網(wǎng)絡(luò)入侵、攻擊與防范技術(shù)
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摘 要 隨著信息化建設(shè)的快速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)入侵、攻擊對(duì)信息安全的威脅越來(lái)越大，本文從典型的網(wǎng)絡(luò)入侵和攻擊方法入手，闡述了防范網(wǎng)絡(luò)入侵與攻擊的主要技術(shù)措施。
關(guān)鍵詞 安全和保密；網(wǎng)絡(luò)；入侵和攻擊；防范技術(shù)
1 引言
隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高速發(fā)展和普及，信息化已成為人類社會(huì)發(fā)展的大趨勢(shì)。但是，由于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)具有聯(lián)結(jié)形式多樣性、終端分布不均勻性和網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)放性、互聯(lián)性等特征，致使網(wǎng)絡(luò)容易受黑客、惡意軟件和其它不軌行為的攻擊，威脅網(wǎng)絡(luò)信息的安全，所以信息的安全和保密就成為一個(gè)至關(guān)重要的問(wèn)題被信息社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域所重視。
要保證網(wǎng)絡(luò)信息的安全，有效防范網(wǎng)絡(luò)入侵和攻擊，就必須熟悉網(wǎng)絡(luò)入侵和攻擊的常用方法，在此基礎(chǔ)上才能制定行之有效地防范策略，確保網(wǎng)絡(luò)安全。
2 典型網(wǎng)絡(luò)入侵和攻擊方法
2.1 使用網(wǎng)絡(luò)掃描器
網(wǎng)絡(luò)掃描器是利用C/S結(jié)構(gòu)中的請(qǐng)求－應(yīng)答機(jī)制來(lái)實(shí)現(xiàn)的，是網(wǎng)絡(luò)入侵者收集信息的重要工具。掃描器能夠發(fā)現(xiàn)目標(biāo)主機(jī)和網(wǎng)絡(luò)，識(shí)別目標(biāo)主機(jī)的端口狀態(tài)和目標(biāo)主機(jī)正在運(yùn)行的各種服務(wù)并測(cè)試這些服務(wù)中是否存在漏洞，能夠根據(jù)漏洞信息分析系統(tǒng)脆弱點(diǎn)，生成掃描報(bào)告。
常用的掃描方法有利用網(wǎng)絡(luò)命令、端口掃描和漏洞掃描三種。
2.2 特洛伊木馬
特洛伊木馬(簡(jiǎn)稱木馬)是一種C/S結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序，木馬程序一般由服務(wù)器端程序和控制器端程序組成。“中了木馬”就是指目標(biāo)主機(jī)中被安裝了木馬的服務(wù)器端程序。若主機(jī)“中了木馬”，則攻擊者就可以利用木馬的控制器端程序與駐留在目標(biāo)主機(jī)上的服務(wù)器端程序進(jìn)行通信，進(jìn)而達(dá)到獲取目標(biāo)主機(jī)上的各種信息的目的。
木馬的服務(wù)器端程序通常是嵌入到主機(jī)的合法程序中，隨合法程序運(yùn)行后獨(dú)立工作，或者作為單獨(dú)的程序在設(shè)定的條件下自動(dòng)運(yùn)行，極具隱蔽性和危害性。
2.3 緩沖區(qū)溢出
緩沖區(qū)是指計(jì)算機(jī)程序運(yùn)行時(shí)在內(nèi)存中開(kāi)辟的臨時(shí)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的區(qū)域。理想情況是，程序檢查數(shù)據(jù)長(zhǎng)度并且不允許輸入超過(guò)緩沖區(qū)長(zhǎng)度的內(nèi)容，但是很多程序都不做這種檢查，這就為緩沖區(qū)溢出埋下隱患。通過(guò)向緩沖區(qū)寫(xiě)入超出其長(zhǎng)度的內(nèi)容，造成緩沖區(qū)的溢出，緩沖區(qū)溢出可能會(huì)帶來(lái)兩種結(jié)果：一是過(guò)長(zhǎng)的內(nèi)容覆蓋了相鄰的存儲(chǔ)單元，引起程序運(yùn)行失敗，嚴(yán)重的可導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰；二是破壞程序的堆棧，使程序轉(zhuǎn)而執(zhí)行其它的指令，由此而引發(fā)多種攻擊方法。
2.4 拒絕服務(wù)攻擊
