通信网络安全体系结构概述
网络安全体系结构概述
网络安全体系结构概述引言随着互联网的迅速发展，网络安全成为了当代社会一个不可忽视的问题。
安全的网络体系结构是构建安全网络环境的基础。
本文将对网络安全体系结构进行概述，探讨其基本原则和核心组成部分。
什么是网络安全体系结构？网络安全体系结构是指一种有机的、分层次的网络安全防御系统。
它由一系列相互依存的网络安全技术和措施所组成，旨在保护网络和信息系统不受各种外部和内部威胁的攻击和损害。
网络安全体系结构需要根据实际情况和需求进行定制，以确保系统的完整性、可用性和保密性。
网络安全体系结构的基本原则网络安全体系结构的设计应遵循以下基本原则：1. 分层次原则网络安全体系结构应该由多个分层次的安全措施组成，每一层次负责特定的安全任务。
这种分层次的设计可以保证安全机制之间的相对独立，增加安全性能和可靠性。
2. 综合防御原则综合防御是网络安全体系结构的核心原则。
它包括了信息安全性、网络安全和物理安全等多个方面。
只有综合运用各种强有力的安全措施，才能有效保护系统和数据免受攻击。
3. 保密性、完整性和可用性原则网络安全体系结构应该同时保证系统的保密性、完整性和可用性。
保密性指的是防止未经授权的访问和信息泄露。
完整性要确保数据在传输和存储过程中不被篡改和破坏。
可用性是指系统能够按需进行访问和使用。
4. 及时响应和恢复原则网络安全体系结构需要设计及时响应和恢复机制，以便迅速检测和应对安全事件。
这包括实时监控、事件检测和警报通知等技术手段，以及快速恢复系统功能的备份和恢复措施。
网络安全体系结构的核心组成部分1. 边界防御边界防御是防止外部威胁入侵内部网络的第一道防线。
它包括防火墙、入侵检测和入侵防御系统（IDS/IPS）等技术手段。
防火墙用于限制网络流量，阻止未经授权的访问。
IDS/IPS能够检测和阻止入侵行为，保护系统资源和数据不受攻击。
2. 认证和访问控制认证和访问控制是网络安全体系结构中非常重要的组成部分。
它可以确保只有经过身份验证的用户才能获得系统和数据的访问权限。
网络体系结构及网络协议课件
目 录
• 网络体系结构概述 • OSI模型 • TCP/IP模型 • 网络协议详解 • 网络安全与协议 • 未来网络体系结构展望
01 网络体系结构概述
什么是网络体系结构
总结词
网络体系结构是计算机网络中各层功 能及其相互关系的集合，定义了网络 中数据传输和通信的规则。
DNS协议
总结词
域名系统，将域名转换为IP地址。
详细描述
DNS协议是互联网上用于将域名转换为IP地址的一种分布式数据库系统。通过DNS协议，用户可以在 浏览器中输入域名，而不是IP地址，来访问网站。DNS协议将域名解析为相应的IP地址，以便计算机 能够相互通信。
FTP协议
总结词
文件传输协议，用于在网络上传输文件。
远程办公 企业通过SSH协议建立安全的远程登 录通道，保证远程办公数据的安全性。
域名系统（DNS） DNS通过DNSSEC协议提供安全可靠 的域名解析服务，保护用户免受DNS 欺骗攻击。
06 未来网络体系结构展望
软件定义网络（SDN）
总结词
软件定义网络是一种新型网络体系结构，通过将网络控制与 转发分离，实现网络资源的灵活管理和调度。
DNSSEC协议
DNSSEC协议是一种DNS安全扩展协议，可以为DNS查询提供数据完 整性和源认证等安全保护。
网络安全协议的应用场景
电子商务 电子商务网站通过SSL/TLS协议对用户 提交的敏感信息进行加密传输，保证交
易数据的安全性。 虚拟专用网络（VPN） VPN通过IPsec协议建立安全的网络 连接，保护数据传输的安全性。
应用层
直接为用户提供服务，如文件传输、电子邮件和网页 浏览等。
表示层
网络安全结构内容
网络安全结构内容网络安全结构是指由多个层次组成的网络安全体系，通过各层次之间的协同作用来保护网络安全。
合理的网络安全结构可以提高网络的安全性，降低网络被攻击的风险。
