DNS剖析:从基础到高级,掌握互联网寻址的关键技术简介域名系统(DNS)是互联网中一项至关重要的服务,它充当了设备域名的地址簿,将易于记忆的域名(如 www.example.com)转换为计算机可识别并用于寻址的IP地址。本文将对DNS进行全面剖析,从基础概念到高级技术,帮助读者深入了解这一关键技术。DNS基础概述
DNS是一个分布式数据库系统,它存储了与域名及相关信息相关的IP地址。当用户在浏览器中输入域名时,DNS服务器会查询其数据库,并将对应的IP地址返回给用户,以便将请求路由到正确的目的地。DNS记录类型
DNS存储了不同类型的记录,每种记录都有其特定的用途:A记录:将域名映射到IPv4地址AAAA记录:将域名映射到IPv6地址CNAME记录:创建域名的别名MX记录:指定用于发送电子邮件的邮件服务器TXT记录:存储文本信息,如网站验证或SPF记录DNS查询过程
当用户输入域名时,以下过程将发生:1. 本地缓存检查:浏览器首先将在其本地缓存中查找域名的IP地址。
2. 递归查询:如果本地缓存中没有找到IP地址,浏览器将向递归DNS服务器发出查询。
3. 迭代查询:递归DNS服务器然后向权威DNS服务器发出查询,权威DNS服务器存储着域名的真实IP地址。
4. 响应:权威DNS服务器将IP地址返回给递归DNS服务器,递归DNS服务器再将IP地址返回给浏览器。DNS高级技术域名解析器
域名解析器是充当客户端和DNS服务器之间的中间人的软件。它通过向DNS服务器发送查询来解析域名并接收响应。DNS缓存
DNS缓存机制将最近解析的域名及其IP地址存储在本地。这可以提高后续查询的速度,因为它消除了查询DNS服务器的需要。DNSSEC
DNSSEC(域名系统安全扩展)是一组安全协议,用于验证DNS响应的真实性和完整性。它通过使用加密签名来防止DNS欺骗和中间人攻击。分布式DNS
分布式DNS是指将DNS数据库分布在多个服务器上。这有助于提高可用性、可扩展性和故障恢复能力。反向DNS查找
反向DNS查找将IP地址映射到对应的域名。这在故障排除和跟踪网络问题时很有用。DNS最佳实践使用CDN
内容分发网络(CDN)可以将网站内容缓存在离用户更近的位置,从而减少DNS查询和网站加载时间。优化DNS记录
确保DNS记录是最新的、准确的,并且使用最佳的记录类型。启用DNSSEC
实施DNSSEC以提高DNS响应的安全性。监控DNS性能
使用DNS监控工具来监视DNS响应时间和可用性。结论DNS是互联网寻址的关键基础,掌握其基础和高级技术对于确保网络性能和安全至关重要。通过理解DNS如何工作、利用最佳实践并实施适当的安全措施,可以优化网站和服务的可访问性、可用性和安全性。
linux运维工程师必须掌握哪些技能
首先这个要分运维级别来说了,比如初级运维工程师和高级运维工程师要掌握的基础技能就不一样。
初级运维工程师,需要掌握以下基本技能:
1、基础命令:
这个基础就包括:用户管理命令,文件管理命令,权限管理命令,软件包管理命令,vim命令,网络管理命令等。
2、基础服务:
企业常用的基础服务就包括DHCP,NTP,DNS,Nginx,Apache,Mysql,Redis,Vsftpd,Nfs。
基础服务的掌握,相比命令稍微的难一点,但是同样有很多技巧。
比如可以去各大视频站获取优质的免费视频学习。
3、自动化技能:
这个自动化就包括脚本自动化,需要熟悉掌握shell脚本或者Python脚本;包括监控自动化,不能靠传统的点击页面,查看进程来判断服务是否在线,需要熟悉掌握zabbix,Prometheus等主流监控软件;还包括工具自动化,需要掌握向ansible,puppet,Jenkins等自动化软件,实现服务的批量部署与业务的自动化。
4、安全:
作为运维工程师,首先就要时刻保障公司业务系统,服务器安全稳定运行。
所以安全至关重要,主流的iptables,firewalld防火墙技术要熟练掌握,有必要的话常见的挖矿病毒,ddos等攻击有段也要有所了解。
中高运维工程师,需要掌握以下基本技能:
1、高可用技术:
业务比较复杂,用户群体比较大的企业,一般都会用到高可用技术,提升用户体验。
那么主流的keepalived,heartbeat等是必须要熟练应用的。
2、虚拟化技术:
如果想达到高级运维工程师的水品,那么主流的虚拟化技术必须要掌握,并且不止于安装部署,还要有较强的故障排错和调优能力。
目前主流的虚拟化技术有docker,k8s,kvm,OpenStack,Vmware ESXi,Xen等。
3、云架构:
除了熟悉虚拟化技术,还要有整合能力,比如如何将这个单个技术应用到实际生产,需要掌握切实可行的私有云,公有云网络架构技能。
4、应急能力:
除了技术性的技能,还要有遇事不乱,处变不惊的能力。
对突发事件,能进行快速的分析,定位,并责任到人进行处理,有系统的进度与调度能力。
以上只是做了简单的阐述,在某些方面可能并不完善,欢迎大家讨论交流。
网络安全的关键技术有哪些?
