計算機通信網絡安全與防護策略

隨著工業物聯網、6G網絡、邊緣計算等技術的普及，計算機通信網絡已成為醫療、金融、交通、教育等領域的核心基礎設施。然而，全球范圍內的網絡攻擊事件年均增長超 30% ，新型威脅，如AI驅動的深度偽造攻擊、量子計算破解傳統加密等持續涌現。為了保護關鍵領域數據（如患者隱私、能源電網控制指令）免受篡改與泄露，持續推動新型安全防護技術落地，促進網絡與AI/量子技術的深度融合，已然成為降低企業數據損失、支撐數字經濟可持續發展的重要力量。

一、計算機通信網絡的基本概念和組成

計算機通信網絡，指的是相互連接的計算機和網絡設備構成的系統，多用于數據傳輸和信息共享[1]。計算機通信網絡主要包括硬件設備，如路由器、交換機、網卡等，以及軟件協議（如網絡通信協議）。計算機通信網絡的典型形態涵蓋互聯網（TCP/IP）、局域網（LAN）、廣域網（WAN）和專用網絡，核心目標是實現高效、可靠、安全的端到端數據傳輸[2。另外，計算機通信網絡的典型應用場景，主要涉及智能制造中的設備協同（如數字孿生）、金融高頻交易專網等。

二、計算機通信網絡面臨的安全問題

隨著計算機通信網絡的普及，網絡安全問題日益嚴峻。外部網絡攻擊者不斷更新入侵網絡、網絡釣魚、拒絕服務攻擊等技術手段，直接導致企業數據泄露、服務中斷、財務損失等不良后果[3。因此，網絡安全已然成為企業或機構亟須解決的問題。

常見的網絡威脅和攻擊類型，如規模化的DDoS攻擊、勒索軟件即服務（RaaS），前者利用僵尸物聯網設備發起Tbps級流量攻擊，后者通過暗網租用勒索工具，針對中小型企業加密數據并勒索加密貨幣，均造成了非常嚴重的后果。新型網絡攻擊技術，如自動化漏洞挖掘工具、供應鏈攻擊技術，嚴重威脅金融、醫療、交通等多領域的數據傳輸安全。

另外，計算機通信網絡的安全漏洞與弱點同樣不容忽略。技術檢測的安全漏洞主要涉及邊緣計算節點暴露、網絡協議缺陷、云配置錯誤等，人為與管理漏洞主要囊括安全意識不足、響應機制滯后等。因此，計算機通信網絡安全威脅呈現“技術融合化、影響全球化”特征，需要慎重應對新興技術帶來的雙重挑戰。

三、計算機通信網絡安全與防護策略

（一）部署入侵檢測系統

入侵檢測系統（IDS），用于實時監控計算機通信網絡的數據傳輸狀態，并在發現可疑流量時發出警報[4]。根據信息來源，IDS可分為基于主機的IDS和基于網絡的IDS。不同類型的IDS在部署位置、檢測方式和功能特點上存在顯著差異。IDS作為一種積極主動的安全防護技術，被視為防火墻的合理補充，以確保網絡系統資源的安全性、完整性和可用性。

入侵檢測系統能夠應對已知網絡攻擊、異常行為攻擊、高級持續性威脅，如DDoS攻擊、SQL注入、惡意軟件傳播、隱蔽通信、隱蔽橫向移動攻擊等，并通過系統交互界面實時告警。同時，IDS系統能夠精準識別常見的網絡安全漏洞與弱點，如HTTP/HTTPS協議缺陷漏洞、未關閉的冗余服務端口（如Telnet）、弱密碼策略、未修復的軟件漏洞（如Log4j2）等。

以大型金融企業為例，傳統防火墻基于規則對網絡流量進行過濾，但難以識別內部威脅、應用層攻擊及加密流量中的隱蔽攻擊行為，且缺乏對未知威脅的實時監測能力。而IDS通過實時流量分析（識別異常行為模式）、深度包檢測（解析協議內容），以及威脅特征庫匹配（捕捉已知攻擊特征），可主動發現繞過防火墻的惡意活動（如橫向滲透或數據竊取），尤其適用于金融行業高度敏感的交易環境和海量數據處理場景。另外，IDS的日志審計與威脅溯源功能可幫助金融企業滿足合規性要求（如《中華人民共和國數據安全法》），并通過與防火墻聯動形成“防御－檢測－響應”的閉環體系，顯著提升對高級持續性威脅（APT）和內部人員濫用的防御韌性。