下面是一个网络安全结构的例子，具体内容如下：一、边界安全层边界安全层是网络安全结构中的第一道防线，主要负责保护网络与外部环境之间的通信。
边界安全层包括了防火墙、入侵检测系统（IDS）、入侵防御系统（IPS）等。
防火墙可通过过滤不安全的流量、限制访问权限、监控网络行为等手段来防止外部攻击。
IDS和IPS能够及时发现和响应入侵行为，并采取相应的措施进行阻止。
二、网络安全设备层网络安全设备层主要负责保护网络内部设备的安全。
这一层包括入侵检测和防御系统（IDPS）、虚拟专用网络（VPN）等。
IDPS能够对网络内部的流量进行监测和分析，并可以限制和修复安全漏洞。
VPN通过加密通信、身份认证等方式来提供安全的远程访问服务。
三、身份认证和访问控制层身份认证和访问控制层主要负责用户身份的验证和访问权限的控制。
这一层包括了身份认证系统、访问控制列表（ACL）等。
身份认证系统通过验证用户的身份来确保用户的合法性，并可以通过二次认证等方式提高安全性。
ACL能够根据用户的身份和访问权限来限制用户对网络资源的访问。
四、应用安全层应用安全层主要针对网络应用和服务的安全。
这一层包括了入侵检测和防御系统（IDPS）、防病毒和反恶意软件系统等。
IDPS能够检测应用层的攻击，并采取相应的措施进行防御。
防病毒和反恶意软件系统能够及时发现和清除网络中的病毒和恶意软件，确保应用的安全可靠。
五、数据保护层数据保护层主要负责数据的保密性和完整性。
这一层包括了加密通信、数据备份和灾难恢复等手段。
加密通信能够保护数据在传输中的安全，确保数据不被窃取和篡改。
数据备份和灾难恢复能够及时恢复数据，在数据丢失或被破坏时保证业务的连续性。
六、网络监控与漏洞管理层网络监控与漏洞管理层主要负责对网络的安全状况进行监控和管理。
《网络体系结构》课件
网络安全的未来发展
人工智能在网络安 全中的应用
人工智能可用于预测网络攻击
行为，加强网络安全防御。
区块链技术的网络 安全应用
区块链技术可以确保数据的安
全性和不可篡改性，用于加强
网络安全。
云安全的挑战与解决 方案
云安全面临着数据隐私和访问 控制等挑战，而安全监控和加 密技术则是解决这些挑战的关 键。
网络安全Байду номын сангаас决方案
谢谢观看！下次再见
网络体系结构的 演变
网络体系结构的演变从早期的单一主机到分布式计算，从 局域网演变到互联网，从传统的中心化体系结构到边缘计 算。
网络体系结构的演变
单一主机
网络仅由单一主机 组成
互联网
连接全球各地网络
边缘计算
在数据源附近进行 计算
分布式计算
多台计算机共同完 成任务
● 02
第2章 OSI参考模型
OSI参考模型概 述
防火墙
用于控制网络流量， 保护内部网络免受
外部攻击
加密技术
用于保护数据的机 密性和完整性
入侵检测系统
监控网络流量，及 时发现异常行为
01 网络攻击
包括DDoS攻击、恶意软件、黑客攻击等
02 数据泄露
包括敏感数据泄露、隐私泄露等
03 合规要求
如GDPR、HIPAA等要求的合规性
网络安全的未来发展
未来，人工智能将被广泛应用于网络安全领域，帮助提高网 络安全的智能化水平。区块链技术的发展也将为网络安全带 来更多创新。同时，云安全将面临挑战，但也必将迎来更多 解决方案。
网络体系结构的分类
分布式体系结 构
多个网络间互相连 接
对等体系结构
网络安全体系结构
网络安全体系结构信息安全系统是基于OSI网络模型，通过安全机制和安全服务达成信息安全的系统。
安全机制是提供某些安全服务，利用各种安全技术和技巧，形成的一个较为完善的结构体系。
安全服务是从网络中的各个层次提供信息应用系统需要的安全服务支持。
网络模型、安全机制、安全服务应用到一起会产生信息系统需要的安全空间，安全空间包括五大属性：认证、权限、完整、加密、不可否认。
安全机制的主要内容：1.基础设施实体安全。
机房、场地、设施、动力系统、安全预防和恢复等物理上的安全。
2.平台安全。
操作系统漏洞检测和修复、网络基础设施漏洞检测与修复、通用基础应用程序漏洞检测与修复、网络安全产品部署，这些是软件环境平台的安全。
