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网络入侵检测系统初探
【摘要】本文针对网络入侵检测系统进行了相关的研究。首先对入侵检测的概念做了简要的叙述，其次着重分析了当前的入侵检测技术，对目前网络安全中存在的问题和入侵检测系统的发展趋势做了简明的论述。
【关键词】网络安全；入侵检测
0.引言
随着计算机技术、通信技术和信息技术的飞速发展，各种各样的网络应用已经越来越广泛地渗透到人类地生活、工作的各个领域。特别是通过Internet，人们可以极为方便地产生、发送、获取和利用信息。Internet在给人们带来巨大便利的同时，也产生了许多意想不到的问题，网络安全就是其中一个突出的问题。造成Internet不安全的原因，一方面是Internet本身设计的不安全以及操作系统、应用软件等存在着安全漏洞；另一方面是由于网络安全的发展落后于网络攻击的发展。目前网络中应用最广、功能最强大的安全工具莫过于防火墙，但是防火墙的安全功能是有限的，它很难防止伪造IP攻击。因此，发展一种新的网络安全防御手段来加强网络安全性便成了亟待解决的问题。入侵检测是帮助系统对付网络内部攻击和外部攻击的一种解决方案。入侵检测技术是当今一种非常重要的动态安全技术，它与静态防火墙技术等共同使用，可以大大提高系统的安全防护水平。
1.入侵检测的概念及功能
入侵就是指任何试图危及信息资源的机密性、完整性和可用性的行为。而入侵检测就是对入侵行为的发觉，它通过从计算机网络或系统中的若干关键点收集信息，并对这些信息进行分析，从而发现网络系统中是否有违反安全策略的行为和遭到攻击的迹象。通常入侵检测系统(Intrusion Detection System， IDS)是由软件和硬件组成的。入侵检测是防火墙的合理补充，在不影响网络性能的情况下能对网络进行监测，从而提供对内部攻击、外部攻击和误操作的实时保护。另外，它也扩展了系统管理员的安全管理能力，有助于提高信息安全基础结构的完整性，是对原有安全系统的一个重要补充。入侵检测系统收集计算机系统和网络的信息，并对这些信息加以分析，对被保护的系统进行安全审计、监控、攻击识别并做出实时的反应。
入侵检测的主要功能包括：(1)监视、分析用户及系统活动；(2)系统构造和弱点的审计；(3)映已知进攻的活动模式并进行相关人士报警；(4)模式的统计分析；(5)要系统和数据文件的完整性；(6)的审计跟踪管理，并识别用户违反安全策略的行为。
2.入侵检测的信息来源
对于入侵检测系统而言，输入数据的选择是首先需要解决的问题，目前的入侵检测系统的数据来源主要包括：(1)操作系统的审计记录；(2)系统日志；(3)应用程序日志；(4)基于网络数据的信息源；(4)来自其他安全产品的数据源。
3.入侵检测系统的基本模型
在入侵检测系统的发展过程中，大致经历了集中式、层次式和集成式三个阶段，代表这三个阶段的入侵检测系统的基本模型分别是通用入侵检测模型(Denning模型)、层次化入侵检测模型(IDM)和管理式入侵检测模型(SNMP-IDSM)。
3.1 通用入侵检测模型
Denning于1987年最早提出一个通用的入侵检测模型(如图2.1所示)。
该模型由6个部分组成：(1) 主体(Subject);(2) 对象(Object);(3) 审计记录(Audit Records);(4) 活动简档(Activity Profile);(5) 异常记录(Anomaly Record);(6)活动规则。
3.2 IDM模型
Steven Snapp在设计和开发分布式入侵检测系统DIDS时，提出一个层次化的入侵检测模型，简称IDM。该模型将入侵检测分为六个层次，分别为：数据(data)、事件(event)、主体(subject)、上下文(context)、威胁(threat)、安全状态(security state)。
