网络安全的未来研究方向

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1、 一、网络与信息安全背景随着全球信息化水平的不断提高，网络与信息安全的重要性日趋增强。当前网络与信息安全产业已成为对各国的国家安全、政治稳定、经济发展、社会生活、健康文化等方方面面具有生存性和保障性支撑作用的关键产业。网络与信息安全可能会影响个人的工作、生活，甚至会影响国家经济发展、社会稳定、国防安全。因此，网络与信息安全产业在整个产业布局乃至国家战略格局中具有举足轻重的地位和作用。尽管如此，当前网络与信息安全的现状却不容乐观。以网络攻击为例：据调查2004年专门针对美国政府网站的非法入侵事件发生了5.4万件，2005年升至7.9万件。被入侵的政府网站包括国防部、国务院、能源部、国土安全部等重

2、要政府职能部门。我国新华社曾报道，中国近60%的单位网络曾发生过安全事件，其中包括国防部等政府部门。中国公安部进行的一项调查显示，在被调查的7072家单位网络中，有58%曾在2004年遭到过攻击。这些单位包括金融机构和国防、商贸、能源和电信等政府部门。此外，我国每年都会出现包括网络瘫痪、网络突发事件在内的多种网络安全事件。因此，网络与信息安全方面的研究是当前信息行业的研究重点。在国际上信息安全研究已成体系，20世纪70年代就已经开始标准化。当前有多个国际组织致力于网络与信息安全方面的研究。随着信息社会对网络依赖性的不断增加以及911等突发事件的出现，以美国为首的各个国家在网络与信息安全方面都在

3、加速研究。我国自2003年以来也在网络与信息安全方面有了较大的进展，但是总体相对落后。二网络与信息安全现状近年来随着Internet的飞速发展，计算机网络的资源共享进一步加强，随之而来的信息安全问题日益突出。据美国FBI统计，美国每年网络安全问题所造成的经济损失高达75亿美元。而全球平均每20秒钟就发生一起Internet计算机侵入事件。在Internet/Intranet的大量应用中，Internet/Intranet安全面临着重大的挑战，事实上，资源共享和安全历来是一对矛盾。在一个开放的网络环境中，大量信息在网上流动，这为不法分子提供了攻击目标。而且计算机网络组成形式多样性、终端分布广和网

4、络的开放性、互联性等特征更为他们提供便利。他们利用不同的攻击手段，获得访问或修改在网中流动的敏感信息，闯入用户或政府部门的计算机系统，进行窥视、窃取、篡改数据。不受时间、地点、条件限制的网络诈骗，其“低成本和高收益”又在一定程度上刺激了犯罪的增长。使得针对计算机信息系统的犯罪活动日益增多。从人为（黑客）角度来看，常见的计算机网络安全威胁主要有：信息泄露、完整性破坏、拒绝服务、网络滥用。信息泄露：信息泄露破坏了系统的保密性，他是指信息被透漏给非授权的实体。 常见的，能够导致信息泄露的威胁有：网络监听、业务流分析、电磁、射频截获、人员的有意或无意、媒体清理、漏洞利用、授权侵犯、物理侵入、病毒、木马

5、、后门、流氓软件、网络钓鱼。完整性破坏：可以通过漏洞利用、物理侵犯、授权侵犯、病毒，木马，漏洞来等方式实现。拒绝服务攻击：对信息或资源可以合法的访问却被非法的拒绝或者推迟与时间密切相关的操作。网络滥用：合法的用户滥用网络，引入不必要的安全威胁，包括非法外联、非法内联、移动风险、设备滥用、业务滥用。常见的计算机网络络安全威胁的表现形式主要有：窃听、重传、伪造、篡改、拒绝服务攻击、行为否认、电子欺骗、非授权访问、传播病毒。窃听：攻击者通过监视网络数据的手段获得重要的信息，从而导致网络信息的泄密。重传：攻击者事先获得部分或全部信息，以后将此信息发送给接收者。篡改：攻击者对合法用户之间的通讯信息进行修

6、改、删除、插入，再将伪造的信息发送给接收者，这就是纯粹的信息破坏，这样的网络侵犯者被称为积极侵犯者。积极侵犯者的破坏作用最大。拒绝服务攻击：攻击者通过某种方法使系统响应减慢甚至瘫痪，阻止合法用户获得服务。行为否认：通讯实体否认已经发生的行为。电子欺骗：通过假冒合法用户的身份来进行网络攻击，从而达到掩盖攻击者真实身份，嫁祸他人的目的.非授权访问：没有预先经过同意，就使用网络或计算机资源被看作非授权访问。传播病毒：通过网络传播计算机病毒，其破坏性非常高，而且用户很难防范。当然，除了人为因素，网络安全还在很大部分上由网络内部的原因或者安全机制或者安全工具本身的局限性所决定，他们主要表现在：每一种安全

7、机制都有一定的应用范围和应用环境、安全工具的使用受到人为因素的影响、系统的后门是传统安全工具难于考虑到的地方、只要是程序，就可能存在BUG。而这一系列的缺陷，更加给想要进行攻击的人以方便。因此，网络安全问题可以说是由人所引起的。三、网络与信息安全部分热点为满足上述网络与信息安全需求，部分热点技术应用和研究现状如下所述。1.基础类* 机密性、完整性、不可否认性算法：算法研究是基础研究，基本属于数学范畴，近年来没有革命性的新算法广泛应用。随着计算能力的不断增强，机密性、完整性不可否认性算法等方面研究需要进一步加强。* 特征识别模式匹配：为有效避免垃圾信息、病毒以及其他有害信息通过网络扩展，必须进一

