計算機網絡安全技術在網絡安全維護中的應用

于 鑫，王婷婷

（青島西海岸公用事業集團有限公司，山東 青島 266400）

1 計算機網絡安全現狀和挑戰

1.1 計算機網絡安全現狀

目前，計算機網絡安全形勢日益嚴峻。從個人到企業再到國家，都面臨著不同程度的網絡安全威脅。黑客攻擊、病毒感染、網絡釣魚等安全事件層出不窮。此外，移動設備、物聯網等新興技術的發展也加劇了網絡安全挑戰。

1.2 計算機網絡安全挑戰

1.2.1 黑客攻擊

在網絡空間，黑客們常常利用各種技術手段，如結構化查詢語言（Structured Query Language，SQL）注入、分布式拒絕服務（Distributed Denial of Service，DDoS）攻擊等，對目標計算機進行攻擊。其目的通常是竊取或破壞目標計算機中的數據，以獲取非法利益或實現其他惡意目的。這些攻擊手段極具隱蔽性，能夠在用戶不知不覺中完成。對于普通用戶而言，有效防范黑客攻擊并保護個人信息安全是一個十分重要的問題。

1.2.2 病毒和惡意軟件

病毒和惡意軟件通常通過郵件附件、下載鏈接等途徑傳播，一旦感染計算機，就會對計算機系統造成不同程度的破壞。有些病毒會刪除或損壞用戶數據，有些則會占用大量系統資源，導致計算機運行變慢，甚至無法使用。因此，及時更新殺毒軟件，保持操作系統更新，對于防范病毒和惡意軟件的攻擊至關重要。

1.2.3 信息泄露

在數字化時代，企業和個人數據的泄露可能導致用戶隱私被侵犯，財產遭受損失。信息泄露的原因多種多樣，如系統漏洞、操作不當等。因此，無論是企業還是個人，都需要對數據進行嚴格的管理和保護，防止信息泄露。

1.2.4 網絡釣魚

網絡釣魚是一種常見的網絡欺詐手段。詐騙分子通過偽造的郵件、網站等手段，誘使用戶泄露個人信息和賬號密碼。一旦這些信息泄露，就可能導致財產損失，甚至是身份信息被盜用。對于用戶而言，提高網絡安全意識、學會識別網絡釣魚郵件和網站，是防范網絡釣魚攻擊的關鍵。

2 計算機網絡安全技術及其應用

2.1 防火墻技術

防火墻是計算機網絡安全維護中的核心設施，能夠實現對網絡通信的全面監控和過濾，有效阻止未經授權的訪問和攻擊，從而確保網絡的安全性和穩定性。防火墻技術通過設置規則，審查并過濾網絡中的進出數據流，確保只有符合規則的數據流才能通過防火墻，不符合規則的數據流則被阻止或隔離。這種方式可以有效阻止惡意軟件、網絡病毒以及其他安全威脅進入網絡，保護網絡免受攻擊和破壞。

防火墻技術可以分為2 類，分別是硬件防火墻和軟件防火墻。硬件防火墻是一種物理設備，通過對網絡中的數據流進行硬件級別的審查和過濾，實現對網絡的安全保護。軟件防火墻則是安裝在計算機上的軟件程序，通過對網絡通信進行監控和過濾，實現對網絡的安全保護[1]。

在實際應用中，防火墻技術通常與其他安全技術相結合，共同構成網絡安全防護體系。此外，隨著云計算、移動互聯網等新技術的發展，防火墻技術也在不斷演進和升級，以滿足新的安全需求。通過不斷升級和優化防火墻技術，提高網絡的安全性和穩定性，保護企業和個人的信息安全。

2.2 入侵檢測和入侵防御系統

在網絡安全維護中，入侵檢測系統（Intrusion Detection System，IDS）和入侵防御系統（Intrusion Prevention System，IPS）是確保計算機網絡安全的關鍵工具。IDS 和IPS 能夠實時監測網絡流量，及時發現并阻止異常行為和攻擊，保護網絡免受惡意軟件、黑客以及其他安全威脅的侵害。

IDS 是一種被動式的安全防護工具，主要通過分析網絡流量來檢測其中是否存在可疑的活動和攻擊行為。當檢測到異常流量時，IDS 會向網絡管理員發出警報，提示可能存在的安全風險。IDS 可以分為2 類，即基于特征的檢測和基于異常行為的檢測。基于特征的檢測方法是通過分析網絡流量中特定的惡意代碼或行為來判斷是否發生攻擊，而基于異常行為的檢測方法則是通過分析網絡流量的整體行為來判斷是否出現異常[2]。

IPS 是一種主動式的安全防護工具，可以在檢測到惡意流量時立即采取措施阻止攻擊。IPS 通常采用規則匹配、異常檢測以及深度包檢測等技術，實時監測網絡流量，識別并阻斷異常行為和攻擊。IPS 可以分為2 類，即基于網絡層的防御和基于應用層的防御。基于網絡層的防御方法主要通過修改網絡數據包的目的地址或源地址來阻止攻擊，而基于應用層的防御方法則是通過識別并阻斷特定的應用層協議或行為來阻止攻擊。

在實際應用中，IDS 和IPS 通常共同使用，相互補充。IDS 可以識別網絡中的潛在威脅，并及時發出警報。而IPS 則可以在檢測到威脅后，立即采取措施。此外，IDS 和IPS 還可以與防火墻、安全信息以及事件管理系統等網絡安全工具共同構成一個完整的安全防護體系，全方位地保護計算機網絡安全。