一.虚拟网技术虚拟网技术主要基于近年发展的局域网交换技术(ATM和以太网交换)。
交换技术将传统的基于广播的局域网技术发展为面向连接的技术。
因此,网管系统有能力限制局域网通讯的范围而无需通过开销很大的路由器。
由以上运行机制带来的网络安全的好处是显而易见的:信息只到达应该到达的地点。
因此、防止了大部分基于网络监听的入侵手段。
通过虚拟网设置的访问控制,使在虚拟网外的网络节点不能直接访问虚拟网内节点。
但是,虚拟网技术也带来了新的安全问题:执行虚拟网交换的设备越来越复杂,从而成为被攻击的对象。
基于网络广播原理的入侵监控技术在高速交换网络内需要特殊的设置。
基于MAC的VLAN不能防止MAC欺骗攻击。
以太网从本质上基于广播机制,但应用了交换器和VLAN技术后,实际上转变为点到点通讯,除非设置了监听口,信息交换也不会存在监听和插入(改变)问题。
但是,采用基于MAC的VLAN划分将面临假冒MAC地址的攻击。
因此,VLAN的划分最好基于交换机端口。
但这要求整个网络桌面使用交换端口或每个交换端口所在的网段机器均属于相同的VLAN。
网络层通讯可以跨越路由器,因此攻击可以从远方发起。
IP协议族各厂家实现的不完善,因此,在网络层发现的安全漏洞相对更多,如IP sweep, teardrop, sync-flood, IP spoofing攻击等。
二.防火墙枝术网络防火墙技术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.防火墙产品主要有堡垒主机,包过滤路由器,应用层网关(代理服务器)以及电路层网关,屏蔽主机防火墙,双宿主机等类型.虽然防火墙是保护网络免遭黑客袭击的有效手段,但也有明显不足:无法防范通过防火墙以外的其它途径的攻击,不能防止来自内部变节者和不经心的用户们带来的威胁,也不能完全防止传送已感染病毒的软件或文件,以及无法防范数据驱动型的攻击.自从1986年美国Digital公司在Internet上安装了全球第一个商用防火墙系统,提出了防火墙概念后,防火墙技术得到了飞速的发展.国内外已有数十家公司推出了功能各不相同的防火墙产品系列.防火墙处于5层网络安全体系中的最底层,属于网络层安全技术范畴.在这一层上,企业对安全系统提出的问题是:所有的IP是否都能访问到企业的内部网络系统如果答案是是,则说明企业内部网还没有在网络层采取相应的防范措施.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,不仅要完成传统防火墙的过滤任务,同时还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.1、使用Firewall的益处保护脆弱的服务通过过滤不安全的服务,Firewall可以极大地提高网络安全和减少子网中主机的风险。
例如,Firewall可以禁止NIS、NFS服务通过,Firewall同时可以拒绝源路由和ICMP重定向封包。
控制对系统的访问Firewall可以提供对系统的访问控制。
如允许从外部访问某些主机,同时禁止访问另外的主机。
例如,Firewall允许外部访问特定的Mail Server和Web Server。
集中的安全管理Firewall对企业内部网实现集中的安全管理,在Firewall定义的安全规则可以运用于整个内部网络系统,而无须在内部网每台机器上分别设立安全策略。
如在Firewall可以定义不同的认证方法,而不需在每台机器上分别安装特定的认证软件。
外部用户也只需要经过—次认证即可访问内部网。
增强的保密性使用Firewall可以阻止攻击者获取攻击网络系统的有用信息,如Finger和DNS。
记录和统计网络利用数据以及非法使用数据Firewall可以记录和统计通过Firewall的网络通讯,提供关于网络使用的统计数据,并且,Firewall可以提供统计数据,来判断可能的攻击和探测。
策略执行Firewall提供了制定和执行网络安全策略的手段。
未设置Firewall时,网络安全取决于每台主机的用户。
2、 设置Firewall的要素网络策略影响Firewall系统设计、安装和使用的网络策略可分为两级,高级的网络策略定义允许和禁止的服务以及如何使用服务,低级的网络策略描述Firewall如何限制和过滤在高级策略中定义的服务。