拒絕服務(wù)攻擊是利用合理的服務(wù)請(qǐng)求來(lái)占用過(guò)多的服務(wù)資源，致使目標(biāo)主機(jī)服務(wù)超載，停止提供服務(wù)或資源訪問(wèn)。這些服務(wù)資源包括網(wǎng)絡(luò)帶寬、磁盤(pán)容量、內(nèi)存、進(jìn)程等。拒絕服務(wù)攻擊是由于網(wǎng)絡(luò)協(xié)議本身的安全缺陷造成的，這種攻擊會(huì)導(dǎo)致資源的匱乏，無(wú)論目標(biāo)主機(jī)速度多快、容量多大、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境多好都無(wú)法避免這種攻擊。拒絕服務(wù)攻擊能實(shí)現(xiàn)兩種效果：一是迫使目標(biāo)主機(jī)的緩沖區(qū)滿，不接收新的請(qǐng)求；二是使用IP欺騙，迫使目標(biāo)主機(jī)把合法用戶的連接復(fù)位，影響合法用戶的連接。
常見(jiàn)的拒絕服務(wù)攻擊方法有廣播風(fēng)暴、SYN淹沒(méi)、IP分段攻擊和分布式攻擊等。
2.5 網(wǎng)絡(luò)監(jiān)聽(tīng)
以太網(wǎng)協(xié)議的工作方式是把要發(fā)送的數(shù)據(jù)包發(fā)往同一網(wǎng)段內(nèi)的所有主機(jī)，在包頭中含有目的主機(jī)的地址，正常情況下，只有地址與數(shù)據(jù)包的目標(biāo)地址相同的主機(jī)才能接收數(shù)據(jù)包，但是當(dāng)主機(jī)工作在監(jiān)聽(tīng)模式下，不管數(shù)據(jù)包中的目標(biāo)地址是什么，它都可以接收。網(wǎng)絡(luò)監(jiān)聽(tīng)就是利用這一原理，將主機(jī)設(shè)置在監(jiān)聽(tīng)模式下從網(wǎng)上截獲各種信息。
網(wǎng)絡(luò)監(jiān)聽(tīng)需要進(jìn)入到目標(biāo)主機(jī)所在的局域網(wǎng)內(nèi)部，選擇一臺(tái)主機(jī)實(shí)施，監(jiān)聽(tīng)效果最好的地方是在網(wǎng)關(guān)、路由器、防火墻上，能捕獲更多的信息。
2.6 IP欺騙
IP欺騙是利用TCP/IP協(xié)議本身的安全缺陷實(shí)現(xiàn)攻擊的，它通過(guò)盜用合法的IP地址，獲取目標(biāo)主機(jī)的信任，進(jìn)而訪問(wèn)目標(biāo)主機(jī)上的資源。
目前，許多安全性解決方案都依賴于精確的IP地址，所以不論目標(biāo)主機(jī)上運(yùn)行的是何種操作系統(tǒng)，IP欺騙攻擊都是容易實(shí)現(xiàn)的，這些攻擊包括序列號(hào)欺騙、路由攻擊、源地址欺騙和授權(quán)欺騙。
3 防范網(wǎng)絡(luò)入侵和攻擊的主要技術(shù)
在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，由于種種原因，網(wǎng)絡(luò)被入侵和攻擊是難免的。但是，通過(guò)加強(qiáng)管理和采用必要的技術(shù)手段可以減少入侵和攻擊行為，避免因入侵和攻擊造成的各種損失。下面就介紹幾種主要的防范入侵和攻擊的技術(shù)措施。
3.1 訪問(wèn)控制技術(shù)
訪問(wèn)控制的主要目的是確保網(wǎng)絡(luò)資源不被非法訪問(wèn)和非法利用，是網(wǎng)絡(luò)安全保護(hù)和防范的核心策略之一。訪問(wèn)控制技術(shù)主要用于對(duì)靜態(tài)信息的保護(hù)，需要系統(tǒng)級(jí)別的支持，一般在操作系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)。目前，訪問(wèn)控制主要涉及入網(wǎng)訪問(wèn)控制、權(quán)限控制、目錄級(jí)安全控制以及屬性安全控制等多種手段。
入網(wǎng)訪問(wèn)控制通過(guò)對(duì)用戶名、用戶密碼和用戶帳號(hào)默認(rèn)權(quán)限的綜合驗(yàn)證、檢查來(lái)限制用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)的訪問(wèn)，它能控制哪些用戶、在什么時(shí)間以及使用哪臺(tái)主機(jī)入網(wǎng)。入網(wǎng)訪問(wèn)控制為網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)提供了第一層訪問(wèn)控制。