3.数据安全。
涉及数据的物理载体、数据本身权限、数据完整可用、数据监控、数据备份存储。
4.通信安全。
涉及通信线路基础设施、网络加密、通信加密、身份鉴别、安全通道和安全协议漏洞检测等。
5.应用安全。
涉及业务的各项内容，程序安全性测试、业务交互防抵赖测试、访问控制、身份鉴别、备份恢复、数据一致性、数据保密性、数据可靠性、数据可用性等业务级别的安全机制内容。
6.运行安全。
涉及程序应用运行之后的维护安全内容，包括应急处置机制、网络安全监测、网络安全产品运行监测、定期检查评估、系统升级补丁提供、最新安全漏洞和通报、灾难恢复机制、系统改造、网络安全技术咨询等。
7.管理安全。
涉及应用使用到的各种资源，包括人员、培训、应用系统、软件、设备、文档、数据、操作、运行、机房等。
8.授权和审计安全。
授权安全是向用户和应用程序提供权限管理和授权服务，负责向业务应用系统系统授权服务管理、用户身份到应用授权的映射功能。
审计安全是信息安全系统必须支持的功能特性，主要是检查网络内活动用户、侦测潜在威胁、统计日常运行状况、异常事件和突发事件的事后分析、辅助侦查取证。
9.安全防范体系。
企业信息安全资源综合管理，含六项功能：预警、保护、检测、反应、回复、反击。
osi 安全体系结构概念
osi 安全体系结构概念
OSI（Open Systems Interconnection）是指国际标准化组织（ISO）所制定的一个用于计算机网络体系结构的参考模型。
OSI安全体系结构是在此模型基础上发展起来的。
OSI安全体系结构概念是指在计算机网络中，为了保护通信数据的机密性、完整性、可用性和可靠性，而设计的一系列安全机制和协议。
它定义了在网络通信中需要考虑的安全问题，并提供了一种层次化的方法来解决这些问题。
OSI安全体系结构主要包含以下几个部分：
1. 数据加密和解密：用于保护通信数据的机密性，使用密码算法对数据进行加密和解密，以防止未经授权的用户访问数据。
2. 访问控制：用于保护网络资源的完整性，控制用户对网络资源的访问权限，防止未经授权的用户修改、删除或篡改数据。
3. 身份认证：通过验证用户的身份来保证通信数据的可信度，防止被冒充或伪造身份的用户对网络进行攻击。
4. 数据完整性检查：用于确保通信数据在传输过程中没有被篡改或损坏。
5. 安全审计：使用日志记录和审计技术来检查网络中发生的安全事件，以及对安全事件的响应情况。
通过在每一层上实施适当的安全机制，OSI安全体系结构可以提供全面的网络安全保护，并且在多层次的安全控制下提供更高的安全性。
计算机网络安全技术-网络安全体系结构
安全服务：可用的安全功能。 安全机制：安全机制的实现方法。 OSI安全管理方式。
2.2.1 安全服务
安全服务主要包括以下内容：
认证服务。 访问控制服务。 数据保密服务。 数据完整性服务。 抗抵赖性服务。
3．传输层（TCP/IP）安全协议
TCP存在的主要安全问题。 UDP存在的主要安全问题。
4．应用层安全协议
由于它是基于底下各层基础之上的，下层的安全缺
陷就会导致应用层的安全崩溃。此外，各应用层协议层自
身也存在许多安全问题，如Telnet、FTP、SMTP等应用 协议缺乏认证和保密措施。
主要有以下几方面的问题。
需求、风险、代价平衡分析的原则。
综合性、整体性原则。 一致性原则。 易操作性原则。 适应性、灵活性原则。 多重保护原则。
2.2 OSI/ISO7498-2网络安全体系结构
图2-2 ISO7498-2安全架构三维图
网络安全对于保障网络的正常使用和运行起着重要作用， 但是目前网络安全的研究还不成熟，网络安全体系结构并不 统一。到目前为止，只有ISO提出了一个抽象的体系结构，它 对网络安全系统的开发有一定的指导意义，现在的许多网络 安全模型都是参照此来开发和研制的。
第2章 网络安全体系结构
2.1 安全体系结构 2.2 OSI/ISO7498-2网络安全体系结构 2.3 基于TCP/IP的网络安全体系结构 2.4 IPDRRR安全模型 2.5 网络安全解决方案防范建议
