摘要：計算機網絡的發(fā)展及計算機應用的深入和廣泛，使得網絡安全問題日益突出和復雜?，F(xiàn)代網絡安全是網絡專家分析和研究的熱點課題。首先闡述因特網的安全檢測技術即實時監(jiān)控技術和安全掃描技術的概念、工作原理以及防火墻系統(tǒng)的優(yōu)勢和不足；然后介紹能夠主動測試系統(tǒng)安全且已實現(xiàn)的網絡安全自動檢測系統(tǒng)和入侵監(jiān)控預警系統(tǒng)；最后總結網絡安全維護的重要性。
關鍵詞：網絡安全；防火墻；自動檢測與監(jiān)控技術；入侵預警系統(tǒng)

1 引言
    互聯(lián)網的發(fā)展，在大大拓展信息資源共享空間和時間、提高利用率的同時，存在著很多安全隱患，如正在運行的網絡系統(tǒng)中有無不安全的網絡服務；操作系統(tǒng)上有無漏洞可能導致遭受緩沖區(qū)溢出攻擊或拒絕服務的攻擊；系統(tǒng)中是否安裝竊聽程序；對于安裝了防火墻系統(tǒng)的局域網，防火墻系統(tǒng)是否存在安全漏洞或配置錯誤等。
    另外，各種計算機病毒和黑客攻擊層出不窮。它們可能利用計算機系統(tǒng)和通信協(xié)議中的設計漏洞，盜取用戶口令，非法訪問計算機中的信息資源、竊取機密信息、破壞計算機系統(tǒng)。為了解決上述網絡存在的安全問題，則必須加強網絡安全檢測與監(jiān)控。

2 網絡安全檢測技術
    網絡安全檢測技術主要包括實時安全監(jiān)控技術和安全掃描技術。實時安全監(jiān)控技術通過硬件或軟件實時檢查網絡數據流并將其與系統(tǒng)入侵特征數據庫的數據相比較，一旦發(fā)現(xiàn)有被攻擊的跡象，立即根據用戶所定義的動作做出反應。這些動作可以是切斷網絡連接，也可以是通知防火墻系統(tǒng)調整訪問控制策略，將入侵的數據包過濾掉。安全掃描技術(包括網絡遠程安全掃描、防火墻系統(tǒng)掃描、Web網站掃描和系統(tǒng)安全掃描等技術)可以對局域網絡、Web站點、主機操作系統(tǒng)以及防火墻系統(tǒng)的安全漏洞進行掃描，及時發(fā)現(xiàn)漏洞并予以修復，從而降低系統(tǒng)的安全風險。
    網絡安全檢測技術基于自適應安全管理模式。該管理模式認為：任何一個網絡都不可能安全防范其潛在的安全風險。它有兩個特點：一是動態(tài)性和自適應性，這可通過網絡安全掃描軟件的升級及網絡安全監(jiān)控中的入侵特征庫的更新來實現(xiàn)；二是應用層次的廣泛性，可用于操作系統(tǒng)、網絡層和應用層等各個層次網絡安全漏洞的檢測。
    很多早期的網絡安全掃描軟件是針對遠程網絡安全掃描。這些掃描軟件能檢測并分析遠程主機的安全漏洞。事實上。由于這些軟件能夠遠程檢測安全漏洞。因而也恰是網絡攻擊者進行攻擊的有效工具。網絡攻擊者利用這些掃描軟件對目標主機進行掃描，檢測可以利用的安全性弱點，通過一次掃描得到的信息將是進一步攻擊的基礎。這也說明安全檢測技術對于實現(xiàn)網絡安全的重要性。網絡管理員可以利用掃描軟件，及時發(fā)現(xiàn)網絡漏洞并在網絡攻擊者掃描和利用之前予以修補，從而提高網絡的安全性。
    利用網絡安全檢測技術可以實現(xiàn)網絡安全檢測和實時攻擊識別，但它只能作為網絡安全的一個重要的安全組件，還應該結合防火墻組成一個完整的網絡安全解決方案。

3 防火墻系統(tǒng)分析
    近年來隨著Internet的飛速發(fā)展，很多局域網采用了防火墻系統(tǒng)保護內部網絡安全。防火墻就是一個位于計算機和其所連接的網絡之間的軟硬件體系，從計算機流人流出的所有網絡信息均要經此防火墻的檢測和過濾。
3．1 防火墻的功能及類型
    防火墻限制對被保護網絡的非法訪問，它是設置在被保護內網和外部網絡之間的一道屏障，用來檢查網絡入口點通訊，根據設定的安全規(guī)則，對通過防火墻的數據流進行監(jiān)測、限制和修改，這樣可過濾掉一些攻擊，以免其在目標計算機上被執(zhí)行。防火墻還可關閉未用的端口，禁止特定端口的流出通信，封鎖特洛伊木馬，禁止來自特殊站點的訪問，從而防止不明入侵者的所有通信。
    防火墻具有不同類型，它可以是硬件自身的一部分，可以將因特網連接和計算機都插入其中；也可以在一個獨立的機器上運行，該機器作為其背后網絡中所有計算機的代理和防火墻，而直接連在因特網的機器可使用個人防火墻。
3．2 防火墻的局限性
    個人防火墻并不是專為防范惡意攻擊而設計的，微軟的IE和AQL的NETSCAPE瀏覽器均存在黑客可以利用的安全漏洞，從而導致用戶的個人數據遭到竊取。防火墻存在以下局限性：
    (1)防火墻深入檢測和分析網絡數據流量的同時，網絡的傳輸速度勢必會受到影響；如果防火墻過于嚴格，可能會影響為合法用戶提供連接的性能；
    (2)傳統(tǒng)的防火墻需要人工實施和維護，不能主動跟蹤入侵者；
    (3)不是所有的Internet訪問都需經過防火墻，如內網用戶為方便使用，Modem直接與Internet相連，這樣防火墻就無法提供安全保護，且此連接可能會成為攻擊者的后門，從而使其繞過防火墻；
    (4)不是所有的威脅都來自外部網絡，防火墻僅能到內網與Internet邊界的流量，無法檢測到網絡內的流量。
    (5)防火墻自身容易遭受攻擊，最令人煩惱的攻擊是隧道攻擊和基于應用的攻擊。隧道攻擊是指由于防火墻根據網絡協(xié)議決定數據包是否通過。然而把一種協(xié)議的信息封裝在另外一種允許通過協(xié)議的信息中時，禁止通過的流量就穿越防火墻。此種攻擊采用的手段類似于VPN中的隧道機制，故稱隧道攻擊。而基于應用的攻擊指通過發(fā)送包直接與應用通信，利用這些應用的漏洞。如通過發(fā)送HTTP命令在Web應用中執(zhí)行緩沖區(qū)溢出攻擊來利用Web軟件的漏洞。如果防火墻配置成允許HTTP流量，包含此攻擊的包將通過。
    總之，防火墻不是一種動態(tài)的防衛(wèi)系統(tǒng)，對來自內部的攻擊和撥號上網無能為力，也已存在許多技術優(yōu)于防火墻(如IPSpoofing，IP Fragmentation)。積極的方法是主動測試系統(tǒng)的安全性能，及早發(fā)現(xiàn)安全漏洞并改進系統(tǒng)。