IDM模型给出了在推断网络中的计算机受攻击时数据的抽象过程。也就是说，它给出了将分散的原始数据转换为高层次有关入侵和被监测环境的全部安全假设过程。通过把收集到的分散数据进行加工抽象和数据关联操作，IDM构造了一台虚拟的机器环境，这台机器由所有相连的主机和网络组成。将分布式系统看成一台虚拟计算机的观点简化了跨越单机入侵行为的识别。IDM也应用于只有单台计算机的小型网络。
3.3 SNMP-IDSM模型
随着网络技术的飞速发展，网络攻击手段也越来越复杂，攻击者大都是通过合作的方式来攻击某个目标系统，而单独的IDS难以发现这种类型的入侵行为。然而，如果IDS系统也能够像攻击者那样合作，就有可能检测到入侵者。这样就要有一种公共的语言和统一的数据表达格式，能够让IDS系统之间顺利交换信息，从而实现分布式协同检测。北卡罗莱那州立大学的Felix Wu等人从网络管理的角度考虑IDS模型，突出了基于SNMP的IDS模型，简称SNMP-IDSM.。
SNMP-IDSM以SNMP为公共语言来实现IDS系统之间的消息交换和协同检测，它定义了IDS-MIB，使得原始事件和抽象事件之间关系明确，并且易于扩展。SNMP-IDSM定义了用来描述入侵事件的管理信息库MIB，并将入侵事件分析为原始事件(Raw Event)和抽象事件(Abstract Event)两层结构。原始事件指的是引起安全状态迁移的事件或者是表示单个变量迁移的事件，而抽象事件是指分析原始事件所产生的事件。原始事件和抽象事件的信息都用四元组来描述。
4.入侵检测的分类和分析方法
4.1入侵检测的分类
通过对现有的入侵检测系统和技术研究，可对入侵检测系统进行如下分类：
根据目标系统的类型可以将入侵检测系统分为两类：
(1) 基于主机(Host-Based)的IDS。通常，基于主机的。入侵检测系统可以监测系统事件和操作系统下的安全记录以及系统记录。当有文件发生变化时，入侵检测系统就将新的记录条目与攻击标记相比较，看它们是否匹配。 (2) 基于网络(Network-Based)的IDS。该系统使用原始网络数据包作为数据源，利用一个运行在混杂模式下的网络适配器来实时监测并分析通过网络的所有通信业务。
根据入侵检测系统分析的数据来源，数据源可以是主机系统日志、网络数据包、应用程序的日志、防火墙报警日志以及其他入侵检测系统的报警信息等，可以将入侵检测系统分为基于不同分析数据源的入侵检测系统。
根据入侵检测方法可以将入侵检测系统分为两类：
(1) 异常IDS。该类系统利用被监控系统正常行为的信息作为检测系统中入侵、异常活动的依据。
(2) 误用IDS。误用入侵检测系统根据已知入侵攻击的信息(知识、模式)来检测系统的入侵和攻击。
根据检测系统对入侵攻击的响应方式，可以将入侵检测系统分为两类：
(1) 主动的入侵检测系统。它在检测出入侵后，可自动的对目标系统中的漏洞采取修补、强制可疑用户(可能的入侵者)退出系统以及关闭相关服务等对策和响应措施。
(2) 被动的入侵检测系统。它在检测出对系统的入侵攻击后只是产生报警信息通知系统安全管理员，至于之后的处理工作则有系统管理员完成。
根据系统各个模块运行的分步方式，可以将入侵检测系统分为两类：
(1) 集中式入侵检测系统。系统的各个模块包括数据的收集与分析以及响应都集中在一台主机上运行，这种方式适用于网络环境比较简单的情况。
(2) 分布式入侵检测系统。系统的各个模块分布在网络中不同的计算机、设备上，一般而言，分布性主要体现在数据收集模块上，如果网络环境比较复杂、数据量比较大，那么数据分析模块也会分布，一般是按照层次性的原则进行组织。
当前众多的入侵检测系统和技术，基本上是根据检测方法、目标系统、信息数据源来设计的。
4.2 入侵检测的分析方法
从入侵检测的角度来说，分析是指对用户和系统活动数据进行有效的组织、整理及特征提取，以鉴别出感兴趣的攻击。这种行为的鉴别可以实时进行，也可以事后分析，在很多情况下，事后的进一步分析是为了寻找行为的责任人。入侵检测的方法主要由误用检测和异常检测组成。
