎng)絡(luò)安全面臨新的挑戰(zhàn)。
2 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)攻擊的特點(diǎn)
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)攻擊具有下述特點(diǎn)：①損失巨大。由于攻擊和入侵的對象是網(wǎng)絡(luò)上的計(jì)算機(jī)，所以一旦他們?nèi)〉贸晒�，就�?huì)使網(wǎng)絡(luò)中成千上萬臺(tái)計(jì)算機(jī)處于癱瘓狀態(tài)，從而給計(jì)算機(jī)用戶造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。如美國每年因計(jì)算機(jī)犯罪而造成的經(jīng)濟(jì)損失就達(dá)幾百億美元。平均一起計(jì)算機(jī)犯罪案件所造成的經(jīng)濟(jì)損失是一般案件的幾十到幾百倍。②威脅社會(huì)和國家安全。一些計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)攻擊者出于各種目的經(jīng)常把政府要害部門和軍事部門的計(jì)算機(jī)作為攻擊目標(biāo)，從而對社會(huì)和國家安全造成威脅。③手段多樣，手法隱蔽。計(jì)算機(jī)攻擊的手段可以說五花八門。網(wǎng)絡(luò)攻擊者既可以通過監(jiān)視網(wǎng)上數(shù)據(jù)來獲取別人的保密信息;也可以通過截取別人的帳號和口令堂而皇之地進(jìn)入別人的計(jì)算機(jī)系統(tǒng);還可以通過一些特殊的方法繞過人們精心設(shè)計(jì)好的防火墻等等。這些過程都可以在很短的時(shí)間內(nèi)通過任何一臺(tái)聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算機(jī)完成。因而犯罪不留痕跡，隱蔽性很強(qiáng)。④以軟件攻擊為主。幾乎所有的網(wǎng)絡(luò)入侵都是通過對軟件的截取和攻擊從而破壞整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的。它完全不同于人們在生活中所見到的對某些機(jī)器設(shè)備進(jìn)行物理上的摧毀。因此，這一方面導(dǎo)致了計(jì)算機(jī)犯罪的隱蔽性，另一方面又要求人們對計(jì)算機(jī)的各種軟件(包括計(jì)算機(jī)通信過程中的信息流)進(jìn)行嚴(yán)格的保護(hù)。
3 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的安全缺陷及產(chǎn)生的原因
網(wǎng)絡(luò)安全缺陷產(chǎn)生的原因主要有：
第一，TCP/IP的脆弱性。 因特網(wǎng)的基石是TCP/IP協(xié)議。但不幸的是該協(xié)議對于網(wǎng)絡(luò)的安全性考慮得并不多。并且，由于TCP/IP協(xié)議是公布于眾的，如果人們對TCP/IP很熟悉，就可以利用它的安全缺陷來實(shí)施網(wǎng)絡(luò)攻擊。
第二，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的不安全性。因特網(wǎng)是一種網(wǎng)間網(wǎng)技術(shù)。它是由無數(shù)個(gè)局域網(wǎng)所連成的一個(gè)巨大網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)人們用一臺(tái)主機(jī)和另一局域網(wǎng)的主機(jī)進(jìn)行通信時(shí)，通常情況下它們之間互相傳送的數(shù)據(jù)流要經(jīng)過很多機(jī)器重重轉(zhuǎn)發(fā)，如果攻擊者利用一臺(tái)處于用戶的數(shù)據(jù)流傳輸路徑上的主機(jī)，他就可以劫持用戶的數(shù)據(jù)包。
第三，易被偷聽。由于因特網(wǎng)上大多數(shù)數(shù)據(jù)流都沒有加密，因此人們利用網(wǎng)上免費(fèi)提供的工具就很容易對網(wǎng)上的電子郵件、口令和傳輸?shù)奈募M(jìn)行偷聽。
第四，缺乏安全意識。雖然網(wǎng)絡(luò)中設(shè)置了許多安全保護(hù)屏障，但人們普遍缺乏安全意識，從而使這些保護(hù)措施形同虛設(shè)。如人們?yōu)榱吮荛_防火墻代理服務(wù)器的額外認(rèn)證，進(jìn)行直接的PPP連接從而避開了防火墻的保護(hù)。
4 網(wǎng)絡(luò)攻擊和入侵的主要途徑
網(wǎng)絡(luò)入侵是指網(wǎng)絡(luò)攻擊者通過非法的手段(如破譯口令、電子欺騙等)獲得非法的權(quán)限，并通過使用這些非法的權(quán)限使網(wǎng)絡(luò)攻擊者能對被攻擊的主機(jī)進(jìn)行非授權(quán)的操作。網(wǎng)絡(luò)入侵的主要途徑有：破譯口令、IP欺騙和DNS欺騙。
