时间:2023-10-23 09:48:31
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总的说来,2003年中国网络安全产品市场发展势头良好,诸多因素促成了市场规模的持续增长。病毒和黑客攻击等网络安全事件的频繁发生刺激了市场需求的再度增长,这也给了整个网络安全产品市场一个发展的契机。
网络安全产品主要细分产品包括防杀毒软件、防火墙、入侵检测系统、信息加密以及安全认证等。2003年,中国网络安全产品市场中,防杀毒软件和防火墙仍然占据主要市场份额,两者合计占总市场70.7%的份额。防杀毒软件的销售额为6.99亿元,比2002年增长2.11亿元;防火墙产品销售额为9.68亿元,同比增长了2.41亿元;入侵检测系统的销售额为2.75亿元,同比增长0.51亿元。由于2003年网络安全病毒等事件的频频发生,尤其是来自网络的入侵攻击越来越严重,使得对于其它多样的网络安全产品需求再度增加,其它网络安全产品的销售额为4.15亿元,市场份额已由2002年的9.6%增长到17.6%。
市场特点
1.网络安全威胁日益严重,网络安全市场迅速增长。2003年病毒和黑客攻击等网络安全事件频繁发生,促使市场需求大幅增长,市场总销售额达23.57亿元,比2002年增长5.21亿元,增长率达到28.4%。
2.市场日益走向成熟,国内外厂商竞争更加激烈。2003年中国网络安全产品市场表现较为突出,已经进入快速成长并日益成熟的发展阶段,市场地位不断提高。
3.网络安全整体解决方案备受关注。用户需求发展趋势表明,用户迫切需要整合更多功能的网络安全整体解决方案,以全面保障正常的网络运行与维护,这已成为供求双方都倍加关注的一大热点。
4.专业安全服务日益引起高度重视。用户的安全服务投资也已经成为网络安全整体投资的重要组成部分。服务导向也是厂商实现转型的重要步骤之一。服务将成为网络安全市场利润来源的新增长点,已经引起厂商和用户的高度重视。
5.电子政务建设成为网络安全市场的最大推动力。2003年,政府部门占网络安全产品市场总销售额的21.8%,占据最大份额,并呈逐步上升的趋势。
发展趋势与预测
预计2004~2008年,中国网络安全产品市场将以31.7%的年均复合增长率增长,市场规模将从2003年的23.57亿元增长到2008年的93.2亿元。随着市场规模的逐步扩大,预计2004年将达到增长率的最高点;自2005年开始,市场增长率将呈现持续缓慢的下降趋势,从2004年的36.4%逐步下降至2008年的29.1%,市场将逐步走向成熟。赛迪顾问预测中国网络安全产品市场发展将有以下几个发展趋势:
1.技术创新是网络安全发展的主题。从整个产业来看,国家鼓励科技创新,并且要在关键领域、发展前沿掌握核心技术和拥有一批自主知识产权,网络安全产业就是事关国家命脉的关键领域之一。
2.多元化是网络安全渠道发展的趋势。2003年以来,网络销售作为一种新兴的销售模式广受欢迎。网络销售渠道的产生使得渠道呈现多元化发展的局面,预计未来5年将持续多元化的发展局面。
3.安全整体解决方案将成为用户的突出需求。用户愈发认识到单纯的网络安全产品已经不能满足其网络安全防护需求,而整体安全解决方案将成为用户的首选,这是市场发展的大势所趋。
4.出于解除安全后顾之忧和降低安全风险的需要,用户不仅需要更专业化的产品,而且需要更专业化的服务,这包含从高端的全面安全体系到细节的技术解决措施等各方面。目前,专业提供网络安全服务的厂商数量还不多,预计未来会有越来越多的厂商加入进来。
0 前言
政府高度重视在信息安全人才培养等方面的公共服务能力建设,但是,目前在信息安全专业人才实践教学环节,缺乏能支持信息安全各专项技术的综合实训环境。围绕国家加快发展现代服务业和提升国家信息安全保障能力的战略要求,结合学校在网络安全方向及实践教学环境建设的需要,建设面向计算机网络技术等相关专业的多层次、全方位、可扩展的信息安全综合实践教学环境,近年来,我校进行了网络安全实训室建设的实践与探索。
1 网络安全实训室建设的目的和意义
随着计算机网络技术的发展,信息存储容量成倍地增长,信息已经成为客户的重要资产,信息存储成为各项业务运作的基本依赖条件和环境,任何信息的破坏和丢失,都会造成难以挽回的巨大损失,任何存储系统的故障,都会严重影响业务的正常开展和运营。可以说,网络安全技术已渗透到各个领域,其技术人才积累往往是和技术发展相辅相成的,由于安全经验需要时间积累的缘故,目前网络安全管理人员远远满足不了业务发展需求。据计算机世界资讯的相关研究报告称,估计国内网络安全人才缺口将达到30万人以上。
在此背景下,尤其是国家对高等教育提出了“打造精品课程”、“建设国家示范实训基地”以及“大力开展校企合作”的要求,建设网络安全实训室,可以改善专业实验实训教学环境,满足计算机网络技术专业实施开发课程一体化教学需要,突出培养学生对应岗位能力培养,提升专业实验及实训教育水平,培养适应信息技术发展的高端技能型人才。
2 建设思路与建设目标
我校网络安全实训室的建设思路是:以“校企共建、企业化管理、职业化环境、服务于社会”为指导思想,适应高素质技能型专门人才培养的需要,依据计算机网络技术专业岗位能力要求为驱动,设备性能与主流技术同步,建设具有真实职业环境,能承接加工制造业信息化服务项目,集教学、培训、技能鉴定和技术服务等功能于一体的实训室。
我校网络安全实训室建设目标是:在校园网环境下模拟完整的企业网环境,实现商业运营环境中各项业务需求的在校实训,提供多层次、全方位及综合化的信息安全实验与实践环境。一是满足《网络安全技术与实施》、《网络与信息安全技术》、《网络故障分析与排除》、《网络操作系统配置与管理》等课程“教学做一体化”教学需要,使学生通过在此环境下认识整网的运行环境,并且进行各种设备调试,实现各种平台环境下的业务需求,达到实践能力的全面提高,职业能力和就业能力得到提升;二是提供科研开发和测试环境,服务企业;三是支持信息安全社会化培训以及信息咨询、方案优化、产品研发与仿真测试等服务,服务地方经济。
