吳 強,陳 琳
(1.中興通訊股份有限公司 南京 210012;2.南京信息工程大學(xué) 南京 210007)
客觀上,幾乎沒有一個網(wǎng)絡(luò)能夠免受安全的困擾,網(wǎng)絡(luò)安全的問題仍然制約著深層次的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用發(fā)展。隨著云計算、物聯(lián)網(wǎng)和智慧地球概念的逐步推進(jìn),網(wǎng)絡(luò)將從更廣泛、更復(fù)雜的層面影響到現(xiàn)實社會。因此,在網(wǎng)絡(luò)化、信息化進(jìn)程不可逆轉(zhuǎn)的形勢下,如何建立完備的安全保障體系,從網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)上保證網(wǎng)絡(luò)信息的真實來源,實現(xiàn)可靠的網(wǎng)絡(luò)、業(yè)務(wù)和用戶綜合管理能力,是亟待解決的一項具有重大戰(zhàn)略意義的課題。
隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)時代的到來,網(wǎng)絡(luò)攻擊者在過去的10年里從追求出名轉(zhuǎn)變?yōu)樽非蠼?jīng)濟利益,犯罪軟件頻頻出現(xiàn),其目標(biāo)是竊取機密信息以換取經(jīng)濟利益,受害者則是那些毫無防范的計算機用戶。目前,網(wǎng)絡(luò)安全問題進(jìn)入第3階段——以網(wǎng)絡(luò)間諜和網(wǎng)絡(luò)破壞活動為主。其具體表現(xiàn)如下。
·精確制導(dǎo)和目標(biāo)集中型病毒的威脅。
·“僵尸網(wǎng)絡(luò)”繼續(xù)扮演攻擊者角色。
·基于社交網(wǎng)站的威脅:針對社交網(wǎng)站的攻擊和基于社交網(wǎng)站的病毒傳播、網(wǎng)絡(luò)欺騙、垃圾郵件將成為很大的安全問題。黑客都能毫無限制地竊取用戶的資料和登錄密碼。
·云計算的發(fā)展面臨諸多安全威脅:云計算的濫用、惡用、拒絕服務(wù)攻擊,數(shù)據(jù)泄漏,賬號和服務(wù)劫持,此類威脅將成為新的關(guān)注熱點。
·終端安全問題愈發(fā)嚴(yán)重:因缺乏對第三方應(yīng)用的安全性的有效控制,惡意軟件、病毒將嚴(yán)重威脅智能終端。在開放的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下,物聯(lián)網(wǎng)等無人監(jiān)管設(shè)備的信息安全脆弱性長期存在。
·IPv6網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù):IPv6協(xié)議從安全角度來說,基本保留了IPv4的特點,同時有了一些改進(jìn)。IPv6網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)將朝著單層向多層、被動向主動、邊界向核心的方向發(fā)展。網(wǎng)絡(luò)安全仍然是IPv6大規(guī)模部署需要特別考慮的問題。
網(wǎng)絡(luò)安全問題表現(xiàn)出產(chǎn)業(yè)化、復(fù)雜化、規(guī)?;陌l(fā)展態(tài)勢,網(wǎng)絡(luò)安全問題逐步轉(zhuǎn)化成為一種綜合、復(fù)雜的威脅。
虛擬性和匿名性是網(wǎng)絡(luò)與生俱來的基本特性,互聯(lián)網(wǎng)在人們現(xiàn)實生活之上構(gòu)建了一個龐大的虛擬空間,并深刻地影響著現(xiàn)實社會。隨著現(xiàn)實社會生產(chǎn)活動更深程度上向互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用遷移,互聯(lián)網(wǎng)虛擬社會管理面臨挑戰(zhàn)。
互聯(lián)網(wǎng)虛擬社會具有隱匿性、快速傳播和開放互動3個特點。隱匿性是指網(wǎng)絡(luò)身份隱匿、非真實,網(wǎng)絡(luò)行為主題可以擁有許多虛擬名稱,導(dǎo)致了虛擬身份的網(wǎng)絡(luò)詐騙頻發(fā),其中虛假網(wǎng)銀詐騙危害巨大;虛假言論泛濫,造謠生事、混淆視聽者屢禁不止;快速傳播,網(wǎng)絡(luò)即時性強、跨地域,傳播異常迅速;互聯(lián)網(wǎng)完全開放,任何人、任何地區(qū)、任何時間、任何話題都可以自由發(fā)表意見,互動性極強,易于產(chǎn)生聚集效應(yīng)和規(guī)模膨脹效應(yīng)?,F(xiàn)有虛擬社會信息安全存在如下缺陷。
·用戶身份分布在不同的ICP中,在互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層識別網(wǎng)絡(luò)活動個體,由于用戶標(biāo)識不統(tǒng)一、不唯一,ICP和普通用戶無法識別通信對端的身份,企業(yè)、個人的防范能力薄弱。追溯用戶真實身份鏈條長,難以實時,機制復(fù)雜,實施范圍受限。而國家職能部門在應(yīng)付網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控、保障信息安全的日?;芾碇腥匀皇艿饺?、財、物等方面的制約,在迅速發(fā)展和膨脹的網(wǎng)絡(luò)社會中還存在許多管理上的空隙、漏洞和不足,互聯(lián)網(wǎng)安全保障需要互聯(lián)網(wǎng)活動主體的全員參與。
