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关键词:网络安全;异常检测;方案
网络安全事件异常检测问题方案,基于网络安全事件流中频繁情节发展的研究之上。定义网络安全异常事件检测模式,提出网络频繁密度概念,针对网络安全异常事件模式的间隔限制,利用事件流中滑动窗口设计算法,对网络安全事件流中异常检测进行探讨。但是,由于在网络协议设计上对安全问题的忽视以及在管理和使用上的不健全,使网络安全受到严重威胁。本文通过针对网络安全事件流中异常检测流的特点的探讨分析,对此加以系统化的论述并找出合理经济的解决方案。
1、建立信息安全体系统一管理网络安全
在综合考虑各种网络安全技术的基础上,网络安全事件流中异常检测在未来网络安全建设中应该采用统一管理系统进行安全防护。直接采用网络连接记录中的基本属性,将基于时间的统计特征属性考虑在内,这样可以提高系统的检测精度。
夜上海论坛 1.1网络安全帐号口令管理安全系统建设
终端安全管理系统扩容,扩大其管理的范围同时考虑网络系统扩容。完善网络审计系统、安全管理系统、网络设备、安全设备、主机和应用系统的部署,采用高新技术流程来实现。采用信息化技术管理需要帐号口令,有效地实现一人一帐号和帐号管理流程安全化。此阶段需要部署一套帐号口令统一管理系统,对所有帐号口令进行统一管理,做到职能化、合理化、科学化。
夜上海论坛 信息安全建设成功结束后,全网安全基本达到规定的标准,各种安全产品充分发挥作用,安全管理也到位和正规化。此时进行安全管理建设,主要完善系统体系架构图编辑,加强系统平台建设和专业安全服务。体系框架中最要的部分是平台管理、账号管理、认证管理、授权管理、审计管理,本阶段可以考虑成立安全管理部门,聘请专门的安全服务顾问,建立信息安全管理体系,建立PDCA机制,按照专业化的要求进行安全管理通过系统的认证。
边界安全和网络安全建设主要考虑安全域划分和加强安全边界防护措施,重点考虑Internet外网出口安全问题和各节点对内部流量的集中管控。因此,加强各个局端出口安全防护,并且在各个节点位置部署入侵检测系统,加强对内部流量的检测。主要采用的技术手段有网络边界隔离、网络边界入侵防护、网络边界防病毒、内容安全管理等。
1.2综合考虑和解决各种边界安全技术问题
夜上海论坛 随着网络病毒攻击越来越朝着混合性发展的趋势,在网络安全建设中采用统一管理系统进行边界防护,考虑到性价比和防护效果的最大化要求,统一网络管理系统是最适合的选择。在各分支节点交换和部署统一网络管理系统,考虑到以后各节点将实现INITERNET出口的统一,要充分考虑分支节点的internet出口的深度安全防御。采用了UTM统一网络管理系统,可以实现对内部流量访问业务系统的流量进行集中的管控,包括进行访问控制、内容过滤等。
网络入侵检测问题通过部署UTM产品可以实现静态的深度过滤和防护,保证内部用户和系统的安全。但是安全威胁是动态变化的,因此采用深度检测和防御还不能最大化安全效果,为此建议采用入侵检测系统对通过UTM的流量进行动态的检测,实时发现其中的异常流量。在各个分支的核心交换机上将进出流量进行集中监控,通过入侵检测系统管理平台将入侵检测系统产生的事件进行有效的呈现,从而提高安全维护人员的预警能力。
1.3防护IPS入侵进行internet出口位置的整合
夜上海论坛 防护IPS入侵进行internet出口位置的整合,可以考虑将新增的服务器放置到服务器区域。同时在核心服务器区域边界位置采用入侵防护系统进行集中的访问控制和综合过滤,采用IPS系统可以预防服务器因为没有及时添加补丁而导致的攻击等事件的发生。