3 网络安全实训室建设实施
网络安全实训室的建设实施按照作用范围和设备的情况,分为两个阶段。第一阶段是搭建基础网络结构。构建网络安全基础结构和服务器存储基础结构,以基础通信网络知识培训为主要目的,在信息安全主流技术上是以网络安全技术为主,实验设备采用全球市场广泛应用的主流通信设备,兼并实用性和先进性,同时满足验证性实验、综合性实验、设计性实验的不同要求。存储功能部分主要由学生终端、存储管理软件客户端、e-Bridge存储管理软件、存储阵列、应用服务器五部分组成。e-Bridge存储管理软件将存储阵列上的磁盘分割成为每4块磁盘一组的磁盘组,每小组学生共用一组磁盘,在这组磁盘上学生可以对其进行配置和操作,学生小组之间互不影响。学生在实验终端启用存储管理软件客户端,图像化界面上进行操作。第二阶段为多元化多业务实验室阶段,构建完善的认证培训体系,服务社会,带动教育、其它行业的信息化建设,成为学校所属区域乃至全国信息化建设的龙头,构建一条实验室的价值链。
网络安全实训室实验系统构架,分为三个层面,即基础理论层面(教材)、子系统级层面(各功能模块设备)和平台层面(实验软件平台);纵向又分为两个层面,功能演示层面和教学实验层面。功能演示和教学实验横穿三个横向层面,即可以针对基础理论知识层面、子系统级层面以及平台层面设计不同复杂度的系统功能演示和教学实验。每个子系统均依照自身的特点,有针对性地选择一个或者多个层面进行教学或培训实验设计,教学实验数量要求有三至六个或者更多。
网络安全实训室共投入资金151万,共有设备123台套,主要设备有:二层网络交换机、三层路由交换机、安全路由设备、边缘防火墙、VPN设备、智能入侵检测系统、文档安全管理软件、信息安全综合实验系统模块服务器、信息安全综合实验系统模块、OceanStor S2600I存储系统、IP-SAN交换机、安全实验管理平台、设备控制台、实验管理网络设备交换机、实验管理防火墙交流主机、拓扑管理器、实验室终端、网络分析系统等。
4 网络安全实训室建设成效
在建设过程中,与思科网络公司、北京神州祥升科技有限公司等企业合作,搭建了真实的小型企业网环境,体现了“校中厂”的理念,同时选择使用率高、起点高、能体现现代网络安全环境的先进设备,使学生在学习过程中不知不觉中地积累到最先进的网络安全经验。
网络安全实训室,能够开设数据网络类、网络安全类、应用类、存储类、网络故障分析与排除类等5种类型的实训。能满足48人同时分组实训,提高学生动手实践能力和就业能力 。近年来该专业的学生在全国职业院校技能大赛、山东省职业院校技能大赛综合布线技术竞赛项目中取得了优异成绩。承办了2013年山东省物联网应用技能大赛。
该实训室在承担课程实训、综合实训以外,还承担了科研、企业培训、认证培训及考试,突出了专业技术输出能力,提升了专业团队的行业美誉度。计算机网络技术专业依托该实训室立项了“山东省信息化战略专项研究课题”等8项省级科研课题,获得了1项山东省计算机应用优秀成果奖一等奖,申报了12项国家专利。举办了一期山东省高等职业院校教师省级培训,组织了两期山东省高职院校物联网应用技术培训,来自全省高职院校的197名师生参加了学习。与企业合作申报了3个国培项目,开发了两个专业培训包。9所省内外职业院校来校学习专业建设经验。
5 结束语
近几年,我们通过建设网络安全实训室,并充分发挥其实训教学、技术应用研发、技能培训与社会服务等方面的能,计算机网络专业办学水平和办学竞争力的得到了提升。
2医院信息化建设过程中网络安全的防护对策分析
2.1构建科学的网络安全管理制度
要想充分保证当前医院网络环境的稳定健康运行,医院必须制定出科学的网络安全规章管理制度。医院应当结合自身的实际情况,采取科学的使用方法和合理的管理制度,例如机房安全管理制度、医疗资源数据存储备份制度、网络运行维护制度、医疗信息系统操作使用制度等,并且医院应当逐步培养工作人员的网络安全意识,从而保证医院网络安全能够有据可依、有章可循。此外,医院还可以成立网络安全应急小组,当发生网络安全事件问题时小组应当根据事件的严重程度采取措施。如果出现灾难时应当在第一时间内对网络安全进行恢复,并且尽可能将医院的社会影响、故障损失及网络中断时间降到最低,同时形成长效的问题整改机制。除此之外,医院还应当对所有的网络使用人员进行定期的考核,确保所有的工作人员能够完全胜任其所属的岗位职责。
2.2采取科学的网络安全管理措施
医院应当在充分结合自身发展实际情况的基础上,实施科学正确的网络安全管理措施,从而保证整个网络信息系统能够安全、高效、正常地运行。第一,为了进一步保证医院网络系统服务器能够高效、稳定可靠地运行,应当采取双机热备、双机容错等解决措施;第二,对于一些十分关键的设备,建议通过UPS进行主机设备供电,这能够在保证电压稳定的同时,有效避免发生突发事件;第三,网络架构设计方面,应当将主干网络链路也构建成冗余模式,一旦主干网络中发生线路故障时,则可以通过冗余线路保证网络信息数据依然能够得到正常的传输;第四,物理隔离措施同样是不可缺少的一种安全防护措施,医院专业的工作人员应当将网络外网和业务内网进行物理分离处理,从而防止发生互联网和医疗业务网络出现混搭的现象,这能够从根本上避免受到互联网因素的影响导致医疗业务数据发生外泄,还可避免非法用户借助外部网络进入医院信息系统和服务器实施一系列非法操作;第五,针对医疗业务信息安全,医院应当构建出系统和数据备份容灾体系,从而保障发生机房灾难和存储设备损坏时能够在短时间内快速恢复信息系统的正常运行;第六,采取权限分级管理的措施,避免修改数据以及越权访问等现象的发生,还能够对部分关键数据信息进行跟踪预警等。
2.3实施科学合理的技术手段
