发布时间:2023-09-20 17:50:40
序言:作为思想的载体和知识的探索者,写作是一种独特的艺术,我们为您准备了不同风格的5篇企业网络安全评估,期待它们能激发您的灵感。
目前,企业信息系统中的威胁主要来源于外部因素,随着社会的快速发展,在激烈的市场竞争中信息占有非常重要的位置,有很多不法分子会想方设法的利用各种手段窃取企业信息,最终获得经济效益。还存在部分企业在与对手竞争中为占取有利位置会采取不正当手段获取对方企业信息,最终达到击败对方的目的。目前在国内黑客人侵企业网络的主要手段有直接进攻企业信息系统和传播病毒两种。
二、当前企业信息化建设中完善信息安全的对策
(一)树立正确安全意识企业在信息化发展的进程中,应意识到企业信息的安全问题与企业发展之间存在的关联性。一旦企业的重要信息被窃取或外泄,企业机密被泄漏,对企业所造成的打击是非常巨大的,同时也给竞争对手创造了有利的机会。因此树立正确的安全意识对于企业是非常重要的这样才能为后面的工作打下良好的基础。
(二)选择安全性能高的防护软件虽然任何软件都是有可以破解方法的,但是对于安全性能高的软件而言,其破解的困难性也随之增加,所以企业在选择安全软件时应尽量选择安全性能高的,不要为节省企业开支而选择性能差的防护软件,如果出现问题其造成的损失价值会远远的大于软件价格。
(三)加强企业内部信息系统管理首先,对于企业信息系统安全而言,无论是使用哪种安全软件都会遭到攻击和破解,所以在安全防御中信息技术并不能占据主体,而管理才是信息安全系统的主体。因此建立合理、规范的信息安全管理体质对于企业而言是非常重要的,只有合理、规范的管理信息,才能为系统安全打下良好的基础。其次,建立安全风险评价机制。企业的信息系统并不是在同一技术和时间下所建设的,在日常的操作和管理过程中,任何系统都是会存在不同的优势和劣势的因此企业应对自身的信息系统做安全风险评估,根据系统的不同找出影响系统安全的漏洞和因素,并制定出详细的应对策略。
(四)加强网络安全管理意识首先,网络安全管理部门应树立正确的网络安全观念,加强对网络安全的维护,在企业人员培训中加入对人员的网络安全培训,从而使企业工作人员自觉提升安全防范意识,摆脱传统的思维模式,突破网络认识误区。加强对对网络黑客尤其是未成年人黑客的网络道德和法律教育,提高他们的法律意识,从而使他们自觉遵守网络使用的法律法规。其次,应当利用合理有效的方式普及对全体员工有关于网络法律法规及网络知识的教育,以提高他们的网络安全意识。
(五)网络的开放性使得网络不存在绝对的安全,所以一劳永逸的安全保护策略也是不存在的由此可以看出,企业实施的网络安全策随着网络问题的升级而发展的,具有动态特征。因此企业制定的策略要在符合法律法规的基础上,通过网络信息技术的支持,并根据网络发展状况、策略执行情以及突发事件处理能力进行相应的调整与更新,这样才能确保安全策略的有效性。此外企业还应综合分析地方网络安全需求,进一步制定更加完善的网络安全防护体系,以减少网络安全存在的风险,保证信息化网络的安全性。绝大部分的企业信息被窃取都是不法分子通过网络进行的,因此必须加强企业的网络管理,才能确保企业信息系统在安全的状态下运行。针对信息安全的种类和等级制定出行之有效的方案,并提前制定出如果发生了特定的信息安全事故企业应采取哪种应对方案。当企业信息安全危机发生时,企业应快速成立处理小组,根据信息安全危机的处理步骤和管理预案,做好危机处理工作,避免出现由于不当处置而导致的连锁危机的发生。另外,还应在企业内部做好信息安全的培训和教育工作,提高信息安全的管理意识,提高工作人员对安全危机事件的处理能力。
三、结语
关键词:朴素贝叶斯;网络安全态势;态势评估;评估方法;分类器
中图分类号: TP393.08
文献标志码:A
Network security situation assessment method based on Naive Bayes classifier
WEN Zhicheng*, CAO Chunli, ZHOU Hao
College of Computer and Communication, Hunan University of Technology, Zhuzhou Hunan 412007, China
Abstract: Concerning the problem that the current network security situation assessment has characteristics of limited scope, single information source, high time and space complexity and big deviation in accuracy, a new network security situation assessment method based on Naive Bayes classifier was proposed. It fully considered multiinformation sources and fusion of multilevel heterogeneous information, and had the features of rapidity and high efficiency. It dynamically demonstrated the whole security state of the network, which could precisely reflect the network security situation. Finally, the proposed method was verified using the reality data from network and its validity was proved.
