新一代防火墙技术综述
Web应用防火墙WAF技术的综述
Web应用防火墙WAF技术的综述
Web应用防火墙（WAF）是一种用于保护Web应用的安全技术。
它是一种软件或硬件设备，能够监控和过滤进入Web应用程序的所有网络流量。
WAF可以阻止攻击者利用已知漏洞、注入攻击和跨站点脚本等技术攻击Web应用，从而保护用户数据和应用程序的完整
性。
WAF的核心功能是对Web应用程序的流量进行过滤和监控。
它可以检测恶意流量和攻击，并且尝试去降低这些攻击的影响。
WAF还可以分析访问模式和多个链接请求，以帮助
确定攻击者的意图，并在发现异常行为时自动应对。
截至2021年，WAF技术迅速发展，拥有了各种各样的功能和部署模式。
以下是WAF技术的一些综述：
1. 基于规则的WAF：这种WAF使用预定义规则集阻止已知的攻击。
规则可以是开源的，如OWASP CRS，也可以是商业的。
此类WAF易于完成部署和配置，但有一些潜在的缺陷，例如容易影响Web应用程序的性能。
2. 基于机器学习的WAF：这种WAF使用机器学习算法检测网络流量并阻止攻击。
此类WAF可以适应不断变化的攻击，但是需要大量的数据和训练。
4. 云端WAF：此类WAF是一种托管式的WAF，通过SaaS模型提供。
他们可以轻松地扩展到大规模环境，并可以使用云端服务来实现基于流量分析的检测。
简述防火墙的主要技术
简述防火墙的主要技术防火墙是一种网络安全设备，用于保护计算机网络免受恶意攻击和未经授权的访问。
它利用一系列技术来检测和阻止不安全的网络流量，以确保网络的安全性和可靠性。
以下将对防火墙的主要技术进行简述。
1. 包过滤技术（Packet Filtering）：包过滤是防火墙最基本也是最常用的技术之一。
它通过检查数据包的源地址、目标地址、端口号、协议类型等信息来决定是否允许通过。
包过滤可以根据预先设定的规则来过滤流量，例如，只允许特定IP地址的数据包通过或者禁止特定端口的访问。
2. 状态检测技术（Stateful Inspection）：状态检测是包过滤技术的进一步发展。
它不仅仅根据单个数据包的信息来决定是否允许通过，还会维护一个连接的状态表来判断是否是合法的流量。
状态检测可以更好地处理复杂的网络连接，如TCP连接的建立、终止和数据传输过程。
3. 应用层网关（Application Gateway）：应用层网关是防火墙的一种高级形式，它能够深入应用层协议进行检查和过滤。
应用层网关可以分析和过滤应用层协议的数据，如HTTP、FTP、SMTP等，并根据预先定义的策略来控制应用层流量。
这种技术可以对特定应用程序进行细粒度的访问控制，提高安全性和灵活性。
4. VPN隧道技术（VPN Tunneling）：VPN隧道技术通过在公共网络上建立安全的隧道，将数据进行加密和封装，从而实现远程访问和分支机构之间的安全通信。
防火墙可以支持VPN隧道技术，允许受信任的用户通过加密通道访问内部网络资源，同时保护数据的机密性和完整性。
5. 网络地址转换（Network Address Translation，NAT）：NAT技术允许将内部网络的私有IP地址转换为公共IP地址，以实现内部网络与外部网络的通信。
防火墙可以通过NAT技术来隐藏内部网络的真实IP地址，增加网络的安全性。
此外，NAT还可以实现端口映射，将外部请求转发到内部服务器，提供互联网服务。
web应用防火墙(waf)技术的综述
求中的响应元素，对存在威胁的请求进行拦截，从而
实现对 Web 应用实现应用层的安全防护工作[3]。
WAF 可以是硬件产品或软件产品，一般架设在
根据 WAF 系统的实现方式，WAF 可以分为三类：
硬件 WAF、软件 WAF 和云 WAF。
中心将依据新增加的应用程序或新的软件模块进行
泄露、XML 外部实体、失效的访问控制、安全配置错
相应的更新、变化[4]。
误、跨站脚本、不安全的反序列化等 [2]，传统分组过滤
1 WAF 的分类