·安全防范手段缺乏靈活性,攻防成本不對稱,防護(hù)硬件成本高,缺乏與安全級別對應(yīng)的分層級、全員參與的安全措施,能夠采取的安全措施特別是管控手段匱乏,安全措施的技術(shù)門檻及成本制約了網(wǎng)絡(luò)的自優(yōu)化、自身調(diào)節(jié)和自維護(hù)能力。
·管理對象的標(biāo)識始終在變化、發(fā)展,造成安全管理主體模糊,安全管理手段疲于應(yīng)付,處于被動適應(yīng)局面。針對新攻擊需要連續(xù)投入,存在間隙期。對網(wǎng)絡(luò)行為難以實施有效的全面監(jiān)控,難以準(zhǔn)確、及時阻止網(wǎng)絡(luò)犯罪行為。例如,國內(nèi)外現(xiàn)有反垃圾郵件的主要技術(shù)手段,是屏蔽惡意垃圾郵件站點連接所在的子網(wǎng),在阻止攻擊行為的同時,也影響了無辜用戶的正常使用。
互聯(lián)網(wǎng)是在自組織機制上發(fā)展起來的,它不是一個純技術(shù)的系統(tǒng),也不是技術(shù)系統(tǒng)和社會系統(tǒng)互為外在環(huán)境的簡單結(jié)合,它本身就包括了技術(shù)系統(tǒng)和社會子系統(tǒng)?;ヂ?lián)網(wǎng)安全模式要從社會發(fā)展、技術(shù)進(jìn)步、經(jīng)濟狀況等諸多方面綜合考慮,涉及法律、管理和技術(shù)手段等方面的共同作用,兼顧到網(wǎng)絡(luò)安全和網(wǎng)絡(luò)繁榮。
自然人是互聯(lián)網(wǎng)的主體,是互聯(lián)網(wǎng)的擁有者、管理者和使用者,是互聯(lián)網(wǎng)安全模式服務(wù)的核心。網(wǎng)絡(luò)行為主體是自然人在互聯(lián)網(wǎng)中的虛擬實踐,自然人在虛擬實踐過程中享有充分的自主性、自由度和自覺性,享有充分的主體性地位。網(wǎng)絡(luò)行為主體與自然人之間對應(yīng)關(guān)系,是法律層面的問題,需要由法規(guī)政策以及運營策略來規(guī)范。技術(shù)是實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)安全模式的重要手段,不單是以防護(hù)為主的靜態(tài)技術(shù)體系,而是防護(hù)、檢測、響應(yīng)、恢復(fù)并重的動態(tài)的技術(shù)體系。技術(shù)層面應(yīng)能全程全網(wǎng)識別網(wǎng)絡(luò)行為主體,并支持網(wǎng)絡(luò)行為主體與自然人之間對應(yīng)關(guān)系的靈活性,解決虛擬實踐活動中所面臨的主體性困境問題。
互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)發(fā)展是不斷創(chuàng)新的垂直整合過程,先天缺乏互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)間橫向關(guān)聯(lián)機制。網(wǎng)絡(luò)安全貫穿各個環(huán)節(jié),由于業(yè)務(wù)的多樣性和靈活性,基于業(yè)務(wù)層面的安全模式必然隨業(yè)務(wù)的不斷演化而演化,導(dǎo)致安全措施始終處于疲于應(yīng)付、發(fā)展滯后的被動局面?;A(chǔ)網(wǎng)絡(luò)作為技術(shù)手段的重中之重,需要發(fā)揮關(guān)鍵和切實的作用。有必要從基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)建立數(shù)字源頭的全程驗證和標(biāo)記檢測,達(dá)到所有訪問、使用和傳遞過程都有全程監(jiān)控可查,形成一個事件因果關(guān)系邏輯結(jié)構(gòu)的可信的生態(tài)系統(tǒng)。
互聯(lián)網(wǎng)并沒有強制每個用戶都有一個名字,移動性支持、傳輸層連接直接使用IP地址,IP地址具有名、址雙重屬性。
身份屬性:在TCP/IP協(xié)議棧中,IP地址標(biāo)識通信對端。
位置屬性:IP地址代表用戶所處網(wǎng)段,是路由的基礎(chǔ)。
移動互聯(lián)網(wǎng)時代,終端位置頻繁移動,IP地址的身份和位置屬性難以統(tǒng)一?,F(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)普遍采用為終端主機動態(tài)分配公網(wǎng)地址或者為終端主機分配私網(wǎng)地址;采用NAT技術(shù)來緩解IPv4地址短缺問題。在這種情況下,多數(shù)主機的IP地址隨時間、地點變化或者重復(fù)使用私網(wǎng)地址。IP地址的二義性以及標(biāo)識主機的IP地址不固定的特點,使得互聯(lián)網(wǎng)缺乏統(tǒng)一身份標(biāo)識管理體系。
