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關鍵詞:網絡安全;異常檢測;方案
網絡安全事件異常檢測問題方案,基于網絡安全事件流中頻繁情節發展的研究之上。定義網絡安全異常事件檢測模式,提出網絡頻繁密度概念,針對網絡安全異常事件模式的間隔限制,利用事件流中滑動窗口設計算法,對網絡安全事件流中異常檢測進行探討。但是,由于在網絡協議設計上對安全問題的忽視以及在管理和使用上的不健全,使網絡安全受到嚴重威脅。本文通過針對網絡安全事件流中異常檢測流的特點的探討分析,對此加以系統化的論述并找出合理經濟的解決方案。
1、建立信息安全體系統一管理網絡安全
在綜合考慮各種網絡安全技術的基礎上,網絡安全事件流中異常檢測在未來網絡安全建設中應該采用統一管理系統進行安全防護。直接采用網絡連接記錄中的基本屬性,將基于時間的統計特征屬性考慮在內,這樣可以提高系統的檢測精度。
1.1網絡安全帳號口令管理安全系統建設
終端安全管理系統擴容,擴大其管理的范圍同時考慮網絡系統擴容。完善網絡審計系統、安全管理系統、網絡設備、安全設備、主機和應用系統的部署,采用高新技術流程來實現。采用信息化技術管理需要帳號口令,有效地實現一人一帳號和帳號管理流程安全化。此階段需要部署一套帳號口令統一管理系統,對所有帳號口令進行統一管理,做到職能化、合理化、科學化。
信息安全建設成功結束后,全網安全基本達到規定的標準,各種安全產品充分發揮作用,安全管理也到位和正規化。此時進行安全管理建設,主要完善系統體系架構圖編輯,加強系統平臺建設和專業安全服務。體系框架中最要的部分是平臺管理、賬號管理、認證管理、授權管理、審計管理,本階段可以考慮成立安全管理部門,聘請專門的安全服務顧問,建立信息安全管理體系,建立PDCA機制,按照專業化的要求進行安全管理通過系統的認證。
邊界安全和網絡安全建設主要考慮安全域劃分和加強安全邊界防護措施,重點考慮Internet外網出口安全問題和各節點對內部流量的集中管控。因此,加強各個局端出口安全防護,并且在各個節點位置部署入侵檢測系統,加強對內部流量的檢測。主要采用的技術手段有網絡邊界隔離、網絡邊界入侵防護、網絡邊界防病毒、內容安全管理等。
1.2綜合考慮和解決各種邊界安全技術問題
隨著網絡病毒攻擊越來越朝著混合性發展的趨勢,在網絡安全建設中采用統一管理系統進行邊界防護,考慮到性價比和防護效果的最大化要求,統一網絡管理系統是最適合的選擇。在各分支節點交換和部署統一網絡管理系統,考慮到以后各節點將實現INITERNET出口的統一,要充分考慮分支節點的internet出口的深度安全防御。采用了UTM統一網絡管理系統,可以實現對內部流量訪問業務系統的流量進行集中的管控,包括進行訪問控制、內容過濾等。
網絡入侵檢測問題通過部署UTM產品可以實現靜態的深度過濾和防護,保證內部用戶和系統的安全。但是安全威脅是動態變化的,因此采用深度檢測和防御還不能最大化安全效果,為此建議采用入侵檢測系統對通過UTM的流量進行動態的檢測,實時發現其中的異常流量。在各個分支的核心交換機上將進出流量進行集中監控,通過入侵檢測系統管理平臺將入侵檢測系統產生的事件進行有效的呈現,從而提高安全維護人員的預警能力。
1.3防護IPS入侵進行internet出口位置的整合
防護IPS入侵進行internet出口位置的整合,可以考慮將新增的服務器放置到服務器區域。同時在核心服務器區域邊界位置采用入侵防護系統進行集中的訪問控制和綜合過濾,采用IPS系統可以預防服務器因為沒有及時添加補丁而導致的攻擊等事件的發生。