防火墙无法检测到异常流量与提供 Web 应用系统防
护。Web 应用防火墙（Web Application Firewall，以下
即可，并且可以承受较大的数据访问量。由于在物理
2.2 部署模式
层面部署在 Web 服务器之前，被绕过的可能性较低，
能有效保护后端服务器的安全。
WAF 不同部署方式，对应不同的工作原理与工作
方式。
软件 WAF 一般安装在需要防护的服务器上，以
⑴ 透明代理模式：也称为网桥代理模式，WAF 在
WAF 监听端口的方式进行请求检测和阻断，如国内的
（Wenzhou University, College of Computer Science and Artificial Intelligence, Wenzhou, Zhejiang 325035, China）
Abstract： With the extensive development of Web applications, traditional protection technologies can no longer cope with the
新一代防火墙技术综述
新一代防火墙技术综述摘要：本文首先阐述了新一代防火墙产品需具备的技术，然后分别分析了智能、嵌入式和分布式防火墙技术的概念、优点和应用。
关键词：新一代防火墙技术应用新一代防火墙是应该加强放行数据的安全性，因为网络安全的真实需要是既要保证安全，也必须保证应用的正常运行。
新一代防火墙既有包过滤的功能，又能在应用层进行代理。
较传统的防火墙来说，具有先进的过滤和代理体系，能从数据链路层到应用层进行全方位安全处理，TCP/IP协议和代理的直接相互配合，提供透明代理模式，减轻客户端的配置工作，使本系统的防欺骗能力和运行的健壮性都大大提高；除了访问控制功能外，新一代的防火墙应当还集成了其它许多安全技术，如NAT和VPN、病毒防护等、使防火墙的安全性提升到又一高度。
1 新一代防火墙技术新一代的防火墙产品具备以下技术：（l）透明的访问方式。
现在的防火墙利用了透明的代理系统技术，从而降低了系统登录固有的安全风险和出错概率。
（2）灵活的代理系统。
代理系统是一种将信息从防火墙的一侧传送到另一侧的软件模块。
采用两种代理机制：一种用于代理从内部网络到外部网络的连接；另一种用于代理从外部网络到内部网络的连接。
（3）多级过滤技术。
为保证系统的安全性和防护水平，防火墙采用了三级过滤措施，并辅以鉴别手段。
（4）网络地址转换技术。
防火墙利用NAT技术能透明地对所有内部地址做转换，使得外部网络无法了解内部网络的内部结构，同时允许内部网络使用自己编的IP源地址和专用网络，防火墙能详尽记录每一个主机的通信，确保每个分组送往正确的地址。
（5）Intemet网关技术。
由于是直接串联在网络之中，防火墙必须支持用户在Intemet互联的所有服务，同时还要防止与Iniemet服务有关的安全漏洞，故它要能够以多种安全的应用服务器来实现网关功能。
（6）安全服务器网络（SSN）。
为了适应越来越多的用户向hitemct上提供服务时对服务器的需要，新一代防火墙采用分别保护的策略对用户上网的对外服务器实施保护，它利用一张网卡将对外服务器作为一个独立网络处理，对外服务器既是内部网络的一部分，又与内部网关完全隔离，这就是安全服务器网络（SSN）技术。
防火墙技术核心技术介绍
问题：存在什么缺陷？
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防火墙体系构造（4）
➢ 筛选路由器 ➢ 双/多宿主主机 ➢ 屏蔽主机 ➢ 屏蔽子网
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➢ 堡垒主机 ➢ 双宿主机 ➢ 数据包过滤 ➢ 屏蔽路由器 ➢ 屏蔽主机 ➢ 屏蔽子网
这种措施是在内部网络和外