在整合后的internet边界位置放置一台IPS设备,实现对internet流量的深度检测和过滤。安全域划分和系统安全考虑到自身业务系统的特点,为了更好地对各种服务器进行集中防护和监控,将各种业务服务器进行集中管控,并且考虑到未来发展需要,可以将未来需要新增的服务器进行集中放置,这样我们可以保证对服务器进行同样等级的保护。在接入交换机上划出一个服务器区域,前期可以将已有业务系统进行集中管理。
2、科学化进行网络安全事件流中异常检测方案的探讨
夜上海论坛 网络安全事件本身也具有不确定性,在正常和异常行为之间应当有一个平滑的过渡。在网络安全事件检测中引入模糊集理论,将其与关联规则算法结合起来,采用模糊化的关联算法来挖掘网络行为的特征,从而提高系统的灵活性和检测精度。异常检测系统中,在建立正常模式时必须尽可能多得对网络行为进行全面的描述,其中包含出现频率高的模式,也包含低频率的模式。
夜上海论坛 2.1基于网络安全事件流中频繁情节方法分析
夜上海论坛 针对网络安全事件流中异常检测问题,定义网络安全异常事件模式为频繁情节,主要基于无折叠出现的频繁度研究,提出了网络安全事件流中频繁情节发现方法,该方法中针对事件流的特点,提出了频繁度密度概念。针对网络安全异常事件模式的时间间隔限制,利用事件流中滑动窗口设计算法。针对复合攻击模式的特点,对算法进行实验证明网络时空的复杂性、漏报率符合网络安全事件流中异常检测的需求。
传统的挖掘定量属性关联规则算法,将网络属性的取值范围离散成不同的区间,然后将其转化为“布尔型”关联规则算法,这样做会产生明显的边界问题,如果正常或异常略微偏离其规定的范围,系统就会做出错误的判断。在基于网络安全事件流中频繁情节方法分析中,建立网络安全防火墙,在网络系统的内部和外网之间构建保护屏障。针对事件流的特点,利用事件流中滑动窗口设计算法,采用复合攻击模式方法,对算法进行科学化的测试。
2.2采用系统连接方式检测网络安全基本属性
在入侵检测系统中,直接采用网络连接记录中的基本属性,其检测效果不理想,如果将基于时间的统计特征属性考虑在内,可以提高系统的检测精度。网络安全事件流中异常检测引入数据化理论,将其与关联规则算法结合起来,采用设计化的关联算法来挖掘网络行为的特征,从而提高系统的灵活性和检测精度。异常检测系统中,在建立正常的数据化模式尽可能多得对网络行为进行全面的描述,其中包含出现频率高的模式,也包含低频率的模式。
夜上海论坛 在网络安全数据集的分析中,发现大多数属性值的分布较稀疏,这意味着对于一个特定的定量属性,其取值可能只包含它的定义域的一个小子集,属性值分布也趋向于不均匀。这些统计特征属性大多是定量属性,传统的挖掘定量属性关联规则的算法是将属性的取值范围离散成不同的区间,然后将其转化为布尔型关联规则算法,这样做会产生明显的边界问题,如果正常或异常略微偏离其规定的范围,系统就会做出错误的判断。网络安全事件本身也具有模糊性,在正常和异常行为之间应当有一个平滑的过渡。
另外,不同的攻击类型产生的日志记录分布情况也不同,某些攻击会产生大量的连续记录,占总记录数的比例很大,而某些攻击只产生一些孤立的记录,占总记录数的比例很小。针对网络数据流中属性值分布,不均匀性和网络事件发生的概率不同的情况,采用关联算法将其与数据逻辑结合起来用于检测系统。实验结果证明,设计算法的引入不仅可以提高异常检测的能力,还显著减少了规则库中规则的数量,提高了网络安全事件异常检测效率。
2.3建立整体的网络安全感知系统,提高异常检测的效率
作为网络安全态势感知系统的一部分,建立整体的网络安全感知系统主要基于netflow的异常检测。为了提高异常检测的效率,解决传统流量分析方法效率低下、单点的问题以及检测对分布式异常检测能力弱的问题。对网络的netflow数据流采用,基于高位端口信息的分布式异常检测算法实现大规模网络异常检测。