在整合后的internet邊界位置放置一臺IPS設備,實現對internet流量的深度檢測和過濾。安全域劃分和系統安全考慮到自身業務系統的特點,為了更好地對各種服務器進行集中防護和監控,將各種業務服務器進行集中管控,并且考慮到未來發展需要,可以將未來需要新增的服務器進行集中放置,這樣我們可以保證對服務器進行同樣等級的保護。在接入交換機上劃出一個服務器區域,前期可以將已有業務系統進行集中管理。
2、科學化進行網絡安全事件流中異常檢測方案的探討
網絡安全事件本身也具有不確定性,在正常和異常行為之間應當有一個平滑的過渡。在網絡安全事件檢測中引入模糊集理論,將其與關聯規則算法結合起來,采用模糊化的關聯算法來挖掘網絡行為的特征,從而提高系統的靈活性和檢測精度。異常檢測系統中,在建立正常模式時必須盡可能多得對網絡行為進行全面的描述,其中包含出現頻率高的模式,也包含低頻率的模式。
2.1基于網絡安全事件流中頻繁情節方法分析
針對網絡安全事件流中異常檢測問題,定義網絡安全異常事件模式為頻繁情節,主要基于無折疊出現的頻繁度研究,提出了網絡安全事件流中頻繁情節發現方法,該方法中針對事件流的特點,提出了頻繁度密度概念。針對網絡安全異常事件模式的時間間隔限制,利用事件流中滑動窗口設計算法。針對復合攻擊模式的特點,對算法進行實驗證明網絡時空的復雜性、漏報率符合網絡安全事件流中異常檢測的需求。
傳統的挖掘定量屬性關聯規則算法,將網絡屬性的取值范圍離散成不同的區間,然后將其轉化為“布爾型”關聯規則算法,這樣做會產生明顯的邊界問題,如果正常或異常略微偏離其規定的范圍,系統就會做出錯誤的判斷。在基于網絡安全事件流中頻繁情節方法分析中,建立網絡安全防火墻,在網絡系統的內部和外網之間構建保護屏障。針對事件流的特點,利用事件流中滑動窗口設計算法,采用復合攻擊模式方法,對算法進行科學化的測試。
2.2采用系統連接方式檢測網絡安全基本屬性
在入侵檢測系統中,直接采用網絡連接記錄中的基本屬性,其檢測效果不理想,如果將基于時間的統計特征屬性考慮在內,可以提高系統的檢測精度。網絡安全事件流中異常檢測引入數據化理論,將其與關聯規則算法結合起來,采用設計化的關聯算法來挖掘網絡行為的特征,從而提高系統的靈活性和檢測精度。異常檢測系統中,在建立正常的數據化模式盡可能多得對網絡行為進行全面的描述,其中包含出現頻率高的模式,也包含低頻率的模式。
在網絡安全數據集的分析中,發現大多數屬性值的分布較稀疏,這意味著對于一個特定的定量屬性,其取值可能只包含它的定義域的一個小子集,屬性值分布也趨向于不均勻。這些統計特征屬性大多是定量屬性,傳統的挖掘定量屬性關聯規則的算法是將屬性的取值范圍離散成不同的區間,然后將其轉化為布爾型關聯規則算法,這樣做會產生明顯的邊界問題,如果正常或異常略微偏離其規定的范圍,系統就會做出錯誤的判斷。網絡安全事件本身也具有模糊性,在正常和異常行為之間應當有一個平滑的過渡。
另外,不同的攻擊類型產生的日志記錄分布情況也不同,某些攻擊會產生大量的連續記錄,占總記錄數的比例很大,而某些攻擊只產生一些孤立的記錄,占總記錄數的比例很小。針對網絡數據流中屬性值分布,不均勻性和網絡事件發生的概率不同的情況,采用關聯算法將其與數據邏輯結合起來用于檢測系統。實驗結果證明,設計算法的引入不僅可以提高異常檢測的能力,還顯著減少了規則庫中規則的數量,提高了網絡安全事件異常檢測效率。
2.3建立整體的網絡安全感知系統,提高異常檢測的效率
作為網絡安全態勢感知系統的一部分,建立整體的網絡安全感知系統主要基于netflow的異常檢測。為了提高異常檢測的效率,解決傳統流量分析方法效率低下、單點的問題以及檢測對分布式異常檢測能力弱的問題。對網絡的netflow數據流采用,基于高位端口信息的分布式異常檢測算法實現大規模網絡異常檢測。