2.1 安全体系结构
安全策略
用户责任 病毒 防治 计算机网络安全
信息 服务
网络安全体系结构及协议
2.1.3 协议的交互
1．应用程序协议 2．传输协议 3．网间协议 4．网络访问协议
5
2.1.4 技术无关协议
网络协议描述的是网络通信期间实现的功能。在 面对面交谈的示例中，通信的一项协议可能会规 定，为了发出交谈结束的信号，发言者必须保持 沉默两秒钟。但是，这项协议并没有规定发言者 在这两秒钟内应该如何保持沉默。协议通常都不 会说明如何实现特定的功能。通过仅仅说明特定 通信规则所需要的功能是什么，而并不规定这些 规则应该如何实现，特定协议的实现就可以与技 术无关。
因特网协议通常又称为TCP/IP协议。
应用层 传输层 网络层 网络接口层 图 2-15 TC P/IP 协 议 分 层
29
网络接口层实际上包含OSI模型的物理层和链 路层，TCP/IP并未对这两层进行定义，它支 持现有的各种底层网络技术和标准。该层涉及 操作系统中的设备驱动程序和网络接口卡。
27
3．安全管理 为了更有效地运用安全服务，需要有其他措施来
支持它们的操作，这些措施即为安全管理。安全 管理是对安全服务和安全机制进行管理，把管理 信息分配到有关的安全服务和安全机制中去，并 收集与它们的操作有关的信息。 分为 系统安全管理 安全服务管理 安全机制管 理 4．安全层次
28
2.3 TCP/IP参考模型及其安全体系
分层可以屏蔽下层的变化，新的底层技术的引 入，不会对上层的应用协议产生影响。
协议的实现要落实到一个个具体的硬件模块 和软件模块上，在网络中将这些实现特定功 能的模块称为实体（Entity）。
如图2-2所示，两个结点之间的通信体现为 两个结点对等层（结点A的N+1层与结点B的 N+1层）之间遵从本层协议的通信。
数据链路层协议的代表包括：SDLC、HDLC、 PPP、STP、帧中继等。
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• 内容安全：
• 更高层次的安全要求，由于电信网的国家基础设施地位，要求对 网络中信息的传播行为以及信息内容达到可控性，防止和控制非 法、有害的信息的传播，维护社会道德、国家法规和人民利益。
电信网安全内涵的演进
•
传统的电信网以传输和交换为主，强调网络的可用性和可 网络的优劣判据主要考虑业务质量和网络资源利用效率。
• 电信网向NGN演进，软交换技术选择了IP网作为承载网
• 信令网与传输网用同一张网进行承载
• 承载网的安全变得非常重要。不仅要强调业务的可用性和 要强调承载网的可靠性和生存性，而且要保证信息传递的 密性和不可否认性。
传输
• 管理网络
网络层 链路层 物理层
同信管
步令理 网网网
• 电话业务系统 • 数据业务系统 • 图像业务系统。
1）媒体网络：对应于计算机网络中的通信子网，是传 体网络，涵盖了计算机网络低三层功能。 媒体网络需要同步网络、信令网络和管理网络支持， 述功能。
2）同步网络：向媒体网络和其他网络提供定时的同步
恶意控制和破坏电信网络的支持网络
• 支持网络是电信网络的网络安全薄弱环节。通过在支持网络中设置木 马，在必要时启动破坏作用，通过对于电信网络的支持系统的软破坏， 使得电信网络全面瘫痪：
• 恶意控制和破坏同步网； • 恶意控制和破坏信令网； • 恶意控制和破坏管理网。
破坏电信网络设施
• 直接破坏电信网络设施，使得电信网络永久性功能失效：
• 例如
• 传统的电话网络采用TDM专线传输，面向连接的通道 • 采用IP技术进行通信后，无连接性，不对源地址进行认证
• 因此电信网络安全需要把承载网放到与信令网同等重要的 基于IP技术的电信网络安全。
• 网络边界模糊 • “网络安全”的定义大多专注于指计算机系统
• 例如：
• 防火墙技术通过安全策略的设置把电信网络与计算机局域 系统隔离开，保护了计算机系统的安全，但是电信网络的 力了。
1、第一种网络攻击― 非法利用
