計算機網(wǎng)絡安全中虛擬網(wǎng)絡技術的應用

蔡惠華

摘 要：主要研究計算機網(wǎng)絡安全中虛擬技術的應用。分析了計算機網(wǎng)絡安全形勢與虛擬網(wǎng)絡技術特點，在此基礎上，對計算機網(wǎng)絡安全中的虛擬網(wǎng)絡技術的應用進行了研究。

關鍵詞：計算機網(wǎng)絡安全；虛擬網(wǎng)絡技術

虛擬網(wǎng)絡技術也稱VPN技術，是現(xiàn)代計算機網(wǎng)絡技術的重要內(nèi)容，很多計算機領域都需要借助虛擬網(wǎng)絡技術實現(xiàn)，近些年固有網(wǎng)絡安全形勢日益嚴峻，病毒、木馬感染清除困難，留下了一定的安全隱患，在計算機網(wǎng)絡安全中應用虛擬網(wǎng)絡技術，對進一步提高計算機網(wǎng)絡安全性有著重要意義。

一、概述

（一）計算機網(wǎng)絡安全形勢

科學技術不斷進步，計算機成為人們生活工作必備工具，人們生產(chǎn)生活的方方面面都離不開計算機，計算機網(wǎng)絡技術快速發(fā)展，相應的，計算機網(wǎng)絡安全形勢也更加嚴峻，網(wǎng)絡在為人們提供了更加便捷的信息服務，提高了信息資源開放和共享程度的同時，也帶來了信息安全問題，威脅人的隱私和財產(chǎn)安全。計算機接入互聯(lián)網(wǎng)之后面臨著多種安全問題，包括非法授權訪問、計算機病毒木馬入侵、后門威脅、物理威脅等等。非法入侵是指沒有權限的用戶入侵系統(tǒng)非法獲取系統(tǒng)和數(shù)據(jù)的讀寫權限，破壞系統(tǒng)。計算及病毒則是一些能夠自我復制并執(zhí)行一些指令的代碼，會造成計算機數(shù)據(jù)與功能破壞，甚至造成硬件損傷。計算機病毒與木馬隱蔽性強，傳播能力強，破壞性大，可能導致網(wǎng)絡內(nèi)所有計算機設備的癱瘓。后門技術則是指黑客利用后門程序阻止管理員進入系統(tǒng)，強行獲取系統(tǒng)的管理員權限。

（二）虛擬網(wǎng)絡技術特點

虛擬網(wǎng)路技術的應用能夠顯著提高專用網(wǎng)絡安全性，同時有效簡化計算機網(wǎng)絡中的繁瑣步驟，和傳統(tǒng)長途專線相比，基礎投資和運行維護費用都更少，需要增加的設備數(shù)量少，維護工作量小，在計算機網(wǎng)絡安全中的應用效果很高。虛擬網(wǎng)絡技術和其他計算機網(wǎng)絡技術有很大不同，大部分計算機網(wǎng)絡領域都應用到了虛擬網(wǎng)絡技術，但是普遍應用在基礎層次拓展層的應用不足。虛擬技術能夠有效提高計算機網(wǎng)絡的安全性，簡化網(wǎng)絡結構，減少組網(wǎng)費用與運行管理投資，專用線路架設工程量更小，并且虛擬網(wǎng)絡技術對設備性能沒有嚴格要求，擴容性能良好，在計算機網(wǎng)絡安全中的應用能夠顯著減少費用支出，因此虛擬網(wǎng)絡技術逐漸發(fā)展成為網(wǎng)絡技術公司的企業(yè)核心強力技術與軟實力，在計算機網(wǎng)絡安全工作中有很高的應用價值。