医院网络安全防范的对策较为繁多,在技术手段方面的对策应当变得多层次、多元化,从被动防护过渡到主动防御层面上来。第一,由于医院的网络架构是外网和内网隔离的,内网的网络安全需求更为高级,其应当安装一些强大的杀毒软件,同时还应当构建管理控制中心,以此来进行危险项修复、病毒库更新、病毒查杀、漏洞修复、全网体验等;第二,在医院的外网和内网之间构建出防火墙网关,从而将一些非法服务和不安全的服务过滤出去,对网络访问进行适当的限制,还能够在一定程度上探测及预警网络的攻击行为,避免出现潜在的、不可预测的恶意入侵现象;第三,要想有效弥补防火墙存在的漏洞,医院还应当采取专业化的入侵检测系统部署措施,将多个关键点分散在网络中,通过对审计数据、安全日志及行为或其他网络来检测所获取的各方面信息,并且从其中发现系统或网络中是否存在被攻击的现象或有违背网络安全的行为;第四,医院在信息化建设过程中,专业的技术人员还应当通过安全扫描技术,全面扫描网络中的网络服务和可能潜在的安全漏洞;第五,构建云安全管理平台。通常来说,通过虚拟化平台能实现网络安全的集中式管理,如终端保护方案、事件管理(SIEM)、数据防丢失(DLP)等,从而为医院提供出相关的云服务功能,通过虚拟化的手段来压缩医院网络维护成本,并且能够对医院内部网络安全问题进行有效解决。例如,利用VMwarevSphere5与病毒厂商的结合,从而对服务器进行全方位的检测,这能够动态识别网络通信及对虚拟架构配置更改问题,同时还能够对用户中的未授权操作进行阻止,并且给在不会对系统安全运行产生影响的前提下防止Oday攻击等行为。
目前,很多学校的网络管理者都不是由具备相关专业知识的人员担任,网络安全防范意识淡薄,而且学校也未构建正确、完善的网络安全策略和安全机制来规范网络管理者的工作行为,如系统未定期更新修复漏洞、服务系统密码没有定期修改,导致校园网络常常留有大量漏洞,使其更容易被木马病毒侵入、破坏,甚至还可能被网络相关人员利用从事一些非法工作。另一方面,有不少学校师生自身的安全防范意识淡薄,对日常用的电脑没有采取足够的安全防范措施,一旦感染木马病毒可以迅速移植、传播,造成资料丢失、损坏,甚至导致整个校园网络瘫痪。
2校园网络安全防范基本思路
本文上面论述了校园网络安全经常遇见的一些威胁因素,它们主要都是通过利用校园网络自身的漏洞,或者网络安全管理不规范来达到攻击、破坏校园网络的目的。因此,为了给学校师生构建一个安全、高效的网络环境,应采取的主要手段是构建一套科学、完善的校园网络安全防范体系,而校园网络安全防范体系建立是一项非常复杂的系统工程,其涵盖的内容非常繁杂。笔者认为构建校园网络安全防范体系的基本思路是:一方面,采用相关技术手段来改进、提升校园网络自身的防御功能,如防火墙技术、加密技术、隔离技术、身份认证等技术手段都对防止非法侵入系统具有良好的作用,其中,防火墙这一技术手段已被广泛运用在校园网络安全建设中;另一方面,改进网络安全管理机制,需制定一套完整、科学、规范的校园网络管理制度,规范网络管理人员的工作行为,并聘用具有网络安全管理专业技能的人员来对校园网络建设进行指导、管理。总之,加强校园网络安全防范不仅需要依靠相关安全设备和技术手段,特别是还需要制定一套正确、全面的安全管理制度来指导校园网络建设,以提高网络安全防范意识,只有在加强技术管理的基础上,才能综合提升校园网络的安全性。
中图分类号:G424 文献标识码:A
0 引言
随着网络信息产业的快速发展,网络安全成为亟需解决的问题,我院为了培养应用型本科人才,在网络通信专业培养计划中设置了网络安全实验这门选修课,因为开设时间较短,教学过程还处于探索阶段。网络安全实验教学这门课无论在掌握计算机学科理论,还是锻炼学生在实际工作生活中解决应用问题的能力方面,都起到了十分重要的作用。因为是实验课程,所以在教学过程中,比较重视实践操作过程。网络安全实验课程的内容比较集中在P2DR模型中说涉及的网络安全防御、检测、响应三大领域,以满足在现实工作中所遇到的不同网络安全问题。因此,本文从实验项目的选择,实验平台的建立,以及实验教学方法等上对网络安全实验教学进行探索。
1 实验平台搭建
首先是虚拟机技术在实验中的使用,网络安全实验中的实验具有一定的破坏性,所以我们采用了虚拟机来进行实验,在网络安全实验中,需要模拟网络攻击,使学生掌握怎样防御的同时,也了解攻击技术。所以在实验中我们首先安排了Vmware虚拟机的安装与配置。在虚拟机中我们安装windowsserver2003服务器版操作系统,并且配置开启相关服务。
因为硬件条件有限,所以我们的大量实验还只能在虚拟机上进行,但为了使学生身临其境的感受网络安全技术,我们在综合实训中还是建立了基础的网络攻防实验环境。
2 实验项目设计
在我国,高校是培养网络安全人才的核心力量。网络攻击与防护是网络安全的核心内容,也是国内外各个高校信息安全相关专业的重点教学内容。所以在实验项目设计上我们体现了实用性为主的观念,要在实验中更多的体现未来学生毕业后,会遇到的网络安全问题。所以设置了以下实验:
(1)安装Vmware虚拟机,并配置完整的网络环境。配置完善win2003server虚拟环境,为以后的实验搭建平台,习和掌握Vmware虚拟机的安装与配置,以建立网络攻防平台。
(2)加密原理与技术,利用不同技术进行加密。了解和掌握各种加密方法,以实现信息加密。学习和掌握密码技术,利用密码技术对计算机系统的各种数据信息进行加密保护实验,实现网络安全中的数据信息保密。
(3)PPPoE的网络通信原理及应用。学习和掌握基于PAP/CHAP的PPPOE的身份认证方法。学习和掌握利用身份认证技术对计算机和网络系统的各种资源进行身份认证保护实验,实现网络安全中的信息鉴别。
(4)掌握Windows系统中基于PPTV VPN的功能、配置与使用操作。学习和掌握如何利用防火墙技术对网络通信中的传输数据进行鉴别和控制实验。
(5)学习掌握Windows系统中NAT防火墙的功能、配置与使用操作。学习和掌握网络通信中的合法用户数据信息的传输,以实现网络安全中的保密性、鉴别性和完整。
(6)学习和掌握Superscan扫描工具对计算机进行端口扫描的方法,操作应用。学习和掌握各种网络安全扫描技术和操作,并能有效运用网络扫描工具进行网络安全分析、有效避免网络攻击行为。