通過網絡數據設計公式推導出高位端口計算結果,最后采集局域網中的數據,通過對比試驗進行驗證。大規模網絡數據流的特點是數據持續到達、速度快、規模宏大。因此,如何在大規模網絡環境下進行檢測網絡異常并為提供預警信息,是目前需要解決的重要問題。結合入侵檢測技術和數據流挖掘技術,提出了一個大規模網絡數據流頻繁模式挖掘和檢測算法,根據“加權歐幾里得”距離進行模式匹配。
實驗結果表明,該算法可以檢測出網絡流量異常。為增強網絡抵御智能攻擊的能力,提出了一種可控可管的網絡智能體模型。該網絡智能體能夠主動識別潛在異常,及時隔離被攻擊節點阻止危害擴散,并報告攻擊特征實現信息共享。綜合網絡選擇原理和危險理論,提出了一種新的網絡智能體訓練方法,使其在網絡中能更有效的識別節點上的攻擊行為。通過分析智能體與對抗模型,表明網絡智能體模型能夠更好的保障網絡安全。
結語:
伴隨著計算機和通信技術的迅速發展,伴隨著網絡用戶需求的不斷增加,計算機網絡的應用越來越廣泛,其規模也越來越龐大。同時,網絡安全事件層出不窮,使得計算機網絡面臨著嚴峻的信息安全形勢的挑戰,傳統的單一的防御設備或者檢測設備已經無法滿足安全需求。網絡安全安全檢測技術能夠綜合各方面的安全因素,從整體上動態反映網絡安全狀況,并對安全狀況的發展趨勢進行預測和預警,為增強網絡安全性提供可靠的參照依據。因此,針對網絡的安全態勢感知研究已經成為目前網絡安全領域的熱點。
參考文獻:
[1]沈敬彥.網絡安全事件流中異常檢測方法[J].重慶師專學報,2000,(4).
網絡空間安全,英文名稱為“Cybersecurity”,最恰當是譯為“賽伯空間安全”,通俗點譯為“網絡空間安全”。這與信息安全(Information Security)和網絡安全(Network Security)是完全不同層面的概念。名稱中所謂的“網絡空間”,是指與現實世界的空間對應的全新虛擬空間。也就是說,一個國家的網絡空間安全,不是指這個國家的網絡安全,而是指這個國家在網絡空間中的安全!
正確的網絡空間安全,與謬誤的網絡安全(或者信息安全)的內涵,有著本質的區別。除了包含的范疇之外,最核心的區別,就是一個是網絡時代的視角,一個是工業時代的視角。一個是互聯網的新思維模式,一個是傳統的舊思維模式。兩種思維模式的差異,是兩種范式的差異,才是概念差異的根源。
兩種范式究竟有什么根本差異?互聯網范式和傳統范式不同的根本在于網絡空間與現實空間的不同。相比于現實空間,網絡空間以光速運行,不存在邊界,而且無摩擦。我們形象地把現實空間的范式稱為大教堂范式,網絡空間的范式稱為大集市范式。前者是我們習以為常的,我們整個的社會運行體系都是基于大教堂范式;后者是正在形成中的新空間,與我們的現實和經驗相比,很多規制是頭腳倒置的。兩種思維模式,常常是兩種世界觀和兩種規律:比如自上而下與自下而上,集中式與自組織,控制式與動員式。我們以工業時代的傳統范式去應對美國網絡時代的新型范式,輕者說是牛頭馬嘴,重者說是雞蛋碰石頭。
由于局限于傳統范式的網絡安全觀,將信息和網絡當做問題的主體,所以我們的安全事務和視野長期分散在工信部、安全部、公安部等部委之中。而事實上,網絡空間安全,對應的是現實空間的安全。對于一個國家來說,現實空間的安全主要建立在四大能力之上,就是國家的政治能力、經濟能力、文化能力和軍事能力;也就是表現為政治安全、經濟安全、文化安全和軍事安全。所以,相對應的,網絡空間安全是建立在一個國家在網絡空間的政治能力、經濟能力、文化能力和軍事能力上的。也就是說,網絡空間安全的主要內容是國家在網絡空間的政治安全、經濟安全、文化安全和軍事安全。這些安全問題豈是我們傳統工業時代設置的一個部門能夠勝任的。只有完成最高層面的頂層設計,將網絡空間安全提升到與現實空間安全同等高度,甚至更高的高度上來制定戰略、尋找對策,才可能找到方法,讓各種問題迎刃而解。