（三）虛擬網(wǎng)絡技術的應用

為了進一步提高計算機網(wǎng)絡安全形勢，保證用戶信息的真實性和完整性，很多企業(yè)計算機網(wǎng)絡工作人員都組建了各種不同形式的虛擬網(wǎng)絡，保護內(nèi)網(wǎng)中的計算機。虛擬專用網(wǎng)和虛擬局域網(wǎng)是兩種最常見的虛擬網(wǎng)絡技術，其中虛擬局域網(wǎng)技術根據(jù)企業(yè)單位工作流程和部門劃分，將網(wǎng)絡節(jié)點分成若干邏輯工作組，避免信息泄露。虛擬專用網(wǎng)技術則使用解密技術與隧道技術，建立基于計算機網(wǎng)絡的私人數(shù)據(jù)溝通網(wǎng)絡。虛擬專用網(wǎng)技術還可以和其他網(wǎng)絡安全技術如用戶認證技術、加密技術、訪問控制技術相結合，進一步提高網(wǎng)絡安全性能。

二、虛擬網(wǎng)絡技術在計算機安全中的應用

（一）技術組成

1、隧道技術

虛擬網(wǎng)絡技術中的隧道技術是指源局域網(wǎng)信息在向公網(wǎng)發(fā)送之前首先將信息作為負載進行封裝，之后再進行數(shù)據(jù)傳輸，信息接受端需要對接收到的內(nèi)容進行解封處理才能夠獲取真實信息。應用隧道傳輸信息，需要嚴格遵守傳輸協(xié)議，才能夠保證信息傳輸?shù)陌踩裕淼绤f(xié)議主要有PPTP、L2TP和IPSec三部分，是虛擬網(wǎng)絡信息安全傳輸?shù)闹匾踩珔f(xié)議保障。

2、加密技術

虛擬網(wǎng)絡技術的信息加密主要通過IPSec通信協(xié)議來完成，使用端對端加密方式進行數(shù)據(jù)信息加密，傳輸信息之前，首先依據(jù)協(xié)議機密規(guī)則加密信息，在整個網(wǎng)絡傳輸過程中，信息都以密文的形式存在。IPSec通訊協(xié)議加密信息以數(shù)據(jù)包為最小加密單位，加密靈活性更強，同時也提高了數(shù)據(jù)包經(jīng)過公共網(wǎng)絡環(huán)境傳輸時的安全性，能夠防范一定程度的網(wǎng)絡攻擊。在應用加密技術的同時，還可以聯(lián)合物理層保護、邊界保護以及用戶訪問控制，提供更加深層次的安全防護功能，保證數(shù)據(jù)傳輸安全性。

3、認證技術

虛擬網(wǎng)絡技術也支持認證技術，確保數(shù)據(jù)信息能夠在公網(wǎng)中安全傳輸。VPN認證功能主要借助AH、ESP等通訊協(xié)議實現(xiàn)，AH協(xié)議可以定義認證方法，驗證數(shù)據(jù)源，校驗數(shù)據(jù)完整性，該協(xié)議工作首先在所有數(shù)據(jù)包上添加身份驗證報頭，報頭中帶有包含密鑰的Hash散列，同時在數(shù)據(jù)包中進行驗證運算，如果信息被修改，則會導致散列無效，從而保證了數(shù)據(jù)信息完整性。ESP協(xié)議則定義了可選認證與加密方法，加密算法可選，一般情況下加密IP包有效載荷部位即可，無需加密整個數(shù)據(jù)包，因此加密速度更快，傳輸性能更強。ESP協(xié)議也可以和AH聯(lián)用，加密ESP報尾、數(shù)據(jù)和上層傳輸協(xié)議，IKE協(xié)議則可以用于密鑰交換和雙方驗證密鑰的構建以及安全參數(shù)設置。

