數(shù)字通信系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險與應(yīng)對措施

郭宇騫

（天津市委黨校天津，天津 300191）

1 數(shù)字通信系統(tǒng)中的安全漏洞和風(fēng)險源

1.1 數(shù)字通信系統(tǒng)中的安全漏洞

數(shù)字通信系統(tǒng)中可能存在各種安全漏洞，包括但不限于以下幾個方面。一是軟件漏洞，由于編程錯誤或設(shè)計缺陷而導(dǎo)致系統(tǒng)容易受到攻擊和入侵；二是配置錯誤，錯誤的系統(tǒng)配置可能導(dǎo)致未授權(quán)訪問、數(shù)據(jù)泄露或服務(wù)漏洞；三是弱密碼和身份驗證，使用弱密碼或缺乏有效的身份驗證機(jī)制會增加系統(tǒng)被猜測或破解的風(fēng)險。

1.2 風(fēng)險源

數(shù)字通信系統(tǒng)的安全風(fēng)險源可以從內(nèi)部和外部兩個方面進(jìn)行分析。內(nèi)部風(fēng)險源包括員工失誤、內(nèi)部攻擊、濫用權(quán)限等，例如，內(nèi)部人員的疏忽或惡意行為可能導(dǎo)致安全漏洞的產(chǎn)生；外部風(fēng)險源包括黑客攻擊、惡意軟件、未經(jīng)授權(quán)訪問等，外部攻擊者可能利用系統(tǒng)漏洞來獲取非法訪問權(quán)限或竊取敏感信息。

2 應(yīng)對網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險的具體措施

2.1 加密技術(shù)

加密技術(shù)是數(shù)字通信系統(tǒng)中應(yīng)對網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險的重要手段之一。本節(jié)將詳細(xì)分析對稱加密、非對稱加密以及安全傳輸協(xié)議（SSL/TLS）的原理和操作步驟，以提供可操作性的指導(dǎo)。

2.1.1 對稱加密和非對稱加密

（1）對稱加密使用相同的密鑰對數(shù)據(jù)進(jìn)行加密和解密，以下是對稱加密的詳細(xì)步驟。

①密鑰生成：選擇合適的對稱加密算法（如AES），然后生成一個密鑰。

②加密：使用生成的密鑰對要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行加密。

③密文傳輸：將加密后的數(shù)據(jù)傳輸給接收方。

④解密：接收方使用相同的密鑰對接收到的密文進(jìn)行解密，還原為原始數(shù)據(jù)。

對稱加密的優(yōu)點是加密和解密的速度較快，但需要確保密鑰的安全性，以免被未經(jīng)授權(quán)的人獲取[1]。

（2）非對稱加密使用一對密鑰，即公鑰和私鑰，公鑰用于加密數(shù)據(jù)，私鑰用于解密數(shù)據(jù)。以下是非對稱加密的詳細(xì)步驟。

①密鑰對生成：每個通信方生成一對密鑰，包括公鑰和私鑰。

②公鑰分發(fā)：每個通信方將自己的公鑰發(fā)布給其他通信方。

③加密：發(fā)送方使用接收方的公鑰對數(shù)據(jù)進(jìn)行加密。

④密文傳輸：將加密后的數(shù)據(jù)傳輸給接收方。

⑤解密：接收方使用自己的私鑰對接收到的密文進(jìn)行解密，還原為原始數(shù)據(jù)。

非對稱加密的優(yōu)點是密鑰不需要共享，提供了更好的安全性，但是，非對稱加密的計算開銷較大，加密和解密的速度較慢[2]。

2.1.2 安全傳輸協(xié)議（SSL/TLS）

安全傳輸協(xié)議（SSL/TLS）是一種常用的安全協(xié)議，用于保護(hù)數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中安全傳輸。SSL/TLS協(xié)議結(jié)合使用對稱和非對稱加密。它通過非對稱加密安全地交換密鑰，然后利用對稱加密保護(hù)數(shù)據(jù)傳輸。此外，協(xié)議還進(jìn)行數(shù)字證書驗證和消息完整性校驗，確保通信安全和數(shù)據(jù)未被篡改。以下是使用SSL/TLS的詳細(xì)步驟。

