计算机网络安全性提升策略与技术研究

作者简介：刘朝峰（1984年12月），男，汉族，湖南宁乡人（籍贯），本科（学历），助理工程师（当前职称），研究方向：信息通信技术（具体专业）

摘要：随着信息技术的飞速发展，计算机网络在社会各领域深度渗透，但其面临的安全威胁也日益复杂严峻。本文围绕计算机网络安全性提升展开深入探究，剖析常见网络安全风险类型与成因，详细阐述多种针对性提升策略，涵盖网络设备安全加固、访问控制强化、数据加密保护等层面，并对防火墙、入侵检测系统、虚拟专用网络等关键安全技术原理与应用要点进行剖析，旨在构建全方位、多层次网络安全防护体系，助力保障网络信息资产安全，推动网络应用稳健发展。

关键词：计算机网络安全；提升策略；安全技术；网络防护体系；信息资产保护

一、引言

在当今这个信息时代，计算机网络已经成为了经济运行、政务管理、社会交往等众多领域活动能够高效开展的关键支撑。无论是金融行业的在线交易，企业界的远程办公协作，还是政府提供的电子政务服务，亦或是民众日常生活中的社交娱乐，网络都扮演着不可或缺的角色。然而，网络攻击和数据泄露事件的频繁发生，给我们敲响了警钟，让我们意识到网络安全防线的脆弱性。例如，一些知名的电商平台遭遇用户信息被盗的事件，以及一些大型企业受到勒索软件攻击导致业务瘫痪的情况，都凸显了提升网络安全性的重要性。网络安全不仅关乎个人的隐私保护，也关乎企业的存亡，甚至关系到国家安全。因此，深入研究和探讨应对网络安全威胁的策略和技术手段，已经成为了一个迫切需要解决的问题。

二、计算机网络安全风险剖析

（一）网络攻击类型

病毒与恶意软件：传统计算机病毒具有自我复制和传播的特性，它们能够通过各种途径感染计算机系统。例如，曾经广泛传播的“熊猫烧香”病毒，它能够感染文件并破坏系统功能，给用户带来极大的不便和损失；蠕虫病毒则利用网络中的安全漏洞迅速扩散，它们的传播速度极快，能够导致网络速度减慢甚至完全瘫痪，严重影响网络的正常使用；木马程序则在用户不知情的情况下隐匿运行，它们悄无声息地窃取用户的敏感信息，如网上银行的账号和密码，从而为不法分子谋取非法利益，给用户的财产安全带来严重威胁。

网络钓鱼：这是一种通过伪装成正规网站（例如仿冒银行、电商平台的登录页面）或通过发送欺诈性电子邮件来诱骗用户输入其私密数据的攻击方式。攻击者利用人们的好奇心和视觉欺骗技巧，使用诸如“中奖通知”、“账户异常需要核验”等话术，诱使防范意识薄弱的用户上钩，从而导致个人信息的泄露。这种攻击方式不仅给用户带来经济损失，还可能对用户的隐私安全造成严重威胁。

DDoS 攻击（分布式拒绝服务攻击）：攻击者通过控制大量的“僵尸主机”向目标服务器发送海量的请求，这些请求会耗尽服务器的带宽和CPU等资源，使得合法用户无法正常访问服务。尤其在电商促销、游戏上线等网络高峰期，这种攻击方式对业务运营的破坏尤为严重。它不仅会导致服务中断，还可能对企业的信誉和经济利益造成巨大损失。

（二）安全漏洞成因

软件缺陷：在操作系统和应用程序的编写过程中，由于其复杂性，代码中不可避免地会出现各种逻辑错误或漏洞，比如缓冲区溢出等问题。以Windows系统为例，过去曾经曝光过一些高危漏洞，这些漏洞的存在使得攻击者有机会远程控制受影响的计算机。如果软件开发者没有及时发布更新来修补这些漏洞，那么这些漏洞就会像敞开的大门一样，为潜在的攻击者提供可乘之机，从而对系统的安全性构成严重威胁。

网络协议脆弱性：在设计TCP/IP协议栈时，其主要目标是实现网络的互联便捷性，而对于安全性方面的考虑则相对较少。例如，由于IP地址的易伪造性，攻击者可以轻易地发起欺骗攻击，而ARP协议的机制也可能被攻击者利用，进行中间人攻击。这些网络协议的固有缺陷，为整个网络的安全性带来了潜在的威胁。