網絡空間的四大安全問題,政治安全、經濟安全、文化安全和軍事安全可以簡單歸結為三個戰場,一個是政治和文化為主體的輿論戰,一個是產業和經濟為主體的市場戰,還有一個是軍事為主體的信息戰。輿論戰是正常時期的主戰場,信息戰是戰爭時期的主戰場,而市場戰是正常時期和非常時期都依賴的基礎。輿論戰比試的是網絡空間的認同與動員能力,也就是網絡空間政治與文化能力的較量,包括價值觀、話語權、公共外交和社會動員等。市場戰比試的是網絡空間的標準、建設、運行與服務能力。也就是網絡空間經濟能力和產業能力的較量,包括硬件、軟件和互聯網服務等方面的競爭。信息戰比試的是網絡空間的控制與反控制的攻防能力,也就是網絡空間軍事能力的較量。
信息安全問題與互聯網的發展相伴相生,在網絡時代,我們一方面要享受到信息爆炸、社交便捷的福利,另一方面也需要應對信息泄露的風險。在醫院的內部管理中,信息化建設已經成為一股不可逆轉的發展趨勢,因此,醫院要想利用互聯網提高管理效率,優化醫療衛生服務,就應該正視網絡體系構建中存在的安全問題,并構建嚴密可行的管理措施,防范網絡安全風險,讓醫療信息、管理信息能夠更好地服務于患者,確保醫院的有效運行。
2醫院網絡安全體系構建中存在的問題
雖然網絡體系的構建是醫院信息化管理的必要環節,但是其在安全風險防范方面卻依舊漏洞百出,使得醫院的網絡安全體系建設形同虛設,難以充分發揮其風險控制與防范的實際效果。具體來講,醫院網絡安全體系構建中存在的問題如下:第一,醫院內部系統對數據的收集與應用效果并不理想,目前多數醫院對于網絡系統的建設還處于起步階段,許多數據的收集并不完整,例如電子病歷的形成尚處于“模板+標簽”階段,缺乏專業化處理,影響了數據傳輸與共享效果,各部門之間的信息溝通不暢,“信息孤島”的狀況沒有被完全打破。第二,網絡安全規劃缺乏投入,對信息安全的預期投入嚴重不足,雖然信息安全問題是醫院網絡信息系統構建的關鍵,但是從整體上來看,相關部門對于信息安全體系的構建并不積極,例如在硬件投入中缺乏預算支持,使得硬件設備一旦出現損毀就會造成大量醫療衛生信息的丟失;對軟件技術的應用不到位,防火墻、加密系統的建立存在漏洞;各部門對于安全系統的認識存在偏見,在某一科室出現網絡安全問題的時候則相互推諉,缺乏有效的追責與監督。第三,網絡安全體系構建與實現的方案缺乏有效的落實,任何網絡安全問題在沒有爆發前往往都顯得不那么重要,醫院在網絡安全體系建設中也存在這種僥幸,對安全規劃的設計頭頭是道,但是到了具體的落實階段卻又推三阻四,影響了網絡安全體系建設工作的實效性。
3醫院網絡安全體系構建與實現的相關對策
醫院網絡安全體系的構建與實現需要從硬件設備、軟件系統、組織管理者三個方面入手。
3.1硬件設備安全的構建與實現
根據信息化管理的技術需要,醫院的硬件設備安全管理主要包括以下內容:第一,網絡布線。對于醫院的信息化建設而言,網絡布線不僅影響著系統的信息傳遞速度,更關系著信息溝通的安全,因此,相關技術人員應采取內外網物理斷開的方法,對醫院網絡系統進行科學布線;考慮到信息安全,對于各樓宇的主干線可以采用光纖和備份光纖相結合的方式;在連接客戶端的時候,應做好屏蔽處理,及時排除干擾源,保證信號強度,以及信息數據傳遞的有效性和完整性。第二,根據《電子信息系統機房設計規范》做好對機房的設計,如根據“電子信息系統機房的耐火等級不能低于2級”等規定做好防火安全管理;根據“主機房氣流組織、風口及送回風溫差”的相關數據做好防潮工作等,確保主機房能夠充分發揮信息存儲與傳輸的功能。第三,服務器、交換機的數據安全,在醫院網絡安全系統構建中,技術人員應對關鍵設備的基本性能以及冗余做好分析,并確保系統能時刻運行。為避免停電故障造成信息丟失,醫院的服務器應采用不間斷電源,并在出現安全故障的時候,自動接入另一個服務器完成信息備份,從而做好“雙保險”,提高網絡系統運行的持續性和安全性。
