防火墙网络安全技术论文
随着计算机的普及和互联网的快速发展,网络安全问题显得愈来愈重要。小编整理的防火墙技术网络安全技术论文，希望你能从中得到感悟!
防火墙技术网络安全技术论文篇一
防火墙与网络安全技术
摘 要: 随着计算机的普及和互联网的快速发展,网络安全问题显得愈来愈重要。为解决这一问题,产生了很多网络安全产品,防火墙就是其中使用较广的一个。针对不同的用户和网络特点,防火墙所采用的技术也会有所不同。
关键词: 信息安全 网络安全 防火墙 技术特征
信息安全是国家发展所面临的一个重要问题,对于这个问题,我们还没有从系统的规划上去考虑它,从技术上、产业上、政策上来发展它。政府不仅应该看见信息安全的发展是我国高科技产业的一部分,而且应该看到,发展安全产业的政策是信息安全保障系统的一个重要组成部分。我国在构建信息防卫系统时,应着力发展自己独特的安全产品。我国要想真正解决网络安全问题,最终的办法就是通过发展民族的安全产业,带动我国网络安全技术的整体提高。
1.网络安全
网络安全是指网络系统的硬件、软件及其系统中的数据受到保护,不因偶然的或者恶意的原因而遭受到破坏、更改、泄露,保证系统连续可靠正常地运行,网络服务不中断。网络安全从其本质上来讲就是网络上的信息安全。从广义来说,凡是涉及到网络上信息的保密性、完整性、可用性、真实性和可控性的相关技术和理论都是网络安全的研究领域。网络安全是一门涉及计算机科学、网络技术、通信技术、密码技术、信息安全技术、应用数学等多种学科的综合性学科。
网络安全技术则指致力于解决诸如如何有效进行介入控制,以及如何保证数据传输的安全性的技术手段,主要包括物理安全分析技术,网络结构安全分析技术,系统安全分析技术,管理安全分析技术,以及其它的安全服务和安全机制策略。在众多的网络安全技术中,网络防火墙是使用较广的一个。
2.防火墙
防火墙是一种用来加强网络之间访问控制,防止外部网络用户以非法手段通过外部网络进入内部网络,访问内部网络资源,保护内部网络操作环境的特殊网络互联设备。它对两个或多个网络之间传输的数据包如链接方式按照一定的安全策略来实施检查,以决定网络之间的通信是否被允许,并监视网络运行状态。
作为内部网络与外部公共网络之间的第一道屏障,防火墙是最先受到人们重视的网络安全产品之一。虽然从理论上看,防火墙处于网络安全的最底层,负责网络间的安全认证与传输,但随着网络安全技术的整体发展和网络应用的不断变化,现代防火墙技术已经逐步走向网络层之外的其他安全层次,不仅能完成传统防火墙的过滤任务,而且能为各种网络应用提供相应的安全服务。另外还有多种防火墙产品正朝着数据安全与用户认证,防止病毒与黑客侵入等方向发展。
根据防火墙所采用的技术不同,我们可以将它分为四种基本类型:包过滤型,网络地址转换-NAT,代理型和监测型。
2.1包过滤型
包过滤型产品是防火墙的初级产品,其技术依据是网络中的分包传输技术。网络上的数据都是以“包”为单位进行传输的,数据被分割成为一定大小的数据包,每一个数据包中都会包含一些特定信息,如数据的源地址,目标地址,TCP/UDP源端口和目标端口等。防火墙通过读取数据包中的地址信息来判断这些“包”是否来自可信任的安全站点,一旦发现来自危险站点的数据包,防火墙便会将这些数据拒之门外。系统管理员也可以根据实际情况灵活制定判断规则。
包过滤技术的优点是简单实用,实现成本较低,在应用环境比较简单的情况下,能够以较小的代价在一定程度上保证系统的安全。