網(wǎng)絡(luò)用戶一般分為三類：系統(tǒng)管理員用戶，負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的配置和管理；普通用戶，由系統(tǒng)管理員創(chuàng)建并根據(jù)他們的實(shí)際需要為其分配權(quán)限；審計(jì)用戶，負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全控制和資源使用情況的審計(jì)。用戶入網(wǎng)后就可以根據(jù)自身的權(quán)限訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)資源。權(quán)限控制通過(guò)訪問(wèn)控制表來(lái)規(guī)范和限制用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源訪問(wèn)，訪問(wèn)控制表中規(guī)定了用戶可以訪問(wèn)哪些目錄、子目錄、文件和其它資源，指定用戶對(duì)這些文件、目錄等資源能夠執(zhí)行哪些操作。
系統(tǒng)管理員為用戶在目錄一級(jí)指定的權(quán)限對(duì)該目錄下的所有文件和子目錄均有效。如果用戶濫用權(quán)限，則會(huì)對(duì)這些目錄、文件或設(shè)備等網(wǎng)絡(luò)資源構(gòu)成威脅。目錄級(jí)安全控制可以限制用戶對(duì)目錄和文件的訪問(wèn)權(quán)限，進(jìn)而保護(hù)目錄和文件的安全，防止用戶權(quán)限濫用。
屬性安全控制是通過(guò)給網(wǎng)絡(luò)資源設(shè)置安全屬性標(biāo)記來(lái)實(shí)現(xiàn)的。它可以將目錄或文件隱藏、共享和設(shè)置成系統(tǒng)特性，可以限制用戶對(duì)文件進(jìn)行讀、寫(xiě)、刪除、運(yùn)行等操作等。屬性安全在權(quán)限安全的基礎(chǔ)上提供更進(jìn)一步的安全性。
3.2 防火墻技術(shù)
防火墻是一種高級(jí)訪問(wèn)控制設(shè)備，是置于不同網(wǎng)絡(luò)安全域之間的一系列部件的組合，是不同網(wǎng)絡(luò)安全域間通信流的惟一通道，它能根據(jù)有關(guān)的安全策略控制(允許、拒絕、監(jiān)視、記錄)進(jìn)出網(wǎng)絡(luò)的訪問(wèn)行為。防火墻是網(wǎng)絡(luò)安全的屏障，是提供安全信息服務(wù)、實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)安全的基礎(chǔ)設(shè)施之一。
防火墻能極大地提高一個(gè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的安全性，防止來(lái)自被保護(hù)區(qū)域外部的攻擊，并通過(guò)過(guò)濾不安全的服務(wù)而降低風(fēng)險(xiǎn)；能防止內(nèi)部信息外泄和屏蔽有害信息，利用防火墻對(duì)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的劃分，可以實(shí)現(xiàn)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)重點(diǎn)網(wǎng)段的隔離，限制安全問(wèn)題擴(kuò)散，從而降低了局部重點(diǎn)或敏感網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題對(duì)全局網(wǎng)絡(luò)造成的影響；能強(qiáng)化網(wǎng)絡(luò)安全策略，將局域網(wǎng)的安全管理集中在一起，便于統(tǒng)一管理和執(zhí)行安全策略；能嚴(yán)格監(jiān)控和審計(jì)進(jìn)出網(wǎng)絡(luò)的信息，如果所有的訪問(wèn)都經(jīng)過(guò)防火墻，那么，防火墻就能記錄下這些訪問(wèn)并做出日志記錄，同時(shí)也能提供網(wǎng)絡(luò)使用情況的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。當(dāng)發(fā)生可疑動(dòng)作時(shí)，防火墻能進(jìn)行適當(dāng)?shù)膱?bào)警，并提供網(wǎng)絡(luò)是否受到監(jiān)測(cè)和攻擊的詳細(xì)信息。
3.3 數(shù)據(jù)加密技術(shù)
數(shù)據(jù)加密能防止入侵者查看、篡改機(jī)密的數(shù)據(jù)文件，使入侵者不能輕易地查找一個(gè)系統(tǒng)的文件。數(shù)據(jù)加密技術(shù)是網(wǎng)絡(luò)中最基本的安全技術(shù)，主要是通過(guò)對(duì)網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)男畔⑦M(jìn)行加密來(lái)保障其安全性，是一種主動(dòng)的安全防御策略。
