网络安全是指通过采取必要措施,防范对网络的攻击、侵入、干扰、破坏和非法使用以及意外事故,使网络处于稳定可靠运行状态,以及保障网络数据的完整性、保密性、可用性的能力。
网络空间具有网络安全威胁高隐蔽性、网络安全技术高密集性、网络安全控制地理区域不可限制性、网络安全防护时间不可区分性、网络攻防严重非对称性的特点。
2016年国家发布了《国家网络空间安全战略》
2017年6月1日实施《中华人民共和国网络安全法》
多协议、多系统、多应用、多用户组成的网络环境,复杂性高,存在难以避免的安全漏洞。网络安全事件时有发生,如震网病毒、乌克兰大停电事件、多国银行SWIFT系统被攻击事件、物联网恶意程序导致美国断网事件、域名劫持事件、永恒之蓝网络蠕虫事件等。
高级持续威胁(ATP)日趋常态化。
网络信息安全是网络信息化不可回避的重要工作,主要有十二个方面的问题亟须解决。
随着信息时代的发展,如今社会生活各个方面对网络信息系统的依赖性日益增强且相互关联,因此网络安全是如今的迫切需求。
国内网信核心技术欠缺,关键产品和服务对国外依赖性高,硬件及软件不同程度的受制于人。
网络信息系统软硬件产品技术具有高度同质性,缺少技术多样性,极易构成大规模网络安全事件触发条件,特别是 网络蠕虫事件,同时网络信息技术滥用一样容易导致网络安全事件发生,如大规模隐私数据泄露。
网络安全威胁技术的工具化,让攻击操作易于实现,使网络攻击活动日益频繁和广泛流行。
网络安全建设缺乏总体设计,常常采取“亡羊补牢”的方式构建网络安全机制,从而导致网络信息安全隐患。“重技术,轻管理;重建设,轻运营;,重硬件,轻软件”的网络安全认识偏差,使得网络安全机制难以有效运行。
网络中大量数据不断生成、传输、存储、加工、分发、共享,支撑着许多关系国计民生的关键信息系统运营。
由于数据处理复杂,涉及多个要素,数据安全风险控制是一个难题。
若关键系统的某些重要数据失去安全控制,就会导致系统运行中断,引发社会信任危机,甚至危及人身安全。例如电力控制系统的指令。企业数据,电子病历等。
APT攻击风险活动日益频繁,包括对目标对象采取鱼叉邮件攻击、水坑攻击、网络流量劫持、中间人攻击等
网络时刻面临计算机病毒、网络蠕虫、特洛伊木马、僵尸网络、逻辑炸弹、Rootkit、勒索软件等恶意代码的威胁
由于软件工程和管理等问题,新的软件代码安全漏洞仍然不断地输入网络信息环境中,这些安全漏洞都可能成为攻击切入点,攻击者利用安全漏洞入侵系统,窃取信息和破坏系统。
网络信息系统是人、机、物融合而成的复杂系统,而实际工作过程中容易忽略人的关键安全作用。
研究表明,网络用户人员选择弱口令的比例仍然较大;利用网络用户U盘是实施网络物理隔离摆渡攻击的重要环节。
随着云计算、大数据、人工智能、移动互联网、物联网等新一代信息技术的普及应用,网络信息系统的开放性、智能性等不断提升,网络安全运营的复杂性更高,风险加大。
云计算是网络安全边界模糊化,网络安全防护难度增加,云平台的安全运维水平要求更高。
业务连续性高的要求使得网络信息系统的安全补丁维护管理成本提高。
物联网的开放性扩大了网络信息系统的安全威胁途径。
网络地下黑产组织利用攻击技术,建立“僵尸网络”,提供DDoS服务。
例如WannaMine、Xmrig、CoinMiner等是2019年流行的挖矿木马家族。
网络空间并非天下太平,一些国家建立起网军,网络战时隐时现。
2019年6月,《纽约时报》称俄罗斯电网被植入后门程序。北约举行全球网络安全演习–“锁盾2019”,来应对网络战。
机密性(Confidentiality)是指网络信息不泄露给非授权的用户、实体或程序,能够防止非授权者获取信息。
机密性是军事信息系统、电子政务信息系统、商业信息系统等的重要要求。
机密性(Confidentiality)是网络信息系统CIA三性之一的C。
完整性(Integrity)是指网络信息或系统未经授权不能进行修改的特性。
完整性对于金融信息系统、工业控制系统非常重要。
完整性(Integrity)是网络信息系统CIA三性之一的I。
可用性(Availability)是指合法许可的用户能够及时获取网络信息或服务的特性。
对于国家关键信息基础设施而言,可用性至关重要,如电力信息系统、电信信息系统等。
可用性(Availability)网络信息系统CIA三性之一的A。