Key words: Naive Bayes; network security situation; situation assessment; assessment method; classifier
0引言
因特网的迅速普及与发展,信息的全球网络化已成为当今信息社会发展的必然趋势,计算机网络起着主要因素与巨大推动作用,并逐步渗透到社会各行各业当中,然而与此同时,网络的安全也日益受到威胁。面临着无处不在无时不有的安全威胁,严重制约着日常网络信息的可靠利用,已成为当今一个亟待解决的问题。为了帮助网管人员尽快对所监管网络的情况有一个清晰全局的认知,需对网络的安全态势进行宏观评估,获得对网络安全状况一个整体认识,及时作出相应的决策,有望解决网络安全问题。
Bass[1]于1999年首次提出了网络态势感知(Cyberspace Situation Awareness, CSA)的概念,并指出“基于信息融合的网络态势感知”将成为网络安全与管理的发展方向。态势是一种状态、一种趋势、一个整体和宏观全局的概念,主要强调周围环境、动态性以及实体之间的联系,任何单一的情况或状态都不能称之为态势。网络安全态势感知是网络态势感知的一种,从整体动态上把握网络当前的安全状况、预测未来发展趋势。网管人员根据宏观分析和预测结果,及时作出决策,将网络损失和风险降到最低。
网络安全态势评估主要研究整体上从网络中的实体赋予获取、理解和预测网络安全要素的能力,并依此生成应对网络安全中的威胁策略,为实现异构、泛化网络中各种安全实体的协同工作与信息融合,构建无缝的网络安全体系提供一种新的思路[2]。网络安全态势评估结果的合理性与真实性非常关键,对于安全策略的制定具有深远的影响,因为安全策略的制定与实施主要依赖于评估的可信程度。一般从底层决策指标开始,逐层进行可信度评估,直到最高层,从而得到一个整体网络安全态势。
本文针对传统安全态势评估的范围局限、信息来源单一、时空复杂度较高且准确性偏差较大等问题,将朴素贝叶斯分类器引入态势评估之中,在深入研究评估方法的基础上,提出基于朴素贝叶斯分类器的网络安全态势推理方法,并结合网络三级分层的基础运行性、脆弱性与威胁性指数的推理进行逐层融合,能快速高效地融合多层异构数据源,给网管人员展现出一个宏观整体的网络安全状况。
1
2网络安全态势
网络安全态势
从网络基础运行性(Runnability)、网络脆弱性(Vulnerability)和网络威胁性(Threat)三个方面通过评估函数融合而成,即存在评估函数h,有: SA=h(Runnabilitynet, Vulnerabilitynet, Threatnet),从三个不同角度向网管人员展示当前网络安全整体状况。
网络的基础运行
由网络上所有组件的基础运行性评估函数融合而成,即存在评估函数g1,有: Runnabilitynet=g1(Runnabilitycom,1, Runnabilitycom,2, …, Runnabilitycom,m),其他两个维度如网络脆弱性与网络威胁性情形类似,都由组件相应的评估函数g2和g3融合而成。
组件的基础运行性
由与运行信息相关的决策变量X通过评估函数融合而成,即存在评估函数f1,有:Runnabilitycom=f1(X1, X2,…,Xn),其他两个维度如组件脆弱性与组件威胁性形成类似,由相应的评估函数f2和f3融合而成。
计算机网络结构中存在大量的主机、服务器、路由器、防火墙和入侵检测系统(Intrusion Detection System, IDS)等各种网络硬件,称之为组件。每个维度都有组件和网络之分,如基础运行性,有组件基础运行性和网络基础运行性,而网络基础运行性则由N个组件基础运行性评估融合生成,为了区别术语网络(network)与组件(component),相应的标识符以下标net和com作为区别。
本文主要确定三个评估函数f、g、h,一旦确定了此三个评估函数,当采集到决策变量X值时,容易通过相应的评估函数逐层融合,最后获得整个网络安全态势SA。其中,评估函数f分为f1、f2和f3,评估函数g分为g1、g2和g3。评估函数g和f通过朴素贝叶斯分类器来实现,而评估函数h则由各项指标经验加权而成。
3朴素贝叶斯分类器构建
3.1朴素贝叶斯分类器
在朴素贝叶斯分类模型中,用一个n维特征向量X来表示训练样本数据,设类集合C有m个不同的取值,则时间复杂度为O(m*n)。输入到朴素贝叶斯分类器是一个n维向量X∈Rn,而X分类器的输出是一个类别标签集合Y={c1, c2,…,ck}。当给定一个输入n维向量x∈X,则分类器给出其所属的类别标签y∈Y。这里,x,y分别是集合X和Y上的随机变量,分类器样本训练集为T={(x1,y1),(x2,y2),…,(xn,yn)},P(X,Y)表示输入变量X与输出变量Y的概率联合分布。
朴素贝叶斯分类器对P(X=x|Y=ck)作了较强的假设,也即条件独立性假设,各个决策变量独立同分布。有:
P(X=x|Y=ck)=P(X(1)=x1,X(2)=x2,…,X(n)=xn|Y=ck)=
∏nj=1P(X(j)=xj|Y=ck)
朴素贝叶斯分类器具有简单和有效的分类模型[11],假设各决策变量独立,参数易于获取且推理结果比较近似等特点,在网络安全态势评估上具有先天优势。
3.2决策变量离散化
决策变量X可取离散和连续型两种观测值,而朴素贝叶斯分类器中的节点都使用离散值,为了便于应用,需把连续型离散化。根据实际意义,连续型决策变量X可离散化为“高、中高、中、中低、低”或“2、1、0、-1、-2”五等值。若决策变量本来就是离散型取值,则按实际情况取这五等值。