部网络之间建立一种被隔离旳子 网，用两台防火墙将这一子网分 别与内部网络和外部网络分开。 在诸多实现中，两个防火墙放在 子网旳两端，在子网内构成一种 “非军事区”DMZ。
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防火墙体系构造（1）
➢ 筛选路由器 ➢ 双/多宿主机 ➢ 被屏蔽主机 ➢ 被屏蔽子网
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防火墙体系构造（2）
➢ 筛选路由器 ➢ 双/多宿主机 ➢ 被屏蔽主机 ➢ 被屏蔽子网
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防火墙体系构造（3）
➢ 筛选路由器 ➢ 双/多宿主主机 ➢ 屏蔽主机 ➢ 屏蔽子网
进行规则配置，只允许外 部主机与堡垒主机通信
不允许外部主机直接访问 除堡垒主机之外旳其他主机
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防火墙术语（5）
➢ 堡垒主机 ➢ 双宿主机 ➢ 数据包过滤 ➢ 屏蔽路由器 ➢ 屏蔽主机 ➢ 屏蔽子网
当一种堡垒主机安装在内部
网络上，一般在防火墙上设置过 滤规则，并使这个堡垒主机成为 从外部网络唯一可直接到达旳主 机，即屏蔽主机。这确保了内部 网络不受未被授权旳外部顾客旳 攻击。
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防火墙术语（6）
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防火墙术语（4）
➢ 堡垒主机 ➢ 双宿主机 ➢ 数据包过滤 ➢ 筛选路由器 ➢ 屏蔽主机 ➢ 屏蔽子网
筛选路由器是防火墙最基本 旳构件。它作为内外连接旳唯一 通道，要求全部旳报文都必须在 此经过检验。
路由器上能够装基于IP层旳 报文过滤软件，实现报文过滤功 能。许多路由器本身带有报文过 滤配置选项，但一般比较简朴。
Web应用防火墙WAF技术的综述
Web应用防火墙WAF技术的综述随着Web应用的普及和重要性的不断提升，Web应用的安全性问题也越来越严重，Web 应用防火墙（Web Application Firewall，WAF）技术因此而逐渐兴起。
Web应用防火墙是一种在Web应用层次上对网络流量进行监视和过滤的安全设备，它能够检测和抵御Web应用的各种攻击，如SQL注入、跨站脚本、应用层拒绝服务攻击等。
本文将简要综述Web应用防火墙WAF技术的相关知识。
1. WAF的工作原理Web应用防火墙是一种在Web应用层次上对网络流量进行监视和过滤的安全设备，它通过拦截并检查HTTP请求和响应数据，从而检测和抵御Web应用的各种攻击。
WAF通常可以实现以下的几种功能：1.1. 签名检测WAF能够对HTTP请求和响应数据进行识别和检测，从而确保在线安全。
通过创建和维护一系列标准的签名，WAF可以比对并识别恶意请求和响应。
签名是基于HTTP协议和在线攻击历史，由专家和厂商创建，涵盖了所有已知的攻击模式。
1.2. 保护Web应用程序WAF能够保护Web应用程序不受攻击，实现数据保护。
例如，WAF可通过安装在Web 应用程序服务器前来防止SQL注入攻击。
它能够通过拦截所有进入web服务器的请求，以检测并阻止恶意内容、恶意用户及恶意流量，从而有效控制Web应用程序的安全性。
1.3. 防止恶意爬虫攻击WAF能够识别恶意爬虫，从而阻止它们的攻击。
恶意爬虫可以对Web应用程序进行大量下载、暴力攻击和其他攻击，因此需要对其进行识别和防范。
总的来说，WAF工作主要是监测和过滤所有进出Web应用程序的通信，并且使用基于规则和签名的技术来检测和阻止可能的攻击。
2. WAF技术的发展历程WAF技术源于2002年的Web应用防火墙计划，2004年市场上首次出现WAF产品。
