基于TCP/IP通信協(xié)議的計算機網(wǎng)絡(luò)安全與防范

隨著計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，給人們帶來資源共享的同時，在數(shù)據(jù)安全上網(wǎng)絡(luò)存在很大的安全隱患。當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)廣泛的采用TCP/IP協(xié)議進行通信，本文就TCP/IP通信協(xié)議來分析計算機網(wǎng)絡(luò)安全問題，并探討相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)安全應(yīng)對措施。

一、計算機網(wǎng)絡(luò)安全

計算機網(wǎng)絡(luò)是由硬件網(wǎng)絡(luò)、通信軟件以及操作系統(tǒng)構(gòu)成的，對于一個系統(tǒng)而言，首先要以硬件電路等物理設(shè)備為載體，然后才能運行載體上的功能程序。通過使用路由器、集線器、交換機、網(wǎng)線等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，用戶可以搭建自己所需要的通信網(wǎng)絡(luò)，對于小范圍的無線局域網(wǎng)而言，人們可以使用這些設(shè)備搭建用戶需要的通信網(wǎng)絡(luò)，最簡單的防護方式是對無線路由器設(shè)置相應(yīng)的指令來防止非法用戶的入侵，這種防護措施可以作為一種通信協(xié)議保護,目前廣泛采用WPA2加密協(xié)議實現(xiàn)協(xié)議加密，用戶只有通過使用密匙才能對路由器進行訪問，通?？梢灾v驅(qū)動程序看作為操作系統(tǒng)的一部分，經(jīng)過注冊表注冊后，相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)通信驅(qū)動接口才能被通信應(yīng)用程序所調(diào)用。網(wǎng)絡(luò)安全通常是指網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的硬件、軟件要受到保護，不能被更改、泄露和破壞，能夠使整個網(wǎng)絡(luò)得到可持續(xù)的穩(wěn)定運行，信息能夠完整的傳送，并得到很好的保密。因此計算機網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)計到網(wǎng)絡(luò)硬件、通信協(xié)議、加密技術(shù)等領(lǐng)域。

二、TCP/IP協(xié)議

網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議對于計算及網(wǎng)絡(luò)而言是必不可少的，而將不同的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品結(jié)合在一起，必須使用統(tǒng)一的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，采用分層的方式將網(wǎng)絡(luò)協(xié)議有機的結(jié)合在一起，采用層層協(xié)議具有如下特點：

各層協(xié)議功能明確，相對獨立

協(xié)議層之間的接口較為清晰，交叉接口較少

整體功能實現(xiàn)簡單

開放式通信系統(tǒng)互聯(lián)參考模型(OSI)采用7層協(xié)議架構(gòu)，效率較低，而TCP/IP協(xié)議是在OSI模型基礎(chǔ)上的改進模型，采用5層協(xié)議架構(gòu)，TCP/IP的模型架構(gòu)如圖1所示。

三、TCP/IP網(wǎng)絡(luò)安全分析

(一)物理層協(xié)議安全分析。針對于物理層而言，主要涉及網(wǎng)絡(luò)信號的傳輸和網(wǎng)絡(luò)通信所制定的規(guī)約，對于網(wǎng)絡(luò)通信而言，自然災(zāi)害(雷擊、暴雨)和一些人為破壞會對網(wǎng)絡(luò)通訊線路造成一定的破壞，而對于網(wǎng)絡(luò)信號采集而言，則是對網(wǎng)卡控制芯片的配置，配置的參數(shù)包括網(wǎng)絡(luò)通信所使用通信速度、通信方式等參數(shù)，現(xiàn)在普遍使用的網(wǎng)卡，如CS8900A、DM9000A、Retaltek8201等，都支持10BASE-T雙絞線以太網(wǎng)通信。

(二)數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議安全分析。數(shù)據(jù)鏈路層則負責(zé)物理層與網(wǎng)絡(luò)層之間的通信，該協(xié)議層可以將物理層傳輸?shù)臄?shù)據(jù)打包成數(shù)據(jù)幀，數(shù)據(jù)鏈路層可以對物理層的數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)流量控制、差錯檢測控制。數(shù)據(jù)鏈路層所面臨的安全威脅是數(shù)據(jù)鏈路層所傳輸?shù)募用芩惴ê蛥f(xié)議的不足，容易遭到黑客等非法用于的入侵。

(三)網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議安全分析。網(wǎng)絡(luò)層用于定義網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的通信協(xié)議，可以用來定義地址，從而將地址轉(zhuǎn)換為物理地址。網(wǎng)絡(luò)層的主要職責(zé)是將報文進行分組，使用最佳路徑通過通信自網(wǎng)絡(luò)，該層是TCP/IP協(xié)議模型中最復(fù)雜的一層。該層也容易受到黑客的攻擊。