通过网络数据设计公式推导出高位端口计算结果,最后采集局域网中的数据,通过对比试验进行验证。大规模网络数据流的特点是数据持续到达、速度快、规模宏大。因此,如何在大规模网络环境下进行检测网络异常并为提供预警信息,是目前需要解决的重要问题。结合入侵检测技术和数据流挖掘技术,提出了一个大规模网络数据流频繁模式挖掘和检测算法,根据“加权欧几里得”距离进行模式匹配。
实验结果表明,该算法可以检测出网络流量异常。为增强网络抵御智能攻击的能力,提出了一种可控可管的网络智能体模型。该网络智能体能够主动识别潜在异常,及时隔离被攻击节点阻止危害扩散,并报告攻击特征实现信息共享。综合网络选择原理和危险理论,提出了一种新的网络智能体训练方法,使其在网络中能更有效的识别节点上的攻击行为。通过分析智能体与对抗模型,表明网络智能体模型能够更好的保障网络安全。
结语:
夜上海论坛 伴随着计算机和通信技术的迅速发展,伴随着网络用户需求的不断增加,计算机网络的应用越来越广泛,其规模也越来越庞大。同时,网络安全事件层出不穷,使得计算机网络面临着严峻的信息安全形势的挑战,传统的单一的防御设备或者检测设备已经无法满足安全需求。网络安全安全检测技术能够综合各方面的安全因素,从整体上动态反映网络安全状况,并对安全状况的发展趋势进行预测和预警,为增强网络安全性提供可靠的参照依据。因此,针对网络的安全态势感知研究已经成为目前网络安全领域的热点。
参考文献:
[1]沈敬彦.网络安全事件流中异常检测方法[J].重庆师专学报,2000,(4).
网络空间安全,英文名称为“Cybersecurity”,最恰当是译为“赛伯空间安全”,通俗点译为“网络空间安全”。这与信息安全(Information Security)和网络安全(Network Security)是完全不同层面的概念。名称中所谓的“网络空间”,是指与现实世界的空间对应的全新虚拟空间。也就是说,一个国家的网络空间安全,不是指这个国家的网络安全,而是指这个国家在网络空间中的安全!
夜上海论坛 正确的网络空间安全,与谬误的网络安全(或者信息安全)的内涵,有着本质的区别。除了包含的范畴之外,最核心的区别,就是一个是网络时代的视角,一个是工业时代的视角。一个是互联网的新思维模式,一个是传统的旧思维模式。两种思维模式的差异,是两种范式的差异,才是概念差异的根源。
两种范式究竟有什么根本差异?互联网范式和传统范式不同的根本在于网络空间与现实空间的不同。相比于现实空间,网络空间以光速运行,不存在边界,而且无摩擦。我们形象地把现实空间的范式称为大教堂范式,网络空间的范式称为大集市范式。前者是我们习以为常的,我们整个的社会运行体系都是基于大教堂范式;后者是正在形成中的新空间,与我们的现实和经验相比,很多规制是头脚倒置的。两种思维模式,常常是两种世界观和两种规律:比如自上而下与自下而上,集中式与自组织,控制式与动员式。我们以工业时代的传统范式去应对美国网络时代的新型范式,轻者说是牛头马嘴,重者说是鸡蛋碰石头。
由于局限于传统范式的网络安全观,将信息和网络当做问题的主体,所以我们的安全事务和视野长期分散在工信部、安全部、公安部等部委之中。而事实上,网络空间安全,对应的是现实空间的安全。对于一个国家来说,现实空间的安全主要建立在四大能力之上,就是国家的政治能力、经济能力、文化能力和军事能力;也就是表现为政治安全、经济安全、文化安全和军事安全。所以,相对应的,网络空间安全是建立在一个国家在网络空间的政治能力、经济能力、文化能力和军事能力上的。也就是说,网络空间安全的主要内容是国家在网络空间的政治安全、经济安全、文化安全和军事安全。这些安全问题岂是我们传统工业时代设置的一个部门能够胜任的。只有完成最高层面的顶层设计,将网络空间安全提升到与现实空间安全同等高度,甚至更高的高度上来制定战略、寻找对策,才可能找到方法,让各种问题迎刃而解。
