新時期網絡安全防御技術研究與設計

◆張志明

新時期網絡安全防御技術研究與設計

◆張志明

（河南省外貿學校河南450002）

網絡安全是社會信息化、自動化和共享化的一個重要保障，經過多年的研究和實踐，網絡安全防御技術已經比較成熟，比如常見的殺毒軟件、防火墻、訪問控制列表等，但是這些防御技術均屬于被動防御，沒有采取主動的防御技術，因此無法及時感知網絡中存在的病毒或木馬，本文詳細地分析了當前網絡安全防御領域存在的問題，構建了一個主動性強的網絡安全防御系統，該系統能夠實時的采集網絡數據，同時將數據傳輸給大數據分析系統，及時地獲取網絡中的數據內容，以便提高網絡安全防御性能。

網絡安全；數據分析；主動模式；自治網絡

0 引言

隨著互聯網、大數據、云計算等技術的快速發展，社會已經邁入到了“互聯網+”時代，許多政企單位引入了先進的分布式管理系統，比如財務管理系統、公文管理系統、人力資源管理系統、績效管理系統以及天貓網站、京東商城、蘇寧云商等，有效提升了社會的智能化和共享化水平。但是，互聯網面臨的安全威脅也日趨增多，比如木馬病毒、DDOS攻擊和數據盜竊等現象大肆泛濫。信息與網絡受到的攻擊也會給人們帶來嚴重的損失，比如勒索病毒攻擊了許多的大型跨國公司、證券銀行等，以至于這些政企單位的辦公電腦全都發生了藍屏現象，用戶無法進入到操作系統進行文件處理，勒索病毒要求這些單位支付一定額度的贖金才可以正常使用系統，導致許多公司損失了大量資金[1]。分布式服務器攻擊（DDOS）也非常嚴重，通過模擬大量的用戶并發訪問網絡服務器，導致正常用戶無法登錄服務器[2]。因此，為了提高信息與網絡安全防御能力，引入了先進的安全防御技術，比如防火墻、殺毒軟件等，未來也將會提出更多的先進技術，比如機器學習和數據挖掘等，從而可以將被動防御轉變為主動防御，提高網絡防御能力。

1 網絡安全防御技術應用現狀分析與研究

目前，網絡安全防御技術經過多年的研究和實踐，許多公司或研究機構開發出了防御軟件，比如俄羅斯的卡巴斯基防御軟件、360公司的安全衛士、江民公司的江民殺毒等，這些技術都已經在網絡安全防御中得到廣泛應用，提高了互聯網防御水平。本文結合多年的研究，詳細分析了當前互聯網安全防御軟件，包括防火墻、殺毒軟件、深度包過濾和自治網絡等[3]。

（1）防火墻。防火墻是一種比較先進的網絡安全防御軟件，這種軟件可以設計很多先進的規則，這些規則不屬于互聯網的傳輸層或網絡層，可以運行于互聯網TCP/IP傳輸協議棧，使用循環枚舉的基本原則，挨個檢查每一個通過網絡的數據包，一旦發現某一個數據包的包頭IP地址、目的地IP地址、包內容等存在威脅，就可以及時地將其清除，不允許通過網絡。

（2）殺毒軟件。殺毒軟件是一種非常先進的程序代碼，其可以查殺網絡中存在的安全威脅，利用病毒庫中一些收錄的病毒或木馬特征，判斷互聯網中是否存在這些類似的病毒或木馬。殺毒軟件采用了很多的先進技術，比如自我保護技術、脫殼技術、啟發技術、實時升級技術等，可以實時的監控互聯網運行狀態，確保網絡正常使用。目前，許多大中型企業都開發了殺毒軟件，比如360安全衛士、江民殺毒、騰訊衛士、卡巴斯基等，取得了顯著的應用成效。

（3）深度包過濾。深度包過濾是一種非常先進的網絡安全防御軟件，該軟件能夠將硬件設備和軟件系統集成在一起，積極分析這些數據包的頭部IP地址、以及數據包中是否包含不利于網絡安全的病毒或木馬等，深度包過濾可以穿透每一個網絡數據包，分析每一個協議字段，一旦發現存在安全威脅，就可以及時地進行查殺。深度包過濾目前已經在很多網絡安全防御系統中得到應用，比如天貓商城防御軟件、京東商城防御軟件，并且取得了一定的應用成效。