①握手協(xié)商：客戶端向服務(wù)器發(fā)送握手請求，協(xié)商加密算法和密鑰交換方法。

②證書驗證：服務(wù)器將自己的數(shù)字證書發(fā)送給客戶端，客戶端驗證證書的有效性和合法性。

③會話密鑰生成：客戶端使用服務(wù)器的公鑰加密生成會話密鑰，并將其發(fā)送給服務(wù)器。

④加密傳輸：客戶端和服務(wù)器使用會話密鑰對數(shù)據(jù)進(jìn)行加密和解密，并通過SSL/TLS協(xié)議進(jìn)行安全傳輸。

⑤連接終止：通信結(jié)束后，客戶端和服務(wù)器根據(jù)協(xié)議終止連接。

通過使用SSL/TLS協(xié)議，數(shù)字通信系統(tǒng)可以提供端到端的數(shù)據(jù)保護(hù)，包括機(jī)密性、數(shù)據(jù)完整性和身份驗證等。如表1所示。

表1 對稱加密和非對稱加密的比較

加密技術(shù)是數(shù)字通信系統(tǒng)中應(yīng)對網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險的重要手段。對稱加密和非對稱加密可根據(jù)實際需求選擇，而SSL/TLS協(xié)議能夠提供更全面的數(shù)據(jù)保護(hù)機(jī)制。根據(jù)具體情況選擇合適的加密方法，并確保密鑰的安全性，以提高系統(tǒng)的安全性和保護(hù)用戶的數(shù)據(jù)隱私。

2.2 身份驗證

2.2.1 雙因素身份驗證

雙因素身份驗證是一種使用兩個或多個不同類型的身份驗證方式來確認(rèn)用戶身份的方法。以下是雙因素身份驗證的詳細(xì)步驟。

①用戶名和密碼：用戶首先提供用戶名和密碼，這是第一層的身份驗證。在這之后，用戶必須進(jìn)行第二層的身份驗證。

② 選擇第二因素驗證：用戶需要選擇并提供以下其中一種或多種第二因素驗證手段：

硬件令牌：用戶使用一個物理設(shè)備，如安全令牌或USB密鑰。在登錄過程中，用戶需要插入或激活這些設(shè)備。

手機(jī)驗證：用戶通過接收到手機(jī)的短信驗證碼或使用身份驗證應(yīng)用生成的一次性驗證碼來完成驗證。

生物特征：用戶使用生物特征識別技術(shù)，如指紋、虹膜或面部識別，來驗證身份。

③驗證過程：系統(tǒng)將用戶提供的第一因素（用戶名和密碼）和第二因素驗證信息進(jìn)行比對。只有在兩種驗證方式都通過后，用戶才被授予對系統(tǒng)的訪問權(quán)限。

雙因素身份驗證提供了更高的安全性，因為攻擊者需要同時獲取用戶的兩個或多個身份驗證因素才能成功冒充用戶。

2.2.2 生物特征識別技術(shù)

生物特征識別技術(shù)使用個體的生理或行為特征來進(jìn)行身份驗證。以下是生物特征識別技術(shù)的詳細(xì)步驟。

①采集生物特征：通過特定的傳感器或設(shè)備，采集個體的生物特征數(shù)據(jù)，如指紋、虹膜、人臉等。

②特征提取：對采集到的生物特征數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，提取出特征模板或特征向量。

③特征匹配：將提取的特征與預(yù)先存儲的生物特征模板進(jìn)行比對，判斷是否匹配。

④驗證過程：根據(jù)特征匹配的結(jié)果，判斷用戶提供的生物特征是否與已存儲的特征模板匹配[3]。

生物特征識別技術(shù)提供了更高的安全性和方便性，因為生物特征是個體特有的，難以被冒充或篡改。如表2所示，雙因素身份驗證和生物特征識別技術(shù)是數(shù)字通信系統(tǒng)中應(yīng)對網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險的重要措施。使用雙因素身份驗證，可以提高身份驗證的安全性。而生物特征識別技術(shù)則提供了更高的安全性和方便性，因為個體的生物特征難以被冒充或篡改，可根據(jù)實際需求選擇適合的身份驗證方法，以確保數(shù)字通信系統(tǒng)的安全性和用戶身份確認(rèn)可靠性。

表2 雙因素身份驗證和生物特征識別技術(shù)的比較

2.3 訪問控制

2.3.1 強(qiáng)化訪問權(quán)限管理

強(qiáng)化訪問權(quán)限管理通過定義和實施適當(dāng)?shù)臋?quán)限策略來控制用戶對系統(tǒng)資源的訪問。以下是強(qiáng)化訪問權(quán)限管理的詳細(xì)步驟。