數(shù)據(jù)加密實(shí)質(zhì)上是對(duì)以符號(hào)為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行移位和置換的變換算法，這種變換受“密鑰”控制。常用的數(shù)據(jù)加密技術(shù)有私用密鑰加密技術(shù)和公開(kāi)密鑰加密技術(shù)。私用密鑰加密技術(shù)利用同一個(gè)密鑰對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密和解密，這個(gè)密鑰必須秘密保管，只能為授權(quán)用戶所知，授權(quán)用戶既可以用該密鑰加密信息，也可以用該密鑰解密信息。DES是私用密鑰加密技術(shù)中最具代表性的算法。公開(kāi)密鑰加密技術(shù)采用兩個(gè)不同的密鑰進(jìn)行加密和解密，這兩個(gè)密鑰是公鑰和私鑰。如果用公鑰對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，只有用對(duì)應(yīng)的私鑰才能進(jìn)行解密；如果用私鑰對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，則只有用對(duì)應(yīng)的公鑰才能解密。公鑰是公開(kāi)的，任何人可以用公鑰加密信息，再將密文發(fā)送給私鑰擁有者。私鑰是保密的，用于解密其接收的用公鑰加密過(guò)的信息。目前比較安全的采用公開(kāi)密鑰加密技術(shù)的算法主要有RSA算法及其變種Rabin算法等。
3.4 入侵檢測(cè)技術(shù)
入侵檢測(cè)是對(duì)入侵行為的檢測(cè)，它通過(guò)收集和分析網(wǎng)絡(luò)行為、安全日志、審計(jì)數(shù)據(jù)、其它網(wǎng)絡(luò)上可以獲得的信息以及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中若干關(guān)鍵點(diǎn)的信息，檢查網(wǎng)絡(luò)或系統(tǒng)中是否存在違反安全策略的行為和被攻擊的跡象。
用于入侵檢測(cè)的軟件與硬件的組合便是入侵檢測(cè)系統(tǒng)，入侵檢測(cè)系統(tǒng)被認(rèn)為是防火墻之后的第二道安全閘門(mén)，它能監(jiān)視分析用戶及系統(tǒng)活動(dòng)，查找用戶的非法操作，評(píng)估重要系統(tǒng)和數(shù)據(jù)文件的完整性，檢測(cè)系統(tǒng)配置的正確性，提示管理員修補(bǔ)系統(tǒng)漏洞；能實(shí)時(shí)地對(duì)檢測(cè)到的入侵行為進(jìn)行反應(yīng)，在入侵攻擊對(duì)系統(tǒng)發(fā)生危害前利用報(bào)警與防護(hù)系統(tǒng)驅(qū)逐入侵攻擊，在入侵攻擊過(guò)程中減少入侵攻擊所造成的損失，在被入侵攻擊后收集入侵攻擊的相關(guān)信息，作為防范系統(tǒng)的知識(shí)，添加入侵策略集中，增強(qiáng)系統(tǒng)的防范能力，避免系統(tǒng)再次受到同類型的入侵攻擊。
入侵檢測(cè)作為一動(dòng)態(tài)安全防護(hù)技術(shù)，提供了對(duì)內(nèi)部攻擊、外部攻擊和誤操作的實(shí)時(shí)保護(hù)，在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)受到危害之前攔截和響應(yīng)入侵，它與靜態(tài)安全防御技術(shù)(防火墻)相互配合可構(gòu)成堅(jiān)固的網(wǎng)絡(luò)安全防御體系。
3.4 安全掃描
安全掃描就是對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或者其它網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行安全相關(guān)的檢測(cè)，以找出安全隱患和可能被攻擊者利用的漏洞。安全掃描是把雙刃劍，攻擊者利用它可以入侵系統(tǒng)，而管理員利用它可以有效地防范攻擊者入侵。
安全掃描常采用基于網(wǎng)絡(luò)的主動(dòng)式策略和基于主機(jī)的被動(dòng)式策略。主動(dòng)式策略就是通過(guò)執(zhí)行一些腳本文件模擬對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行攻擊的行為并記錄系統(tǒng)的反應(yīng)，從而發(fā)現(xiàn)其中的漏洞；而被動(dòng)式策略就是對(duì)系統(tǒng)中不合適的設(shè)置，脆弱的口令以及其它同安全規(guī)則抵觸的對(duì)象進(jìn)行檢查。利用被動(dòng)式策略掃描稱為系統(tǒng)安全掃描，利用主動(dòng)式策略掃描稱為網(wǎng)絡(luò)安全掃描。