（4）自治網絡。自治網絡引入了自動化愈合的思想，一旦網絡受到了病毒或木馬侵襲，網絡就可以采取自動愈合技術，修復網絡中的服務器或網絡拓撲結構，保持網絡能夠正常的通信。自治網絡利用自我防御與免疫機制，調動網絡安全的一切資源，隔離網絡中的木馬或病毒，形成一個較為深度的防御規則。自治網絡還可以與防火墻、訪問控制規則、深度包過濾等軟件集成在一起，提高網絡通信保障能力。

2 新時期網絡安全防御技術設計

目前，互聯網接入的軟硬件設備、訪問用戶規模大幅度上升，傳輸的數據也非常多，傳統的網絡安全防御軟件已經無法得到良好應用，更無法時時刻刻監控網絡中存在的安全威脅，因此需要采用更加先進的技術，構建一個良好的安全防御系統，便于監控和防御網絡病毒或木馬侵襲。網絡是一個大型的信息通信和數據共享中心，許多運營商、內容商構建了大數據服務器陣列，關聯的設備也非常多，比如交換機、路由器、光纖服務器、陣列存儲器等，這些設備集成在一起非常容易產生各類型的漏洞，因此容易受到DDOS攻擊，承載的網站也容易受到篡改，同時網絡中也存在很多的漏洞，安全攻擊來源較多，因此網絡安全防御就可以啟動先進的機器學習或深度學習技術，利用自動化識別功能分析網絡中是否存在安全威脅。因此，本文提出在網絡安全防御系統中引入大數據技術，這樣就可以提高網絡安全防御性能。其主要功能經過豐富和擴展，可以分為幾個方面，分別是數據采集和監控、數據分析和處理、安全防御軟件啟動、殺毒效果評估。

（1）數據采集和監控?！盎ヂ摼W+”時代，網絡部署的軟件系統和硬件工具非常多，這些軟硬件之間實現信息共享和傳輸，因此網絡安全防御系統需要實現數據采集和互聯網監控，能夠將數據信息發送給大數據分析軟件。

（2）數據分析和處理。大數據分析軟件利用先進的模式識別技術，可以根據一些網絡病毒的基因片段進行特征處理，然后與采集的網絡數據進行對比，這樣就可以發現網絡中是否存在潛在的病毒或木馬。大數據分析軟件的關鍵技術是深度學習技術，深度學習作為一個重要的模式識別技術，可以利用卷積神經網絡認真分析和更新病毒庫，這樣就可以實時的、快速的發現互聯網中的病毒，從而可以提升網絡安全病毒或木馬識別能力。

（3）安全防御軟件啟動。數據分析和處理之后，如果發現網絡中存在病毒或木馬，此時就可以啟動殺毒軟件，利用殺毒軟件將病毒或木馬清除。網絡安全防御能夠處理的系統非常多，這些系統包括DDOS攻擊、系統漏洞、網站篡改、安全態勢感知、攻擊威脅溯源，一方面是將這些攻擊威脅清除，一方面也可以將這些攻擊威脅遷移到備用服務器，備用服務器是一個陷阱服務器，里面可以記錄病毒的來源，也可以將病毒殺滅或清除。

（4）殺毒效果評估。網絡病毒清除之后，大數據分析軟件還需要對網絡系統進行殺毒效果評估，從而確認網絡中一點病毒也沒有，不影響用戶正常使用網絡。殺毒效果評估常用的技術是層次分析技術，利用層次分析技術可以將影響網絡安全的每一個因子進行賦權，然后利用矩陣求解特征值等因子分析方法獲取整體安全性能，只要性能達到要求就可以停止查殺病毒。

3 結束語

互聯網安全防御工作量大，工作內容非常復雜，關系到政企單位、甚至國家互聯網工程戰略，因此本文提出引入先進的大數據技術，大數據技術是當前人工智能時代重要的機器學習技術，從海量數據中發現網絡病毒或木馬，然后針對這些安全威脅造成的損害進行分類管理，進一步提高網絡安全防御性能。未來隨著網絡安全技術的改進，網絡安全防御效果將會更好，更利于網絡的普及和使用，對提高社會自動化、共享化水平，具有重要的作用和意義。

[1]李紅娟，郭向陽.基于云環境的網絡安全防護技術研究[J].電子制作，2017(16)：76-77.

[2]李偉寧，王漢高，鐘偉杰.電力信息化行業網絡安全主動防御技術研究[J].網絡安全技術與應用2018，209(5)：72-73.

[3]薛麗敏，李忠，藍灣灣.基于在線學習RBFNN的網絡安全態勢預測技術研究[J].信息網絡安全，2016(4)：23-30.

[4]鄭黎明，高建.計算機網絡安全防護技術分析[J].數字技術與應用，2016(1)：216-216.