①身份驗證：在用戶嘗試訪問系統(tǒng)資源之前，進(jìn)行身份驗證以確認(rèn)其身份。

②訪問授權(quán)：根據(jù)用戶的身份和角色，授予適當(dāng)?shù)脑L問權(quán)限。

③權(quán)限分級：將訪問權(quán)限分為不同的級別，以控制用戶對不同資源的訪問權(quán)限。

④最小特權(quán)原則：根據(jù)最小特權(quán)原則，為每個用戶分配最低限度的權(quán)限，僅限其工作所需。

⑤權(quán)限審計：定期審計和監(jiān)控用戶的訪問權(quán)限，及時發(fā)現(xiàn)并糾正異常或不必要的權(quán)限分配。

通過強(qiáng)化訪問權(quán)限管理，數(shù)字通信系統(tǒng)可以降低未經(jīng)授權(quán)訪問和數(shù)據(jù)泄露的風(fēng)險，并提高系統(tǒng)的安全性和合規(guī)性。

2.3.2 實施網(wǎng)絡(luò)隔離

實施網(wǎng)絡(luò)隔離是將數(shù)字通信系統(tǒng)劃分為不同的網(wǎng)絡(luò)區(qū)域，以限制不同區(qū)域之間的通信和訪問。以下是實施網(wǎng)絡(luò)隔離的詳細(xì)步驟。

①劃分網(wǎng)絡(luò)：將系統(tǒng)劃分為不同的網(wǎng)絡(luò)區(qū)域，如內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)、DMZ（隔離區(qū)域）和外部網(wǎng)絡(luò)。

②配置訪問控制列表：配置訪問控制列表（ACL）或防火墻規(guī)則，限制不同區(qū)域之間的網(wǎng)絡(luò)流量。

③使用網(wǎng)絡(luò)隔離設(shè)備：使用網(wǎng)絡(luò)隔離設(shè)備，如防火墻、路由器或交換機(jī)，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)分割和流量控制。

④進(jìn)行安全監(jiān)控：設(shè)置網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)，監(jiān)測和記錄網(wǎng)絡(luò)流量，及時發(fā)現(xiàn)異常活動。

⑤定期更新和維護(hù)：定期更新和維護(hù)網(wǎng)絡(luò)隔離設(shè)備，確保其性能和安全性。

通過實施網(wǎng)絡(luò)隔離，可以降低數(shù)字通信系統(tǒng)被橫向攻擊和側(cè)信道攻擊的風(fēng)險，增強(qiáng)系統(tǒng)的安全性和隔離性。

強(qiáng)化訪問權(quán)限管理和實施網(wǎng)絡(luò)隔離是數(shù)字通信系統(tǒng)中應(yīng)對網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險的重要措施。通過合理的權(quán)限管理和訪問控制策略，可以控制用戶對系統(tǒng)資源的訪問權(quán)限，減少未經(jīng)授權(quán)訪問和數(shù)據(jù)泄露的風(fēng)險。同時，通過實施網(wǎng)絡(luò)隔離，可以限制不同網(wǎng)絡(luò)區(qū)域之間的通信和訪問，降低橫向攻擊和側(cè)信道攻擊的風(fēng)險。可根據(jù)實際需求和安全要求，選擇適合的訪問控制方法，并定期評估和更新控制策略，以確保數(shù)字通信系統(tǒng)的安全性和可靠性。

3 網(wǎng)絡(luò)安全的重要性與安全意識培養(yǎng)

網(wǎng)絡(luò)安全在數(shù)字通信系統(tǒng)中非常重要。為了保護(hù)系統(tǒng)和用戶的數(shù)據(jù)、隱私和機(jī)密信息免受未經(jīng)授權(quán)的訪問和惡意攻擊，需要培養(yǎng)網(wǎng)絡(luò)安全意識。這可以通過教育與培訓(xùn)、安全意識推廣以及定期演練與應(yīng)急預(yù)案來實現(xiàn)。教育與培訓(xùn)活動可以增加用戶對網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險的認(rèn)知，并提供必要的知識和技能。安全意識推廣通過定期的安全通告和內(nèi)部宣傳活動來提醒用戶關(guān)注安全威脅，并建立良好的安全文化。通過這些措施，可以提高用戶對網(wǎng)絡(luò)安全的認(rèn)識和能力，減少安全漏洞和風(fēng)險。

4 結(jié)束語

本文對數(shù)字通信系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險進(jìn)行了分析。通過對網(wǎng)絡(luò)攻擊的類型和威脅進(jìn)行梳理，揭示了數(shù)字通信系統(tǒng)中的安全漏洞和風(fēng)險源。詳細(xì)探討了應(yīng)對網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險的措施——加密技術(shù)、身份驗證和訪問控制。文中還強(qiáng)調(diào)了網(wǎng)絡(luò)安全的重要性，并提出了加強(qiáng)安全意識和培養(yǎng)安全技能的建議。未來可以進(jìn)一步探索新興技術(shù)和創(chuàng)新方法，以應(yīng)對不斷變化的網(wǎng)絡(luò)安全威脅。