(7)学习和掌握如何利用Wireshark进行网络安全监测与分析。学习各种网络监听技术的操作实验,能利用网络监听工具进行分析、诊断、测试网络安全性的能力。
(8)学习和掌握Snort网络入侵监测系统的安装、配置和操作。学习和掌握Snort入侵检测系统的基本原理、操作与应用实验。
3 综合实训
为了让学生能适应真实的网络环境,使之更贴近应用型人才的培养方案,最后我们设计了综合实训这个环节,让学生在网络通信系统中综合运用各种网络安全技术,设计一个整体的网络安全系统。分析公司网络需求,综合运用网络安全技术构建公司网络的安全系统。通过一个实际网络通信系统中的综合运用,实现整体系统的有效设计和部署。
学生分组进行实训,分为防御组与攻击组,为了充分利用实验资源让防御组的同学在局域网环境下搭建服务器靶机,并让防御组的同学配置VPN、NAT防火墙的技术并搭建SNORT入侵检测系统。攻击组同学操作学生终端尝试攻击服务器靶机,使用ARP欺骗等技术。防御组的学生使用Wireshark网络监听查看ARP欺骗源地址,并解决该威胁。
4 结论
随着网络技术的发展,网络安全成为重中之重,为了培养本科应用型人才,实践证明实验必须贴近真实存在的案例才能提高学生的实际网络攻防水平,使学生掌握网络安全的新技术,而使用综合实训这种方式,更是提高了学生的参与积极性,使教学质量进一步提升。
参考文献
计算机网络涉及计算机技术和通讯技术两大领域,自20世纪60年代末期美国军方建立起ARPANET网后,基于此的Internet网络快速发展,其应用逐渐扩大到世界范围的各行各业。在近十年里,Internet得到了迅猛的发展,在商业上取得了巨大的成功。Internet已逐步由过去单纯的数据载体,发展为支持数据、语音、视频等多种信息的多媒体信息和通讯平台。Internet的快速发展、网络的普及使得网络工程专业人才的需求倍增,各大高校相继设立了网络工程专业。
网络安全是网络工程中的一个重要环节,因此,在网络工程专业中设置网络安全的相关课程是非常必要的。
1.网络带来的安全问题
Internet的开放性和其他方面的因素导致了网络环境下的计算机系统存在很多安全问题。为了解决这些安全问题,各种安全机制、策略和工具被研究和应用。然而,在使用了现有的安全工具和机制的情况下,网络的安全仍然存在很大隐患和问题,这些安全隐患和问题主要为以下几点。
(1)每一种安全机制都有一定的应用范围和应用环境。
防火墙是一种有效的安全工具,它可以隐蔽内部网络结构,限制外部网络到内部网络的访问。但是对于内部网络之间的访问,防火墙往往是无能为力的。因此,对于内部网络到内部网络之间的入侵行为和内外勾结的入侵行为,防火墙是很难发觉和防范的。
(2)安全工具的使用受到人为因素的影响。
一个安全工具能不能实现期望的效果,在很大程度上取决于使用者,包括系统管理者和普通用户,不正当的设置就会产生不安全因素。例如,NT在进行合理的设置后可以达到C2级的安全性,但很少有人能够对NT本身的安全策略进行合理的设置。虽然使用者可以通过静态扫描工具来检测系统是否进行了合理的设置,但是这些扫描工具基本上只是基于一种缺省的系统安全策略进行比较,针对具体的应用环境和专门的应用需求很难判断设置的正确性。
(3)系统的后门是传统安全工具难以考虑到的地方。
防火墙很难考虑到这类安全问题,多数情况下,这类入侵行为可以堂而皇之地经过防火墙而很难被察觉。比如说,ASP源码问题,这个问题在IIS服务器4.0以前一直存在。它是IIS服务的设计者留下的一个后门,任何人都可以使用浏览器从网络上方便地调出ASP程序的源码,从而收集系统信息,进而对系统进行攻击。对于这类入侵行为,防火墙是无法发觉的,因为对于防火墙来说,该入侵行为的访问过程和正常的Web访问是相似的,唯一的区别是入侵访问在请求链接中多加了一个后缀。
(4)黑客的攻击手段在不断地更新,几乎每天都有不同的系统安全问题出现。
安全工具的更新速度太慢,绝大多数情况需要人为的参与才能发现以前未知的安全问题,这就使得安全工具总是对新出现的安全问题反应慢。当安全工具刚发现并努力更正某方面的安全问题时,其它的安全问题又出现了。因此,黑客总是可以使用先进的、安全工具不知道的手段进行攻击。
2.网络安全专业课程设置
很多高校认识到了网络安全的重要性,所以在网络工程专业的课程设置上面均考虑了对于网络安全方面专业课程教学要求。但是由于各方面的原因,在实际教学当中,根据不完全统计,96.84%的高校针对于网络工程专业的网络安全方面课程设置一般仅仅安排了《信息安全概论》或者《网络安全技术概论》等课程,并且理论远远大于实践,完全不能满足实际网络安全方面的需要。
正是由于网络自身安全问题,入侵事件数量持续上涨,黑客成为引起网络安全问题最为重要的因素。黑客(hacker)是指一个喜欢用智力通过创造性方法来挑战脑力极限的人,特别是他们所感兴趣的领域,例如电脑编程或电器工程。“黑客”最早源自英文hacker,早期在美国的电脑界该词是带有褒义的。但在媒体报导中,“黑客”一词往往指那些“软件骇客”(software cracker)。“黑客”一词原指热心于计算机技术,水平高超的电脑专家,尤其是程序设计人员。但到了今天,它已被用于泛指那些专门利用电脑网络搞破坏或恶作剧的家伙。对这些人的正确英文叫法是Cracker,有人翻译成“骇客”。现在计算机专业一些大学生认为成为一名黑客是一件极富于挑战并且令他们为之自豪的事情。尤其现在网络上流传着各种各样的黑客免费软件,使得他们能够入侵某些国内外的网站或者通过系统漏洞安装一些木马,成功获得某些权限,或者直接在校园网内部进行攻击,这样能够证明自己的能力或者验证某项技术。
在这样一种背景下,网络安全专业课程的设置既要满足学生学习的需求,符合社会对于网络工程中网络安全的需求,又要尽可能保证用户正常使用网络。这是因为很多学生在学习和验证过程中,对网络和其他用户进行有意或者无意识的破坏,导致了不良的后果。同时学生的一知半解对于网络的危害性更大,因为他们在实践过程中有时候并不清楚会造成什么样的后果,结果会带来意想不到的麻烦。
