信息安全及其前沿技术综述

信息安全及其前沿技术综述

一、信息安全基本概念

1、定义

（1）国内的回答

●可以把信息安全保密内容分为：实体安全、运行安全、数据安全和管理安全四个方面。（沈昌祥）

●计算机安全包括：实体安全；软件安全；运行安全；数据安全；（教科书）●计算机信息人机系统安全的目标是着力于实体安全、运行安全、信息安全和人员安全维护。安全保护的直接对象是计算机信息系统，实现安全保护的关键因素是人。（等级保护条例）

（2）国外的回答

●信息安全是使信息避免一系列威胁，保障商务的连续性，最大限度地减少商务的损失，最大限度地获取投资和商务的回报，涉及的是机密性、完整性、可用性。（BS7799）

●信息安全就是对信息的机密性、完整性、可用性的保护。（教科书）

●信息安全涉及到信息的保密

（3）信息安全的发展渊源来看

1）通信保密阶段（40—70年代）

●以密码学研究为主

●重在数据安全层面

2）计算机系统安全阶段（70—80年代）

●开始针对信息系统的安全进行研究

●重在物理安全层与运行安全层，兼顾数据安全层

3）网络信息系统安全阶段（>90年代）

●开始针对信息安全体系进行研究

●重在运行安全与数据安全层，兼顾内容安全层

2、信息安全两种主要论点

●机密性（保密性）：就是对抗对手的被动攻击，保证信息不泄漏给

未经授权的人。

●完整性：就是对抗对手主动攻击，防止信息被未经授权的篡改。

●可用性：就是保证信息及信息系统确实为授权使用者所用。

（可控性：就是对信息及信息系统实施安全监控。）

二、为什么需要信息安全

信息、信息处理过程及对信息起支持作用的信息系统和信息网络都是重要的商务资产。信息的保密性、完整性和可用性对保持竞争优势、资金流动、效益、法律符合性和商业形象都是至关重要的。

然而，越来越多的组织及其信息系统和网络面临着包括计算机诈骗、间谍、蓄意破坏、火灾、水灾等大范围的安全威胁，诸如计算机病毒、计算机入侵、DoS 攻击等手段造成的信息灾难已变得更加普遍,有计划而不易被察觉。

组织对信息系统和信息服务的依赖意味着更易受到安全威胁的破坏，公共和私人网络的互连及信息资源的共享增大了实现访问控制的难度。

许多信息系统本身就不是按照安全系统的要求来设计的，所以仅依靠技术手段来实现信息安全有其局限性，所以信息安全的实现必须得到管理和程序控制的适当支持。确定应采取哪些控制方式则需要周密计划，并注意细节。信息安全管理至少需要组织中的所有雇员的参与，此外还需要供应商、顾客或股东的参与和信息安全的专家建议。

在信息系统设计阶段就将安全要求和控制一体化考虑，则成本会更低、效率会更高。

三、信息安全涵盖的范围

信息安全涵盖的范围.doc

四、信息（网络）安全策略

信息(网络)安全策略主要有网络安全策略、应用系统安全策略、部门安全策略、设备安全策略、总体安全策略等。一个信息网络的总体安全策略，可以概括为“实体可信，行为可控，资源可管，事件可查，运行可靠”，总体安全策略为其它安全策略的制定提供总的依据。