抗抵赖性是指防止网络信息系统相关用户否认其活动行为的特性。
例如,通过网络审计和数字签名,可以记录和追溯访问者在网络系统中的活动。
该特性常用于电子合同、数字签名、电子取证等应用中。
可控性是指网络信息系统责任主体对其具有管理、支配能力的属性,能够根据授权规则对系统进行有效掌握和控制,使得管理者有效地控制系统的行为和信息的使用,符合系统运行目标。
除了常见的网络信息系统安全特性,还有真实性、时效性、合规性、公平性、可靠性、可生存性和隐私性等。
真实性是指网络空间信息与实际物理空间、社会空间的客观事实保持一致性。
时效性是指网络空间信息、服务及系统能够满足时间约束要求。
合规性是指网络信息、服务及系统符合法律法规政策、标准规范等要求。
公平性是指网络信息系统相关主体处于同等地位处理相关任务,任何一方不占优势的特性要求。
可靠性是指网络信息系统在规定条件及时间下,能够有效完成预定的系统功能的特性。
可生存性是指网络信息系统在安全受损的情形下,提供最小化、必要的服务功能,能够支撑业务继续运行的安全特性。
隐私性是指有关个人的敏感信息不对外公开的安全属性。
网络安全目标可以分成宏观微观两方面。
宏观的网络安全目标是指网络信息系统满足国家安全需求特性,符合国家法律法规政策要求,如网络主权、网络合规等;
微观的网络安全目标指网络信息系统的具体安全要求。围绕网络安全目标,通过设置合适的网络安全机制,以实现网络安全功能。
根据《国家网络空间安全战略》,宏观的网络安全目标是以总体国家安全观为指导,贯彻落实创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念,增强风险意识和危机意识,统筹国内国际两个大局,统筹发展安全两件大事,积极防御、有效应对,推进网络空间和平、安全、开放、合作、有序,维护国家主权、安全、发展利益,实现建设网络强国的战略目标。
网络安全的具体目标是保障网络信息及相关信息系统免受网络安全威胁,相关保护对象满足网络安全基本属性要求,用户网络行为符合国家法律法规要求,网络信息系统能够支撑业务安全持续运营,数据安全得到有效保护。
要实现网络信息安全基本目标,网络应具备防御、监测、应急和恢复等基本功能。
网络信息安全防御是指采取各种手段和措施,使得网络系统具备阻止、抵御各种已知网络安全威胁的功能。
网络信息安全监测是指采取各种手段和措施,检测、发现各种已知和未知的网络安全威胁的功能。
网络信息安全应急是指采取各种手段和措施,针对网络系统中的突发事件,具备及时响应和处置网络攻击的功能。
网络信息安全恢复是指采取各种手段和措施,针对已经发生的网络灾害事件,具备恢复网络系统运行的功能。
网络信息安全技术基本需求主要有网络物理环境安全、网络信息安全认证、访问控制、安全保密、漏洞扫描、恶意代码防护、网络信息内容安全、安全监测与预警、应急响应等。
物理环境安全是指包括环境、设备和记录介质在内的所有支持网络系统运行的硬件的总体安全,是网络系统安全、可靠、不间断运行的基本保障。
物理安全需求主要包括环境安全、设备安全、存储介质安全。
网络安全认证是实现网络资源访问控制的前提和依据,是有效保护网络管理对象的重要技术方法。
网络认证的作用是标识鉴别网络资源访问者的身份的真实性,防止用户假冒身份访问网络资源。
网络信息访问控制是有效保护网络管理对象,使其免受威胁的关键技术方法,其主要目标有两个:
(1)限制非法用户获取或使用网络资源
(2)防止合法用户滥用权限,越权访问网络资源
通过对网上资源进行访问控制,可以限制其所受到的威胁,从而保障网络正常运行。
网络信息安全保密的目的就是防止非授权的用户访问网上信息或网络设备。
因此,重要的网络物理实体可以采用辐射干扰技术,防止电磁辐射泄露机密信息。 对网络重要的核心信息和敏感数据采用加密技术保护,防止非授权查看和泄露。 重要网络信息系统采用安全分区、数据防泄漏技术(简称DLP技术)、物理隔离技术等,确保与非可信的网络进行安全隔离,防止敏感信息泄露及外部攻击。
网络系统、操作系统等存在安全漏洞,是黑客等入侵者的攻击屡屡得手的重要原因。
因此,网络系统中需配备弱点或漏洞扫描系统,用以检测网络中是否存在安全漏洞,以便网络安全管理员根据漏洞检测报告,制定合适的漏洞管理方法。