（二）在計算安全中的應用

1、企業(yè)部門信息共享

虛擬網(wǎng)絡技術可以實現(xiàn)企業(yè)部門之間高安全性的數(shù)據(jù)共享，進一步提高企業(yè)網(wǎng)絡信息資源的共享程度和安全性，通過建立企業(yè)內(nèi)部虛擬局域網(wǎng)，可以將分支性質(zhì)企業(yè)部門和機構彼此連接起來。這種形式的企業(yè)部門與遠程分支部門之間虛擬網(wǎng)絡屬于企業(yè)虛擬局域應用網(wǎng)，能夠?qū)崿F(xiàn)跨區(qū)域甚至跨國企業(yè)經(jīng)營。硬件式內(nèi)部虛擬局域網(wǎng)是最常見的組網(wǎng)形式，數(shù)據(jù)傳輸效率更高，數(shù)據(jù)經(jīng)加密處理，安全性也更好。

2、企業(yè)與遠程員工數(shù)據(jù)連通

移動網(wǎng)點需要在企業(yè)內(nèi)網(wǎng)中執(zhí)行操作時，企業(yè)為了保證企業(yè)內(nèi)網(wǎng)數(shù)據(jù)信息的安全，可以借助虛擬網(wǎng)絡技術設置網(wǎng)絡虛擬功能防火墻，使移動端需要從虛擬網(wǎng)絡登錄，從而大大提高了計算機網(wǎng)絡實體的安全性和使用率。另一方面，網(wǎng)絡虛擬功能防火墻還能夠節(jié)約采購人員、銷售人員移動網(wǎng)點的信息溝通成本，同時提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩裕虼嘶谔摂M網(wǎng)絡技術的虛擬功能防火墻應用可以理解為一種遠程訪問虛擬網(wǎng)絡。

3、MPLS虛擬網(wǎng)絡

企業(yè)應用虛擬網(wǎng)絡技術，能夠獲得更加廣泛的信息安全通道，從而突破傳統(tǒng)信息共享方式的限制，提高企業(yè)信息共享程度的同時保證數(shù)據(jù)的安全性。虛擬網(wǎng)絡技術的應用進一步加強了計算機網(wǎng)絡安全管理工作的控制與防御能力，如MPLS虛擬網(wǎng)絡就可以構建IP專用網(wǎng)絡，無論是語言還是數(shù)據(jù)遠程傳輸，IP專用網(wǎng)絡的安全性與可靠性以及網(wǎng)絡傳輸性能都更高。IP占用虛擬網(wǎng)絡將網(wǎng)絡數(shù)據(jù)輸入PE路由器，實現(xiàn)CE設備與網(wǎng)絡之間的有效連接，為了提高虛擬網(wǎng)絡的安全性，CE設備連接需要識別CE設備的識別碼，再由PE路由器基于LDP協(xié)議傳送其他連接表，同時詳細記錄數(shù)據(jù)標記工作，查找VFT設備，再將其發(fā)送給CE設備。

結語：

計算機網(wǎng)絡技術改變了現(xiàn)代生產(chǎn)工作形式，但是同時也帶來了新的安全威脅，在計算機網(wǎng)絡安全管理工作中，要在保證信息安全的同時積極選擇性價比更高，基礎投資規(guī)模更小，方便運行維護的安全技術，才能夠在保證網(wǎng)絡信息安全的同時控制網(wǎng)絡安全管理成本。

參考文獻：

[1]鄭振謙，王偉.簡析計算機網(wǎng)絡安全中虛擬網(wǎng)絡技術的作用效果[J].價值工程，2015（35）.

[2]任科.計算機網(wǎng)絡安全中虛擬網(wǎng)絡技術的應用研究[J].電子技術與軟件工程，2015（08）.

[3]鄭盼民.計算機網(wǎng)絡安全中虛擬網(wǎng)絡技術的應用研究[J].學周刊，2016（24）.

[4]潘林.計算機網(wǎng)絡安全中虛擬網(wǎng)絡技術的作用[J].網(wǎng)絡安全技術與應用，2015（06）.

[5]焦揚.計算機網(wǎng)絡安全中虛擬網(wǎng)絡技術的作用分析[J].網(wǎng)絡安全技術與應用，2016（07）.

[6]陳雙江.計算機網(wǎng)絡安全中虛擬網(wǎng)絡技術的應用[J].電腦編程技巧與維護，2016（16）.