实体可信：

（1）实体指构成信息网络的基本要素，主要有网络基础设备、软件系统、用户和数据。

（2）软硬设备可信：没有预留后门或逻辑炸弹等。

（3）用户可信：防止恶意用户对系统的攻击破坏。

（4）数据是可信：数据在传输、处理、存储等过程中是可信的，防止搭线窃听，非授权访问或恶意篡改。

行为可控：

（1）用户行为可控：即保证本地计算机的各种软硬件资源(例如：内存、中断、I／O端口、硬盘等硬件设备，文件、目录、进程、系统调

用等软件资源)不被非授权使用或被用于危害本系统或其它系统

的安全。

（2）网络接入可控：即保证用户接入网络应严格受控，用户上网必须得到申请登记并许可。

（3）网络行为可控：即保证网络上的通信行为受到监视和控制，防止

滥用资源、非法外联、网络攻击、非法访问和传播有害信息等恶意事件的发生。

资源可管：

保证对软硬件及数据等网络资源进行统一管理。

主要资源有：路由器、交换机、服务器、邮件系统、目录系统、数据库、域名系统、安全设备、密码设备、密钥参数、交换机端口、IP地址、用户账号、服务端口等。

事件可查：

保证对网络上的各类违规事件进行监控记录，确保日志记录的完整性为安全事件稽查、取证提供依据。

运行可靠：

保证网络节点在发生自然灾难或遭到硬摧毁时仍能不间断运行，具有容灾抗毁和备份恢复能力。保证能够有效防范病毒和黑客的攻击所引

起的网络拥塞、系统崩溃和数据丢失，并具有较强的应急响应和灾难恢

复能力。

五、信息（网络）安全管理

1、组成

信息网络安全管理包括管理组织机构、管理制度和管理技术三个方面，要通过组建完整的信息网络安全管理组织机构，设置安全管理人员，制定严格的安全管理制度，利用先进的安全管理技术对整个信息网络进行管理。

2、内容

信息网络安全管理的主要内容有：

（1）主要领导负责的逐级安全保护管理责任制，配备专职或兼职的安全员，各级职责划分明确，并有效开展工作；

（2）明确运行和使用部门或岗位责任制，建立安全管理规章制度；

（3）普及安全知识，对重点岗位职工进行专门培训和考核；

（4）采取必要的安全技术措施；

（5）对安全保护工作有档案记录和应急计划；

（6）定期进行安全检测和风险分析和安全隐患整改。

3、信息网络安全保护体系

信息网络安全保护涉及人员、技术和法规三个方面，因此，信息网络安全防护体系从总体上可分为三大部分。即技术防护体系、组织管理体系和法规标准体系，它们以信息网络的总体安全策略为核心，共同保护信息网络安全运行。

4、信息安全等级保护制度

信息网络安全管理工作要坚持从实际出发、保障重点的原则，区分不同情况，分级、分类、分阶段进行信息网络安全建设和管理。按照《计算机信息系统安全保护等级划分准则》规定的规定，我国实行五级信息安全等级保护。

第一级：用户自主保护级；由用户来决定如何对资源进行保护，以及采用何种方式进行保护。

第二级：系统审计保护级；本级的安全保护机制支持用户具有更强的自主保护能力。特别是具有访问审记能力，即它能创建、维护受保护对象的访问审计跟踪记录，记录与系统安全相关事件发生的日期、时间、用户和事件类型等信息，所有和安全相关的操作都能够被记录下来，以便当系统发生安全问题时，可以根据审记记录，分析追查事故责任人。

第三级：安全标记保护级；具有第二级系统审计保护级的所有功能，并对访问者及其访问对象实施强制访问控制。通过对访问者和访问对象指定不同安全标记，限制访问者的权限。

第四级：结构化保护级；将前三级的安全保护能力扩展到所有访问者和访问对象，支持形式化的安全保护策略。其本身构造也是结构化的，以使之具有相当的抗渗透能力。本级的安全保护机制能够使信息系统实施一种系统化的安全保护。

