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網絡安全技術淺談
論文關鍵詞:網絡安全;防火墻;PKI技術
論文摘要:本文針對防火墻的三種技術方式進行說明，并比較各種方式的特色以及可能帶來的安全風險或效能損失。 并就信息交換加密技術的分類及RSA算法作以分析，針對PKI技術這一信息安全核心技術，論述了其安全體系的構成。
一、防火墻技術
包封過濾型：封包過濾型的控制方式會檢查所有進出防火墻的封包標頭內容，如對來源及目地IP、使用協定、TCP或UDP的Port 等信息進行控制�，F在的路由器、Switch Router以及某些操作系統已經具有用Packet Filter控制的能力。封包過濾型控制方式最大的好處是效率高，但卻有幾個嚴重缺點：管理復雜，無法對連線作完全的控制，規則設置的先后順序會嚴重影響結果，不易維護以及記錄功能少。
封包型：封包檢驗型的控制機制是通過一個檢驗模組對封包中的各個層次做檢驗。封包檢驗型可謂是封包過濾型的加強版，目的是增加封包過濾型的安全性，增加控制“連線”的能力。但由于封包檢驗的主要檢查對象仍是個別的封包，不同的封包檢驗方式可能會產生極大的差異。其檢查的層面越廣將會越安全，但其相對效能也越低。
封包檢驗型防火墻在檢查不完全的情況下，可能會造成問題。被公布的有關Firewall-1的Fast Mode TCP Fragment的安全弱點就是其中一例。這個為了增加效能的設計反而成了安全弱點。
應用層閘通道型：應用層閘通道型的防火墻采用將連線動作攔截，由一個特殊的代理程序來處理兩端間的連線的方式，并分析其連線內容是否符合應用協定的標準。這種方式的控制機制可以從頭到尾有效地控制整個連線的動作，而不會被client端或server端欺騙，在管理上也不會像封包過濾型那么復雜。但必須針對每一種應用寫一個專屬的代理程序，或用一個一般用途的代理程序來處理大部分連線。這種運作方式是最安全的方式，但也是效能最低的一種方式。
防火墻是為保護安全性而設計的，安全應是其主要考慮。因此，與其一味地要求效能，不如去思考如何在不影響效能的情況下提供最大的安全保護。
二、加密技術
信息交換加密技術分為兩類：即對稱加密和非對稱加密。
1、 對稱加密技術
在對稱加密技術中，對信息的加密和解密都使用相同的鑰，也就是說一把鑰匙開一把鎖。這種加密方法可簡化加密處理過程，信息交換雙方都不必彼此研究和交換專用的加密算法。如果在交換階段私有密鑰未曾泄露，那么機密性和報文完整性就可以得以保證。對稱加密技術也存在一些不足，如果交換一方有N個交換對象，那么他就要維護N個私有密鑰，對稱加密存在的另一個問題是雙方共享一把私有密鑰，交換雙方的任何信息都是通過這把密鑰加密后傳送給對方的。如三重DES是DES（數據加密標準）的一種變形，這種方法使用兩個獨立的56為密鑰對信息進行3次加密，從而使有效密鑰長度達到112位。
2、非對稱加密/公開密鑰加密
在非對稱加密體系中，密鑰被分解為一對（即公開密鑰和私有密鑰）。這對密鑰中任何一把都可以作為公開密鑰（加密密鑰）通過非保密方式向他人公開，而另一把作為私有密鑰（解密密鑰）加以保存。公開密鑰用于加密，私有密鑰用于解密，私有密鑰只能有生成密鑰的交換方掌握，公開密鑰可廣泛公布，但它只對應于生成密鑰的交換方。非對稱加密方式可以使雙方無須事先交換密鑰就可以建立安全通信，廣泛應用于身份認證、數字簽名等信息交換領域。非對稱加密體系一般是建立在某些已知的難題之上，是復雜性理論發展的必然結果。最具有代表性是RSA公鑰密碼體制。
三、PKI技術
PKI（Publie Key Infrastucture）技術就是利用公鑰理論和技術建立的提供安全服務的基礎設施。PKI技術是信息安全技術的核心，也是商務的關鍵和基礎技術。由于通過網絡進行的電子商務、電子政務、電子事務等活動缺少接觸，因此使得用電子方式驗證信任關系變得至關重要。而PKI技術恰好是一種適合電子商務、電子政務、電子事務的密碼技術，他能夠有效地解決電子商務應用中的機密性、真實性、完整性、不可否認性和存取控制等安全問題。一個實用的PKI體系應該是安全的易用的、靈活的和的。它必須充分考慮互操作性和可擴展性。
1、認證機構
CA（Certification Authorty）就是這樣一個確保信任度的權威實體，它的主要職責是頒發證書、驗證用戶身份的真實性。由CA簽發的網絡用戶身份證明—證書，任何相信該CA的人，按照第三方信任原則，也都應當相信持有證明的該用戶。CA也要采取一系列相應的措施來防止電子證書被偽造或篡改。構建一個具有較強安全性的CA是至關重要的，這不僅與密碼學有關系，而且與整個PKI系統的構架和模型有關。此外，靈活也是CA能否得到認同的一個關鍵，它不需支持各種通用的國際標準，能夠很好地和其他廠家的CA產品兼容。
2、注冊機構
RA（Registration Authorty）是用戶和CA的接口，它所獲得的用戶標識的準確性是CA頒發證書的基礎。RA不僅要支持面對面的登記，也必須支持遠程登記。要確保整個PKI系統的安全、靈活，就必須設計和實現網絡化、安全的且易于操作的RA系統。
3、 密鑰備份和恢復
為了保證數據的安全性，應定期更新密鑰和恢復意外損壞的密鑰是非常重要的，設計和實現健全的密鑰方案，保證安全的密鑰備份、更新、恢復，也是關系到整個PKI系統強健性、安全性、可用性的重要因素。
4、證書管理與撤消系統
證書是用來證明證書持有者身份的電子介質，它是用來綁定證書持有者身份和其相應公鑰的。通常，這種綁定在已頒發證書的整個生命周期里是有效的。但是，有時也會出現一個已頒發證書不再有效的情況這就需要進行證書撤消，證書撤消的理由是各種各樣的，可能包括工作變動到對密鑰懷疑等一系列原因。證書撤消系統的實現是利用周期性的發布機制撤消證書或采用在線查詢機制，隨時查詢被撤消的證書。
四、安全技術綜合應用研究熱點
1976年美者提出的公開密鑰密碼體制，克服了網絡信息系統密鑰管理的困難，同時解決了數字簽名問題，它是當前研究的熱點。而的安全性已是當前人們普遍關注的焦點，目前正處于研究和發展階段，它帶動了論證理論、密鑰管理等研究，由于運算速度的不斷提高，各種密碼算法面臨著新的密碼體制，如量子密碼、DNA密碼、混沌理論等密碼新技術正處于探索之中。因此網絡安全技術在21世紀將成為信息網絡發展的關鍵技術，21世紀人類步入信息后，信息這一社會發展的重要戰略資源需要網絡安全技術的有力保障，才能形成社會發展的推動力。在我國信息網絡安全技術的研究和產品開發仍處于起步階段，仍有大量的工作需要我們去研究、開發和探索，以走出有中國特色的產學研聯合發展之路，趕上或超過發達國家的水平，以此保證我國信息網絡的安全，推動我國國民的高速發展。
參考文獻
[1] 步山岳、張有東，計算機安全技術，高等出版社。2005年10月
[2]李振銀等，網絡管理與維護，中國鐵道出版社，2004
[3]馮登國，網絡安全原理與技術，科技出版社，2003年9月
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