如圖1所示,身份位置分離系統(tǒng)包含的網(wǎng)元從邏輯功能上抽象為主機、映射服務(wù)器、邊緣網(wǎng)關(guān)設(shè)備。網(wǎng)絡(luò)中主機有兩種標(biāo)識類型。
·主機身份標(biāo)識:主機身份標(biāo)識指示用戶身份,用于端到端通信時標(biāo)識通信對端。
·位置路由標(biāo)識:位置路由標(biāo)識指示終端用戶當(dāng)前所在的位置,用于數(shù)據(jù)報文轉(zhuǎn)發(fā)時的路由。
映射服務(wù)器通過映射表保存了終端主機的身份標(biāo)識和位置標(biāo)識的對應(yīng)關(guān)系。多個映射服務(wù)器構(gòu)成映射平面,集中管理用戶的主機身份標(biāo)識。
身份標(biāo)識作為主機開戶信息保持靜態(tài)不變。根據(jù)主機接入方式的不同,采用現(xiàn)有主機IP地址配置的流程,主機可以獲得開戶時的身份標(biāo)識。位置標(biāo)識根據(jù)主機位置由當(dāng)前接入的邊緣網(wǎng)關(guān)設(shè)備分配。邊緣網(wǎng)關(guān)設(shè)備與映射服務(wù)器配合,通過注冊更新流程,將實時更新映射服務(wù)器中保存的主機身份標(biāo)識和位置路由標(biāo)識的映射關(guān)系。
主機1向主機2發(fā)起通信時,邊緣網(wǎng)關(guān)設(shè)備1根據(jù)通信對端身份標(biāo)識,到映射服務(wù)器查詢主機2的位置標(biāo)識,并將查詢結(jié)果保存在邊緣網(wǎng)關(guān)設(shè)備1的映射路由表中,采用映射路由表實時性地維護(hù)主機2的身份標(biāo)識/位置標(biāo)識映射信息,并根據(jù)映射路由表實現(xiàn)數(shù)據(jù)報文封裝處理、路由和轉(zhuǎn)發(fā)。邊緣網(wǎng)關(guān)設(shè)備2收到邊緣網(wǎng)關(guān)設(shè)備1發(fā)出的數(shù)據(jù)報文后,進(jìn)行位置標(biāo)識解封裝處理,將解封裝后的數(shù)據(jù)報文送達(dá)通信對端。
通信一端主機位置變化時,邊緣網(wǎng)關(guān)設(shè)備向映射服務(wù)器注冊新的位置標(biāo)識并通知通信對端,此后通信兩端將以新的位置標(biāo)識進(jìn)行通信。
主機身份標(biāo)識作用域在接入網(wǎng)和映射平面;位置路由標(biāo)識作用域在骨干網(wǎng)。由于骨干網(wǎng)不直接處理主機身份標(biāo)識,主機難以訪問骨干網(wǎng),保證了骨干網(wǎng)與用戶隔離。
通過身份位置分離系統(tǒng),在基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)層面建立網(wǎng)絡(luò)行為主體的統(tǒng)一標(biāo)識體系,實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)身份識別全程全網(wǎng)有效傳遞,其有效性體現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)身份標(biāo)識傳輸?shù)恼鎸嵭?、合法性、防偽造性、防篡改性,唯一性?/p>
·真實性:網(wǎng)絡(luò)行為主體與自然人之間是否對應(yīng),取決于政策法規(guī)以及運營策略的要求。通過營業(yè)廳開戶時身份驗證或者與手機實名、PPPoE撥號、IPIN/eID等方式,實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)身份識別與和用戶社會真實身份的關(guān)聯(lián);或者選取某一號段向社會公布,該號段用戶與社會自然人身份綁定,從事網(wǎng)絡(luò)活動時具有較高的信用級別。
·合法性:通過基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的認(rèn)證機制實現(xiàn)用戶的合法性認(rèn)證后,網(wǎng)絡(luò)賦予用戶固定不變的身份標(biāo)識,標(biāo)識用戶身份。
·防偽造:在現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)接入認(rèn)證的基礎(chǔ)上,增加身份標(biāo)識和用戶接入方式的強相關(guān)認(rèn)證,強化用戶接入認(rèn)證,保證用戶接入的合法性。
·防篡改:身份標(biāo)識封裝后在骨干網(wǎng)中傳輸,在數(shù)據(jù)流端到端傳輸過程中,數(shù)據(jù)流與接入網(wǎng)絡(luò)的其他主機相隔離,確保身份標(biāo)識不被篡改;身份位置分離系統(tǒng)中身份標(biāo)識與位置標(biāo)識具有不同的作用域,增強了網(wǎng)絡(luò)的抗攻擊能力。
·唯一性:網(wǎng)絡(luò)為網(wǎng)絡(luò)行為主體在全網(wǎng)范圍內(nèi)分配唯一標(biāo)識。
