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TCP/IP与网络安全
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TCP/IP与网络安全
起初TCP/IP只用于一个相对封闭的环境之后才发展为并无太多限制、可以从远程访问更多资源的形式。因此“安全”这个概念并没有引起人们太多的关注。然而随着互联网的日益普及发生了很多非法访问、恶意攻击等问题着实影响了企业和个人的利益。由此网络安全逐渐成为人们不可忽视的一个重要内容。
互联网向人们提供了很多便利的服务。为了让人们能够更好、更安全的利用互联网只有牺牲一些便利性来确保网络的安全。因此“便利性”和“安全性”作为两个对立的特性兼容并存产生了很多新的技术。随着恶意使用网络的技术不断翻新网络安全的技术也在不断进步。今后除了基本的网络技术外通过正确理解安全相关的技术、制定合理的安全策略、按照制定的策略进行网络管理及运维成为一个重要的课题。
网络安全构成要素
随着互联网的发展对网络的依赖程度越高就越应该重视网络安全。尤其是现在对系统的攻击手段越加多样化某种特定程度的技术远不足以确保一个系统的安全。网络安全最基本的要领是要有预备方案。即不是在遇到问题的时候才去处理而是通过对可能发生的问题进行预测在可行的最大范围内为系统指定安保对策进行日常运维这才是重中之重。
TCP/IP相关的安全要素如下图所示 防火墙 一句话就是它会屏蔽互联网中的大部分请求只过滤出特定的它觉得安全的请求。
组织机构内部的网络与互联网相连时为了避免受到非法访问的威胁往往会设置防火墙。
防火墙的种类和形态有很多种。例如专门过滤不过滤特定数据包的包过滤防火墙、数据到达应用以后由应用处理并拒绝非法访问的应用网关。这些防火墙都有基本相同的设计思路那就是“暴露给危险的主机和路由器的个数要有限”。
如果网络中有1000台主机若为每一台主机都设置非法访问的对策那将是非常繁琐的工作。而如果设置防火墙的话可以限制从互联网访问的主机个数。将安全的主机和可以暴露给危险的主机加以区分只针对后者集中实施安全防护。
如下图 这是一个设置防火墙的例子。图中对路由器设置了只向其发送特定地址和端口号的包。即设置了一个包过滤防火墙。
当从外部过来TCP通信请求时只允许对Web服务器的TCP 80端口和邮件服务器的TCP 25端口的访问。其它所有类型的包全部丢弃。
此外建立TCP连接的请求只允许从内网发起。关于这一点防火墙可以通过监控TCP包首部中的SYN和ACK标志位来实现。具体为当SYN1ACK0时属于互联网发过来的包应当废弃。有了这样的设置以后只能从内网向外建立连接而不能从外网直接连接内网。
IDS入侵检测系统 数据包符合安全策略防火墙才会让其通过。即只要与策略相符就无法判断当前访问是否为非法访问所以全部允许通过。
而IDS正是检查这种已经侵入内部网络进行非法访问的情况并及时通知给网络管理员的系统。
IDS根据不同的用途可以提供各种不同的功能。从设置形式上看一般在防火墙或DMZ等边界设备上进行设置。有了这样监控、检测边界的功能就可以设置在网络内部、全网或个别特殊的服务器上进行监控。
从功能上看IDS有定期采集日志、长期监控、
反病毒/个人防火墙
加密技术基础
一般情况下网页访问、电子邮件等互联网上流动的数据不会被加密。另外互联网中这些数据经由哪些路径传输也不是使用者可以预知的内容。因此通常无法避免这些信息会泄漏给第三方。
为了防止这种信息的泄漏、实现机密数据的传输出现了各种各样的加密技术。加密技术分布与OSI参考模型的各个阶层一样互相协同保证通信。 对称密码体制与公钥密码体制 加密是指利用某个值密钥对明文的数据通过一定的算法变换成加密密文数据的过程。它的逆反过程叫做解密。 加密和解密使用相同的密钥叫做对称加密方式。反之如果在加密和解密过程中分别使用不同的密钥公钥和私钥则叫做公钥加密方式。在对称加密方式中最大的挑战就是如何传递安全的密钥。而公钥加密方式中仅有一方的密钥是无法完成解密的还必须严格管理私钥。通过邮件发送公钥、通过Web公开发布公钥、或通过PKI分配等方式才得以在网络上安全地传输密钥。不过相比对称加密方式后者在加密和解密上需要花费的时间比较长在对较长的消息进行加密时往往采用两者结合的方式。
对称加密方式包括AESAdvanced Encryption Standard、DESData Encryption Standard等加密标准而公钥加密方法中包括RSA、DHDiffie-Hellman、椭圆曲线等加密算法。
TLS/SSl与HTTPS 现在有很多互联网应用已经逐渐进入人们的生活。例如网上购物、网上订车票、订飞机票或预订演出票等。在这些系统的支付过程中经常会涉及信用卡网上支付而网上银行系统还需要用户直接在网上输入账号和密码。
而信用卡卡号、银行账号、密码都属于个人的机密信息。因此在网络上传输这些信息时有必要对它们进行加密处理。
Web中可以通过TLS/SSL(Transport Layer Security/Secure Sockets Layer。由网景公司最早提出的名称叫SSL标准化以后被称作TLS。有时两者统称为SSL 对HTTP通信进行加密。使用TLS/SSL的HTTP通信叫做HTTPS通信。HTTPS中采用对称加密方式。而在发送其公共密钥时采用的则是公钥加密方式。
对称加密虽然速度快但是密钥管理是巨大的挑战。公钥加密密钥管理相对简单但是处理速度非常慢。TLS/SSL将两者进行取长补短令加密过程达到了极好的效果。由于谁都可以发送公钥使得密钥管理更为简单。 确认公钥是否正确主要使用认证中心CACertificate Authority签发的证书而主要的认证中心的信息已经嵌入到浏览器的出厂设置中。如果Web浏览器中尚未加入某个认证中心那么会在页面上提示一个警告信息。此时判断认证中心合法与否就要由用户自己决定了。