因此,对于网络安全课程的设置,设置哪些课程,如何设置,如何将教学和实践很好地统一在一起,并且保证现有网络资源安全,是一个很重要的问题。
3.网络安全专业课程设置计划
网络安全专业课程一般来说包括以下一些课程:信息安全数学基础、密码与编码学、信息安全概论、网络攻防技术、计算机病毒原理及其防治、网络安全协议、数字鉴别与认证机制、防火墙与入侵检测技术、电子商务安全、网络安全体系结构等。
很多人认为以上大部分课程应该是属于信息安全专业所开设的课程,但是目前信息安全专业在很多高校中并没有开设。因为教育部对这方面是严格控制的,现在开设信息安全专业本科的高校不多,到目前为止,全国只有70多所高校开设了这一专业,武汉大学是第一个开设信息安全专业的,但至今也仅仅只有8年的时间。目前安全方面的专家远远不能满足人才市场和实际工作中的需要,因此各高校网络工程专业对于此类课程的开设而且是必要的。网络工程师不仅需要对整体网络构架、设置等方面进行考虑,而且对于网络安全的考虑是必不可少的,没有安全保障的网络系统是危险的。因此,一个网络工程师不仅是精通网络安全方面的专家,而且是了解网络安全法律法规的专家。
网络工程专业在网络安全专业课程设置之上当然不能和信息安全专业相提并论,但是在课程开设的过程中,各高校可以有选择、有针对性地设置一些网络安全方面的课程。我国于1994年2月18日出台《中华人民共和国计算机信息系统安全保护条例》,于1996年2月1日出台《中华人民共和国计算机信息网络国际互联网管理暂行办法》;公安部于1996年1月29日颁发《关于对与国际互联网的计算机信息系统进行备案工作的通知》,于1997年12月30日颁发《计算机信息网络国际互联网安全保护管理办法》,对于这些内容各高校可以以讲座的形式进行开设,加强学生在网络安全法律方面的意识。下表为我校网络安全专业课程设置简表。
这样的设置可以使得网络安全课程有一个持续的学习和研究过程,而不是只开设一门课程让学生仅仅了解而已。
4.网络安全专业课程实践环节
在讲授理论课程时,如果没有配备适合的实验教学,高校就不能保障学科的正常教学研究。网络安全专业课程最为重要的就是实践环节,仅仅有理论只是纸上谈兵,不能使学生从真正意义上了解网络安全中一系列的专业技术。但是在教学过程中,网络安全方面的实验有可能造成网络环境的混乱,扰乱正常的教学秩序。
在实践环节,教师在讲授理论课程的基础上还要配以实验教学,保障学科的正常教学研究。教师应使学生具有一定的工程实践能力,能将理论和实践形成有机的统一体,使学生具有解决实际问题的能力,能完成相应的毕业设计、课程设计和创新课题,等等。网络实践环节可以使教师在网络安全的教学和科研方面得到提高。由于网络安全这方面的知识是需要终身学习的,特别是反病毒这一块,更新较快,可能很多教师都不如学生,因此,教师应不断学习,把握网络安全方面的最新知识,这样才能及时将最前沿的知识传授给学生,以达到较好的教学效果。
高校网络安全实验室的设置最好是单独的实验室,自身为一个局域网,并且最好不要连在校园网上或者Internet上。在实验室中,教师可以每组安排3-6台学生机,1个防火墙,1个入侵检测设备,共用1个服务器。在进行网络安全实验的时候,对于操作系统、应用软件系统和网络协议本身都要考虑到它们的安全性,所以教师可以让学生从头开始,一项一项地进行试验。教师可以让学生下载各种漏洞的补丁进行安装,加固各种系统,保障安全,然后让学生在局域网的范围内以小组为单位进行攻防实验。同时教师还可以进行一些病毒实验,让学生根据资料编写一些小的病毒,也可以让学生从网上下载一些病毒进行试验。在课堂实践的过程中,教师要加强对学生与国家计算机安全相关的法律、法规、政策、条例等方面的教育,使学生避免有意或者无意的计算机犯罪,以免给国家网络安全造成危害。这种独立实验室不会影响正常的其他教学内容,可保证其他教学内容的正常开展。
网络工程专业中网络安全课程的开设,要求教师不仅在教学上尽可能地深入,而且在理论与实践结合的实践中使学生在保障网络安全的同时减少了对网络的危害。教师不仅要在教学上对学生严格要求,而且要在法律法规上对学生进行规范,避免学生进行网络犯罪。
参考文献:
在当今社会中,如何做好信息网络安全工作是值得进行深入研究与探讨的课题。如今的网络发展速度不断加快,信息相互融合的程度也在不断加深,网络给通信企业的工作带来便利的同时,也存在着一些难以避免的问题。安全上的漏洞给通信企业的发展带来了不利因素,需要及时解决,这样才有保持通信企业良好发展的可能。
一、通信企业中信息网络安全的现状
在通信企业目前发展中,对信息网络的安全性要求越来越高,由于通信企业对网络的依赖程度日渐加深,保障信息网络的安全性就显得尤为重要。通信企业在内部通常建立了与自身发展相适应的信息网络安全机制,并加大了对信息网络安全的维护力度。在通信企业中,大多应用了相关维护安全性能的系统,如防火墙、日志分析系统、防病毒软件等。根据自身发展要求投入了大量的资源,并进一步完善对信息网络安全工作,这是符合发展要求的举措。但在一定程度上,还无法完全避免通信企业受到信息网络安全的影响,这就需要通信企业进一步作出相应维护措施。
二、做好通信企业信息网络安全工作的方案