随着网络攻击的不断升级，WAF技术的功能也不断发展，从最初的黑名单和白名单过滤、HTTP协议验证等基础功能，到防范高级攻击、提供高级预防和反欺诈等功能。
传统防火墙与下一代防火墙的对比与优劣分析
传统防火墙与下一代防火墙的对比与优劣分析防火墙作为网络安全的重要组成部分，不断发展和演进。
传统防火墙和下一代防火墙是其中的两种重要类型。
本文将针对这两种防火墙进行对比与优劣分析。
一、传统防火墙传统防火墙是较早期的一种网络安全设备。
其主要功能是通过检查传入和传出的网络数据流量，根据预定义的规则进行过滤和控制。
传统防火墙采用基于端口、协议和IP地址的规则进行过滤，可以阻止非法访问和恶意攻击。
然而，传统防火墙的功能相对较为有限，只能针对网络流量的基本特征进行控制，无法应对新型的网络威胁。
二、下一代防火墙下一代防火墙是对传统防火墙的一种全面升级和改进。
它具备更强大的功能和更高级的安全特性。
下一代防火墙不仅可以进行传统的流量过滤和控制，还可以对应用程序进行深度检测和过滤。
它可以分析网络流量中的应用层数据，并根据应用程序的特征进行识别和处理。
此外，下一代防火墙还可以进行入侵检测和防御、虚拟专网的建立和管理等高级功能。
三、对比与优劣分析1. 功能比较：传统防火墙主要进行网络流量过滤和控制，可以基于端口、协议和IP地址等特征进行规则匹配。
下一代防火墙不仅具备传统防火墙的功能，还可以进行应用层数据的识别和处理，丰富了安全防护的能力。
2. 安全性比较：传统防火墙对新型的网络威胁相对较为无力，无法有效应对复杂的攻击手法。
而下一代防火墙借助深度检测和高级功能，可以对恶意应用程序和威胁进行更加全面和精准的识别与防御。
3. 管理与可视化比较：传统防火墙的管理相对简单，主要通过命令行或图形界面进行设置和配置。
而下一代防火墙采用更加直观和友好的管理界面，可以提供更多的监控和报告功能，并支持更加灵活的策略配置。
4. 性能比较：传统防火墙的性能相对较低，对于大规模网络流量的处理能力有限。
而下一代防火墙在硬件和软件上都进行了优化，提升了性能和吞吐量，能够更好地适应高负载环境的需求。
5. 适用场景比较：传统防火墙主要适用于传统网络环境，对于拥有多种应用程序和复杂网络结构的企业来说，其安全性和功能已经无法满足需求。
Web应用防火墙WAF技术的综述
Web应用防火墙WAF技术的综述Web应用防火墙（WAF）技术是一种用于保护Web应用程序免受恶意攻击的信息安全技术。
随着网络安全威胁的不断增加，WAF技术在保护Web应用程序安全方面扮演着至关重要的角色。
本文将对WAF技术进行综述，包括其基本原理、功能特点、分类、部署方式、优缺点和发展趋势等方面的内容。
一、WAF技术的基本原理WAF技术的基本原理是通过对HTTP/HTTPS请求数据进行深度检测和分析，识别和过滤具有攻击特征的请求，从而保护Web应用程序免受各类攻击。
WAF技术可以基于正则表达式、特征码、行为分析等多种手段来识别攻击，包括SQL注入、跨站脚本攻击（XSS）、命令注入、路径遍历、拒绝服务攻击（DDoS）、会话劫持等常见攻击手段。
通过对恶意请求的拦截和过滤，WAF技术可以有效地保护Web应用程序的安全。
二、WAF技术的功能特点1. 攻击检测与防护：WAF技术可以检测和防护各种Web应用攻击，包括已知和未知的攻击手段，保护Web应用程序免受攻击。
2. 自定义策略配置：WAF技术可以根据具体的应用场景和安全需求，灵活地配置自定义的安全策略，提供精细化的安全防护。
3. 实时监控与日志记录：WAF技术可以实时监控Web流量，记录攻击事件和安全日志，并提供丰富的安全报表和分析功能，帮助管理员及时发现并应对安全威胁。
4. 集成其他安全设备：WAF技术可以与其他安全设备（如防火墙、入侵检测系统）进行集成，构建多层次的安全防护体系，提高整体安全性。
根据其部署位置和工作方式的不同，WAF技术可以分为网络型WAF和主机型WAF两种。
