信息系统安全防护关键技术在网络环境应用研究

一、引言

在数字化浪潮下，网络成为信息交互与存储的核心载体，各类信息系统深度融入社会各领域。然而，网络的开放性与复杂性使信息系统安全问题频发。从个人隐私泄露到企业商业机密失窃，再到国家关键信息基础设施遭受攻击，信息系统安全威胁不断升级。因此，深入探究信息系统安全防护关键技术在网络环境中的应用，对维护信息系统的安全性、稳定性与可靠性至关重要，是当下亟待解决的重要课题。

二、信息系统安全防护关键技术概述

2.1 身份认证技术

身份认证是信息系统安全的第一道防线，用于确认用户身份的真实性。常见方式包括基于密码的认证，用户凭借预设密码登录系统。但此类方式易受密码泄露风险影响，安全性有限。动态口令认证则借助令牌设备或手机应用生成一次性密码，增强了认证安全性。生物特征认证如指纹、面部识别等，利用人体独特生理特征，具有较高的准确性与便捷性，但需特定硬件支持与精准算法。多因素认证结合多种方式，如密码与指纹结合，大幅提升认证的可靠性，有效防止非法用户访问信息系统。

2.2 加密技术

加密技术旨在保护数据在传输与存储过程中的机密性与完整性。对称加密算法，像 AES，加密和解密使用同一密钥，加密效率高，适合大量数据处理，但密钥管理难度大。非对称加密算法，如 RSA，使用公钥与私钥，便于密钥管理，常用于密钥交换与数字签名，不过加密速度相对较慢。实际应用中常采用混合加密，即利用对称加密处理大量数据，非对称加密保护对称密钥。哈希函数则通过计算数据哈希值，用于验证数据完整性，确保数据未被篡改。

2.3 入侵检测与防御技术

入侵检测系统（IDS）和入侵防御系统（IPS）实时监控信息系统的运行状态。IDS 分析网络流量、系统日志等，检测异常行为与攻击特征。基于特征的IDS 能快速识别已知攻击，但对新型攻击无效；基于异常的 IDS 通过学习正常行为模式检测未知攻击，却易产生误报。IPS 在 IDS 基础上，不仅能检测入侵，还能主动阻止攻击，如切断网络连接、封禁恶意 IP。近年来，基于机器学习的入侵检测与防御技术兴起，通过对海量攻击数据的学习，提高检测与防御的准确性和效率。

2.4 访问控制技术

访问控制技术依据用户身份与权限，限制对信息系统资源的访问。自主访问控制（DAC）允许用户自行决定资源访问权限，灵活性高，但易受内部人员违规操作影响。强制访问控制（MAC）由系统管理员统一管理权限，基于安全级别进行访问控制，安全性高但灵活性差。基于角色的访问控制（RBAC）根据用户在组织中的角色分配权限，便于管理且兼具灵活性，在各类信息系统中广泛应用。

三、关键技术在不同网络环境下的应用

3.1 企业网络环境

在企业网络中，身份认证常采用多因素方式，员工通过密码、短信验证码及 U 盾等进行身份验证，保障企业信息系统登录安全。加密技术用于保护企业内部数据与对外传输数据的安全，如对财务报表、客户资料等敏感数据加密存储，在数据传输时采用 SSL/TLS 协议加密。入侵检测与防御系统实时监控网络流量，及时发现并阻止 DDoS 攻击、恶意软件入侵等。访问控制依据员工职位与工作需求分配权限，如销售部门只能访问客户相关信息，研发部门可访问技术资料，防止信息泄露与越权访问。

3.2 云计算网络环境

云计算环境下，多租户共存使信息系统安全面临新挑战。身份认证采用集中式身份管理，通过单点登录实现多应用系统统一认证，提高用户体验与安全性。加密技术不仅用于数据存储与传输加密，还用于保护不同租户数据的隔离。入侵检测与防御系统针对云计算环境特点，检测虚拟机逃逸、数据窃取等新型攻击。访问控制基于角色和租户进行权限管理，确保不同租户只能访问自身资源，防止数据泄露与非法访问。

3.3 物联网网络环境

物联网设备数量庞大且安全防护能力参差不齐。身份认证采用轻量级认证协议，适应物联网设备资源受限特点，如基于口令的认证或简单加密认证。加密技术采用轻量级加密算法，在保障数据安全的同时降低设备计算负担。入侵检测与防御系统监测物联网设备网络流量，检测异常连接与数据传输。访问控制根据设备功能与用户需求分配权限，如智能家居系统中，用户只能控制授权设备，保障用户隐私与设备安全。

四、信息系统安全防护技术的应用效果与发展趋势

4.1 应用效果

上述关键技术在不同网络环境中的应用，显著提升了信息系统的安全性。身份认证技术有效阻止非法用户访问，加密技术确保数据在传输与存储中的安全，入侵检测与防御技术及时发现并应对各类攻击，访问控制技术合理限制资

源访问，减少信息泄露风险。通过这些技术的协同应用，信息系统在面对网络攻击时的抵御能力增强，数据的保密性、完整性和可用性得到有效保障。

4.2 发展趋势

随着网络技术的发展，信息系统安全防护技术也在不断演进。一方面，人工智能与机器学习技术将更深入地融入安全防护领域，提升入侵检测与防御的智能化水平，实现对新型复杂攻击的精准识别与应对。另一方面，随着量子计算技术的发展，现有加密技术面临挑战，量子加密技术有望成为未来保障数据安全的关键技术。同时，随着物联网、5G 等技术的广泛应用，信息系统安全防护将更加注重跨平台、跨设备的协同防护，构建更加全面、高效的安全防护体系。

结语

信息系统安全防护关键技术在网络环境中的应用是保障信息系统安全的核心。身份认证、加密、入侵检测与防御以及访问控制等技术相互配合，为信息系统构筑了多层次的安全防线。然而，网络环境不断变化，新的安全威胁持续涌现，未来需持续关注技术发展动态，不断创新与完善安全防护技术，加强技术融合，以应对日益复杂的网络安全挑战，确保信息系统在网络环境中的稳定、安全运行。

参考文献

[1] 于新颖. 面向物联网安全的主动防御关键技术研究[D]. 北京邮电大学,2025.

[2] 谢波 , 王志祺 . 欧盟关键信息基础设施安全政策的演进与启示 [J]. 国家安全论坛 ,2025,4(01):42-59+99.

[3] 苗春卫 , 温舒桦 . 无线网络安全防护技术研究 [J]. 保密科学技术 ,2024,(09):9-17.

[4] 徐文祥 . 基于雾计算的物联网访问控制技术研究 [D]. 江苏科技大学 ,2023.