在部署入侵檢測系統時，金融企業應遵循需求分析$$ 選型與規劃 $$ 策略配置 $$ 聯動測試 $$ 試運行調優 $$ 持續運維的基本流程，分別梳理業務場景與合規要求，明確通信網絡的安全監測范圍，選擇支持AI分析、加密流量解析的IDS產品，科學設計網絡拓撲，適配金融業務特征制定威脅情報庫規則，集成防火墻和SIEM系統，驗證告警聯動與自動化響應機制，模擬攻擊優化誤報率，安全培訓與宣傳教育，定期更新威脅特征庫，結合日志審計生成合規報告，迭代防御策略。為全面驗證IDS系統的有效性，金融企業可使用模擬APT攻擊工具檢查IDS告警的準確性，統計正常業務流量誤判為攻擊的比例（目標 lt;5% ），監控吞吐量、響應延遲。另外，金融企業需結合攻防演練、性能監控和合規審計，全面構建“檢測－響應-恢復”一體化的通信網絡安全體系。

（二）完善身份驗證機制

身份驗證與訪問控制機制，主要解決未授權訪問和數據泄露方面的網絡攻擊、安全漏洞等問題。其中，身份驗證機制通過驗證用戶的身份（如用戶名和密碼、數字證書、生物特征等），確保只有合法的用戶才能獲得訪問權限，從而有效減少了未授權訪問攻擊導致的安全風險。在身份驗證機制的基礎上，訪問控制機制對用戶的訪問權限進行進一步的細化和限制，如基于角色的訪問控制（RBAC）、基于屬性的訪問控制（ABAC）等，通過限制用戶對敏感數據的訪問，從而有效保護了數據的安全性和完整性。

以電商企業為例，針對高頻交易、多終端接入的業務特性，身份驗證機制需從單一認證向動態多維體系演進。傳統靜態密碼認證因易受釣魚欺詐威脅，已無法滿足高安全需求。為此，電商企業應進一步完善身份驗證與訪問控制機制。新型身份驗證機制通過實時分析登錄設備指紋、用戶生物特征及行為模式，動態調整驗證強度。例如，當用戶從陌生IP或異常時段發起支付請求時，自動觸發二次驗證（如可信設備或人工審核），而在可信環境則啟動生物特征認證。

在身份驗證機制的基礎上，電商企業仍需構建動態化的訪問控制模型，以應對內部權限濫用和外部數據泄露的雙重挑戰。傳統RBAC機制的靜態權限分配常因角色泛化導致過度授權，而ABAC機制通過整合用戶角色、設備安全狀態、操作上下文等多維屬性，實現細粒度的動態授權，使得安全防護級別顯著提升。例如，客服人員僅能在指定時段通過企業內網訪問脫敏訂單數據，若檢測到設備異常或非授權時段訪問，則即時阻斷并告警。

通過安全測試，新型身份驗證與訪問控制機制在安全性、合規性等層面均實現顯著提升。在安全性維度，傳統靜態密碼體系下賬戶盜用率高達 0.15% ，而新型身份驗證機制的應用使該指標下降至 0.02% 。在訪問控制方面，ABAC模型的應用使內部數據泄露事件減少70% ，第三方API接口攻擊的成功率從 12% 降至 0.5% 。在合規性層面，去中心化的區塊鏈存證與全鏈路審計日志的應用，使自動化報告生成效率提高 60% ，顯著降低合規成本。典型電商場景驗證顯示，支付環節的設備指紋綁定使欺詐交易識別準確率提升至 99% 。未來，融合深度學習框架及AI驅動的策略自優化平臺，將成為電商企業身份與訪問管理（IAM）體系的主要應用，以持續適應高并發、多模態、跨域協作的安全需求。

（三）應用VPN+TLS方案

虛擬專用網絡（VPN），是一種通過加密通信流量，確保數據在傳輸過程中不會被竊取或篡改，從而保護隱私和機密性的安全連接技術。而傳輸層安全協議（TLS），是一種廣泛應用于Web安全的協議，由記錄協議和握手協議組成，用于加密兩個通信應用程序間的通信過程，并防止中間人攻擊和數據泄露問題的產生。VPN和TLS共同構建了企業網絡安全通信的基礎。例如，一名企業的遠程員工需要訪問公司內部網絡資源時，可以通過VPN建立一個安全的連接。當他訪問公司內部Web應用時，TLS協議確保其與Web服務器之間的通信是加密的、安全的。

以某大型工業制造企業為例，該企業設有多個生產基地，需實時共享生產數據、設備狀態和供應鏈信息。由于涉及核心知識產權（如精密機床設計圖紙）和工業控制系統（ICS）遠程維護，企業對網絡安全提出極高要求。因此，該企業于2024年全面部署一套 ΔVPN+TLS 解決方案，以實現遠程設備維護與監控、供應鏈數據協同等業務目標。

在遠程設備維護與監控層面，該企業工程師通過企業級VPN接入生產基地內網，確保遠程訪問的身份認證和權限隔離（如僅允許訪問指定設備），同時加密全部傳輸數據（如設備傳感器數據、維護指令），防止生產參與在公網中被竊取。為保障通信的安全性、設備和工程師身份的合法性，TLS1.3協議在工程師與工業控制系統的Web管理界面間啟用，并通過ECDHE密鑰交換和AES-256-GCM加密算法、雙向證書驗證（mTLS），防止偽造設備接入。