2.3 數據加密技術

數據加密技術可以確保數據在傳輸和存儲過程中的安全性，有效防止信息泄露。數據加密技術將數據轉化為一串難以解讀的加密字符，只有具備解密密鑰的接收方才能還原原始數據。在數據傳輸過程中，加密技術可以防止數據在傳輸過程中被未經授權的第三方竊取和解讀，保證信息的私密性和完整性。在數據存儲過程中，加密技術可以防止數據在存儲設備中被惡意軟件竊取或篡改，保證數據的可靠性和安全性[3]。

數據加密技術的應用十分廣泛，涵蓋政府、金融、醫療及電子商務等領域。在政府領域，數據加密技術可以確保政府機構的信息安全，防止國家機密泄露；在金融領域，數據加密技術可以保護客戶的賬戶信息，防止金融詐騙；在醫療領域，數據加密技術可以確保患者的信息安全，防止醫療數據泄露；在電子商務領域，數據加密技術可以保護用戶的個人信息和支付信息，防止網絡犯罪。

目前，主流的數據加密技術包括對稱加密、非對稱加密以及哈希算法等。對稱加密技術指發送方和接收方使用相同的密鑰進行加密與解密，常見的對稱加密算法包括數據加密標準（Data Encryption Standard，DES）、高級加密標準（Advanced Encryption Standard，AES）等。非對稱加密技術指發送方和接收方使用不同的密鑰進行加密與解密，常見的非對稱加密算法包括RSA、橢圓曲線加密算法（Elliptic Curve Cryptography，ECC）等。哈希算法是將任意長度的數據映射為固定長度的哈希值，常見的哈希算法包括消息摘要算法第5 版（Message Digest Algorithm 5，MD5）、安全散列算法1（Secure Hash Algorithm 1，SHA-1）等[4]。

數據加密技術是網絡安全維護中不可或缺的一部分，它可以有效保護數據的安全性和私密性，防止信息泄露，避免網絡攻擊和惡意篡改，保證信息的可靠性和完整性。隨著網絡技術的不斷發展，數據加密技術也在不斷演進，為網絡安全維護提供更加可靠和高效的保障。

2.4 安全審計和日志分析

通過對網絡設備的日志進行深入的審計和分析，可以發現可能的安全漏洞和攻擊痕跡。這一過程需要運用專業的技術和工具，對海量的日志數據進行提取、過濾、分析及整理，從中挖掘有價值的信息，為網絡安全維護提供有力的依據[5]。

安全審計和日志分析的主要目的是識別網絡中的潛在安全威脅，包括但不限于未經授權的訪問、惡意軟件感染、網絡釣魚攻擊以及DDoS 攻擊等。通過對網絡設備的日志進行審計和分析，安全專家可以了解網絡的使用情況，識別異常行為，發現潛在的安全漏洞，追蹤攻擊者的行為，為制定針對性的安全策略提供重要參考。

安全審計和日志分析的過程通常包括以下步驟。第一，數據收集。收集網絡設備產生的日志數據，包括路由器、交換機、防火墻及IDS 等。這些數據可能包括訪問記錄、事件記錄、安全事件記錄以及系統日志等。第二，數據預處理。對收集的日志數據進行清洗和預處理，包括數據格式轉換、數據合并、數據過濾等，以便進行后續的分析。第三，數據分析。運用專業的工具和技術對預處理后的日志數據進行分析，包括關聯分析、聚類分析、異常檢測等，發現潛在的安全漏洞和攻擊痕跡。第四，結果呈現。將分析結果以可視化的形式呈現給安全專家，以便快速了解網絡的安全狀況，制定針對性的安全策略。第五，結果審計。對分析結果進行審計，確認發現的潛在安全漏洞和攻擊痕跡，采取相應的措施進行修復和防范。

2.5 應急響應和災難恢復

網絡安全維護中的應急響應和災難恢復對于保障網絡安全具有至關重要的作用。隨著互聯網的普及和技術的不斷發展，網絡安全威脅也在不斷演變，因此建立完善的應急響應和災難恢復機制，可以快速應對網絡安全事件，減少損失。

應急響應機制是在網絡安全事件發生后立即啟動的一系列針對性措施，旨在盡快遏制事態發展，減輕損失。應急響應機制應包括以下4 個方面。第一，快速響應。一旦發現網絡安全事件，應急響應團隊應迅速啟動應急響應計劃，全面評估事件影響，采取措施控制事態發展。第二，明確分工。應急響應團隊應根據事件類型和緊急程度，明確各成員的職責和工作內容，確保各項工作有序進行。第三，有效溝通。應急響應團隊應與相關各方保持密切溝通，共享情報信息，協同應對網絡安全事件。第四，技術支持。應急響應團隊應具備專業的技術能力，能夠對網絡安全事件進行快速定位、分析、處理及恢復。

3 結 論

計算機網絡安全技術在網絡安全維護中具有重要作用。通過采用防火墻、入侵檢測、數據加密等技術，可以有效防止黑客攻擊、病毒感染等安全威脅，確保計算機網絡的安全。同時，相關工作人員需加強網絡安全意識，提高網絡安全防護的整體水平，以應對日益嚴峻的網絡安全挑戰。