网络型WAF：该类WAF设备通常部署在网络边缘，作为Web应用程序与外部用户之间的安全防护设备，能够检测和拦截来自Internet的恶意攻击流量，起到“门户哨兵”的作用。
主机型WAF：该类WAF软件通常部署在Web服务器或应用服务器上，利用软件插件或Agent形式与Web服务器集成，能够直接在Web应用程序内部拦截攻击，提供更精细的应用层保护。
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新一代防火墙技术综述
摘要：本文首先阐述了新一代防火墙产品需具备的技术，然后分别分析了智能、嵌入式和分布式防火墙技术的概念、优点和应用。
关键词：新一代防火墙技术应用
新一代防火墙是应该加强放行数据的安全性，因为网络安全的真实需要是既要保证安全，也必须保证应用的正常运行。
新一代防火墙既有包过滤的功能，又能在应用层进行代理。
较传统的防火墙来说，具有先进的过滤和代理体系，能从数据链路层到应用层进行全方位安全处理，TCP/IP协议和代理的直接相互配合，提供透明代理模式，减轻客户端的配置工作，使本系统的防欺骗能力和运行的健壮性都大大提高；除了访问控制功能外，新一代的防火墙应当还集成了其它许多安全技术，如NAT和VPN、病毒防护等、使防火墙的安全性提升到又一高度。
1 新一代防火墙技术
新一代的防火墙产品具备以下技术：
（l）透明的访问方式。
现在的防火墙利用了透明的代理系统技术，从而降低了系统登录固有的安全风险和出错概率。
（2）灵活的代理系统。
代理系统是一种将信息从防火墙的一侧传送到另一侧的软件模块。
采用两种代理机制：一种用于代理从内部网络到外部网络的连接；另一种用于代理从外部网络到内部网络的连接。
（3）多级过滤技术。
为保证系统的安全性和防护水平，防火墙采用了三级过滤措施，并辅以鉴别手段。
（4）网络地址转换技术。
防火墙利用NAT技术能透明地对所有内部地址做转换，使得外部网络无法了解内部网络的内部结构，同时允许内部网络使用自己编的IP源地址和专用网络，防火墙能详尽记录每一个主机的通信，确保每个分组送往正确的地址。
（5）Intemet网关技术。
由于是直接串联在网络之中，防火墙必须支持用户在Intemet互联的所有服务，同时还要防止与Iniemet服务有关的安全漏洞，故它要能够以多种安全的应用服务器来实现网关功能。
（6）安全服务器网络（SSN）。
为了适应越来越多的用户向hitemct上提供服务时对服务器的需要，新一代防火墙采用分别保护的策略对用户上网的对外服务器实施保护，它利用一张网卡将对外服务器作为一个独立网络处理，对外服务器既是内部网络的一部分，又与内部网关完全隔离，这就是安全服务器网络（SSN）技术。
而对SSN上的主机既可单独管理，也可设置成通过FTP、Telnet
等方式从内部网上管理。
（7）用户鉴别与加密。
新一代防火墙采用一次性使用的口令系统来作为用户的鉴别手段，并实现了对邮件的加密。
（8）用户定制服务。
为了满足特定用户的特定需求，新一代防火墙在提供众多服务的同时，还为用户定制提供支持，这类选项有：通用TCP、出站UDP、FTP、SMTP等，如果某一用户需要建立一个数据库的代理，便可以利用这些支持，方便设置。
（9）审计和告警。
新一代防火墙产品采用的审计和告警功能十分健全，日志文件包括：一般信息、内核信息、核心信息、接收邮件、邮件路径、发送邮件、已收消息、己发消息、连接需求、已鉴别的访问、告警条件、管理日志、进站代理、FTP代理、出站代理、邮件服务器、域名服务器等。
此外，防火墙还在网络诊断、数据备份保全等方面具有特色。
2 智能防火墙技术
2.1概念
智能防火墙从技术特征上，是利用统计、记忆、概率和决策的智能方法来对数据进行识别，并达到访问控制的目的的。
新的数学方法，消除了匹配检查所需要的海量计算，高效发现网络行为的特征值，直接进行访问控制。
由于这些方法多是人工智能学科采用的方法，因此被称为智能防火墙。
智能防火墙的关键技术主要包括：
（l）防攻击技术。
智能防火墙能智能识别恶意数据流量，并有效地阻断恶意数据攻击。