1、提高企业领导的重视程度。在通信企业中,加强信息网络安全工作与企业领导的重视息息相关,企业领导对信息网络安全工作重要性有了足够的认识,就会相应地加大对这项工作的投入力度。这样为做好信息网络安全工作提供了有利的发展条件,使这一工作有了充足的资金保障,同时,企业领导的重视也会促进各部门工作相互协调,提高工作效率。加强信息网络安全时,在无形中加大相关工作人员的工作强度,容易使工作人员产生抵触排斥的心理,根据这一情况,企业领导更需加以重视,为企业整个工作的顺利开展提供有利的保障。由此看来,只有在企业领导足够重视的情况下,才能够更好地为企业提供良好的发展平台。为通信企业做好信息网络安全工作打下坚实的基础。2、加强学习交流。由于互联网的普及,信息网络安全层面的技术在日益完善,技术水平不断提高,相应的技术知识日新月异。因此,加强学习交流,保障技术的先进性是做好网络信息安全工作的前提。通过与其它企业进行技术上的交流互换,完善发展体制,不断更新维护信息安全的技术,提出相应的解决措施,才能将通信企业的信息网络安全工作做好。3、专业化网络安全人员的配备。在网络安全工作中,通信企业还存在着兼职人员担任网络安全员职位的现象。这对于维护通信企业的信息网络安全是不利的,由于兼职人员在网络维护的专业性上跟不上时展的需求,在许多专业问题上还不能很好地进行处理,因此造成了通信企业网络安全工作存在问题的局面。针对这一实际问题,需要在维护网络安全工作中,应用专业化的技术人才,以最大程度保障通信企业网络安全。4、大力完善技术保护手段。一方面,技术保护手段的完善是推动通信企业网络安全工作的关键因素。要做好通信企业信息系统之间的安全隔离措施,在应用系统所在的服务器中,只对外开放相应指定的服务端口。另一方面,需加强对网络边界的管理,具体举措如在网络边界上设置防火墙等。防火墙可以有效地保障网络边界的安全,为防止病毒等不良因素的入侵做好预防工作。防火墙的配备同样需合理化,要避免产生不良情况,如开通不必要的服务。同时,国产设备应广泛应用于与网络相连接的安全设备中。
三、通信企业信息网络安全工作发展趋势
1、网络安全工作复杂化。网络信息技术将会持续发展,这就促使网络安全工作复杂化。威胁网络安全的因素不断更新,新病毒的出现、网络黑客的攻击技术提高等使维护网络安全工作的难度不断增加。同时随着网络应用的范围越来越广,所涉及到的相关工作日渐增多,也是网络安全工作难度增加的一个重要因素。
2、网络安全工作规范化。随着网络安全工作的逐步深入,网络安全工作势必将规范化。同时,在通信企业中,做好信息网络安全工作是重要的工作之一,因此,网络安全工作的规范化程度将日益加深。
结语:随着通信企业对信息网络安全工作的要求进一步提高,维护信息网络安全的重要性日渐突出。网络技术逐渐普及到社会的各行各业,对于自身网络安全性的保障是日常工作中不可缺少的任务与目标。在通信企业中,做好信息网络安全工作是必要的工作之一,这对于维护企业的利益、树立良好的企业形象、维护社会的安全与稳定都有着重要的意义。
参 考 文 献
关键词:Open Source;网络安全;实验
中图分类号:G642 文献标识码:B
1引言
2007年11月在武汉大学召开的“第一届中国信息安全学科建设与人才培养研讨会”上,教育部信息安全专业指导委员会初步提交了“信息安全类专业指导性专业规范”,在该规范中,不仅制定了信息安全专业毕业生规格和信息安全专业知识体系,而且创造性地提出了信息安全专业实践能力体系,强调了信息安全专业毕业生应具备的实践能力。信息安全决不是书本上空洞的理论和抽象的安全策略,要使学生真正掌握好信息安全技术,需要大量的实践环节加以理解、掌握和应用。
文献[1]中提出了利用Open Source技术实现网络安全课程中的实验教学,设计了8个实验专题FTP协议分析、HTTP协议分析、IPsec VPN实验、PKI及SSL实验、SMTP和POP3协议分析实验、TCP协议分析实验、端口扫描实验、网络安全扫描实验,用来加强教学过程中的技术专题实验,增强教学效果。
但笔者认为文献[1]中设计的实验专题远不能满足“网络安全”课程的教学需要,而且很多是利用嗅探工具进行协议分析的实验。笔者在文献[1]的基础上又设计了几个“网络安全技术”实验专题,介绍了实验内容,并详细描述了每个实验的平台构建、设计了实验项目。
2实验内容
本文所设计的网络安全实验由三个实验专题组成,实验的内容以及需要的开放源代码软件、所需要的硬件由表1所示。
3实验设计
下面按照信息安全专业的培养计划,结合“网络安全技术”课程对以上实验项目的原理、实验平台搭建、设计的实验项目进行讨论。
3.1网络层及传输层firewall实验
开放源代码组织在创建防火墙软件方面已经做得很优秀,而且这些软件对任何规模的网络都很理想[2]。本文中将以IPtables软件为例来说明防火墙实验的设计。IPtables能在网络层和传输层进行包过滤,并能进行网络地址翻译(NAT)和端口重定向。
为了使firewall实现包过滤、NAT以及端口重定向等功能,搭建如图1所示的网络实验环境。在该环境中只需要1台用于运行IPtables防火墙的Linux主机,三台Windows主机分别连接到防火墙主机的三块网卡(NIC)上,用来表示Internet区域、DMZ和私有网络。为了满足实验的要求,在这三台Windows主机上必须安装的一些软件如各种服务器软件并加以配置使其正确运行。
在以上的实验环境中,设计满足如下网络安全要求的防火墙实验:
a) 允许网络接口eth1、eth2相连接的LAN1和LAN2之间相互通信。
b) 从LAN1、LAN2发往internet的数据包被伪装成IP地址210.45.157.254。
d) 来自internet的主机不能访问1023以下的LAN1和LAN2中的内部端口。
c) LAN1和LAN2的任何主机可以使用internet中的任何服务(Web,E-mail,Ftp等)。
e) 拒绝从防火墙的internet接口(eth0)进行的欺骗攻击(即黑客把防火墙作为默认网关,伪装成内部网IP,进入内部网络),并进行日志记录。
f) 拒绝全部从eth0进入的ICMP通信。
g) 允许internet中的主机访问LAN1中的DNS服务、WEB服务、FTP服务,其它服务如telnet等禁止。
通过该实验可以让学生掌握通过防火墙实现包过滤、网络地址翻译(NAT)和端口转发等网络安全技术的原理。另外也可使学生掌握IPtables的防火墙规则编写方法、IPtables中的表和链的概念,防火墙在网络系统中的部署、安装、配置和测试方法等,为以后真正使用防火墙来保护网络奠定坚实的基础。
3.2应用层firewall实验
服务器防火墙的原理是所有内部主机的请求都发送到服务器,由服务器发送Internet请求,当响应的包达到时,服务器将其发送到发出初始请求的内部主机上。