服务访问策略服务访问策略集中在Internet访问服务以及外部网络访问(如拨入策略、SLIP/PPP连接等)。
服务访问策略必须是可行的和合理的。
可行的策略必须在阻止己知的网络风险和提供用户服务之间获得平衡。
典型的服务访问策略是:允许通过增强认证的用户在必要的情况下从Internet访问某些内部主机和服务;允许内部用户访问指定的Internet主机和服务。
Firewall设计策略Firewall设计策略基于特定的firewall,定义完成服务访问策略的规则。
通常有两种基本的设计策略:允许任何服务除非被明确禁止;禁止任何服务除非被明确允许。
通常采用第二种类型的设计策略。
3、 Firewall的基本分类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订判断规则.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小程序以及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.网络地址转换(NAT)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.它还意味着用户不许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.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。
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,同时对来自内部的恶意破坏也有极强的防范作用.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,而且在安全性上也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,所以在实用中的防火墙产品仍然以第二代代理型产品为主,但在某些方面也已经开始使用监测型防火墙.基于对系统成本与安全技术成本的综合考虑,用户可以选择性地使用某些监测型技术.这样既能够保证网络系统的安全性需求,同时也能有效地控制安全系统的总拥有成本.实际上,作为当前防火墙产品的主流趋势,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.由于这种产品是基于应用的,应用网关能提供对协议的过滤.例如,它可以过滤掉FTP连接中的PUT命令,而且通过代理应用,应用网关能够有效地避免内部网络的信息外泄.正是由于应用网关的这些特点,使得应用过程中的矛盾主要集中在对多种网络应用协议的有效支持和对网络整体性能的影响上。
4、 建设Firewall的原则分析安全和服务需求以下问题有助于分析安全和服务需求:√ 计划使用哪些Internet服务(如http,ftp,gopher),从何处使用Internet服务(本地网,拨号,远程办公室)。
√ 增加的需要,如加密或拔号接入支持。
√ 提供以上服务和访问的风险。
√ 提供网络安全控制的同时,对系统应用服务牺牲的代价。
策略的灵活性Internet相关的网络安全策略总的来说,应该保持一定的灵活性,主要有以下原因:√ Internet自身发展非常快,机构可能需要不断使用Internet提供的新服务开展业务。
新的协议和服务大量涌现带来新的安全问题,安全策略必须能反应和处理这些问题。
√ 机构面临的风险并非是静态的,机构职能转变、网络设置改变都有可能改变风险。
远程用户认证策略√ 远程用户不能通过放置于Firewall后的未经认证的Modem访问系统。
√ PPP/SLIP连接必须通过Firewall认证。
√ 对远程用户进行认证方法培训。
拨入/拨出策略√ 拨入/拨出能力必须在设计Firewall时进行考虑和集成。
√ 外部拨入用户必须通过Firewall的认证。
Information Server策略√ 公共信息服务器的安全必须集成到Firewall中。
√ 必须对公共信息服务器进行严格的安全控制,否则将成为系统安全的缺口。
√ 为Information server定义折中的安全策略允许提供公共服务。
√ 对公共信息服务和商业信息(如email)讲行安全策略区分。