网络空间的四大安全问题,政治安全、经济安全、文化安全和军事安全可以简单归结为三个战场,一个是政治和文化为主体的舆论战,一个是产业和经济为主体的市场战,还有一个是军事为主体的信息战。舆论战是正常时期的主战场,信息战是战争时期的主战场,而市场战是正常时期和非常时期都依赖的基础。舆论战比试的是网络空间的认同与动员能力,也就是网络空间政治与文化能力的较量,包括价值观、话语权、公共外交和社会动员等。市场战比试的是网络空间的标准、建设、运行与服务能力。也就是网络空间经济能力和产业能力的较量,包括硬件、软件和互联网服务等方面的竞争。信息战比试的是网络空间的控制与反控制的攻防能力,也就是网络空间军事能力的较量。
夜上海论坛 信息安全问题与互联网的发展相伴相生,在网络时代,我们一方面要享受到信息爆炸、社交便捷的福利,另一方面也需要应对信息泄露的风险。在医院的内部管理中,信息化建设已经成为一股不可逆转的发展趋势,因此,医院要想利用互联网提高管理效率,优化医疗卫生服务,就应该正视网络体系构建中存在的安全问题,并构建严密可行的管理措施,防范网络安全风险,让医疗信息、管理信息能够更好地服务于患者,确保医院的有效运行。
2医院网络安全体系构建中存在的问题
夜上海论坛 虽然网络体系的构建是医院信息化管理的必要环节,但是其在安全风险防范方面却依旧漏洞百出,使得医院的网络安全体系建设形同虚设,难以充分发挥其风险控制与防范的实际效果。具体来讲,医院网络安全体系构建中存在的问题如下:第一,医院内部系统对数据的收集与应用效果并不理想,目前多数医院对于网络系统的建设还处于起步阶段,许多数据的收集并不完整,例如电子病历的形成尚处于“模板+标签”阶段,缺乏专业化处理,影响了数据传输与共享效果,各部门之间的信息沟通不畅,“信息孤岛”的状况没有被完全打破。第二,网络安全规划缺乏投入,对信息安全的预期投入严重不足,虽然信息安全问题是医院网络信息系统构建的关键,但是从整体上来看,相关部门对于信息安全体系的构建并不积极,例如在硬件投入中缺乏预算支持,使得硬件设备一旦出现损毁就会造成大量医疗卫生信息的丢失;对软件技术的应用不到位,防火墙、加密系统的建立存在漏洞;各部门对于安全系统的认识存在偏见,在某一科室出现网络安全问题的时候则相互推诿,缺乏有效的追责与监督。第三,网络安全体系构建与实现的方案缺乏有效的落实,任何网络安全问题在没有爆发前往往都显得不那么重要,医院在网络安全体系建设中也存在这种侥幸,对安全规划的设计头头是道,但是到了具体的落实阶段却又推三阻四,影响了网络安全体系建设工作的实效性。
夜上海论坛 3医院网络安全体系构建与实现的相关对策
夜上海论坛 医院网络安全体系的构建与实现需要从硬件设备、软件系统、组织管理者三个方面入手。
夜上海论坛 3.1硬件设备安全的构建与实现
夜上海论坛 根据信息化管理的技术需要,医院的硬件设备安全管理主要包括以下内容:第一,网络布线。对于医院的信息化建设而言,网络布线不仅影响着系统的信息传递速度,更关系着信息沟通的安全,因此,相关技术人员应采取内外网物理断开的方法,对医院网络系统进行科学布线;考虑到信息安全,对于各楼宇的主干线可以采用光纤和备份光纤相结合的方式;在连接客户端的时候,应做好屏蔽处理,及时排除干扰源,保证信号强度,以及信息数据传递的有效性和完整性。第二,根据《电子信息系统机房设计规范》做好对机房的设计,如根据“电子信息系统机房的耐火等级不能低于2级”等规定做好防火安全管理;根据“主机房气流组织、风口及送回风温差”的相关数据做好防潮工作等,确保主机房能够充分发挥信息存储与传输的功能。第三,服务器、交换机的数据安全,在医院网络安全系统构建中,技术人员应对关键设备的基本性能以及冗余做好分析,并确保系统能时刻运行。为避免停电故障造成信息丢失,医院的服务器应采用不间断电源,并在出现安全故障的时候,自动接入另一个服务器完成信息备份,从而做好“双保险”,提高网络系统运行的持续性和安全性。