使用应用层防火墙即服务器是另一种创建网络边界的方法,并能用更具体的方式过滤通信,通过增加规则过滤网页内容,可以过滤掉地址中包含某些单词的Web页请求。另外还有降低带宽成本,提高网络性能,实现负载平衡的优点[2]。
本实验项目利用Squid Web缓存服务器来实现。图2是实现该实验项目的平台。
在以上的实验环境中,设计满足如下要求的实验:
a)Windows Client通过Squid服务器访问www服务器或ftp服务器。
b) 设置规则(如关键词)进行URL的内容过滤。
c) 在squid.conf中定义ACL(访问控制列表)用于源IP地址、IP地址范围,目标IP地址、IP地址范围进行访问时的允许或拒绝。
d) 实现认证,即对使用服务器的客户端进行Username/Password身份认证。
通过该实验还可以让学生真正了解包过滤防火墙与服务器的区别,包过滤防火墙工作在网络层和传输层,而服务器工作在应用层。教师可指导学生通过嗅探工具(如sniffer)或查看www服务器的访问日志来验证它们之间的区别。
3.3入侵检测实验
Snort是用C语言编写的开源的、跨平台、轻量级的网络入侵检测软件。从入侵检测分类上来看,Snort是一个基于网络和误用(misuse detection)的入侵检测系统。Snort采用基于规则的网络信息搜索机制,对数据包进行内容模式匹配,从中发现入侵和探测行为。它与基于异常检测(anomaly detection)的IDS比较缺点是不能检测到新的攻击行为。通过Snort入侵检测系统的安装,配置和管理,可加强学生对入侵检测系统原理的理解。实验平台架构如图3所示。
在图3中的Linux+snort是作为入侵检测系统部署的,目的是在广播式的网络中捕获数据包并进行入侵检测,也可将图3中的HUB换成switch,但该交换机要具有端口流量镜像功能。Windows client作为攻击者主机,www/ftp/mail server作为被攻击主机。
设计如下入侵检测实验:
a) 以守护进程运行snort IDS。
b) 深入了解snort IDS规则库,并测试一种新的攻击snort IDS能否检测到,然后将新的攻击特征增加到规则库中再进行测试。
c) 安装配置用于保存入侵警报信息的数据库管理系统,可选择MySQL或postgreSQL。
d) 配置snort.conf文件,使Snort真正成为一个网络入侵检测系统来运行。
e) 安装配置入侵检测控制台ACID,用于对snort IDS的行为进行管理与监控。
4总结及展望
本文在文献[1]的基础上设计了有关网络安全技术的实验,由于这些实验都是基于Open Source软件的,通过源代码学生可以更加清楚地了解这些安全技术的原理、核心和实现细节,同时也可以在开源代码的基础上进行二次开发和修改。
未来的工作有两点:一是设计更多的基于Open Source的信息安全实验,例如Linux系统安全强化实验、一次性密码(OTP)实验OPIE、网络认证Kerberos等。二是如何将所有这些信息安全实验集成在一起,建成一个所谓的“基于Open source的信息安全综合实验系统”。
中图分类号:TP393.08 文献标识码:A文章编号:1007-9599 (2010) 11-0000-01
Strengthening the Safety Management of Changqing Oil Field
Chang Zekun
(Communications Department of Changqing Oil Field Company,Xi'an710021,China)
Abstract:The rapid development of network technology to people's lives has brought great changes,but it also brings a lot of risks.This article discusses the risk of computer in Changqing Oil Field,and thinks about how to ensure network security,and proposed preventive measures.
Keywords:Network security;Threat;Management
随着长庆油田未上市部分网络改造项目的完成,长庆油田形成了核心万兆互联,广域网双2.5G互联,接入单位双千兆上联,网络吞吐能力得到很大提升,随之而来网络安全风险加大,对油田网络安全运行造成的影响变大。网络安全是一项系统的工程,涉及技术、管理、使用等许多方面,网络安全技术与工具是网络安全的基础,高水平的网络安全技术队伍是网络安全的保证,严格的管理则是网络安全的关键。
一、影响计算机网络安全的主要因素
长庆油田公司主干网络建成后接入单位带宽达到千兆,单机网络带宽达到百兆以上,个人计算机性能提高很快,加之广域网带宽提高20倍以上,单台计算机对网络冲击流量达到100M级,发包速度达到10万PPS以上甚至几十万PPS导致骨干网络流量增大,发生网络攻击行为会影响骨干网络稳定运行同时随着现在BT、迅雷、在线视频的P2P应用的广泛使用,网络流量增大影响到正常网络应用的使用。
由于设计的系统不规范、不合理以及缺乏安全性考虑,网络系统在稳定性和可扩充性方面存在问题;文件服务器和网卡用工作站选配不当导致网络不稳定,网络硬件的配置不协调;许多站点在防火墙配置上无意识地扩大了访问权限,忽视了这些权限可能会被其他人员滥用;访问控制配置的复杂性,容易导致配置错误,从而给他人以可乘之机;管理制度不健全,网络管理、维护任其自然。
二、确保计算机网络安全的防范措施
(一)建立入网访问功能模块
访问控制的目的是保证网络资源不被末授权地访问和使用。资源访问控制通常采用网络资源短阵来定义用户对资源的访问权限;对于信息资源,还可以直接利用各种系统(如数据库管理系统)内在的访问控制能力,为不同的用户定义不同的访问权限,有利于信息的有序控制。同样,设备的使用也属于访问控制的范畴。因此,网络中心,尤其是主机房应当加强管理,严禁外人进入。对于跨网的访问控制,签证(visas)和防火墙是企业信息化网络建设中可选择的较好技术。