Firewall系统的基本特征√ Firewall必须支持.“禁止任何服务除非被明确允许”的设计策略。
√ Firewall必须支持实际的安全政策,而非改变安全策略适应Firewall。
√ Firewall必须是灵活的,以适应新的服务和机构智能改变带来的安全策略的改变。
√ Firewall必须支持增强的认证机制。
√ Firewall应该使用过滤技术以允许或拒绝对特定主机的访问。
√ IP过滤描述语言应该灵活,界面友好,并支持源IP和目的IP,协议类型,源和目的TCP/UDP口,以及到达和离开界面。
√ Firewall应该为FTP、TELNET提供代理服务,以提供增强和集中的认证管理机制。
如果提供其它的服务(如NNTP,http等)也必须通过代理服务器。
√ Firewall应该支持集中的SMTP处理,减少内部网和远程系统的直接连接。
√ Firewall应该支持对公共Information server的访问,支持对公共Information server的保护,并且将Information server同内部网隔离。
√ Firewall可支持对拨号接入的集中管理和过滤。
√ Firewall应支持对交通、可疑活动的日志记录。
√ 如果Firewall需要通用的操作系统,必须保证使用的操作系统安装了所有己知的安全漏洞Patch。
√ Firewall的设计应该是可理解和管理的。
√ Firewall依赖的操作系统应及时地升级以弥补安全漏洞。
5、选择防火墙的要点(1) 安全性:即是否通过了严格的入侵测试。
(2) 抗攻击能力:对典型攻击的防御能力(3) 性能:是否能够提供足够的网络吞吐能力(4) 自我完备能力:自身的安全性,Fail-close(5) 可管理能力:是否支持SNMP网管(6) VPN支持(7) 认证和加密特性(8) 服务的类型和原理(9)网络地址转换能力三.病毒防护技术病毒历来是信息系统安全的主要问题之一。
由于网络的广泛互联,病毒的传播途径和速度大大加快。
我们将病毒的途径分为:(1 ) 通过FTP,电子邮件传播。
(2) 通过软盘、光盘、磁带传播。
(3) 通过Web游览传播,主要是恶意的Java控件网站。
(4) 通过群件系统传播。
病毒防护的主要技术如下:(1) 阻止病毒的传播。
在防火墙、代理服务器、SMTP服务器、网络服务器、群件服务器上安装病毒过滤软件。
在桌面PC安装病毒监控软件。
(2) 检查和清除病毒。
使用防病毒软件检查和清除病毒。
(3) 病毒数据库的升级。
病毒数据库应不断更新,并下发到桌面系统。
(4) 在防火墙、代理服务器及PC上安装Java及ActiveX控制扫描软件,禁止未经许可的控件下载和安装。
四.入侵检测技术利用防火墙技术,经过仔细的配置,通常能够在内外网之间提供安全的网络保护,降低了网络安全风险。
但是,仅仅使用防火墙、网络安全还远远不够:(1) 入侵者可寻找防火墙背后可能敞开的后门。
(2) 入侵者可能就在防火墙内。
(3) 由于性能的限制,防火焰通常不能提供实时的入侵检测能力。
入侵检测系统是近年出现的新型网络安全技术,目的是提供实时的入侵检测及采取相应的防护手段,如记录证据用于跟踪和恢复、断开网络连接等。
实时入侵检测能力之所以重要首先它能够对付来自内部网络的攻击,其次它能够缩短hacker入侵的时间。
入侵检测系统可分为两类:√ 基于主机√ 基于网络基于主机的入侵检测系统用于保护关键应用的服务器,实时监视可疑的连接、系统日志检查,非法访问的闯入等,并且提供对典型应用的监视如Web服务器应用。
基于网络的入侵检测系统用于实时监控网络关键路径的信息,其基本模型如右图示:上述模型由四个部分组成:(1) Passive protocol Analyzer网络数据包的协议分析器、将结果送给模式匹配部分并根据需要保存。
(2) Pattern-Matching Signature Analysis根据协议分析器的结果匹配入侵特征,结果传送给Countermeasure部分。
(3) countermeasure执行规定的动作。
(4) Storage保存分析结果及相关数据。
基于主机的安全监控系统具备如下特点:(1) 精确,可以精确地判断入侵事件。
(2) 高级,可以判断应用层的入侵事件。
(3) 对入侵时间立即进行反应。
(4) 针对不同操作系统特点。