基于身份位置分離系統(tǒng)建立的互聯(lián)網(wǎng)統(tǒng)一身份標(biāo)識管理體系,可以實現(xiàn)“基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)真實標(biāo)識,互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)應(yīng)用虛擬”。
·基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)真實標(biāo)識:實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)行為主體在基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)中具有確定的唯一的身份標(biāo)識,保障用戶標(biāo)識全程全網(wǎng)的有效性。用戶個人真實信息集中在基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)運營商的數(shù)據(jù)庫中,可以最大程度保護(hù)用戶隱私。
·互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)應(yīng)用虛擬:應(yīng)用層可采用虛擬身份進(jìn)行溝通交流,延續(xù)了互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的虛擬性和開放性。ICP保存網(wǎng)民虛擬世界的信息,盡量不涉及個人真實信息。
基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)真實標(biāo)識和應(yīng)用虛擬相結(jié)合,便于基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)層面集中實施,進(jìn)而輻射整個互聯(lián)網(wǎng)虛擬社會的管理,在保障互聯(lián)網(wǎng)虛擬開放特性的同時,提升互聯(lián)網(wǎng)公共安全保障能力,面向個人和ICP提供服務(wù)。通過提高個人信息安全、提高交易安全、使用便利,吸引用戶;通過降低成本、減少欺詐、降低客戶獲取門檻,產(chǎn)生新的商業(yè)模式,吸引ICP,并帶動基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和服務(wù)水平的提高。
這一網(wǎng)絡(luò)安全模式以平滑的方式提升互聯(lián)網(wǎng)安全性,主要表現(xiàn)如下。
(1)提供了基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)信用保證下的可信網(wǎng)絡(luò)環(huán)境
用戶接入網(wǎng)絡(luò)的用戶身份標(biāo)識唯一,不隨接入地點、接入時間、接入方式的變化而改變。在數(shù)據(jù)傳輸中,用戶發(fā)出的每個數(shù)據(jù)分組均攜帶用戶身份標(biāo)識?;A(chǔ)網(wǎng)絡(luò)提供實名業(yè)務(wù),用戶決定何時發(fā)起實名業(yè)務(wù),此時發(fā)送數(shù)據(jù)報文攜帶用戶的真實身份標(biāo)識,數(shù)據(jù)報文接收方據(jù)此判斷信息來源的可信性。
網(wǎng)絡(luò)行為主體全程全網(wǎng)攜帶的身份標(biāo)識,可快速識別攻擊源,阻止繼續(xù)攻擊并交付法律懲辦,這種追溯機制的改進(jìn),可以減少釣魚網(wǎng)站的出現(xiàn),將外來入侵者拒之門外,網(wǎng)頁篡改可大幅減少并得以追溯。
通過基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)隔離互聯(lián)網(wǎng)虛擬空間和可信空間,為電子商務(wù)、企業(yè)辦公等業(yè)務(wù)的開展創(chuàng)造良好基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。
(2)提升網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)手段的管理效率
防范惡意攻擊更高效,提高了網(wǎng)絡(luò)安全管理的準(zhǔn)確性。如果發(fā)現(xiàn)有惡意攻擊行為,可以直接屏蔽對應(yīng)身份標(biāo)識,而不是屏蔽整個子網(wǎng),從而避免其他無辜用戶受到牽連,減少攻擊處理時的負(fù)面影響。
由于技術(shù)門檻、資金門檻的降低,企業(yè)個人網(wǎng)絡(luò)防范應(yīng)對能力得以加強。通過主機或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)定的黑白名單,可以有效管理,諸如無人看管物聯(lián)網(wǎng)終端等場景的信息安全。