网络是病毒、蠕虫、特洛伊木马等恶意代码最好、最快的传播途径之一。
恶意代码可以通过网上文件下载、电子邮件、网页文件共享等传播方式进入个人计算机或服务器。
由于恶意代码危害性极大并且传播极为迅速,可能造成信息泄露、文件丢失、机器死机等严重后果。因此防范恶意代码是网络系统必不可少的安全需求。
网络信息内容安全是指相关网络信息系统承载的信息和数据符合法律法规要求,防止不良信息及垃圾信息传播。
相关网络信息内容安全技术主要有垃圾邮件过滤、IP地址/URL过滤、自然语言分析处理。
网络安全监测的作用在于发现综合网系统入侵活动和检查安全保护措施的有效性,以便及时报警给网络安全管理员,对入侵者采取有效措施,阻止危害扩散并调整安全策略。
网络信息安全事件不能完全消除,必须采取一些措施来保障在出现意外的情况下,恢复网络系统的正确运行。同时,对于网络攻击行为进行电子取证,打击网络犯罪活动。
网络信息安全管理主要包括网络信息安全管理概念、网络信息安全管理方法、网络信息安全管理依据、网络信息安全管理要素、网络信息安全管理流程、网络信息安全管理工具、网络信息安全管理评估等方面
网络信息安全管理是指对网络资产采取合适的安全措施,以确保网络资产的可用性、完整性、可控制性和抗抵赖性等,不因网络设备、网络通信协议、网络服务、网络管理受到人为和自然因素的危害,而导致网络中断、信息泄露或破坏。
网络信息安全管理对象主要包括网络设备、网络通信协议、网络操作系统、网络服务、安全网络管理等在内的所有支持网络系统运行的软、硬件总和。
网络信息安全涉及内容有物理安全、网络通信安全、操作系统安全、网络服务安全、网络操作安全以及人员安全。
网络信息安全管理相关的技术主要有风险分析、密码算法、身份认证、访问控制、安全审计、漏洞扫描、防火墙、入侵检测和应急响应等。
网络信息安全管理的目标就是通过适当的安全防范措施,保障网络的运行安全和信息安全,满足网上业务开展的安全要求。
网络信息安全管理是一个复杂的活动,涉及法律法规、技术、协议、产品、标准规范、文化、隐私保护等,同时涉及多个网络安全风险相关责任体。
网络安全管理方法主要有风险管理、等级保护、纵深防御、层次化保护、应急响应以及PDCA(Plan-Do-Check-Act)方法等。
网络信息安全管理依据主要包括网络安全法律法规、网络安全相关政策文件、网络安全技术标准规范、网络安全管理标准规范等。
国际上参考依据主要是ISO/IEC27001、欧盟通用数据保护条例(General Data Protection Regulation,简称GDPR)、信息技术安全性评估通用准则(Common Criteria,CC)。
国内依据主要是**《中华人民共和国网络安全法》****《中华人民共和国密码法》以及GB71859**、GB/T22080、网络安全等级保护相关条例与标准规范。
网络信息安全管理要素有网络管理对象、网络威胁、网络脆弱性、网络风险、网络保护措施组成。
网络安全管理主要要素之间的相互关系如图所示:
网络信息安全管理对象是企业、机构直接赋予了价值而需要保护的资产。它的资产分为有形和无形。
对象分类如下表:
对象类型 | 范例 |
---|---|
硬件 | 计算机、网络设备、传输介质及转换器、输入输出设备、监控设备 |
软件 | 网络操作系统、网络通信软件、网络管理软件 |
存储介质 | 光盘、硬盘、软盘、移动存储器 |
网络信息资产 | 网络IP地址、网络物理地址、网络用户账号/口令、网络拓扑结构图 |
支持保障系统 | 消防、保安系统、动力、空调、通信系统、厂商服务系统 |
网络系统包含各类不同资产,由于其所具有的价值,将会受到不同类型的威胁。
根据威胁主体的自然属性,可分为自然威胁和人为威胁。
自然威胁有地震、雷击、洪水、火灾、静电、鼠害或电力故障等。
从威胁对象来分类,可分为物理安全威胁、网络通信威胁、网络服务威胁、网络管理威胁。
下表列举了网络系统受到的非自然的威胁主体类型
威胁主体类型 | 描述 |
---|---|
国家 | 以国家安全为目的,由专业信息安全人员实现,如信息战士 |
黑客 | 以安全技术挑战为目的,主要出于兴趣,由具有不同安全技术熟练程度的人员组成 |
恐怖分子 | 以强迫或恐吓手段,企图实现不当愿望 |
网络犯罪 | 以非法获取经济利益为目的,非法进入网络系统,出卖信息或修改信息记录 |