(5) 占用主机宝贵资源。
基于网络的安全监控系统具备如下特点:(1) 能够监视经过本网段的任何活动。
(2) 实时网络监视。
(3) 监视粒度更细致。
(4) 精确度较差。
(5) 防入侵欺骗的能力较差。
(6) 交换网络环境难于配置。
基于主机及网络的入侵监控系统通常均可配置为分布式模式:(1) 在需要监视的服务器上安装监视模块(agent),分别向管理服务器报告及上传证据,提供跨平台的入侵监视解决方案。
(2) 在需要监视的网络路径上,放置监视模块(sensor),分别向管理服务器报告及上传证据,提供跨网络的入侵监视解决方案。
选择入侵监视系统的要点是:(1) 协议分析及检测能力。
(2) 解码效率(速度)。
(3) 自身安全的完备性。
(4) 精确度及完整度,防欺骗能力。
(5) 模式更新速度。
五.安全扫描技术网络安全技术中,另一类重要技术为安全扫描技术。
安全扫描技术与防火墙、安全监控系统互相配合能够提供很高安全性的网络。
安全扫描工具源于Hacker在入侵网络系统时采用的工具。
商品化的安全扫描工具为网络安全漏洞的发现提供了强大的支持。
安全扫描工具通常也分为基于服务器和基于网络的扫描器。
基于服务器的扫描器主要扫描服务器相关的安全漏洞,如password文件,目录和文件权限,共享文件系统,敏感服务,软件,系统漏洞等,并给出相应的解决办法建议。
通常与相应的服务器操作系统紧密相关。
基于网络的安全扫描主要扫描设定网络内的服务器、路由器、网桥、变换机、访问服务器、防火墙等设备的安全漏洞,并可设定模拟攻击,以测试系统的防御能力。
通常该类扫描器限制使用范围(IP地址或路由器跳数)。
网络安全扫描的主要性能应该考虑以下方面:(1) 速度。
在网络内进行安全扫描非常耗时。
(2) 网络拓扑。
通过GUI的图形界面,可迭择一步或某些区域的设备。
(3) 能够发现的漏洞数量。
(4) 是否支持可定制的攻击方法。
通常提供强大的工具构造特定的攻击方法。
因为网络内服务器及其它设备对相同协议的实现存在差别,所以预制的扫描方法肯定不能满足客户的需求。
(5) 报告,扫描器应该能够给出清楚的安全漏洞报告。
(6) 更新周期。
提供该项产品的厂商应尽快给出新发现的安生漏洞扫描特性升级,并给出相应的改进建议。
安全扫描器不能实时监视网络上的入侵,但是能够测试和评价系统的安全性,并及时发现安全漏洞。
六. 认证和数宇签名技术认证技术主要解决网络通讯过程中通讯双方的身份认可,数字签名作为身份认证技术中的一种具体技术,同时数字签名还可用于通信过程中的不可抵赖要求的实现。
认证技术将应用到企业网络中的以下方面:(1) 路由器认证,路由器和交换机之间的认证。
(2) 操作系统认证。
操作系统对用户的认证。
(3) 网管系统对网管设备之间的认证。
(4) VPN网关设备之间的认证。
(5) 拨号访问服务器与客户间的认证。
(6) 应用服务器(如Web Server)与客户的认证。
(7) 电子邮件通讯双方的认证。
数字签名技术主要用于:(1) 基于PKI认证体系的认证过程。
(2) 基于PKI的电子邮件及交易(通过Web进行的交易)的不可抵赖记录。
认证过程通常涉及到加密和密钥交换。
通常,加密可使用对称加密、不对称加密及两种加密方法的混合。
UserName/Password认证该种认证方式是最常用的一种认证方式,用于操作系统登录、telnet、rlogin等,但由于此种认证方式过程不加密,即password容易被监听和解密。
使用摘要算法的认证Radius(拨号认证协议)、路由协议(OSPF)、SNMP Security Protocol等均使用共享的Security Key,加上摘要算法(MD5)进行认证,由于摘要算法是一个不可逆的过程,因此,在认证过程中,由摘要信息不能计算出共享的security key,敏感信息不在网络上传输。
市场上主要采用的摘要算法有MD5和SHA-1。
基于PKI的认证使用公开密钥体系进行认证和加密。
该种方法安全程度较高,综合采用了摘要算法、不对称加密、对称加密、数字签名等技术,很好地将安全性和高效率结合起来。
后面描述了基于PKI认证的基本原理。
这种认证方法目前应用在电子邮件、应用服务器访问、客户认证、防火墙验证等领域。
该种认证方法安全程度很高,但是涉及到比较繁重的证书管理任务。
网络安全是什么?