引理1设连续型X服从高斯分布,即X~N(μ, σ2),则Z=(X-μ)/σ~N(0, 1),μ表示X的数学期望,σ2表示方差。
根据概率论知识,把决策变量X的历史大样本观测值划分为五个互不相交的区间SSi:(-∞, μ-3σ)∪(μ+3σ,+∞),(μ-3σ, μ-2.5σ)∪(μ+2.5σ, μ+3σ),(μ-25σ, μ-2σ)∪(μ+2σ, μ+2.5σ),(μ-2σ, μ-σ)∪(μ+σ, μ+2σ)和[μ-σ, μ+σ]。
经计算,五个区间SSi(i=1~5)对应的概率PSi (i=1~5)分别为0.26%、 0.98%、 3.32%、 27.18%和6826%,也就是连续型决策变量X取“-2、-1、0、1、2”时对应的概率。
在实际应用中,当监测到决策变量X值时,由引理1高斯分布标准化后,观察Z值落入五个区间SSi的情况,确定决策变量X离散化为“-2、-1、0、1、2”中的某个相应值。
3.3决策变量的遴选
在实际应用中,有必要遴选出一些具有典型代表性的指标,剔除一些与安全态势评估不相关的、冗余的指标,形成网络安全态势评估所需的决策变量。
计算两个决策变量xi和xj的相关系数:
ρxixj=Cov(xi,xj)/D(xi)*D(xj)
Cov(xi,xj)为xi和xj的协方差,其中:
Cov(xi,xj)=E{[xi-E(xi)][xj-E(xj)]}=E(xixj)-E(xi)E(xj)
根据第3.2节指标离散化的方法,每个连续型观测指标可以离散化为五等。在某一个时间段监测若干个数据,以出现的频率近似它们的概率,代入其相关概率公式中计算。给定一个任意实数0
3.4构建朴素贝叶斯分类器
决策变量X是一个向量,每个分量对应于朴素贝叶斯分类器一个具体的叶子节点xi,取离散或连续型两种观测值;本文需要构建两类朴素贝叶斯分类器,一类是组件级的朴素贝叶斯分类器,如图1所示,由三个子分类器构成,分别代表三个评估函数f1、f2和f3;另一类是网络级的朴素贝叶斯分类器,如图2所示,也由三个子分类器构成,分别代表三个评估函数g1、g2和g3。
在图1的组件级朴素贝叶斯分类器中,三类相关指标看成决策变量X,而三个类别看成Y,其中X和Y都取五等离散值,也是说决策变量X的分量xi可以指CPU利用率、占用内存大小、网络流量等,可取五等离散值,而类别Y的分量yi可以指基础运行性、脆弱性、威胁性,也取五等离散值。
图2的网络级朴素贝叶斯分类器中,存在n个组件,任一个组件的一维作为决策变量XX,而网络的三个类别看成YY,它们共同构成一个朴素贝叶斯分类器。注意,图2中决策变量的XX就是图1的类属Y,也即图1的评估函数f是图2评估函数g的基础。
在组件级朴素贝叶斯分类器f中,当采集到决策变量X的值时,经过离散化预处理,通过训练好的朴素贝叶斯分类器f,把目前状态推理分类给适当的类Y,具有一定的概率P(Y),Y取五等离散值,五个概率之和为1;再由网络级朴素贝叶斯分类器g,把目前状态分类给适当的类YY,也具有一定的概率P(YY),YY取五等离散值,五个概率之和为1。
3.5参数确定
经上述方法,构建两类朴素贝叶斯分类器,若要能在实际上应用,必须要获取相应条件概率P(Y|X)和P(YY|XX),一般通过大样本的参数学习得到。
以图1的朴素贝叶斯分类器f为例,当采集到决策变量X连续型值后,经离散化预处理,取相应的五等化值X(j)=xj;对于类别Y的采集一般通过专门软件如360安全防护软件等,获得其推荐值,再通过五等离散化类别ck;通过参数学习确定P(Y|X)。
如图1所示的朴素贝叶斯分类器f,通过大样本参数学习,只需要训练估计P(Y=ck)与P(X(j)=xj|Y=ck)(1≤i≤n,1≤k≤m)的值即可,从而可对决策变量X分类为Y:
P(Y=ck|X=x)=P(X=x|Y=ck)P(Y=ck)∑kP(X=x|Y=ck)P(Y=ck)
这里,经过大样本观察,有:
P(Y=ck)=sk/s
P(X(j)=xj|Y=ck)=skj/sk
其中:sk为样本训练集中类别为ck的样本数,s为样本总数,skj为样本训练中类别为ck且属性取值xj的样本数。
4安全态势评估
4.1组件级态势评估
组件级态势评估函数f,通过如图1所示的朴素贝叶斯分类器来实现的。当采集到一组决策变量的值X,经过分类器f得到它们所属类别Y,各类别具有一定的概率,表示为:
P(Y)=P(Y=ck|X=x)P(X=x)=P(X=x|Y=ck)P(Y=ck)∑kP(X=x|Y=ck)P(Y=ck); ck=2,1,0,-1,-2(1)
式(1)表示,决策变量X取定值时,经朴素贝叶斯分类器推理,类属Y=ck具有一定的概率P(Y)。也就是说,图1的三个朴素贝叶斯分类器f,每一个类别都具有五个ck对应的概率P(Y=ck),它们是图2所示的朴素贝叶斯分类器的基础(因为XX=Y)。图1的分类器f是图2的分类器g的基础。
4.2网络级态势评估
网络级态势评估函数g通过如图2所示的朴素贝叶斯分类器来实现,以评估函数f为基础。在图1中,当采集到决策变量X值经朴素贝叶斯分类器f,网络上每个组件上基础运行性、脆弱性和威胁性都具有五个类别及相应的概率,以组件基础运行性为例,令:
P(XX)=P(Y)=P(Y=ck|X=x);ck=2,1,0,-1,-2 (2)
式(2)中,X可取“CPU利用率、占用内存大、子网流量变化率、子网数据流总量、子网内不同大小数据包的分布等”,Y为“基础运行性”。
在图2的朴素贝叶斯分类器评估函数g中,有:
P(YY)=P(XX=xx)P(YY=ck|XX=xx)=[P(YY=ck)∏jP(XX(j)=xxj|YY=ck)
P(XX(j)=xxj)]/
[∑kP(YY=ck)∏jP(XX(j)=xxj|YY=ck)
P(XX(j)=xxj)]; ck=2,1,0,-1,-2(3)
从式(3)中,可得出网络基础运行性、网络脆弱性与网络威胁性三维中每维取五等离散化值的概率P(YY=ck),再作为4.3节图3网络安全态势评估函数h的基础。
4.3网络安全态势评估
如图3所示,网络安全态势SA由网络基础运行性、网络脆弱性与网络威胁性三维通过评估函数h向上融合生成。
图3网络安全态势评估函数h示意图
图3中的决策变量Z其实就是图2中的类属YY,为了便于叙述,用Z表示决策变量YY。经过图2的朴素贝叶斯分类器推理,可得每个维度都有五种离散型概率取值,令:
P(Z=ck)=P(YY=ck); ck=2,1,0,-1,-2 (4)
由于网络安全态势SA由三个维度通过评估h融合生成,而每个维度由五等加权生成,以网络基础运行性Runnabilityn为例,根据经验,它的实值可以定义如下:
Runnabilitynet=100*[P(Z=2)+0.5*P(Z=1)-0.5*P(Z=-1)-5*P(Z=-2)] (5)
由于网络安全态势值需取0~100的实值,所以式(5)中乘上了100。按此方法计算网络基础运行性接近实际,因为评估网络安全态势,主要看位于“高”时的概率,也要突出位于“低”和“中低”时的情况,而当位于“中”时的概率可以忽略不计。
本节从网络的基础运行性、网络的脆弱性与网络的威胁性再向上通过评估函数h最终生成网络的安全态势SA。有:
SA=h(Runnabilitynet,Vulnerabilitynet,Threatnet)=η1Runnabilitynet+η2Vulnerabilitynet+η3Threatnet
(6)
可根据经验确定式(6)中权值参数ηi的值。网络安全态势中,基础运行性表征网络正常运行,居主导地位,所占比重应该最大,可取值为0.5;而其他两项也有可能导致网络安全态势降低,因此可各占比重0.25,即可取:
η1=0.5,η2=025,η3=025,
这三个权值η的取定具有经验性,可参考专家的经验意见。SA结果取0~100的实值,为当前网络安全态势,从底层逐步通过评估函数f、g和h生成。
4.4评估算法
4.4.1朴素贝叶斯分类器参数学习算法
输入决策变量X大样本观察数据;
输出朴素贝叶斯分类器。
程序前
s决策变量X样本总数
let sk=0, skj=0,
for every s
if Y=ck then sk=sk+1
if X(j)=xj then skj=skj+1
endfor
compute every P(Y=ck)=sk/s
compute every P(X(j)=xj|Y=ck)=skj/sk
output parameter P(Y) and P(X|Y)
程序后
4.4.2网络安全态势评估算法
输入决策变量X一次观察数据;
输出网络安全态势SA。
程序前
采集一组决策变量X实时观测值,并离散化五等
for every Y in {Runnability,Threat,Vulnerable} and ck in {2, 1, 0, -1,-2}
P(Y)P(Y=ck|X=x)*P(X=x)
endfor
let XX=Y
for every XX in {Runnability,Threat,Vulnerable} and ck in {2,1,0,-1,-2}
P(YY)P(XX=xx)*P(YY=ck|XX=xx)
endfor
for RVT in {Runnabilitynet,Vulnerabilitynet,Threatnet}
RVTn100*[P(Z=2)+0.5*P(Z=1)-0.5*P(Z=-1)-5*P(Z=-2)]
endfor
compute SAh(Runnabilitynet,Vulnerabilitynet,Threatnet)=0.5*Runnabilitynet+0.25*Vulnerabilitynet+0.25*Threatnet
output SA
程序后
5仿真实验
本章采用Matlab 7.0进行仿真实验,实验数据主要来源于:一类是通过开发一个安装在各个网络组件上的软件监测得到的实时数据;一类来源于Snort入侵检测系统中的观测数据,并将各类恶意网络流量的数据按照预先规则注入到正常流量中,来获得实验中所需要的异常数据。
在一个设定的10s时间内,动态采集2000个大样本作为离散化的历史数据, 当所采集的每个决策变量为大样本数据时(样本量足够大),计算其样本的数学期望μ与方差σ2,按照引理1,为每个连续型决策变量xi划分为五个离散取值区域SSk,每个区域有相应的概率PSk(k=1,2,3,4,5)。
经过组件2000个大样本数据参数学习,获得朴素贝叶斯分类器f的参数P(Y|X)近似值,以决策变量X为CPU利用率及类属Y为基础运行性为例,得到表1的参数。对于图1来说,有多少个决策变量X,就有多少个这样的参数表1。
在异常情况下,组件不安装任何防病毒软件,且对此组件施实木马和蠕虫等病毒攻击,会对各类决策变量产生影响,CPU利用率、内存使用情况及网络流量等明显增加。经异常数据不断流入,网络中存在一定数量的异常情况组件,通过决策变量采集、五等离散化后,组件经遴选后的三类决策变量值如表2所示,表示某个时刻该组件上所有决策变量取值。网络上多少个组件,在某个时刻t时就有多少个这样的参数表2。