口令是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)抵御入侵者的一種重要手段，所謂口令入侵是指使用某些合法用戶的帳號和口令登錄到目的主機(jī)，然后再實(shí)施攻擊活動(dòng)。這種方法的前提是必須先得到該主機(jī)上的某個(gè)合法用戶的帳號，然后再進(jìn)行合法用戶口令的破譯。獲得普通用戶帳號的方法很多，如：
利用目標(biāo)主機(jī)的Finger功能：當(dāng)用Finger命令查詢時(shí)，主機(jī)系統(tǒng)會(huì)將保存的用戶資料(如用戶名、登錄時(shí)間等)顯示在終端或計(jì)算機(jī)上;利用目標(biāo)主機(jī)的X.500服務(wù)：有些主機(jī)沒有關(guān)閉X.500的目錄查詢服務(wù)，也給攻擊者提供了獲得信息的一條簡易途徑;從電子郵件地址中收集：有些用戶電子郵件地址常會(huì)透露其在目標(biāo)主機(jī)上的帳號;查看主機(jī)是否有習(xí)慣性的帳號：有經(jīng)驗(yàn)的用戶都知道，很多系統(tǒng)會(huì)使用一些習(xí)慣性的帳號，造成帳號的泄露。
IP欺騙是指攻擊者偽造別人的IP地址，讓一臺(tái)計(jì)算機(jī)假冒另一臺(tái)計(jì)算機(jī)以達(dá)到蒙混過關(guān)的目的。它只能對某些特定的運(yùn)行TCP/IP的計(jì)算機(jī)進(jìn)行入侵。IP欺騙利用了TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的脆弱性。在TCP的三次握手過程中，入侵者假冒被入侵主機(jī)的信任主機(jī)與被入侵主機(jī)進(jìn)行連接，并對被入侵主機(jī)所信任的主機(jī)發(fā)起淹沒攻擊，使被信任的主機(jī)處于癱瘓狀態(tài)。當(dāng)主機(jī)正在進(jìn)行遠(yuǎn)程服務(wù)時(shí)，網(wǎng)絡(luò)入侵者最容易獲得目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)的信任關(guān)系，從而進(jìn)行IP欺騙。IP欺騙是建立在對目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)的信任關(guān)系基礎(chǔ)之上的。同一網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算機(jī)彼此都知道對方的地址，它們之間互相信任。由于這種信任關(guān)系，這些計(jì)算機(jī)彼此可以不進(jìn)行地址的認(rèn)證而執(zhí)行遠(yuǎn)程操作。
域名系統(tǒng)(DNS)是一種用于TCP/IP應(yīng)用程序的分布式數(shù)據(jù)庫，它提供主機(jī)名字和IP地址之間的轉(zhuǎn)換信息。通常，網(wǎng)絡(luò)用戶通過UDP協(xié)議和DNS服務(wù)器進(jìn)行通信，而服務(wù)器在特定的53端口監(jiān)聽，并返回用戶所需的相關(guān)信息。DNS協(xié)議不對轉(zhuǎn)換或信息性的更新進(jìn)行身份認(rèn)證，這使得該協(xié)議被人以一些不同的方式加以利用。當(dāng)攻擊者危害DNS服務(wù)器并明確地更改主機(jī)名—IP地址映射表時(shí),DNS欺騙就會(huì)發(fā)生。這些改變被寫入DNS服務(wù)器上的轉(zhuǎn)換表。因而,當(dāng)一個(gè)客戶機(jī)請求查詢時(shí),用戶只能得到這個(gè)偽造的地址,該地址是一個(gè)完全處于攻擊者控制下的機(jī)器的IP地址。因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)上的主機(jī)都信任DNS服務(wù)器,所以一個(gè)被破壞的DNS服務(wù)器可以將客戶引導(dǎo)到非法的服務(wù)器,也可以欺騙服務(wù)器相信一個(gè)IP地址確實(shí)屬于一個(gè)被信任客戶。
5 常見的網(wǎng)絡(luò)攻擊及其防范對策
5.1 特洛伊木馬
特洛伊木馬程序技術(shù)是黑客常用的攻擊手段。它通過在你的電腦系統(tǒng)隱藏一個(gè)會(huì)在Windows啟動(dòng)時(shí)運(yùn)行的程序，采用服務(wù)器/客戶機(jī)的運(yùn)行方式，從而達(dá)到在上網(wǎng)時(shí)控制你電腦的目的。
特洛伊木馬是夾帶在執(zhí)行正常功能的程序中的一段額外操作代碼。因?yàn)樵谔芈逡聊抉R中存在這些用戶不知道的額外操作代碼，因此含有特洛伊木馬的程序在執(zhí)行時(shí)，表面上是執(zhí)行正常的程序，而實(shí)際上是在執(zhí)行用戶不希望的程序。特洛伊木馬程序包括兩個(gè)部分，即實(shí)現(xiàn)攻擊者目的的指令和在網(wǎng)絡(luò)中傳播的指令。特洛伊木馬具有很強(qiáng)的生命力，在網(wǎng)絡(luò)中當(dāng)人們執(zhí)行一個(gè)含有特洛伊木馬的程序時(shí)，它能把自己插入一些未被感染的程序中，從而使它們受到感染。此類攻擊對計(jì)算機(jī)的危害極大，通過特洛伊木馬，網(wǎng)絡(luò)攻擊者可以讀寫未經(jīng)授權(quán)的文件，甚至可以獲得對被攻擊的計(jì)算機(jī)的控制權(quán)。