网络安全是一个关系国家安全和主权、社会的稳定、民族文化的继承和发扬的重要问题。
其重要性,正随着全球信息化步伐的加快而变到越来越重要。
“家门就是国门”,安全问题刻不容缓。
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、数论、信息论等多种学科的综合性学科。
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,不受偶然的或者恶意的原因而遭到破坏、更改、泄露,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。
网络安全的具体含义会随着“角度”的变化而变化。
比如:从用户(个人、企业等)的角度来说,他们希望涉及个人隐私或商业利益的信息在网络上传输时受到机密性、完整性和真实性的保护,避免其他人或对手利用窃听、冒充、篡改、抵赖等手段侵犯用户的利益和隐,? 问和破坏。
从网络运行和管理者角度说,他们希望对本地网络信息的访问、读写等操作受到保护和控制,避免出现“陷门”、病毒、非法存取、拒绝服务和网络资源非法占用和非法控制等威胁,制止和防御网络黑客的攻击。
对安全保密部门来说,他们希望对非法的、有害的或涉及国家机密的信息进行过滤和防堵,避免机要信息泄露,避免对社会产生危害,对国家造成巨大损失。
从社会教育和意识形态角度来讲,网络上不健康的内容,会对社会的稳定和人类的发展造成阻碍,必须对其进行控制。
2、增强网络安全意识刻不容缓随着计算机技术的飞速发展,信息网络已经成为社会发展的重要保证。
信息网络涉及到国家的政府、军事、文教等诸多领域。
其中存贮、传输和处理的信息有许多是重要的政府宏观调控决策、商业经济信息、银行资金转帐、股票证券、能源资源数据、科研数据等重要信息。
有很多是敏感信息,甚至是国家机密。
所以难免会吸引来自世界各地的各种人为攻击(例如信息泄漏、信息窃取、数据篡改、数据删添、计算机病毒等)。
同时,网络实体还要经受诸如水灾、火灾、地震、电磁辐射等方面的考验。
近年来,计算机犯罪案件也急剧上升,计算机犯罪已经成为普遍的国际性问题。
据美国联邦调查局的报告,计算机犯罪是商业犯罪中最大的犯罪类型之一,每笔犯罪的平均金额为美元,每年计算机犯罪造成的经济损失高达50亿美元。
计算机犯罪大都具有瞬时性、广域性、专业性、时空分离性等特点。
通常计算机罪犯很难留下犯罪证据,这大大刺激了计算机高技术犯罪案件的发生。
计算机犯罪案率的迅速增加,使各国的计算机系统特别是网络系统面临着很大的威胁,并成为严重的社会问题之一。
3、网络安全案例96年初,据美国旧金山的计算机安全协会与联邦调查局的一次联合调查统计,有53%的企业受到过计算机病毒的侵害,42%的企业的计算机系统在过去的12个月被非法使用过。
而五角大楼的一个研究小组称美国一年中遭受的攻击就达25万次之多。
94年末,俄罗斯黑客弗拉基米尔?利文与其伙伴从圣彼得堡的一家小软件公司的联网计算机上,向美国CITYBANK银行发动了一连串攻击,通过电子转帐方式,从CITYBANK银行在纽约的计算机主机里窃取1100万美元。
96年8月17日,美国司法部的网络服务器遭到黑客入侵,并将“ 美国司法部” 的主页改为“ 美国不公正部” ,将司法部部长的照片换成了阿道夫?希特勒,将司法部徽章换成了纳粹党徽,并加上一幅色情女郎的图片作为所谓司法部部长的助手。
此外还留下了很多攻击美国司法政策的文字。
96年9月18日,黑客又光顾美国中央情报局的网络服务器,将其主页由“中央情报局” 改为“ 中央愚蠢局” 。
96年12月29日,黑客侵入美国空军的全球网网址并将其主页肆意改动,其中有关空军介绍、新闻发布等内容被替换成一段简短的黄色录象,且声称美国政府所说的一切都是谎言。
迫使美国国防部一度关闭了其他80多个军方网址。
4、我国计算机互连网出现的安全问题案例96年2月,刚开通不久的Chinanet受到攻击,且攻击得逞。
97年初,北京某ISP被黑客成功侵入,并在清华大学“ 水木清华” BBS站的“ 黑客与解密” 讨论区张贴有关如何免费通过该ISP进入Internet的文章。
97年4月23日,美国德克萨斯州内查德逊地区西南贝尔互联网络公司的某个PPP用户侵入中国互联网络信息中心的服务器,破译该系统的shutdown帐户,把中国互联网信息中心的主页换成了一个笑嘻嘻的骷髅头。