但包过滤技术的缺陷也是明显的。包过滤技术是一种完全基于网络层的安全技术,只能根据数据包的来源,目标和端口等网络信息进行判断,无法识别基于应用层的恶意侵入,如恶意的Java小程序和电子邮件中附带的病毒。有经验的黑客很容易伪造IP地址,骗过包过滤型防火墙。
2.2网络地址转化-NAT
网络地址转换是一种用于把IP地址转换成临时的,外部的,注册的IP地址标准。它允许具有私有IP地址的内部网络访问因特网。它还意味着用户不需要为其网络中每一台机器取得注册的IP地址。
在内部网络通过安全网卡访问外部网络时,将产生一个映射记录。系统将外出的源地址和源端口映射为一个伪装的地址和端口,让这个伪装的地址和端口通过非安全网卡与外部网络连接,这样对外就隐藏了真实的内部网络地址。在外部网络通过非安全网卡访问内部网络时,它并不知道内部网络的连接情况,而只是通过一个开放的IP地址和端口来请求访问。OLM防火墙根据预先定义好的映射规则来判断这个访问是否安全。当符合规则时,防火墙认为访问是安全的,可以接受访问请求,也可以将连接请求映射到不同的内部计算机中。当不符合规则时,防火墙认为该访问是不安全的,不能被接受,防火墙将屏蔽外部的连接请求。网络地址转换的过程对于用户来说是透明的,不需要用户进行设置,用户只要进行常规操作即可。
2.3代理型
代理型防火墙也可以被称为代理服务器,它的安全性要高于包过滤型产品,并已经开始向应用层发展。代理服务器位于客户机与服务器之间,完全阻挡了二者间的数据交流。从客户机来看,代理服务器相当于一台真正的服务器,而从服务器来看,代理服务器又是一台真正的客户机。当客户机需要使用服务器上的数据时,首先将数据请求发给代理服务器,代理服务器再根据这一请求向服务器索取数据,然后再由代理服务器将数据传输给客户机。由于外部系统与内部服务器之间没有直接的数据通道,外部的恶意侵害也就很难伤害到企业内部网络系统。
代理型防火墙的优点是安全性较高,可以针对应用层进行侦测和扫描,对付基于应用层的侵入和病毒都十分有效。其缺点是对系统的整体性能有较大的影响,而且代理服务器必须针对客户机可能产生的所有应用类型逐一进行设置,大大增加了系统管理的复杂性。
2.4监测型
监测型防火墙是新一代的产品,这一技术实际已经超越了最初的防火墙定义。监测型防火墙能够对各层的数据进行主动的,实时的监测,在对这些数据加以分析的基础上,监测型防火墙能够有效地判断出各层中的非法侵入。同时,这种检测型防火墙产品一般还带有分布式探测器,这些探测器安置在各种应用服务器和其他网络的节点之中,不仅能够检测来自网络外部的攻击,而且对来自内部的恶意破坏有极强的防范作用。据权威机构统计,在针对网络系统的攻击中,有相当比例的攻击来自网络内部。因此,监测型防火墙不仅超越了传统防火墙的定义,而且在安全性上超越了前两代产品。
虽然监测型防火墙安全性上已超越了包过滤型和代理服务器型防火墙,但由于监测型防火墙技术的实现成本较高,也不易管理,因此目前在实用中的防火墙产品仍然以第二代代理型产品为主。实际上,作为当前防火墙产品的主流趋势,大多数代理型防火墙也集成了包过滤技术,这两种技术的混合应用显然比单独使用具有更大的优势。
参考文献:
[1]李俊民.网络安全与黑客攻防宝典.北京电子工业出版社,2010.
[2]麦克卢尔,库尔茨.黑客大曝光:网络安全机密与解决方案.清华大学出版社,2006.
[3]刘晓辉.网络安全设计、配置与管理大全.电子工业出版社,2009.
[4]赵俐.防火墙策略与VPN配置.中国水利水电出版社,2008.
[5][美]格雷格・霍尔登.防火墙与网络安全.清华大学出版社,2009.