3.2軟件安全系統的構建與實現
在網絡安全系統構建中,系統軟件可以通過與硬件設備的交互作用,實現對系統的控制與調度,并連接網絡,實現信息的傳輸與存儲。因此,醫院在網絡安全系統構建與實現中,應該不斷完善軟件系統,從而確保信息數據的安全。醫院在軟件安全系統的構建與實現上可以從以下幾個方面入手:第一,設置安全口令。軟件系統的登錄應控制開放程度,利用安全口令對訪問者的身份進行確定,在使用軟件系統的過程中,口令的設置也應該提高安全系數,避免使用缺省值,保證長度不少于八位,且內容包含字母和數字及至少包含兩個特殊字符。此外,為進一步確保軟件系統的安全,相關部門的操作人員應對安全口令進行定期更換,提高被破譯的難度。第二,安裝殺毒軟件。在醫院的網絡系統建設中,內外網的完全物理隔離是不可能的,只要存在接入外網的機會,病毒就會見縫插針對網絡系統進行攻擊。針對此,醫院在網絡安全系統構建中應該要求客戶機及服務器安裝殺毒軟件,利用軟件對病毒進行甄別與抵御,及時檢測違規操作,并對高風險行為做出提示,控制病毒對網絡系統的威脅。第三,應用防火墻。目前一些軟件公司在技術研發中,對防火墻的設計更加嚴謹,醫院在網絡安全系統建設中,應利用方便、快捷的防火墻進行定期掃描,及時檢測出危險信息,控制惡意腳本在目標計算機上的執行過程,避免外網攻擊的入侵,以及信息的泄露。第四,加強對工作站的安全管理。各個工作站在使用系統的過程中,都應該利用賬號、用戶權限、網絡訪問以及文件訪問等實行嚴格管理程序規范進行安全控制,嚴格監控光驅、軟驅,USB接口等外來信息的接入,提高安全管理效果。
3.3組織機構的構建與實現
在醫院的網絡安全保障系統建設中,工作人員是落實安全措施、執行安全方案的主體。再高端的硬件設備、再完善的軟件系統都需要人的操作來發揮作用。因此,醫院在網絡安全保障體系的建設中,應該將人的因素納入其中,并確定、尊重其主體地位,利用安全管理制度,提高工作人員構建網絡安全保障體系的能力。具體來講:第一,建立一支強有力的安全管理小組,體現組織管理效果,并在管理小組內部做好明確分工,確保一旦出現安全問題能夠迅速做出反應。第二,完善安全制度建設,對于醫院網絡安全管理人員而言,制度建設是規范其安全行為,提高安全方案執行效果的關鍵,因此醫院應該從多方面做出安全規定,明確管理細則,推動安全管理人員工作的有序開展。第三,規范內部人員網絡操作,根據信息安全問題的調查顯示,操作者的不規范操作是造成病毒入侵,信息泄露的主要問題。因此,在組織管理中,醫院應對內部人員的違規操作進行嚴格控制。第四,做好應急預案的制定與演練,對出現的信息安全問題應做好各部門的聯動,提高應急能力,及時止損。
4結束語
總之,進入到互聯網時代,信息化已經成為醫院內部管理創新的基本思路,信息化的實現需要網路系統的支持,但是在網絡系統構建的過程中,無處不在的安全問題使得醫院的信息化建設舉步維艱。針對此,醫院應該從網絡安全系統的建設要點出發,增加對硬件設備的投入,做好軟件系統的技術應用,加強組織管理建設,進而完成醫院的網絡安全體系構建與實現。
參考文獻:
[1]張寶偉.醫院網絡安全體系構建及實現方式分析[J].網絡安全技術與應用,2018.