96年初CHINANET受到某高校的一个研究生的攻击;96年秋,北京某ISP和它的用户发生了一些矛盾,此用户便攻击该ISP的服务器,致使服务中断了数小时。
5、不同环境和应用中的网络安全运行系统安全,即保证信息处理和传输系统的安全。
它侧重于保证系统正常运行,避免因为系统的崩溃和损坏而对系统存贮、处理和传输的信息造成破坏和损失,避免由于电磁泄漏,产生信息泄露,干扰他人,受他人干扰。
网络上系统信息的安全。
包括用户口令鉴别,用户存取权限控制,数据存取权限、方式控制,安全审计,安全问题跟踪,计算机病毒防治,数据加密。
网络上信息传播安全,即信息传播后果的安全。
包括信息过滤等。
它侧重于防止和控制非法、有害的信息进行传播后的后果。
避免公用网络上大量自由传输的信息失控。
网络上信息内容的安全。
它侧重于保护信息的保密性、真实性和完整性。
避免攻击者利用系统的安全漏洞进行窃听、冒充、诈骗等有损于合法用户的行为。
本质上是保护用户的利益和隐私。
6、网络安全的特征网络安全应具有以下四个方面的特征:保密性:信息不泄露给非授权用户、实体或过程,或供其利用的特性。
完整性:数据未经授权不能进行改变的特性。
即信息在存储或传输过程中保持不被修改、不被破坏和丢失的特性。
可用性:可被授权实体访问并按需求使用的特性。
即当需要时能否存取所需的信息。
例如网络环境下拒绝服务、破坏网络和有关系统的正常运行等都属于对可用性的攻击;可控性:对信息的传播及内容具有控制能力。
7、主要的网络安全威胁 自然灾害、意外事故; 计算机犯罪; 人为行为,比如使用不当,安全意识差等; “黑客” 行为:由于黑客的入侵或侵扰,比如非法访问、拒绝服务计算机病毒、非法连接等; 内部泄密; 外部泄密; 信息丢失; 电子谍报,比如信息流量分析、信息窃取等; 信息战; 网络协议中的缺陷,例如TCP/IP协议的安全问题等等。
8、网络安全的结构层次8.1 物理安全自然灾害(如雷电、地震、火灾等),物理损坏(如硬盘损坏、设备使用寿命到期等),设备故障(如停电、电磁干扰等),意外事故。
解决方案是:防护措施,安全制度,数据备份等。
电磁泄漏,信息泄漏,干扰他人,受他人干扰,乘机而入(如进入安全进程后半途离开),痕迹泄露(如口令密钥等保管不善)。
解决方案是:辐射防护,屏幕口令,隐藏销毁等。
操作失误(如删除文件,格式化硬盘,线路拆除等),意外疏漏。
解决方案是:状态检测,报警确认,应急恢复等。
计算机系统机房环境的安全。
特点是:可控性强,损失也大。
解决方案:加强机房管理,运行管理,安全组织和人事管理。
8.2 安全控制微机操作系统的安全控制。
如用户开机键入的口令(某些微机主板有“ 万能口令” ),对文件的读写存取的控制(如Unix系统的文件属性控制机制)。
主要用于保护存贮在硬盘上的信息和数据。
网络接口模块的安全控制。
在网络环境下对来自其他机器的网络通信进程进行安全控制。
主要包括:身份认证,客户权限设置与判别,审计日志等。
网络互联设备的安全控制。
对整个子网内的所有主机的传输信息和运行状态进行安全监测和控制。
主要通过网管软件或路由器配置实现。
8.3 安全服务对等实体认证服务访问控制服务数据保密服务数据完整性服务数据源点认证服务禁止否认服务8.4 安全机制加密机制数字签名机制访问控制机制数据完整性机制认证机制信息流填充机制路由控制机制公证机制9、网络加密方式链路加密方式节点对节点加密方式端对端加密方式10、TCP/IP协议的安全问题TCP/IP协议数据流采用明文传输。
源地址欺骗(Source address spoofing)或IP欺骗(IP spoofing)。
源路由选择欺骗(Source Routing spoofing)。
路由选择信息协议攻击(RIP Attacks)。
鉴别攻击(Authentication Attacks)。
TCP序列号欺骗(TCP Sequence number spoofing)。
TCP序列号轰炸攻击(TCP SYN Flooding Attack),简称SYN攻击。
易欺骗性(Ease of spoofing)。
11、一种常用的网络安全工具:扫描器扫描器:是自动检测远程或本地主机安全性弱点的 程序,一个好的扫描器相当于一千个口令的价值。