4 網絡安全自動檢測系統(tǒng)
    掃描器是一種自動檢測遠程或本地主機安全性弱點的程序，它并不直接修復網絡漏洞。掃描器有3個功能：發(fā)現(xiàn)一個主機或網絡；一旦發(fā)現(xiàn)一臺主機，可以找出該機器正在運行的服務；測試具有漏洞的服務。其基本原理是當用戶試圖連接一個特殊服務時，捕獲連接產生的信息。
    網絡安全自動檢測系統(tǒng)主要是利用現(xiàn)有的安全攻擊方法對系統(tǒng)實施模擬攻擊，以發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的安全設置缺陷。首要問題是收集、分析各種黑客攻擊的手段、方法，為了適應網絡攻擊方法而不斷更新，設計由攻擊方法插件(plugin)構成的掃捕／攻擊方法庫。攻擊方法插件實際上是一個描述和實現(xiàn)攻擊方法的動態(tài)鏈接庫。為方便維護和管理掃描／攻擊方法庫，采取統(tǒng)一接口的描述語言描述每一種新的攻擊方法，實現(xiàn)方法庫的動態(tài)增加。以掃描／攻擊方法庫為基礎，設計實現(xiàn)掃描調度程序和掃描控制程序。掃描控制程序接受用戶的掃描命令，配置要掃描的網絡、主機、攻擊方法，并分析處理掃描結果。掃描調度根據掃描控制程序發(fā)送的掃描要求，動態(tài)調用方法庫中的方法掃描網絡或主機，并將掃描結果反饋給掃描控制程序。
    圖1為網絡安全自動檢測系統(tǒng)總體結構。

5 網絡入侵監(jiān)控預警系統(tǒng)
    網絡安全自動檢測系統(tǒng)的目的在于發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中存在的安全漏洞，而網絡入侵監(jiān)控預警系統(tǒng)則負責監(jiān)視網絡上的通信數據流，捕捉可疑的網絡活動，及時發(fā)現(xiàn)對系統(tǒng)安全的攻擊，并實時響應和報警。
    網絡入侵監(jiān)控預警系統(tǒng)一般設在防火墻或路由器后面，是防火墻等傳統(tǒng)網絡安全產品的一個強有力助手。其結構如圖2所示。網絡入侵監(jiān)控預警系統(tǒng)的技術關鍵是嗅探器的設計。嗅探器可以是硬件軟件(通常是軟硬件結合)，用以接收在網絡上傳輸的信息。設置嗅探器的目的是使網絡接口處于廣播狀態(tài)，從而可以截獲網絡上的傳輸內容。網絡上傳輸的信息在任何協(xié)議下都是由信息包組成的，信息包攜帶著數據。在機器的操作系統(tǒng)間的網絡接口級進行交換。

    嗅探器假定每個人口的數據包都具有潛在敵意。通過對數據包分解、組合和分析，以判斷數據包是否合理，對于無效、泄密、帶有攻擊性的數據包進行實時記錄和報警。嗅探器包含抓包和包分析兩大功能。抓包主要通過設計網卡的全收模式攔截數據包；包分析則檢測數據包是否合法。為此，首先對各種黑客攻擊方法進行分類，提取出攻擊規(guī)則，構成攻擊規(guī)則庫，從待分析的數據包中分解出關鍵信息，與攻擊規(guī)則庫的規(guī)則進行模式匹配，若發(fā)現(xiàn)可疑攻擊，則實時報警并記錄報警及網絡活動信息。

6 結語
    計算機網絡的發(fā)展使計算機應用更深入和廣泛，但隨之也使網絡安全問題日益突出和復雜。網絡安全技術具有的復雜性和多樣性，使網絡安全發(fā)展為一種專門的技術和服務。網絡安全自動檢測和網絡入侵監(jiān)控預防的開發(fā)為網絡信息資源的安全提供了預防和防范攻擊的有效措施。當然，網絡信息不存在絕對的安全，攻擊方法也在不斷地更新，因此，我們應該不斷發(fā)現(xiàn)、總結，及時概括最新的攻擊方法，保證網絡的持久安全。