决策变量X取值如表2所示,经图1所示的三个评估函数f1、f2和f3融合后,得到如表3所示的一个组件三个维度的概率。网络中有多少个组件,则就有多少个参数表3。
当网络上N个组件各自经评估函数f融合后,再经图2所示的三个评估函数g1、g2和g3融合,得到如表4网络级三维的概率。一个网络上只有一个参数表4。
根据表4的取值,网络级三维如网络基础运行性、网络脆弱性与网络威胁性由公式Runnabilityn=100*[P(Z=2)+0.5*P(Z=1)-0.5*P(Z=-1)-0.5*P(Z=-2)] 计算,式(5)计算,可得三维数值为(28.010,46.625,0),再经融合函数h加权,得SA=25.66。
经过多次决策变量X数据观测,根据上述三级评估函数f、g、h数据融合,绘出如图4所示的网络安全态势图,反映出本时间段内的安全态势波动情况,给网络管理员一个整体宏观的展现,以便及时调整相应的安全策略。
6结语
本文提出了一个基于朴素贝叶斯分类器的网络安全态势评估方法,给出了解决网络安全与管理的一个尝试方案,充分考虑了多信息源与多层次异构信息融合,从整体动态上生成网络当前安全态势,准确地反映了网络当前安全状况,能提高网管员对整个网络运行状况的全局认知与理解,当发现安全态势异常时,辅助指挥员及时准确地作出高层决策,弥补当前网管的不足。
本文的难点在于朴素贝叶斯网的构建以及数据的获取,今后的研究工作包括完善网络安全态势评估方法,进一步提高算法的效率,研究更全面的安全态势因子及其表示方法。
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一、企业网络安全威胁产生的原因
计算机网络作为现代交际工具,其快捷方便的独特优势赢得人们的信赖,企业网络应运而生。然而,由于计算机本身及系统、协议及数据库等设计上存在缺陷,网络操作系统在本身结构设计和代码设计时偏重考虑系统使用的方便性,导致系统在远程访问、权限控制和口令管理等许多方面存在安全漏洞;同时,由于企业网络自身错误的管理和配置都可能导致网络的安全问题发生。众多企业网络信息遭侵袭的事件一再提醒我们,网络安全问题必须引起充分重视。网络安全同其他事物一样是有规可循的,应该从外部网络安全和内部网络安全两个层面进行分析:
第一层面,外部网络连接及数据访问所带来的安全威胁。包括:1、外部用户对内网的连接。由于出差员工、分公司及其他业务相关企业都需要和本企业进行数据交换,这就要通过互联网连接进入内部网络,这时,非法的网络用户也可以通过各种手段入侵内部网络。2、服务器网站对外提供的公共服务。由于企业宣传需要,企业网站提供对外的公共服务,这些公共服务在为用户提供便利的同时,也带来了安全隐患。3、办公自动化及业务网络与Internet连接。这些操作平台往往偏重于系统使用方便性,而忽视了系统安全性。
第二层面,内部网络主机之间的连接所带来的安全威胁。企业网络上的层次节点众多,网络应用复杂,网络管理困难。主要体现在:1、网络的实际结构无法控制。网络的物理连接经常会发生变化,如果不能及时发现并做出调整,很可能发生网络配置不当,造成网络安全的严重隐患。2、网管无法及时了解网络的运行状况。企业网络平台上运行着网站系统、办公系统、财务系统等多种应用系统。同时,可能发生用户运行其他应用程序的情况,这样做的后果一方面可能降低网络系统的工作效率;另一方面还可能破坏系统的总体安全策略,对网络安全造成威胁。3、无法了解网络的漏洞和可能发生的攻击。4、对于已经或正在发生的攻击缺乏有效的防御和追查手段。
由此可见,网络系统的可靠运转是基于通讯子网、计算机硬件和操作系统及各种应用软件等各方面、各层次的良好运行。它的风险将来自对企业网络的各个关键点可能造成的威胁,这些威胁可能造成总体功能的失效。因此,维护办公局域网、服务器网站系统的安全,是企业网络的基本安全需求。
二、企业网络安全系统总体规划制定
根据计算机网络技术原理及实践经验,在进行计算机网络安全设计规划时应遵循以下原则:一是需求、风险、代价平衡分析的原则。对网络面临的威胁及可能承担的风险进行定性与定量相结合的分析,确定最优的安全策略,切忌只顾及需求而忽视安全;二是综合性、整体性原则。运用系统工程的方法,分析网络的安全问题,并制定具体措施,严防以偏概全,顾此失彼;三是一致性原则。这主要是指制定的网络安全体系结构必须与网络的安全需求相一致,防止文不对题,劳而无功;四是易操作性原则。安全措施要由人来完成,如果措施过于复杂,对人的技能要求过高,本身就降低了网络的安全性;五是适应性、灵活性原则。安全措施必须能随着网络性能及安全需求的变化而变化,要容易适应和修改,网络的安全防范是一个过程,不可能一蹴而就;六是多重保护原则。任何安全保护措施都不是绝对安全的,需要建立一个多重保护系统,各层保护相互补充。据此,进行外部用户接入内部网的安全设计和内部网络安全管理的实现。
对外部用户进入内部网络应实施以下安全保障:(1)增强用户的认证。用户认证在网络和信息的安全中属于技术措施的第一道大门。用户认证的主要目的是提供访问控制和不可抵赖的作用。(2)授权。这主要为特许用户提供合适的访问权限,并监控用户的活动,使其不越权使用。(3)数据的传输加密,数据通过加密可以保证在存取与传送的过程中不被非法查看、篡改、窃取等。(4)审计和监控,确切地说,还应包括数据备份,这是系统安全的最后一道防线。系统一旦出了问题,这部分可以提供问题的再现、责任追查、重要数据复原等保障。