(二)数据加密。加密指改变数据的表现形式。加密的目的是只让特定的人能解读密文,对一般人而言,其即使获得了密文,也不解其义。加密旨在对第三者保密,如果信息由源点直达目的地,在传递过程中不会被任何人接触到,则无需加密。Internet是一个开放的系统,穿梭于其中的数据可能被任何人随意拦截,因此,将数据加密后再传送是进行秘密通信的最有效的方法。
(三)建立网络服务器安全设置模块。大中型企业的网络相对比较完善,服务器的功能也比较强大,这就需要有非常专业的技术来对网络加以保护,防火墙技术就是其中之一。经济条件较好、网络比较完善的大中型企业,对网络安全的要求应该是高标准的,现在很多企业都采用比较完善的专业防火墙网络安全技术。目前,为大中型企业设计的防火墙都是一种硬件结合软件的架构。一般这种防火墙由一套硬件设备结合一些各种功能的模块软件,比如防病毒、日志、入侵检测软件等组成的。专业防火墙的网络拓扑图(见图1)。
(四)建立完善的备份及恢复机制。应当安装一套能与网络操作系统很好配合的网络备份系统,并且既能备份文件服务器,也能备份客户机。一个好的基于网络的备份系统还应允许备份和恢复安全信息,如用户名、口令及文件访问权限等。若打算使用现有备份设备,就要确保它们能够从网络驱动器上备份数据。这些设备还应能容纳全部网络数据。尽管不必备份网络软件,但从磁带中恢复要比重新安装并重新进行设置这些软件容易得多。
三、安全管理效果
通过采用以上的安全防范措施,可降低骨干网络受到网络病毒和攻击的影响程度,通过对西安公网出口P2P下载的流量监管测试,10.78网段限制P2P,10.59网段未限制同一个时段的流量情况如下图,限制P2P流量带宽后明显10.78网段流量减少而10.59网段流量未发生变化(见图2)。
参考文献:
一、概述
随着网络在企业生产经营中应用越来越广、越来越深,企业网络安全的问题也日益凸显。来自企业网外部和内部的攻击无时不刻都在威胁着企业网络的安全,也成了每一位网络管理人员都需要面临的考验。如何建立一个完整的企业网络安全解决方案,减少因网络攻击和病毒引发的生产经营数据的丢失和外泄引发的损失,本文将进行一个浅显的探讨。
二、网络安全的基础——网络设计
网络的设计与建设,是构建一个安全网络的基础。合理的网络构架设计将为未来网络安全的设计与构建节省一大部分开销,这些开销包括了设计、成本和系统的效率等。因此,在构建一个网络的初期,就必须将网络系统的安全作为设计的基本要素,考虑到整个系统中。一个大型的企业,如在地域上分部较为集中,其内网为了增大运行保险系数,一般主干采用双环网的网络构架。这种网络在一路主用线缆引故障停止时会自动切换到备用环上,当然,根据具体的系统配置的不同,双环网正常工作时又会被分为双路负载分担型和双路数据同步型等类型,在这里就不详细介绍了。一个企业如在地域上较为分散,下属有多家子公司且这些子公司又拥有自己的网络的情况下,最好采用以树形或星型网络结构为主的复合型网络设计。这种设计使得各网络层次的访问控制权限一目了然,便于内部网络的控制。
一个大型企业的网络在内部又会被分为许多特定的区域——普通的办公区,财务销售的核心业务区,应用服务器工作区,网络管理维护区,多方网络互联区域,VPN连接区等多个功能区域。其中普通的办公区有时是与财务销售类的业务区合并在一起的,但是,如果公司还涉及特殊业务的时候应当将这两个区域分开,甚至为其单独建立一套网络系统以增强其安全保密性。应用服务器区域一般承载着企业办公、生产等主要业务,因此在安全上其级别应当是最高的。一般对这一区域进行安全设置时最好将除所用端口以外的所有其他端口全部封锁,以避免多余端口通信造成的安全威胁。有条件的网络用户或对安全要求比较高的用户可以在不同的网络之间配置防火墙,使其对网络的访问进行更好的控制或者将不同的网络直接进行物理隔离,以完全绝断不同网络之间的互访。在网络中中有许多服务器,比如病毒服务器、邮件服务器等,有同时被内网及外网访问的需求,应当为这些有外网需求的服务器考虑设置DMZ区域。DMZ区域的安全级别较普通用户区高,即便得到访问授权的用户,其对DMZ区域的访问也是有限制的,只有管理人员才可以对这一区域的服务器进行完全的访问与控制。
三、终端的安全防护
病毒、木马无论通过何种途径传播,其最终都是感染终端为目的的,无论这个终端是指的服务器还是普通用户的终端,因此,对各类终端的安全防护可以说是网络安全构建的关键。对终端的安全防护可以分为两套系统;一种为硬件的防火墙类,一般由管理人员进行专业操作处理的防护系统,包括了反垃圾邮件系统、用户上网行为监控管理系统、网站防篡改系统等专业(服务器)终端防护系统;另一种为软件类的防火墙、杀毒软件及其他安装于各个用户终端由用户或管理人员进行操作管理的防护系统。现在多数的网络安全防护系统多由这两种类型的防护系统复合而成。这种复合式的系统所取得的效果在很大程度上依赖于终端用户的计算机水平及杀毒软件服务提供商的反应能力和软件更新能力,总之,这种方式是比较偏重于“被动防守”的一种防护措施。
现在有厂商提供了一种协调系统,使用这种系统能让以上所述的复合安全系统能够在网络管理员的干涉下实现主动的管理。这套系统一般在用户终端安装一个客户端,开机时,客户端自动判定本终端的安全状态并与安全服务器取得联系,当终端被判定正常时,终端可进行正常权限的网络访问;当终端被判定为非正常(威胁)时,此终端可根据预先堤定的安全策略,断绝与普通局域网的连接,只能与特定的服务器如病毒服务器等进行连接以解决问题。网络管理员可以通过这套系统实时监查每个终端的进程与数据状态,并通过管理终端对客户端进行控制,以解决安全威胁。此类系统的应用将所有用户的终端都纳入了系统管理员的控制下,以系统管理员专业化的技术知识实现对整个系统的监管与维护,能够在很大程度上减少威胁并提高系统的安全性和网络效率。
四、终端用户的规范