人为疏忽：用户在使用计算机和网络服务时，如果设置弱密码（例如简单的生日、顺序数字等）、随意共享敏感文件、误点可疑链接等不良操作习惯，就像在网络安全的防线上开了一个大窗户，成为潜在入侵者的突破口。这些疏忽和错误操作常常会引发一系列的安全问题，比如数据泄露、恶意软件感染等，严重时甚至会导致整个系统的崩溃。

三、计算机网络安全性提升策略

（一）网络设备安全加固

为了确保路由器与交换机的安全性，首要任务是更改这些网络设备的默认管理员账号和密码。这一步骤至关重要，因为默认的账号和密码通常很容易被网络攻击者获取。因此，我们应当设置一个高强度且复杂的密码组合，这样的密码应该包含大小写字母、数字以及特殊字符的混合，以提高破解难度。为了进一步加强安全性，我们还需要定期进行密码的轮换更新，这样即使密码在某次被破解，攻击者也无法长期利用该密码访问设备。除了密码管理，我们还应该启用访问控制列表（ACL），通过这个功能，我们可以根据IP地址和端口号对网络流量进行精确控制，只允许符合特定条件的流量通过，从而有效阻挡非法外部接入和异常流量的穿梭。通过这些措施，我们可以大大增强网络设备的安全性，确保网络环境的稳定和安全。

在无线接入点的防护方面，我们应当采取多种措施来加强无线网络的安全性。首先，为Wi-Fi设置WPA2或更高级的加密协议（例如WPA3）密钥，这是因为较旧的WEP或WPA加密协议已被证明容易被破解，而WPA2和WPA3提供了更为强大的加密机制，能够有效防止密码被轻易破解。其次，隐藏SSID（无线网络名称）是一个有效的策略，因为这样可以避免无线网络被周边的不法分子通过扫描工具轻易发现。（二）访问控制强化

在用户身份认证管理方面，采用多因素认证方式，结合密码、短信验证码、指纹识别等多种认证手段，增加身份确认的维度，从而降低被盗用的风险。这种做法在金融机构中得到广泛应用，以保障资金交易的安全。企业内部则根据岗位角色进行细粒度的权限分配，普通员工和管理员的读写操作权限分层设置，限制越权访问数据资源，确保数据的安全性。

网络区域隔离是另一个重要的安全措施。通过划分内网（办公核心业务区）、外网（互联网接入区）、DMZ（放置对外服务器如Web服务器区），并部署相应的防火墙策略，内网严格限制外联，DMZ对外提供有限服务并进行监控交互，有效防止外部攻击直接威胁到内网核心，从而构建起坚固的纵深防御架构。

（三）数据加密保护

在传输数据加密方面，我们使用SSL/TLS协议对网页传输数据进行加密，例如电商购物页面网址前缀“https”就是基于此协议，确保用户在浏览和下单时，信息在网络中以密文形式传输，防止数据被窃取和篡改。

存储数据加密也是保护数据安全的重要手段。全盘加密操作系统硬盘，以防设备丢失或被盗后数据泄露。对于数据库中的敏感字段（如身份证号、薪资数据），采用字段级、表级加密存储，并依密钥管理策略管控密钥的生成、存储和更新，确保数据在“沉睡”时的安全。

（四）安全意识培训与应急响应

人员安全培训是提升网络安全水平的关键环节。为了确保网络安全，定期组织全面的网络安全培训是必不可少的。这些培训内容丰富多样，包括但不限于案例剖析、模拟攻击演示以及安全操作规范的详细讲解。通过这些培训，员工们能够深入理解网络安全的重要性，并且学习到如何在日常工作中有效防范各种网络威胁。员工们将学会识别钓鱼邮件的特征、安全使用移动存储设备的正确方法，以及如何应对其他潜在的网络安全风险。这样，每位员工都能成为企业安全的守护者，共同构建起一道坚固的网络安全防线，避免成为企业安全体系中的薄弱环节。

与此同时，应急响应预案的制定也是至关重要的。一个周密的预案能够确保在网络安全事件发生时，企业能够迅速而有序地应对。这包括预演网络安全事件的处置流程，确保每个环节都经过精心设计和测试。此外，组建一个由技术专家、法务人员、公关人员等组成的应急响应团队是必不可少的。这样的团队能够在网络攻击发生时迅速采取行动，隔离受损系统、评估损失、溯源攻击路径，并按照相关法规进行报告披露。通过这些措施，企业能够及时修复漏洞，恢复业务运营，从而最大程度地降低网络安全事件的负面影响，确保企业的稳定发展和声誉不受损害。