对内应根据管理原则和该系统处理数据的保密性,制定相应的管理制度或采用相应规范,其具体工作是:(1)确定该系统的安全等级,并根据确定的安全等级,确定安全管理的范围;(2)制定相应的机房出入管理制度,对安全等级要求较高的系统,要实行分区控制,限制工作人员出入与己无关的区域;(3)制定严格的操作规程,操作规程要根据职责分离和多人负责的原则,各负其责;(4)制定完备的系统维护制度,维护时必须有安全管理人员在场,故障原因、维护内容等要详细记录;(5)制定在紧急情况下,系统如何尽快恢复的应急措施,使损失减至最小。
三、网络安全方案设计应把握的几个关键点
1、应用防火墙技术,控制访问权限,实现网络安全集中管理。防火墙是近年发展起来的重要安全技术,其主要作用是在网络入口点检查网络通讯,根据用户设定的安全规则,在保护内部网络安全的前提下,提供内外网络通讯。使用防火墙的意义在于:通过过滤不安全的服务,可以极大地提高网络安全,保护脆弱的服务;可以提供对主机系统的访问控制;可以对企业内部网实现集中的安全管理,在防火墙上定义的安全规则可以运用于整个内部网络系统;可以阻止攻击者获取攻击网络系统的有用信息,增强了信息的保密性;可以记录和统计网络利用数据以及非法使用数据;提供了制定和执行网络安全策略的手段。
由于防火墙是内部网络和外部网络的唯一通讯渠道,能够在内外网之间提供安全的网络保护,因此防火墙可以对所有针对内部网络的访问进行详细的记录,形成完整的日志文件。
2、应用入侵检测技术保护主机资源。利用防火墙技术,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,因为入侵者可寻找防火墙背后可能敞开的后门,也可能就在防火墙内。由于性能的限制,防火墙通常不能提供实时的入侵检测能力。
入侵检测系统的功能是保护关键应用的服务器,它能精确地判断入侵事件,包括判断应用层的入侵事件,对入侵者可以立即进行反应,能对网络进行全方位的监控与保护。可有效地解决来自防火墙后由于用户误操作或内部人员恶意攻击所带来的安全威胁。
3、应用安全扫描技术主动探测网络安全漏洞,进行网络安全评估。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、入侵监测系统互相配合,能够提供较高安全性的网络。通过对网络的扫描,网络管理员可以了解网络的安全配置和运行的应用服务,及时发现安全漏洞,客观评估网络风险等级,更正系统中的错误配置。如果说防火墙和入侵监控系统是被动的防御手段,那么安全扫描就是一种主动的防范措施,可以有效避免黑客攻击的发生,做到防患于未然。
安全扫描器提供综合的审计工具,发现网络环境中的安全漏洞,保证网络安全的完整性。它可以评估企业内部网络、服务器、防火墙、路由器,扫描和测试确定存在的可被黑客利用的网络薄弱环节。我们应在局域网内设置该工具,定期对网络进行扫描。
4、应用VPN技术,保证外部用户访问内部网的安全性。企业网络接入到公网中,存在着两个主要危险:一是来自公网的未经授权的对企业内部网的存取;二是当网络系统通过公网进行通讯时,信息可能受到窃听和非法修改。如何保证外部用户远程访问内部网的安全性:首先,应严格限制外部用户所能访问的系统信息和资源,这一功能可通过在防火墙和应用服务来实现。其次,应加强对外部用户进入内部网的身份验证功能。第三,在数据传输过程中采用加密技术,防止数据被非法窃取。这就应采用软件或防火墙所提供的VPN(虚拟专网)技术、完整的集成化的企业VPN安全解决方案、提供在公网上安全的双向通讯,以及透明的加密方案以保证数据的完整性和保密性。
关键词:油田企业;网络安全;防火墙技术;应用
中图分类号:TP393.08 文献标识码:A文章编号:1007-9599 (2011) 15-0000-01
Application of Oilfield Enterprise Network Security and Firewall Technology
Hou Haidong
(Qinghai Oilfield Company Huatugou Community managemen Center,Haixi816400,China)
Abstract:With the computer technology in various enterprise wide applications,network security issues have been increasingly valued by everyone.Firewall to ensurenetwork security barrier,is an integral part of the secure network.Of oil companies innetwork security,analysis of some problems which have to focus on coping strategies,to explore oil fields in the enterprise network firewall technology to ensurethe security of oil enterprise network,corporate network security to prevent oil fieldaccident.Discuss specific network security solutions,integrated network securitymeasures,improve enterprise network security field.