8、步研究特征识别以及模式匹配等技术。当前对网址、关键字过滤有一定进展，在图片、影片、声音等方面有待进一步研究和应用。* 安全芯片、操作系统、设备：安全相关的芯片、器件、软件、操作系统、专用设备等都是网络与信息安全的基础。当前上述内容在国际上相对成熟，除非有重大突破，当前重点在于综合应用。* 安全体系理论研究：安全体系结构理论主要研究如何利用形式化的数学描述和分析方法建立信息系统的安全体系结构模型。当前国际上进展较快，已成体系。2.应用类* 认证鉴权技术及实施：通过一定的协议流程和算法验证持有特定密钥的用户是否是所声称的特定用户，拥有什么样的权限。近年来，鉴别密钥有所发展，当前I T U等组织正在

9、研究生物特征鉴别。* 海量信息处理：当前网络随着通信需求的增加以及光通信等技术的飞速发展，在合法监听、内容检测、防范入侵和攻击中，需要实时或者短时间内处理大量信息。因此海量信息处理，包括深度协议感知、线速过滤、模式匹配、海量存储等技术都在研究中，并且是近期内的重要研究方向。* 数字水印等其他安全相关技术：随需求的不断出现，新的安全技术将被研究和应用。3.综合类* 可靠性技术：可靠性技术主要通过器件、设备、协议以及网络组织使网络/应用系统能够持续不间断提供服务。当前传统电信网相关的可靠性普遍认可，可靠性研究比较成熟；基于IP网络的可靠性还有待提高，因此研究还在继续，同时新的研究成果还正在应用到I

10、P网络特别是NGN承载网。* 溯源技术：溯源是指通过技术手段，将内容、网络行为以及应用行为等追溯到该行为发起者。随当前传统电信网业务单纯，溯源技术成熟，IP网络以及应用服务溯源技术正在进展中。随着各国对网络基础设施依赖性的增加，溯源技术将和认证鉴权技术、安全通信架构等结合在一起保障安全。* 信息对抗：随着社会对网络基础设施依赖程度的增加，信息对抗成为国与国对抗的重要内容。当前信息对抗已有单方面少量实施，还没有到正式大规模对抗阶段。因此还是研究重要方向。* 应急通信：应急通信主要是在灾年以及战争等通信设施瘫痪的情况下如何保证必要通信能力持续提供的行为。传统电信网应急通信研究比较成熟，互联网/I

11、P网以及基于I P网新业务和网络的应急通信还在研究中。* 风险评估：风险评估包括技术和方法。信息系统安全风险评估在I S O等组织研究相对成熟，对网络系统的评估方面还有待进一步研究和应用。* 反垃圾信息：反垃圾信息实际上并不是一种具体的技术，而是模式识别、管理、架构方面的综合应用。之所以将反垃圾信息单独提出来是因为当前国际国内都非常重视所以专门提出，当前正在热点研究中。* 体系架构：合理有效的架构能够综合各种技术，在网络与信息系统中提供合法监听点、传输传播控制点、为通信双方信任体系，用户隐私保护等。架构、框架等综合应用是当前以及未来网络与信息安全研究的重点。网络安全的未来研究方向网络安全的未来

12、研究方向为以下几个方面：3.1必须建立自主产权的的网络操作系统 现在国内90%一行的WEB站点用的都是WindowsN T操作系统，而客户机大部分用的是Windows xp、2000或WindowsN T操作系统。建立在他人操作系统之上的网络安全系统，无论从何角度上讲，安全性都值得怀疑。特别对于军用网络安全系统而言，使用自己的网络操作系统就显得更加重要。当然建立一个安全可靠的操作系统并非易事，但Linux等开发源代码系统做了大量的前期准备工作，建立在该代码之上的开发或许对我们会有帮助。 3.2必须研制高强度的保密算法 网络安全从本质上说与数据加密息息相关。现在网络上采用的加密算法分为对称密匙算

13、法和公开密匙算法两种。对称密匙算法密匙管理难度较大而且安全性不够高。公开密匙算法使用公共密匙和私有密匙，公开密匙可以从认证机构CA中得到，私有密匙由个人保存，从根本上解决了对称密匙算法管理上的困难。 3.3需要研制新一代的防火墙和入侵测试软件，该软件可安装在每台机器上进行适时监测，不但能监测来自外部的入侵，同时也能监测来自内部的入侵，并能进行适时报警。对Internet上正常友好的通信应该允许通过，克服了现有防火墙的许多缺陷。3.4需要研究新一代的防病毒软件Internet给人类带来信息资源共享便利的同时，也带来了网络病毒、蠕虫、特洛伊木马、电子邮件炸弹等有害的东西。这些病毒通过E-mail或

14、用户下载JavaApplet和Act iveX组件进行传播。除了对现有的杀毒软件要不断升级外，研制针对网络安全的杀毒软件也刻不容缓。另外应保证数据的安全存储，确保数据的机密性，及时攻击者得到数据也无法使用。总之，要综合考虑各种因素，使构筑的网络既好用又安全。小结信息通信业在快速发展的同时，不良信息日益泛滥、网络犯罪时有发生、网络病毒频繁出现等网络安全问题逐渐引起了社会各界的密切关注和高度重视。我国电信行业在强化安全监管、建立应急体系、完善协调处置机制、开展技术研究、培育专门人才等方面做了大量工作。 当前虽然网络与信息安全现状不容乐观，但是已经引起了足够的重视。总体来看网络与信息安全，特别是基于I P技术的互联网以及基于I P技术的N G N承载网、3G核心网相关的安全问题仍然是一个世界范围的难题。需要进一步从基础理论算法和技术综合应用两方面研究解决。当前电信行业更加重视技术综合应用方面的研究。