(四)傳輸層協(xié)議安全分析。傳輸層主要負責(zé)錯誤的識別和正常數(shù)據(jù)的恢復(fù)，從而保證數(shù)據(jù)信息的可靠傳輸，在該協(xié)議層中所使用的主要協(xié)議是TCP協(xié)議。使用該協(xié)議可以創(chuàng)建端到端之間的逐句通信，但是傳輸層中的數(shù)據(jù)信息主要取決于網(wǎng)絡(luò)層所提供的有效服務(wù)，該層受到網(wǎng)絡(luò)層的影響較大。

(五)應(yīng)用層協(xié)議安全分析。應(yīng)用層包含了用戶直接與網(wǎng)絡(luò)交互的程序，改程序容易受到網(wǎng)絡(luò)病毒和操作系統(tǒng)的影響，外界非法用戶可以使用其他程序?qū)W(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序進行干擾。

四、網(wǎng)絡(luò)安全的防范措施和發(fā)展方向

(一)防火墻技術(shù)。防火墻技術(shù)是指采用一定的安全策略將兩個網(wǎng)絡(luò)隔離的策略，通過建立一個安全網(wǎng)關(guān)從而防止計算機遭到未授權(quán)用戶的訪問，如果兩個網(wǎng)絡(luò)之間采用相同的安全策略或者被訪問方允許訪問方訪問，則可以進行兩個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的通信。

(二)入侵檢測。入侵檢測是內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)安全的一部分，用于識別非法用戶對網(wǎng)絡(luò)的入侵行為，通過識別行為可以采取相應(yīng)的措施。使用主機入侵檢測技術(shù)可以實現(xiàn)對主機的保護，使用該種方式可以實現(xiàn)日志的檢測，從而可以查看非法入侵的相關(guān)屬性，當(dāng)主機受到入侵后，可以自動的對可以抵制進行網(wǎng)絡(luò)濾除，該技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)安全中被大量的使用。使用檢測軟件可以在操作系統(tǒng)層面上實現(xiàn)防護。

(三)數(shù)據(jù)加密技術(shù)。加密技術(shù)主要作用于數(shù)據(jù)編碼和解碼階段，通過特定的編碼算法可以將數(shù)據(jù)編譯成擁有相應(yīng)解碼算法的網(wǎng)絡(luò)才能識別的數(shù)據(jù)。使用加密技術(shù)可以防止數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中被截獲，即使數(shù)據(jù)被非法用戶截獲后，也不會造成數(shù)據(jù)的泄漏，對于保密網(wǎng)絡(luò)和金融商業(yè)網(wǎng)絡(luò)有重要作用。該技術(shù)可以針對于TCP/IP協(xié)議中的數(shù)據(jù)鏈路層。

(四)防病毒技術(shù)。使用殺毒軟件或者專業(yè)的防病毒工具可以識別入侵到本機中的病毒，當(dāng)病毒入侵后，也可以識別被病毒所感染的文件，可以起到檢測和刪除病毒的技術(shù)。

(五)線路隔離保護。對于物理通信網(wǎng)絡(luò)而言，可以使用隔離卡或者隔離交換機、隔離網(wǎng)卡的方式達到隔離的效果。采用物理隔離技術(shù)可以有效的隔離非法入侵信號，從而提高網(wǎng)絡(luò)安全。使用該方式可以將惡意攻擊隔離在物理層。

現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)發(fā)展出現(xiàn)了物聯(lián)網(wǎng)、云計算的模型，這是未來計算機網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的方向。物聯(lián)網(wǎng)對網(wǎng)絡(luò)安全的要求比以往的以太網(wǎng)要求更高。云計算采用網(wǎng)格計算、分布式計算的方式使用云網(wǎng)絡(luò)中的資源，從而加速計算速度，提高效率。云安全則是采用并行處理的方式對云網(wǎng)絡(luò)中所檢測造的病毒攻擊或者惡意程序傳送到云網(wǎng)絡(luò)中的客戶端，從而進一步的保證用戶的安全。

五、總結(jié)

人們的生活離不開計算機網(wǎng)絡(luò)，而網(wǎng)絡(luò)的安全是充分利用計算機網(wǎng)絡(luò)的保證。對基于TCP/IP的計算機網(wǎng)絡(luò)安全的防護可以采用針對于協(xié)議層進行防護，同時還可以采用物理設(shè)備或者殺毒軟件進行網(wǎng)絡(luò)保護。計算機網(wǎng)絡(luò)需要隨著計算機硬件、協(xié)議、系統(tǒng)的發(fā)展而進行改進，從而提升計算機通信網(wǎng)絡(luò)的安全和穩(wěn)定。