Keywords:Oilfield enterprise;Network security;Firewall technology;Application
计算机从出现到发展,短短几十年间,无论从生活、学习,还是工作中都带来了巨大的影响,使我们的生活、学习和工作都起了翻天覆地的变化。在各个企业里面,现代化的建设都是建立在计算机网络技术应用之上的,计算机技术覆盖了企业生产的各个大小环节。保证企业中网络的安全性,使企业生产顺利进行,这是企业中网络运行的基本保障。笔者仔细分析了青海油田企业网络安全现状,针对青海油田企业的网络安全问题,提出相应的解决策略,结合防火墙技术的应用,提高油田企业网络安全性,保证企业生产的顺利进行。
一、青海油田企业网络工作概况
青海油田是一家大型企业,其二级单位网络中目前包含华为、港湾、华为3COM、Cisco等厂商设备,属于多厂商互联网络。青海油田企业的整个网络主体建设于1999年,逐年累建至今。目前网络集中问题有多个方面,网络缺乏管理性;多厂商设备,难以统一管理;大部分设备陈旧,汇聚层性能、带宽不足;冗余可靠性差。由于这些原因,导致汇聚层设备扩展性不够,一些单位层层级连网,影响网络的稳定性和可靠性,使得网络安全问题成为极大的难题。
二、网络安全风险
网络安全风险根据不同的方面,有许多的风险因素,比如网络外部的环境是否安全,包括了电源故障、设备被盗、认为操作失误、线路截获、高可用性的硬件、机房环境、双机多冗余的设计、安全意识、报警系统等。再比如系统完全,包括了整个局域网的网络硬件平台、网络操作系统等。每一个网络操作系统都有其后门,不可能有绝对安全的操作系统。还有网络平台的安全风险,作为企业信息的公开平台,要是受到了攻击或者在运行中间出现了问题,对企业的声誉是极大的影响。同时,作为公开的服务器,本身随时都面临着黑客的攻击,安全风险比其他的原本就要高上许多。另外,应用系统安全也是风险因素中的一个,在不断发展和增加过程中,其安全漏洞也在日益增加,并且漏洞隐藏得只会越来越深。此外还有管理的安全,管理混乱、责权不分、安全管理制度不健全等都是管理安全的风险因素。
三、油田企业网络安全管理工作
随着油田企业中网络用户的逐渐增多,网络安全问题也越来越突出、越来越被网络管理工作人员所重视。在实际工作中,通过增强单位用户对网络安全重要性的紧迫性的认识、强化和规范用户防病毒意识等手段,全面采用网络版防病毒系统,部署防病毒服务器和补丁分发服务器。在网络管理过程中,技术人员定期检查、预防、控制和及时更新防病毒系统病毒定义码,按时向总部上报极度防病毒巡检表。网络管理技术人员还积极做好入侵保护系统IPS策略的日常管理和日志审计工作,使有限的网络资源能用于重点保障业务工作的正常进行。
四、油田企业网络安全防范举措与防火墙技术应用
在油田企业网络运行过程中,安全威胁主要有非授权访问、信息泄露或丢失、拒绝服务攻击、破坏数据完整性、利用网络传播病毒等方面。要防范油田企业网络安全,主要的防御体系是由漏洞扫描、入侵检测和防火墙组成的。油田企业的局域网主要又外部网络、内部职工网络、内部单位办公网络和公开服务器区域组成。在每一个出口通过安装硬件防火墙设备,用防火墙来实现内部网络、外部网络以及公开服务器网的区分。防火墙对外部的安全威胁起到了抵御的作用,但是从内部发动的安全攻击却无能为力。这个时候就需要动态监测网络内部活动以及及时做出响应,将网络入侵监测系统接入到防火墙和交换机上的IDS端口,一旦发现入侵或者可疑行为之后,立即报告防火墙动态调整安全策略,采取相应的防御措施。另外,网络安全还需要被动的防御体系,它是由VPN路由和防火墙组成,被动防御体系主要实现了外网的安全接入。外网在于企业网络之间实现数据传输的时候,经过防火墙高强度的加密认证,保证外网接入的安全性。在油田企业网络安全与防火墙技术应用中,还需要加对病毒的防范、数据安全的保护和数据备份与恢复的建设。在服务器上安装服务器端杀毒软件,在每一台网络用户电脑上安装客户端杀毒软件,通过及时更新病毒代码,防范病毒的入侵。采用自动化备份、安装磁带机等外部存贮设备等方法,保证数据的安全。
五、总结
油田企业网络安全不仅关系着企业的整体发展,还关系着油田企业中广大职工的网络使用安全,积极采取防火墙技术应用到网络安全防范之中,以提高青海油田企业网络的安全性,保证企业的正常工作、企业职工的正常生活。
参考文献:
[1]何黎明,方风波,王波涛.油田网络安全风险评估与策略研究[J].石油天然气学报,2008,3:279-280
[2]陈岗.大型企业信息网络安全问题解决方案[J].岳阳师范学院学报(自然科学版),2006,2:168-169
关键词: 企业;网络信息安全;威胁;管理对策