3.2软件安全系统的构建与实现
在网络安全系统构建中,系统软件可以通过与硬件设备的交互作用,实现对系统的控制与调度,并连接网络,实现信息的传输与存储。因此,医院在网络安全系统构建与实现中,应该不断完善软件系统,从而确保信息数据的安全。医院在软件安全系统的构建与实现上可以从以下几个方面入手:第一,设置安全口令。软件系统的登录应控制开放程度,利用安全口令对访问者的身份进行确定,在使用软件系统的过程中,口令的设置也应该提高安全系数,避免使用缺省值,保证长度不少于八位,且内容包含字母和数字及至少包含两个特殊字符。此外,为进一步确保软件系统的安全,相关部门的操作人员应对安全口令进行定期更换,提高被破译的难度。第二,安装杀毒软件。在医院的网络系统建设中,内外网的完全物理隔离是不可能的,只要存在接入外网的机会,病毒就会见缝插针对网络系统进行攻击。针对此,医院在网络安全系统构建中应该要求客户机及服务器安装杀毒软件,利用软件对病毒进行甄别与抵御,及时检测违规操作,并对高风险行为做出提示,控制病毒对网络系统的威胁。第三,应用防火墙。目前一些软件公司在技术研发中,对防火墙的设计更加严谨,医院在网络安全系统建设中,应利用方便、快捷的防火墙进行定期扫描,及时检测出危险信息,控制恶意脚本在目标计算机上的执行过程,避免外网攻击的入侵,以及信息的泄露。第四,加强对工作站的安全管理。各个工作站在使用系统的过程中,都应该利用账号、用户权限、网络访问以及文件访问等实行严格管理程序规范进行安全控制,严格监控光驱、软驱,USB接口等外来信息的接入,提高安全管理效果。
3.3组织机构的构建与实现
夜上海论坛 在医院的网络安全保障系统建设中,工作人员是落实安全措施、执行安全方案的主体。再高端的硬件设备、再完善的软件系统都需要人的操作来发挥作用。因此,医院在网络安全保障体系的建设中,应该将人的因素纳入其中,并确定、尊重其主体地位,利用安全管理制度,提高工作人员构建网络安全保障体系的能力。具体来讲:第一,建立一支强有力的安全管理小组,体现组织管理效果,并在管理小组内部做好明确分工,确保一旦出现安全问题能够迅速做出反应。第二,完善安全制度建设,对于医院网络安全管理人员而言,制度建设是规范其安全行为,提高安全方案执行效果的关键,因此医院应该从多方面做出安全规定,明确管理细则,推动安全管理人员工作的有序开展。第三,规范内部人员网络操作,根据信息安全问题的调查显示,操作者的不规范操作是造成病毒入侵,信息泄露的主要问题。因此,在组织管理中,医院应对内部人员的违规操作进行严格控制。第四,做好应急预案的制定与演练,对出现的信息安全问题应做好各部门的联动,提高应急能力,及时止损。
4结束语
总之,进入到互联网时代,信息化已经成为医院内部管理创新的基本思路,信息化的实现需要网路系统的支持,但是在网络系统构建的过程中,无处不在的安全问题使得医院的信息化建设举步维艰。针对此,医院应该从网络安全系统的建设要点出发,增加对硬件设备的投入,做好软件系统的技术应用,加强组织管理建设,进而完成医院的网络安全体系构建与实现。
参考文献:
夜上海论坛 [1]张宝伟.医院网络安全体系构建及实现方式分析[J].网络安全技术与应用,2018.