防火墙技术网络安全技术论文篇二
浅析网络安全中的防火墙技术
摘要：文章论述了防火墙部署原则，并从防火墙部署的位置详细阐述了防火墙的选择标准，并就信息交换加密技术的分类及RSA算法加以分析，针对PKI技术这一信息安全核心技术，论述了其安全体系的构成。
关键词：网络安全;防火墙;PKI技术
一、概述
网络防火墙技术作为内部网络与外部网络之间的第一道安全屏障，是最先受到人们重视的网络安全技术，就其产品的主流趋势而言，大多数代理服务器(也称应用网关)也集成了包过滤技术，这两种技术的混合应用显然比单独使用具有更大的优势。那么究竟应该在哪些地方部署防火墙呢?首先，应该安装防火墙的位置是公司内部网络与外部网络的接口处，以阻挡来自外部网络的入侵;其次，如果公司内部网络规模较大，并且设置有虚拟局域网(VLAN)，则应该在各个VLAN之间设置防火墙;第三，通过公网连接的总部与各分支机构之间也应该设置防火墙，如果有条件，还应该同时将总部与各分支机构组成虚拟专用网(VPN)。安装防火墙的基本原则是：只要有恶意侵入的可能，无论是内部网络还是与外部公网的连接处，都应该安装防火墙。
二、防火墙的选择
防火墙产品作为网络系统的安全屏障，其总拥有成本(TCO)不应该超过受保护网络系统可能遭受最大损失的成本。作为信息系统安全产品，防火墙本身也应该保证安全，不给外部侵入者以可乘之机。管理和培训也是评价一个防火墙好坏的重要方面。在网络系统建设的初期，由于内部信息系统的规模较小，遭受攻击造成的损失也较小，因此没有必要购置过于复杂和昂贵的防火墙产品。防火墙产品最难评估的方面是防火墙的安全性能，即防火墙是否能够有效地阻挡外部入侵。用户在选择防火墙产品时，应该尽量选择那些占市场份额较大又通过了权威认证机构认证测试的产品。
三、加密技术
信息交换加密技术分为两类：即对称加密和非对称加密。
(一)对称加密技术
在对称加密技术中，对信息的加密和解密都使用相同的钥匙，也就是说一把钥匙开一把锁。这种加密方法可简化加密处理过程，信息交换双方都不必彼此研究和交换专用的加密算法。如果在交换阶段私有密钥未曾泄露，那么机密性和报文完整性就可以得以保证。对称加密技术也存在一些不足，如果交换一方有N个交换对象，那么他就要维护N个私有密钥，对称加密存在的另一个问题是双方共享一把私有密钥，交换双方的任何信息都是通过这把密钥加密后传送给对方的。
(二)非对称加密/公开密钥加密
在非对称加密体系中，密钥被分解为一对(即公开密钥和私有密钥)。这对密钥中任何一把都可以作为公开密钥(加密密钥)通过非保密方式向他人公开，而另一把作为私有密钥(解密密钥)加以保存。公开密钥用于加密，私有密钥用于解密，私有密钥只能有生成密钥的交换方掌握，公开密钥可广泛公布，但它只对应于生成密钥的交换方。非对称加密方式可以使通信双方无须事先交换密钥就可以建立安全通信，广泛应用于身份认证、数字签名等信息交换领域。非对称加密体系一般是建立在某些已知的数学难题之上，是计算机复杂性理论发展的必然结果。最具有代表性是RSA公钥密码体制。
(三)RSA算法
RSA算法是Rivest、Shamir和Adleman于1977年提出的第一个完善的公钥密码体制，其安全性是基于分解大整数的困难性。在RSA体制中使用了这样一个基本事实：到目前为止，无法找到一个有效的算法来分解两大素数之积。
利用目前已经掌握的知识和理论，分解2048bit的大整数已经超过了64位计算机的运算能力，因此在目前和预见的将来，它是足够安全的。
四、PKI技术
PKI(Public Key Infrastructure)技术就是利用公钥理论和技术建立的提供安全服务的基础设施。PKI技术是信息安全技术的核心，也是电子商务的关键和基础技术。
(一)认证机构
CA(Certification Authorty)就是这样一个确保信任度的权威实体，它的主要职责是颁发证书、验证用户身份的真实性。由CA签发的网络用户电子身份证明―证书，任何相信该CA的人，按照第三方信任原则，也都应当相信持有证明的该用户。CA也要采取一系列相应的措施来防止电子证书被伪造或篡改。
(二)注册机构
RA(Registration Authorty)是用户和CA的接口，它所获得的用户标识的准确性是CA颁发证书的基础。
(三)策略管理
在PKI系统中，制定并实现科学的安全策略管理是非常重要的这些安全策略必须适应不同的需求，并且能通过CA和RA技术融入到CA和RA的系统实现中。同时，这些策略应该符合密码学和系统安全的要求，科学地应用密码学与网络安全的理论，并且具有良好的扩展性和互用性。
(四)密钥备份和恢复
为了保证数据的安全性，应定期更新密钥和恢复意外损坏的密钥是非常重要的，设计和实现健全的密钥管理方案，保证安全的密钥备份、更新、恢复，也是关系到整个PKI系统强健性、安全性、可用性的重要因素。
五、安全技术的研究现状和动向
我国信息网络安全研究历经了通信保密、数据保护两个阶段，正在进入网络信息安全研究阶段，现已开发研制出防火墙、安全路由器、安全网关、黑客入侵检测、系统脆弱性扫描软件等。但因信息网络安全领域是一个综合、交叉的学科领域它综合了利用数学、物理、生化信息技术和计算机技术的诸多学科的长期积累和最新发展成果，提出系统的、完整的和协同的解决信息网络安全的方案，目前应从安全体系结构、安全协议、现代密码理论、信息分析和监控以及信息安全系统五个方面开展研究，各部分相互协同形成有机整体。
(作者单位：黑龙江省机场管理集团信息网络公司)