1 网络信息安全管理内涵阐述
随着计算机网络技术的飞速发展,企业网络化管理成为当今世界经济和社会发展的趋势与主流。在网络化背景下,企业不仅能够方便快捷地进行信息共享、信息交流与信息服务,而且极大地提高了工作效率,创造了经济效益,增加了在激励市场竞争中的核心竞争力。然而,凡事有利则有弊,网络技术也不例外,网络化给企业带来巨大利益的同时,网络信息安全问题也成为众多企业十分头痛的问题。如何解决常见网络问题,消除网络安全隐患,严堵安全漏洞,确保企业计算机网络及信息的安全,从而来确保油田企业生产、科研等工作正确开展,已成为油田企业亟待解决的重要课题。
言及此,笔者觉得十分有必要对网络信息安全管理的内涵,进行再分析与阐述。一直以来,许多企业,谈及网络信息安全管理,大多认为就是技术层面的工作,如防黑客攻击、反病毒侵蚀、堵系统安全漏洞等专业技术问题。其实维护网站安全工作,应不止于此。网络环境下的信息安全不仅涉及到数据加密、防黑客、反病毒、控制入网访问、防火墙升级技术等专业技术问题,更应该涉及法律政策问题和制度管理问题。不少企业,往往重视升级硬件、技术防范,却忽视安全管理问题,特别是人员管理、制度管理。其中,安全技术与安全管理齐头并进,两手共抓才是企业网络信息安全致胜的法宝,技术问题是基础与保障,而安全管理则是信息安全更强大的方式手段。
2 “两手抓,两手都要硬”加强企业网络信息安全管理对策
2.1 高度重视网络管理制度层面工作
油田企业是科研性单位,许多科技数据、技术数据等对企业生存发展来说至关重要,如录井技术就是油气勘探开发活动中最基本的技术,是发现、评估油气藏最及时、最直接的手段,因而石油勘探企业网络安全管理问题更是不容忽视,网络上的任何一个小漏洞,都会导致全网的安全问题,给企业造成不可估量的损失。
首先,我们必须在企业内部制定严格并切实可行的网络安全管理规章制度,企业主管领导应当高度重视,建立内部安全管理制度,如出入机房制度、机房管理制度、设备管理维护制度、岗位责任制、操作安全管理制度、病毒防范制度、应急处理制度等。还要定期对制度落实情况进行例行检查与抽查,重在落实,避免流于形式。确保通过制度能够做到业务计算机专门使用,业务系统与其他信息系统充分隔离,企业局域网与互联的其他网络充分隔离。充分降低安全风险。其次,要提高员工的网络安全意识。加强对使用人员的安全知识教育与培训,组织员工学习熟悉《中国信息系统安全保护条例》、《算机信息网络国际联网安全保护管理办法》等条例,增强相关法律知识,信息安全意识,坚持杜绝员工在工作时间内利用企业工作电脑访问与业务无关的网站,尤其是开展聊天、游戏、电影、下载、购物等娱乐活动,避免企业内部的文件以及数据甚至机密资料被盗现象。使用中不要随意使用自带光盘、移动硬盘与U盘等存储设备,避免传染病毒等。再次,通过学习培训增强网站管理人员的技术水平与能力。管理员必须对企业信息网络系统的安全状况和安全漏洞进行周期性评估,以便随意采取相关措施,有应对突发风险的能力,并通过访问控制、升级防火墙、漏洞检测、病毒查杀、入侵检测等技术,做好日常网站的安全维护工作。
2.2 重视加强网络安全技术层面工作
目前网络安全技术工作,早已从操作系统维护、简单的病毒防范发展到防止黑客恶意进攻,防范蠕虫、木马程序等种类多样的网络病毒以及变种等诸多工作,表现在高水平防御体系的建构上。
俗话说:病从口入。首先,要做好访问控制管理,这就是抓好源头工作。特别是核心技术、重要数据的共享网站,一定要做到对入网访问控制和网络资源的访问控制,可实施有效的用户口令和访问账号密码,避免用户非法访问。此外口令、密码的设置上应尽量长一些复杂一些,数字字母相结合。如目前实用的USBKEY认证方法也是一种较可靠的方法,出现调离或者解雇员工,应该立即对其的网络账号进行清除,避免非法登陆,泄露企业信息。其次,通过防火墙、入侵检测、网络安全防漏洞、数据加密传输、防杀病毒等全方面的技术工作,保证企业网络信息的安全。如在防火墙设置原则上,保证实施合理有效的安全过滤原则,严格控制外网用户非法访问,确保经过精心选择的应用协议才能通过防火墙,使用网络防病毒软件,建立起企业整体防病毒体系,尽可能企业内部一些重要的资料或者核心数据进行加密传输与加密储存,这些一系列的工作可让网络环境变得更安全。
当然,网络安全管理工作是一项长期而细致艰辛的工作,不可能一蹴而就,也不能无所进步,随着信息技术的快速发展,对信息安全技术、网络安全管理工作的要求也会随之增高,今后企业信息安全技术、管理工作应该继续跟踪、学习国内外最先进的知识经验,努力提高企业信息安全管理技术水平。
参考文献:
[1]由媛,浅谈企业网络信息安全[J].电脑知识与技术,2012(02):1057-1058.