四、计算机网络安全关键技术解析

（一）防火墙技术

包过滤防火墙：这种防火墙技术主要基于数据包的源地址、目的地址、端口号以及协议类型等“包头”信息进行筛查，依据预设的规则（允许或拒绝）来决定是否放行或拦截数据包。它通常部署在网络的边界位置，用于过滤外部的非法访问。例如，它可以阻止外部IP地址对内部网络中特定业务端口的非授权连接。然而，包过滤防火墙在面对应用层的复杂攻击时，往往显得力不从心，难以防范。

代理防火墙：这种防火墙工作在应用层，它对应用协议进行深度检测和控制。所有内外网之间的交互都需要通过“代理”进行中转。例如，Web代理可以检查HTTP请求的合法性，并过滤掉恶意脚本。代理防火墙能够隐匿内部网络的架构，因此安全性较高。但是，由于其需要对每个数据包进行深入分析，因此性能开销较大。它适用于对安全要求极高的场景，比如大型企业的核心业务防护。

状态检测防火墙：这种防火墙在包过滤的基础上，进一步关联数据包的状态信息，如连接建立、数据传输、连接关闭等，进行动态的管控。它能够识别异常流量，例如阻止不符合标准的“三次握手”连接建立尝试。状态检测防火墙既保证了效率，又兼顾了安全性，是目前主流的网络边界防护手段。

（二）入侵检测与防御系统（IDS/IPS）

IDS（入侵检测系统）：IDS系统通过监听网络流量和监测主机系统日志来工作。它运用特征匹配技术（比对已知的攻击模式）和异常检测技术（识别偏离正常流量行为模式的活动）来判定是否存在入侵行为。一旦发现可疑活动，IDS会立即发出告警，帮助安全人员及时处置问题。IDS是被动防御的“监测哨”，通常部署在关键网段和服务器群的周边，以增强网络的安全性。

IPS（入侵防御系统）：IPS在IDS的基础上增加了主动防御的能力。当IPS识别出攻击行为后，它会自动阻断或丢弃相关的流量，例如拦截疑似DDoS攻击的洪流包。对于零时差攻击，IPS可以根据内置的策略临时封禁可疑的源地址。IPS被集成在网络的关键节点中，实时守护业务的安全，做到防患于未然。

（三）虚拟专用网络（VPN）技术

远程访问VPN：这种VPN技术适用于员工远程办公的场景。通过Internet建立加密的隧道连接到企业内网，使得员工可以安全地访问内部资源。例如，SSL VPN基于浏览器提供便捷的接入方式，而IPSec VPN则提供更强的加密和网络层安全保护。远程访问VPN打破了地理局限，保障了数据传输的机密性和完整性。

站点到站点VPN：这种VPN技术用于企业分支与总部、合作机构之间的跨地域组网。它构建了专属的加密通信链路，可以取代昂贵的专线连接。例如，在连锁企业中，分店与总店之间可以通过站点到站点VPN传输销售和库存数据，既降低了成本，又防止了信息在传输过程中的泄露，从而强化了集团整体的网络协同安全。

五、结论与展望

计算机网络安全是一个不断变化和演进的战场，在这个战场上，通过深入分析潜在的风险因素、实施有效的加固措施以及运用各种先进的技术手段，我们可以构建起一个坚固的防护体系。然而，安全的形势是瞬息万变的，它要求我们时刻保持警惕和适应性。展望未来，随着量子计算技术的兴起，传统的加密算法将面临严峻挑战，因此，研发能够抵抗量子计算攻击的新型加密算法，以革新和加强数据保护措施，将成为当务之急。人工智能（AI）技术的快速发展，将为网络安全领域带来革命性的变化，它能够帮助我们智能地分析海量的数据，预测潜在的攻击趋势，并实现自动化防御部署，这将成为未来安全防护的常态。随着物联网技术的大规模普及，我们需要为各种异构设备提供适配性，并开发出低功耗同时具备高安全性的防护方案，以应对日益增长的连接需求。只有不断地进行创新和突破，我们才能在汹涌澎湃的数字浪潮中，有效地保护网络安全，进而为社会的发展和进步提供坚实的支撑。

参考文献

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