在供應鏈數據協同層面，該企業的供應商通過VPN接入企業采購平臺后，僅能訪問與其相關的訂單和物流數據，遵循最小權限原則。同時，采購平臺與供應商系統間通過TLS加密傳輸物料清單和交付計劃，有效防止中間人篡改數據（如惡意修改訂單數量和單價）。

在部署應用 VPN+TLS 解決方案后，該企業的安全防護效果日益顯著，并主要表現在機密性保護、完整性驗證、身份可信性、抗攻擊能力等方面。例如，ΔVPN+TLS 雙重加密，確保該企業生產數據、設計圖紙等核心信息全程加密傳輸，即使公網鏈路被監聽也無法解密。TLS的HMAC機制有效防止了企業數據在遠程通信傳輸中被篡改；VPN的多因素認證 +TLS 雙向證書驗證，確保僅授權人員和設備可接人系統。另外，企業在部署新型解決方案后，成功抵御37次針對性網絡攻擊（包括釣魚攻擊和中間人攻擊），實現零數據泄露目標。

（四）加強安全培訓教育

為消除人為與管理漏洞對計算機通信網絡安全的影響，企業需加大對《中華人民共和國數據安全法》相關法律法規、政策方針的宣傳力度，同時積極培育與選拔高級網絡技術人員，與高校、科研機構、高新技術企業等建立合作關系，定期組織內部人員參與安全培訓會議與宣傳教育活動。

以某城市的大型醫院機構為例，結合醫療行業的特殊性和合規要求，醫院需將《中華人民共和國數據安全法》《中華人民共和國個人信息保護法》融入日常管理。具體來說，醫院需每季度邀請法律顧問或監管機構專家，重點解讀醫療數據合規要求（如患者生物信息保護），同步建立“數據安全違規案例庫”，通過內部平臺推送典型案例，全員簽署《數據安全責任書》，以明確違規后果。醫院應通過“內培 + 外引”模式構建網絡安全核心團隊，并分別制定骨干培養計劃、建立人才激勵機制。醫院需與高校網絡安全研究院建立合作關系，選拔IT部門數名精英骨干，聯合開設“醫療安全精英培訓班”，學制1年，開設AI安全、醫療物聯網攻防等培訓課程，每年選派3人參與國內醫療安全峰會。同時，醫院需設立“安全貢獻津貼”，院內通過CISSP、CISP認證者月薪增加 15% ，同步設立“漏洞挖掘專項獎”，發現高危漏洞者獎勵3000元。

醫院應按崗位風險等級定制培訓內容，確保精準覆蓋。針對高風險崗位（IT運維、數據中心），醫院需舉辦每月1次的“紅藍對抗”實戰演練，模擬勒索攻擊、數據篡改等場景，并強制要求對應部門員工通過“醫療等保2.0”專項考試，通過率與部門KPI直接掛鉤。針對普通崗位（各科室醫生、護士、規培學生），醫院需開發“醫療安全微課”小程序，包含3分鐘短視頻課程，內容涵蓋如何識別釣魚郵件、移動辦公安全規范等。

另外，醫療機構應通過多樣化活動，將醫療安全意識融入日常工作場景。例如，醫院需在門診大廳部署“安全風險VR體驗臺”，模擬數據泄露導致患者隱私曝光的社會影響。再如，每季度舉辦一次“安全宣傳周”活動，向社會公眾展示黑客攻擊醫療設備的真實錄像（如心臟起搏器被遠程操控的場景）。平時，醫院應隨機向員工發送模擬釣魚郵件，對點擊鏈接者自動觸發“10分鐘強制培訓”。

四、結束語

綜上所述，隨著數字化時代的快速發展，計算機通信網絡安全已經成為當今社會中至關重要的問題。鑒于此，各企業和單位機構要提高對計算機通信網絡安全與保護的重視程度，在部署入侵檢測系統、完善身份驗證機制、應用 VPN+TLS 方案的基礎上，進一步加大安全培訓與宣傳教育的工作力度。未來，隨著人工智能和機器學習技術的普及和應用，企業需注重建設智能化、全方位的網絡安全防護體系，并構建更加牢固的網絡安全防線。

作者單位：李濤

參考文獻

[1]楊東.網絡安全協議在計算機通信技術中的運用實踐分析[J].通訊世界，2024，31（12）：55-57.

[2]楊星.計算機通信網絡中的安全維護策略分析[J].集成電路應用，2024，41（06）：188-189.

[3]胡紫楠.計算機通信網絡安全與防護策略分析[J].科技資訊，2024，22（11）：27-29.

[4]潘遲龍.信息通信網絡安全防護技術研究[J].中國新通信，2024，26（21）：7-9.