防止在正常程序中隱藏特洛伊木馬的主要方法是人們在生成文件時(shí)，對每一個(gè)文件進(jìn)行數(shù)字簽名，而在運(yùn)行文件時(shí)通過對數(shù)字簽名的檢查來判斷文件是否被修改，從而確定文件中是否含有特洛伊木馬。避免下載可疑程序并拒絕執(zhí)行，運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)掃描軟件定期監(jiān)視內(nèi)部主機(jī)上的監(jiān)聽TCP服務(wù)。
5.2 郵件炸彈
電子郵件炸彈是最古老的匿名攻擊之一，通過設(shè)置一臺(tái)機(jī)器不斷的大量的向同一地址發(fā)送電子郵件，攻擊者能夠耗盡接受者網(wǎng)絡(luò)的帶寬，占據(jù)郵箱的空間，使用戶的存儲(chǔ)空間消耗殆盡，從而阻止用戶對正常郵件的接收，防礙計(jì)算機(jī)的正常工作。此種攻擊經(jīng)常出現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)黑客通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)對某一目標(biāo)的報(bào)復(fù)活動(dòng)中。
防止郵件炸彈的方法主要有通過配置路由器，有選擇地接收電子郵件，對郵件地址進(jìn)行配置，自動(dòng)刪除來自同一主機(jī)的過量或重復(fù)的消息，也可使自己的SMTP連接只能達(dá)成指定的服務(wù)器，從而免受外界郵件的侵襲。
5.3 過載攻擊
過載攻擊是攻擊者通過服務(wù)器長時(shí)間發(fā)出大量無用的請求，使被攻擊的服務(wù)器一直處于繁忙的狀態(tài)，從而無法滿足其他用戶的請求。過載攻擊中被攻擊者用得最多的一種方法是進(jìn)程攻擊，它是通過大量地進(jìn)行人為地增大CPU的工作量，耗費(fèi)CPU的工作時(shí)間，使其它的用戶一直處于等待狀態(tài)。
防止過載攻擊的方法有：限制單個(gè)用戶所擁有的最大進(jìn)程數(shù);殺死一些耗時(shí)的進(jìn)程。然而，不幸的是這兩種方法都存在一定的負(fù)面效應(yīng)。通過對單個(gè)用戶所擁有的最大進(jìn)程數(shù)的限制和耗時(shí)進(jìn)程的刪除，會(huì)使用戶某些正常的請求得不到系統(tǒng)的響應(yīng)，從而出現(xiàn)類似拒絕服務(wù)的現(xiàn)象。通常，管理員可以使用網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視工具來發(fā)現(xiàn)這種攻擊，通過主機(jī)列表和網(wǎng)絡(luò)地址列表來分析問題的所在，也可以登錄防火墻或路由器來發(fā)現(xiàn)攻擊究竟是來自于網(wǎng)絡(luò)外部還是網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部。另外，還可以讓系統(tǒng)自動(dòng)檢查是否過載或者重新啟動(dòng)系統(tǒng)。
5.4 淹沒攻擊
正常情況下，TCP連接建立要經(jīng)歷3次握手的過程，即客戶機(jī)向主機(jī)發(fā)送SYN請求信號;目標(biāo)主機(jī)收到請求信號后向客戶機(jī)發(fā)送SYN/ACK消息;客戶機(jī)收到SYN/ACK消息后再向主機(jī)發(fā)送RST信號并斷開連接。TCP的這三次握手過程為人們提供了攻擊網(wǎng)絡(luò)的機(jī)會(huì)。攻擊者可以使用一個(gè)不存在或當(dāng)時(shí)沒有被使用的主機(jī)的IP地址，向被攻擊主機(jī)發(fā)出SYN請求信號，當(dāng)被攻擊主機(jī)收到SYN請求信號后，它向這臺(tái)不存在IP地址的偽裝主機(jī)發(fā)出SYN/消息。由于此時(shí)主機(jī)的IP不存在或當(dāng)時(shí)沒有被使用所以無法向主機(jī)發(fā)送RST，因此，造成被攻擊的主機(jī)一直處于等待狀態(tài)，直至超時(shí)。如果攻擊者不斷地向被攻擊的主機(jī)發(fā)送SYN請求，被攻擊主機(jī)就會(huì)一直處于等待狀態(tài)，從而無法響應(yīng)其他用戶的請求。
對付淹沒攻擊的最好方法是實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)處于SYN-RECEIVED狀態(tài)的連接數(shù)，當(dāng)連接數(shù)超過某一給定的數(shù)值時(shí)，實(shí)時(shí)關(guān)閉這些連接。
參考文獻(xiàn)
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2 朱理森，張守連.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)[M].北京：專利文獻(xiàn)出版社，2001
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