第五级：访问验证保护级；具备第四级的所有功能，还具有仲裁访问者能否访问某些对象的能力。为此，本级的安全保护机制不能被攻击、被篡改的，具有极强的抗渗透能力。

计算机信息系统安全等级保护标准体系包括：信息系统安全保护等级划分标准、等级设备标准、等级建设标准、等级管理标准等，是实行等级保护制度的重要基础。

5、信息网络安全事件与事件响应

（1）信息网络安全事件类型

●用户（个人、企业等）安全事件：个人隐私或商业利益的信息

在网络上传输时受到侵犯，其他人或竞争对手利用窃听、冒充、

篡改、抵赖等手段侵犯用户的利益和隐私，破坏信息的机密性、

完整性和真实性。

●网络运行和管理安全事件：安全事件是对本地网络信息的访问、

读写等操作，出现、病毒、非法存取、拒绝服务和网络资源非

法占用和非法控制等威胁，或遭受网络黑客的攻击。

●保密部门安全事件：国家机要信息泄露，对社会产生危害，对

国家造成巨大损失。

●社会教育和意识形态安全事件：在网络上传播不健康的内容，

对社会的稳定和人类的发展造成阻碍等都是安全事件。

（2）安全事件的响应

对于网络运行和管理来说，网络攻击和计算机病毒传播等安全事件的响应处置包括6个阶段：

①准备阶段：建立一组合理的防范、控制措施，建立一组尽可能高

效的事件处理程序，获得处理问题必须的资源和人员，最终建立应急响应体系。

②检测阶段：进行技术检测，获取完整系统备份，进行系统审计，

分析异常现象，评估事件范围，报告事件。

③控制阶段：制定可能的控制策略，拟定详细的控制措施实施计划，

对控制措施进行评估和选择，记录控制措施的执行，继续报告。

④根除阶段：查找出事件根源并根除之，确认备份系统的安全，记

录和报告。

⑤恢复阶段：根据事件情况，从保存完好的介质上恢复系统可靠性

高，一次完整的恢复应修改所有用户口令。数据恢复应十分小心，可以

从最新的完整备份或从容错系统硬件中恢复数据，记录和报告。

⑥追踪阶段：非常关键，其目标是回顾并整合发生事件信息，对事

件进行一次事后分析，为下一步进行的民事或刑事的法律活动提高有用

的信息。

6、信息网络安全服务

（1）信息网络安全防范产品与安全服务的关系

购买了可靠的安全产品，还不能说信息网络是安全的。在信息网络安全建设中，专业信息网络安全服务，利用科学的安全体系框架和方法

论，建立全面、有层次的安全管理体系，是保障信息网络安全的基本保

证。信息网络安全防范产品与安全服务相辅相成，二者不可或缺，各项

服务措施相互联系，承上启下，成熟的安全服务体系在安全服务进行中

起到重要的指导作用，可以有条不紊地为用户作好每一件工作。

（2）信息网络安全服务的内容

●安全咨询

●安全系统规划

●安全策略制定

●安全系统集成

●安全产品配置

●安全培训

●应急安全服务

上述各种安全服务都是相辅相成的。

六、信息网络安全技术

信息安全技术是指在信息系统的物理层、运行层，以及对信息自身的保护（数据层）及攻击（内容层）的层面上，所反映出的对信息自身与信息系统在可用性、机密性与真实性方面的保护与攻击的技术。

1、防火墙技术

（1）什么是防火墙

防火墙是指设置在不同网络（如可信任的企业内部网和不可信的公共网）或网络安全域之间的一系列部件的组合。它是不同网络

或网络安全域之间信息的唯一出入口，能根据企业的安全政策控制

（允许、拒绝、监测）出入网络的信息流，且本身具有较强的抗攻

击能力。它是提供信息安全服务，实现网络和信息安全的基础设施。

在逻辑上，防火墙是一个分离器，一个限制器，也是一个分析器，有效地监控了内部网和Internet之间的任何活动，保证了内

部网络的安全。

（2）防火墙类型

防火墙技术可根据防范的方式和侧重点的不同而分为很多种类型，但总体来讲可分为二大类：分组过滤、应用代理。

----分组过滤（Packet filtering）：作用在网络层和传输层，它

根据分组包头源地址，目的地址和端口号、协议类型等标志确定是

否允许数据包通过。只有满足过滤逻辑的数据包才被转发到相应的

目的地出口端，其余数据包则被从数据流中丢弃。

分组过滤或包过滤，是一种通用、廉价、有效的安全手段。之所以通用，因为它不针对各个具体的网络服务采取特殊的处理方

式；之所以廉价，因为大多数路由器都提供分组过滤功能；之所以

有效，因为它能很大程度地满足企业的安全要求。

包过滤的优点是不用改动客户机和主机上的应用程序，因为它工作在网络层和传输层，与应用层无关。但其弱点也是明显的：据

以过滤判别的只有网络层和传输层的有限信息，因而各种安全要求

不可能充分满足；在许多过滤器中，过滤规则的数目是有限制的，

且随着规则数目的增加，性能会受到很大地影响；由于缺少上下文

关联信息，不能有效地过滤如UDP、RPC一类的协议；另外，大多数过滤器中缺少审计和报警机制，且管理方式和用户界面较差；对安全管理人员素质要求高，建立安全规则时，必须对协议本身及其在不同应用程序中的作用有较深入的理解。因此，过滤器通常是和应用网关配合使用，共同组成防火墙系统。