如何工作:TCP端口扫描器,选择TCP/IP端口和服务(比如FTP),并记录目标的回答,可收集关于目标主机的有用信息(是否可匿名登录,是否提供某种服务)。
扫描器告诉我们什么:能发现目标主机的内在弱点,这些弱点可能是破坏目标主机的关键因素。
系统管理员使用扫描器,将有助于加强系统的安全性。
黑客使用它,对网络的安全将不利。
扫描器的属性:1、寻找一台机器或一个网络。
2、一旦发现一台机器,可以找出机器上正在运行的服务。
3、测试哪些服务具有漏洞。
目前流行的扫描器:1、NSS网络安全扫描器,2、stroke超级优化TCP端口检测程序,可记录指定机器的所有开放端口。
3、SATAN安全管理员的网络分析工具。
4、JAKAL。
5、XSCAN。
12、黑客常用的信息收集工具信息收集是突破网络系统的第一步。
黑客可以使用下面几种工具来收集所需信息:SNMP协议,用来查阅非安全路由器的路由表,从而了解目标机构网络拓扑的内部细节。
TraceRoute程序,得出到达目标主机所经过的网络数和路由器数。
Whois协议,它是一种信息服务,能够提供有关所有DNS域和负责各个域的系统管理员数据。
(不过这些数据常常是过时的)。
DNS服务器,可以访问主机的IP地址表和它们对应的主机名。
Finger协议,能够提供特定主机上用户们的详细信息(注册名、电话号码、最后一次注册的时间等)。
Ping实用程序,可以用来确定一个指定的主机的位置并确定其是否可达。
把这个简单的工具用在扫描程序中,可以Ping网络上每个可能的主机地址,从而可以构造出实际驻留在网络上的主机清单。
13、 Internet 防 火 墙Internet防火墙是这样的系统(或一组系统),它能增强机构内部网络的安全性。
防火墙系统决定了哪些内部服务可以被外界访问;外界的哪些人可以访问内部的哪些服务,以及哪些外部服务可以被内部人员访问。
要使一个防火墙有效,所有来自和去往Internet的信息都必须经过防火墙,接受防火墙的检查。
防火墙只允许授权的数据通过,并且防火墙本身也必须能够免于渗透。
13.1 Internet防火墙与安全策略的关系防火墙不仅仅是路由器、堡垒主机、或任何提供网络安全的设备的组合,防火墙是安全策略的一个部分。
安全策略建立全方位的防御体系,甚至包括:告诉用户应有的责任,公司规定的网络访问、服务访问、本地和远地的用户认证、拨入和拨出、磁盘和数据加密、病毒防护措施,以及雇员培训等。
所有可能受到攻击的地方都必须以同样安全级别加以保护。
仅设立防火墙系统,而没有全面的安全策略,那么防火墙就形同虚设。
13.2 防 火 墙 的 好 处Internet防火墙负责管理Internet和机构内部网络之间的访问。
在没有防火墙时,内部网络上的每个节点都暴露给Internet上的其它主机,极易受到攻击。
这就意味着内部网络的安全性要由每一个主机的坚固程度来决定,并且安全性等同于其中最弱的系统。
13.3 Internet防火墙的作用Internet防火墙允许网络管理员定义一个中心“ 扼制点” 来防止非法用户,比如防止黑客、网络破坏者等进入内部网络。
禁止存在安全脆弱性的服务进出网络,并抗击来自各种路线的攻击。
Internet防火墙能够简化安全管理,网络的安全性是在防火墙系统上得到加固,而不是分布在内部网络的所有主机上。
在防火墙上可以很方便的监视网络的安全性,并产生报警。
(注意:对一个与Internet相联的内部网络来说,重要的问题并不是网络是否会受到攻击,而是何时受到攻击?谁在攻击?)网络管理员必须审计并记录所有通过防火墙的重要信息。
如果网络管理员不能及时响应报警并审查常规记录,防火墙就形同虚设。
在这种情况下,网络管理员永远不会知道防火墙是否受到攻击。
Internet防火墙可以作为部署NAT(Network Address Translator,网络地址变换)的逻辑地址。
因此防火墙可以用来缓解地址空间短缺的问题,并消除机构在变换ISP时带来的重新编址的麻烦。
Internet防火墙是审计和记录Internet使用量的一个最佳地方。
网络管理员可以在此向管理部门提供Internet连接的费用情况,查出潜在的带宽瓶颈的位置,并根据机构的核算模式提供部门级计费。