目前，安全掃描主要涉及四種檢測(cè)技術(shù)：基于應(yīng)用的檢測(cè)技術(shù)、基于主機(jī)的檢測(cè)技術(shù)、基于目標(biāo)的漏洞檢測(cè)技術(shù)、基于網(wǎng)絡(luò)的檢測(cè)技術(shù)。
3.5 安全審計(jì)
網(wǎng)絡(luò)安全是動(dòng)態(tài)的，對(duì)已經(jīng)建立的系統(tǒng)，如果沒(méi)有實(shí)時(shí)的、集中的可視化審計(jì)，就不能及時(shí)評(píng)估系統(tǒng)的安全性和發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中存在的安全隱患。網(wǎng)絡(luò)安全審計(jì)就是在一個(gè)特定的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，為了保障網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)不受來(lái)自外網(wǎng)和內(nèi)網(wǎng)用戶的入侵和破壞，而運(yùn)用各種技術(shù)手段實(shí)時(shí)收集和監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中每一個(gè)組成部分的系統(tǒng)狀態(tài)、安全事件，以便集中報(bào)警、分析、處理的一種技術(shù)手段，它是一種積極、主動(dòng)的安全防御技術(shù)。
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全審計(jì)主要包括對(duì)操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)、Web、郵件系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和防火墻等項(xiàng)目的安全審計(jì)，以及加強(qiáng)安全教育，增強(qiáng)安全責(zé)任意識(shí)。目前，網(wǎng)絡(luò)安全審計(jì)系統(tǒng)主要包含以下幾種功能：采集多種類型的日志數(shù)據(jù)、日志管理、日志查詢、入侵檢測(cè)、自動(dòng)生成安全分析報(bào)告、網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)視、事件響應(yīng)機(jī)制、集中管理。
3.6 安全管理
安全管理就是指為實(shí)現(xiàn)信息安全的目標(biāo)而采取的一系列管理制度和技術(shù)手段，包括安全檢測(cè)、監(jiān)控、響應(yīng)和調(diào)整的全部控制過(guò)程。需要指出的是，不論多么先進(jìn)的安全技術(shù)，都只是實(shí)現(xiàn)信息安全管理的手段而已，信息安全源于有效地管理，要使先進(jìn)的安全技術(shù)發(fā)揮較好的效果，就必須建立良好的信息安全管理體系，制定切合實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)安全管理制度，加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)安全的規(guī)范化管理力度，強(qiáng)化網(wǎng)絡(luò)管理人員和使用人員的安全防范意識(shí)。只有網(wǎng)絡(luò)管理人員與使用人員共同努力，才能有效防御網(wǎng)絡(luò)入侵和攻擊，才能使信息安全得到保障。
4 結(jié)束語(yǔ)
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息安全是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，防御網(wǎng)絡(luò)入侵與攻擊只是保障網(wǎng)絡(luò)信息安全的一部分。隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的快速應(yīng)用和普及，網(wǎng)絡(luò)信息安全的不確定因素也越來(lái)越多，我們必須綜合考慮各種安全因素，認(rèn)真分析各種可能的入侵和攻擊形式，采取有效的技術(shù)措施，制定合理的網(wǎng)絡(luò)安全策略和配套的管理辦法，防止各種可能的入侵和攻擊行為，避免因入侵和攻擊造成的各種損失。
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