保證合法監(jiān)聽、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控等安全措施的實時性和便捷性,提高響應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的安全事件及時性。
通過提升網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)手段的管理效率,響應(yīng)及時性,提升主機自身防范能力,扭轉(zhuǎn)網(wǎng)絡(luò)安全攻防成本不對稱的局面。
(3)可以開展用戶的個性化安全業(yè)務(wù)
在愈加廣泛的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中,來自社會各行業(yè)領(lǐng)域的安全需求日益加大。不同的行業(yè)及需求特點決定了不同的安全適用機制,愈加細(xì)分和個性化的服務(wù)正在引導(dǎo)著信息安全產(chǎn)業(yè)走向未來。
通過互聯(lián)網(wǎng)統(tǒng)一標(biāo)識體系,網(wǎng)絡(luò)對被叫的集體保護(hù)更加可靠。由于用戶標(biāo)識符全網(wǎng)唯一,網(wǎng)絡(luò)管理者細(xì)分用戶群,可以設(shè)置統(tǒng)一的分類名單,對用戶實行分級管理。例如影視節(jié)目分級制度、版權(quán)管理等,滿足對受眾的細(xì)分管理和個性化服務(wù)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用深度發(fā)展的現(xiàn)實需求。
應(yīng)用層電子證書如銀行電子證書等認(rèn)證業(yè)務(wù)已長期使用,應(yīng)用范圍為銀行交易等高安全級別類業(yè)務(wù)。與基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一標(biāo)識體系的比較見表1。
應(yīng)用層電子證書雖實現(xiàn)復(fù)雜、成本高、應(yīng)用范圍受限,但責(zé)任主體明晰,對高安全級別業(yè)務(wù)是較為適合的應(yīng)用場景;基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一標(biāo)識體系提升整個互聯(lián)網(wǎng)公共安全水平,提供靈活的網(wǎng)絡(luò)安全防范、管理、控制措施。應(yīng)用層電子證書與基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一標(biāo)識體系各有不同的應(yīng)用場景和特點,適用于解決不同的問題。
這一網(wǎng)絡(luò)安全模式在基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)一部署是實施的關(guān)鍵,在技術(shù)層面提供了與網(wǎng)絡(luò)安全級別相適應(yīng)的靈活多樣的手段。通過基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)集中部署,能夠保證數(shù)據(jù)來源及傳輸通道的可信,諸如數(shù)據(jù)完整性、終端設(shè)備本身的安全性不在考慮范圍內(nèi)。而強化互聯(lián)網(wǎng)安全,適應(yīng)社會發(fā)展、經(jīng)濟狀況的法律法規(guī)、管理措施作為一個整體不可或缺。
表1 應(yīng)用層電子證書與基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一標(biāo)識體系的比較
基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)作為智能管道,應(yīng)該在以開放、簡單和共享為宗旨的技術(shù)優(yōu)勢基礎(chǔ)上,建立完備的安全保障體系,從網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)上保證網(wǎng)絡(luò)信息的來源,實現(xiàn)可靠的網(wǎng)絡(luò)、業(yè)務(wù)和用戶綜合管理能力?;谏矸菸恢梅蛛x系統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)安全模式,不僅在技術(shù)手段上為網(wǎng)絡(luò)安全提供保障,更是為網(wǎng)絡(luò)的健康、有序發(fā)展提供了良好環(huán)境。電子商務(wù)、企業(yè)辦公、廣電業(yè)務(wù)等已經(jīng)成為互聯(lián)網(wǎng)主要應(yīng)用,互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的安全性挑戰(zhàn),也必將成為互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展和制度完善的現(xiàn)實驅(qū)動力。
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