（2）防扫描技术。
（3）包擦洗和协议正常化技术。
智能防火墙支持包擦洗技术，对IP、TCP、UDP、ICMP等协议的擦洗，实现协议的正常化，消除潜在的协议风险和攻击。
（4）AAA技术。
IPv4版本的一大缺陷是缺乏身份认证功能，所以在IPv6版本中增加了该功能。
（5）防欺骗技术。
智能防火墙提供基于MAC的访问控制机制，可以防止MAC欺骗和IP欺骗，支持MAC过滤，支持IP过滤。
（6）入侵防御技术。
智能防火墙为了解决准许放行包的安全性，对准许放行的数据进行入侵检测，并提供入侵防御保护。
2.2优点
智能防火墙成功地解决了普遍存在的拒绝服务攻击（DDOS）的问题、病毒传播问题和高级应用入侵问题，代表着防火墙的主流发展方向。
新一代智能防火墙自身的安全性较传统的防火墙有很大的提高，在特权最小化、系统最小化、内核安全、系统加固、系统优化和网络性能最大化方面，与传统防火墙相比有质的飞跃。
2.3应用
其主要应用领域主要包括：入侵防御、防范黑客攻击、防范潜在风险、防范恶意数据攻击、防范MAC欺骗和IP欺骗等几个方面。
3 嵌入式防火墙技术
3.1概念
嵌入式防火墙就是内潜于路由器或交换机的防火墙。
嵌入式防火墙是某些路由器的标准配置。
用户也可以购买防火墙模块，安装到已有的路由器或交换机中。
嵌入式防火墙也被称为阻塞点防火墙。
就本质而言，嵌入式防火墙常常是无监控状态的，它在传递信息包时并不考虑以前的连接状态。
3.2优点
嵌入式防火墙弥补并改善各类安全能力不足的企业边缘防火墙、防病毒程序、基于主机的应用程序、入侵检测告警程序以及网络代理程序而设计，它确保了企业内部与外部的网络具有以下功能：不论企业局域网的拓扑结构如何变更，防护措施都能延伸到网络边缘为网络提供保护；基于硬件、能够防范入侵的安全特性能独立于主机操作系统与其他安全性程序运行，甚至在安全性较差的宽带链路上都能实现安全移动与远程接入，可管理的执行方式使企业安全性能够被用户策略而非物理设施来进行定义。
3.3应用
防火墙安全性解决方案能够为那些需要在家访问公司局域网的远程办公用户提供了保护。
帮助企业确保网络最薄弱和未保护领域的安全，如笔记本电脑和远程PC机，实行集中式管理的嵌入式客户机方案，并实现了跨企业边缘防火墙的可靠网络连接，为企业和政府点提供天衣无缝的安全性。
4 分布式防火墙技术
4.1概念
针对传统边界防火墙的欠缺，专家提出“分布式防火墙”的概念。
从狭义上与边界防火墙产品对应来讲，分布式防火墙产品是指那些驻留在网络主机如服务器或桌面机并对主机系统自身提供安全保护的软件产品；从广义来讲，“分布式防火墙”是一种新的防火墙体系结构。
它包含以下几种类型：
（l）网络防火墙。
用于内部网和外部网之间（即传统的边界防火墙）和内部网子网之间的保护产品，后者区别于前者的一个特征是需支持内部网可能有的IP和非IP协议。
（2）主机防火墙。
对于网络中的服务器和桌面机进行防护，这些主机的物
理位置可能在内部网中，也可能在内部网外，如托管服务器或便携式计算机。
（3）中心管理。
边界防火墙只是网络中的单一设备，管理是局部的。
中心管理是分布式防火墙体系系统的核心和重要特征之一。
4.2优点
分布式防火墙克服了传统防火墙的缺陷，它的优势在于：在网络内部增加了另一层安全，有效抵御来自内部的攻击，消除网络边界上的通信瓶颈和单一故障点，支持基于加密和认证的网络应用；与拓扑无关，支持移动计算。
4.3应用
主要应用在企业的网络和服务器主机，在于堵住内部网的漏洞，解决来自企业内部网的攻击。
分布式防火墙实施在企业各个网络端点上，克服了传统防火墙的缺陷，有效地保护了主机，适应了新的网络应用的需要。
参考文献：
1.荆继武.信息安全技术教程[M].北京：中国人民公安大学出版社，2007.
2.朱衡.网络安全技术的应用与分析[J].电脑编程技巧与维护，2009（08）
3.许锋波.计算机网络安全综述[J].计算机应用工程技术，2010，6（33）。