商业竞争对手 | 以市场竞争为目的,主要是收集商业情报或损害对手的市场影响力 |
新闻机构 | 以收集新闻信息为目的,从网上非法获取有关新闻事件中的人员信息或背景材料 |
不满的内部工作人员 | 以报复、泄愤为目的,破坏网络安全设备或干扰系统运行 |
粗心的内部人员 | 因工作不专心或技术不熟练而导致网络系统受到危害,如误配置 |
脆弱性指计算系统中与安全策略相冲突的状态或错误,它将导致攻击者非授权访问、假冒用户执行操作及拒绝服务。
网络攻击主要利用了系统的脆弱性,如拒绝服务攻击主要是利用资源有限性的特点,攻击进程长期占用资源不释放,造成其他用户得不到应得的服务,使该服务瘫痪。
网络信息安全风险是指特定的威胁利用网络管理对象所存在的脆弱性,导致网络管理对象的价值受到损害或丢失的可能性。简单地说,网络风险就是网络威胁发生的概率和所造成影响的乘积。
网络安全管理实际上是对网络系统中网管对象的风险进行控制,其方法如下:
保护措施是指为对付网络安全威胁,减少脆弱性,限制意外事件的影响,检测意外事件并促进灾难恢复而实施的各种实践、规程和机制的总称。
目的是对网络管理对象进行风险控制。
网络信息安全管理一般遵循如下工作流程:
网络信息安全管理涉及的管理要素繁多,单独靠人力难以满足安全保障,因此网络信息安全管理人员通常借助相应工具进行有效管理。
网络安全管理工具有网络安全管理平台(简称SOC)、IT资产管理系统、网络安全态势感知系统、网络安全漏洞扫描器、网络安全协议分析器、上网行为管理等各种类型。
网络信息安全评估是指对网络安全管理能力及管理工作是否符合规范进行评价。
常见的评估有网络安全等级保护测评[1]、**信息安全管理体系认证(简称ISMS)**[2]、系统安全工程能力成熟度模型(简称SSE-CMM)[^3]等。
[^1]: 依据网络安全等级保护规范
[^2]:主要依据GB/T22080、ISO/IEC27001
[^3]:主要通过组织过程、工程过程、项目过程等实现
网络信息安全基本法律与政策主要有国家安全、国家安全战略、网络安全保护制度、密码管理、技术产品、域名服务、数据保护、安全测评的方面。
网络信息安全基本法律与国家战略主要有 《中华人民共和国国家安全法》、《中华人民共和国网络安全法》、《全国人民代表大会常务委员会关于加强网络信息的保护的决定》、《国家网络空间安全战略》、《网络空间国际合作战略》 等。
网络安全等级保护的主要工作可以概括为定级、备案、建设整改、等级测评、运营维护。
定级是确认定级对象,确定合适级别,通过专家评审和主管部门审核;
备案是按等级保护管理规定准备备案材料,到当地公安机关备案和审核;
建设整改是指依据相应等级要求对对象实际情况进行差距分析,针对不合规的进行整改,建设符合要求的体系。
等级测评是指相关机构根据相应等级要求,对定级对象进行测评,并出具相应的等级保护测评证书。
运营维护是指等级保护运营主体按照相应等级要求,对保护对象的安全相关事宜进行监督管理。
根据密码法,国家密码管理部门负责管理全国的密码工作,县级以上地方各级密码管理部门负责管理本行政区域的密码工作。
国家密码管理相关法律政策如下图所示:
为提高网络产品和服务的安全可控水平,防范网络安全风险,维护国家安全,依据相应法律法规,有关部门制定了《网络产品和服务安全审查办法》
网络安全审查重点评估采购网络产品和服务可能带来的国家安全风险,主要包括:
网络安全产品管理主要是由测评机构按照相关标准对网络安全产品进行测评,达到测评要求后,给出产品合格证书。
国内网络安全产品测评机构主要有国家保密科技测评中心、中国信息安全认证中心、国家网络与信息系统安全产品质量监督检验中心、公安部计算机信息系统安全产品质量监督检验中心等
国际上测评标准主要有ISO/IEC15408
域名服务是网络基础服务。该服务主要指从事域名根服务器运行和管理、顶级域名运行和管理、域名注册、域名解析等活动。规定见《互联网域名管理办法》第四十一条。
域名系统出现网络与信息安全事件时,应当在24小时内向电信管理机构报告。
域名是政府网站的基本组成部分和重要身份标识。
针对工业控制信息安全,国家相关部门出台了一系列相关的法规和标准指导和规范工业控制信息安全,如下图所示:
国家针对个人信息和重要数据保护的相关政策文件及标准规范,如下图所示:
全国信息安全标准化技术委员会是从事信息安全标准化工作的技术工作组织。
工作范围包括安全技术、安全机制、安全服务、安全管理、安全评估等领域的标准化技术工作。
国家安全事件相关政策文件及标准规范主要如下:
网络信息安全科技信息获取来源主要有网络安全会议、网络安全期刊、网络安全网站、网络安全术语等。
网络信息安全领域“四大”顶级学术会议是S&R、CCS、NDSS、USENIX Security。其中USENIX Security被中国计算机学会(CCF)归为“网络与信息安全”A类会议。除此之外,B类会议推荐有Annual Computer Security Applications Conference、International Symposium on Recent Advances in Intrusion Detection等
国外知名的网络安全会议主要有RSA Conference、DEF CON、Black Hat。
国内知名的网络安全会议主要有中国网络安全年会、互联网安全大会(简称ISC)、信息安全漏洞分析与风险评估大会。
网络信息安全国际期刊主要有IEEE Transactions on Dependable and Secure Computing、IEEE Transactions on Information Forensics and Security、Journal of Cryptology、ACM Transactions on Privacy and Security、Computers&Security等。
国内网络信息安全相关期刊主要有《软件学报》、《计算机研究与发展》、《中国科学:信息科学》、《电子学报》、《自动化学报》、《通信学报》、《信息安全学报》、《密码学报》、《网络与信息安全学报》等。
网络信息安全网站的主要类型有网络安全政府职能部门、网络安全应急响应组织、网络安全公司、网络安全技术组织等。
计算机安全应急响应组(CERT)、开放web应用程序安全项目(OWASP)、网络安全会议Black Hat等国际组织的网站上会提供各种类型的网络信息安全服务。
国内网络安全网址主要有网络安全政府部门网站、网络安全厂商网站、网络安全标准化组织网站等。
常见的网络信息安全术语可以分成基础技术类、风险评估技术类、防护技术类、检测技术类、响应/恢复技术类、测评技术类等。
基础技术类术语常见的是密码。国家密码管理局发布GM/Z0001- -2013 《密码术语》。常见的密码术语如加密(encryption)、解密(derytion)、非对称加密算法( asymmetric cryptographicalgorithm)、公钥加密算法(public key cryptographic algorithm)、公钥(publickey) 等。
风险评估技术类术语包括拒绝服务(Denial of Service)、分布式拒绝服务( Distributed Denialof Service)、网页篡改(Website Distortion)、网页仿冒(Phishing)、网页挂马(Website MaliciousCode)、域名劫持(DNS Hijack)、路由劫持( Routing Hijack)、垃圾邮件 (Spam)、恶意代码(Malicious Code)、特洛伊木马(Trojan Horse) 、网络蠕虫(Network Worm)、僵尸网络(BotNet)等。
防护技术类术语包括访问控制(Access Control)、防火墙(Firwal)入侵防御系统( ItusionPrevention System)等。
检测技术类术语包括入侵检测(Itrusion Detection)、漏洞扫描(Vulnerability Scanning)等。
响应/恢复技术类术语包括应急响应( Emergency Response )、灾难恢复(Disaster Recovery)、备份(Backup)等。
测评技术类术语包括黑盒测试( Black Box Testing)、白盒测试(White Box Testing)、灰盒测试(Gray Box Testing)、 渗透测试(Penetration Testing)、模糊测试(Fuzz Testing)。