非法骚扰和插播
• 敌人通过合法用户接口，利用我电信网络资源， 骚扰和欺骗合法用户，不破坏网络：
• 电话政治骚扰； • 电话和数据商业骚扰； • 电话和数据欺骗犯罪； • 广播电视敌对政治煽动插播； • 虚伪广告、色情宣传、垃圾邮件、商业欺骗广播。
2、第二种网络攻击― 秘密侦测
秘密侦听通常 通信：
• 经济信息侦听； • 政治信息侦听； • 军事信息侦听； • 政府高层信息侦听。
2、第二种网络攻击― 秘密侦测
通过电信网络侦测信息系统
• 利用电信网络作为通路，侦测信息系统，不破坏 电信网络：
• 通过电信网络侦测计算机系统； • 通过电信网络侦测各种信息业务系统； • 通过电磁波辐射接收侦测信息。
电信网络的网络对抗模型
电信网络典型攻击
1、第一种网络攻击― 非法利用
秘密使用网络资源
• 敌人秘密利用我电信网络资源，占用通信容量， 不骚扰合法用户，不破坏网络资源：
• 平时国内敌人之间秘密通信； • 平时和战时国内外敌人之间秘密通信； • 战时敌人之间秘密通信。
• 例如普通的有线 电视用户，通过破解机顶盒密码和节 目加密信息，不缴费却接收付费电视节目信号，造成 运营商大量收视费的流失，
3、第三种网络攻击― 恶意破坏
电磁干扰
• 通常针对无线传输系统，严重时影响整个电信网络：
• 施放常规电磁干扰，劣化或阻断电磁信号传输； • 施放强电磁脉冲干扰，击毁电信网络设备的电子器件。
恶意业务量拥塞电信网络
• 秘密制造虚伪的大话务量，拥塞电信网络； • 释放蠕虫病毒，拥塞电信网络。
3、第三种网络攻击― 恶意破坏
通信网络安全体系结构 概述
2020年4月18日星期六
一、国家通信网络安全防护
国家公用通信网包括通常所说的基础电信网络（ 、移动通信网、公用互联网和卫星通信网等基础电信 2.1.1电信网络安全对抗体系结构； 2.1.2电信网络典型攻击； 2.1.3网络防卫。
• 通信 communication
• 按照一致同意的约定传递信息
信息系统的安全问题的来源
信
信息基础设施
息
系
统
信息业务系统
电信网络 计算机网络 计算机系统
电话网 数据网 计算机网络
信息传递
安
信息传递和处理
全 问
题
信息处理和执行应用
广播电视网
网络安全优劣概念
• 非法利用和阻止非法利用电信网络的难易程度 • 侦测和防止侦测电信网络的难易程度 • 恶意破坏和恢复破坏电信网络的难易程度
• 电信 telecommunication
• 电信是利用有线、无线、光或其他电磁系统，传输、发送 号、书写件、影像和声音或其他任何承载情报的媒体的信
会议
通信
传递信息
书报
电信
文娱 邮政
其他
利用电磁系统传 输信号
一、电信网络的网络安全对抗体系结构
电信网络组成
• 媒体网络
寻址
• 同步网络
复接
• 信令网络
3）信令网络：对于用户终端和媒体网络进行实时控制 网络实现信号寻址与交换功能。
4）管理网络：对于整体电信网络实施管理与控制，实 、配置管理、性能管理、账务管理、安全管理。
5）在电信网络平台之上建设有各类业务系统，直接提 的系统，包括用户终端和用户驻地网络，主要有：电 、数据业务系统和图像业务系统。
• 破坏节点设施； • 破坏链路设施； • 破坏电源设施。
网络防卫
1.第一种网络防卫― 技术机理防卫
安全层次结构
• 物理安全：
• 电信网安全最根本的保障，对应于网络基础设施和设备的可靠性 以及网络运营大环境的保护，包括了网络拓扑结构等技术因素。
• 系统安全：
• 电信网络基础设施之上的运营系统，例如承载网技术、交换技术 等，从技术上保障网络安全运营和服务提供的有效性和网络的可 控性。
• 信息安全：
关于电信网络对抗攻击
• 非法利用网络资源― 对于可控性的攻击； • 秘密侦测网络资源― 对于机密性的攻击； • 恶意破坏网络资源― 对于可用性的攻击。
关于电信网络对抗防卫
• 电信网络机理防卫； • 电信网络实现技术防卫； • 工程应用防卫； • 运营管理防卫。
一、电信网络的网络安全对抗体系结构