误用检测对于系统事件提出的问题是：这个活动是恶意的吗？误用检测涉及到对入侵指示器已知的具体行为的解码信息，然后为这些指示器过滤事件数据。要想执行误用检测，需要有一个对误用行为构成的良好理解，有一个可靠的用户活动记录，有一个可靠的分析活动事件的方法。
异常检测需要建立正常用户行为特征轮廓，然后将实际用户行为和这些特征轮廓相比较，并标示正常的偏离。异常检测的基础是异常行为模式系统误用。轮廓定义成度量集合。度量衡量用户特定方面的行为。每一个度量与一个阈值相联系。异常检测依靠一个假定：用户表现为可预测的、一致的系统使用模式。
有些入侵检测方法既不是误用检测也不属异常检测的范围。这些方案可应用于上述两类检测。它们可以驱动或精简这两种检测形式的先行活动，或以不同于传统的影响检测策略方式。这类方案包括免疫系统方法、遗传算法、基于代理检测以及数据挖掘技术。
5.入侵检测系统的局限性与发展趋势
5.1入侵检测系统的局限性
现有的IDS系统多采用单一体系结构，所有的工作包括数据的采集、分析都由单一主机上的单一程序来完成。而一些分布式的IDS只是在数据采集上实现了分布式，数据的分析、入侵的发现还是由单一个程序完成。这样的结构造成了如下的缺点：
(1) 可扩展性较差。单一主机检测限制了监测的主机数和网络规模，入侵检测的实时性要求高，数据过多将会导致其过载，从而出现丢失网络数据包的问题。
(2) 单点失效。当IDS系统自身受到攻击或某些原因不能正常工作时，保护功能会丧失。
(3) 系统缺乏灵活性和可配置性。如果系统需要加入新的模块和功能时，必须修改和重新安装整个系统。
5.2 入侵检测的发展趋势
入侵检测的发展趋势主要主要表现在：(1) 大规模网络的问题； (2) 网络结构的变化； (3) 网络复杂化的思考；(4) 高速网络的挑战；(5) 无线网络的进步；(6) 分布式计算；(7) 入侵复杂化；(8) 多种分析方法并存的局面。
对于入网络侵检测系统，分析方法是系统的核心。多种分析方法综合运用才是可行之道，将各种分析方法有机结合起来，构建出高性能的入侵检测系统是一个值得研究的问题，我们需要不断的研究去完善它。
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【摘要】
本文给出了《中小企业网络设计与构建》课程的全新课程设计，旨在解决目前网络课程学生学习兴趣低，解决问题能力差的问题。本文以实际的项目为背景，围绕思捷公司网络组建项目从规划设计、到布线与实施，直至最后的服务与管理展开，以培养职业能力为重点，针对岗位需求，有效地组织教学内容，按照工作过程设计教学各个环节，通过学习情境设计与工作任务的训练，全方位培养学生能力。
关键词
项目情景；课程设计；素质目标；考核
0引言
《中小企业网络设计与构建》课程是计算机网络专业学生的必修课程和专业核心课程。教学方法以教师讲授加课堂实验为主，按照原来的教学方法，学生学习兴趣低，综合设计能力较差，解决问题能力差，理论与实验相分离，各实验结合性较差，学生接受困难。
目前在中职也有网络课程，旨在培养学生按照要求配置设备的能力；校外培训班有网络应用工程师的认证培训，旨在短期集中培训上岗，培养学生对单种设备的配置调试能力；普通高校的此类课程，关注底层原理，注重培养学生深层开发能力；笔者对本课程进行了全新的课程设计，使课程与中职、培训班、普通高校皆有不同，目的是培养学生对多种设备的配置调试能力，同时培养学生的设计规划能力，及综合排错能力。
1课程目标设计
1.1项目情景
思捷公司是集研发、生产、销售于一体的一个电器公司，总公司位于中关村，随着公司业务的开展，公司在丰台区建立了研发生产中心，包括研发楼一栋，生产厂房两座。公司招标网络项目。要求在研发生产中心的研发楼建立网络中心，达到全网互通，研发生产中心要搭建自己的服务器，在研发成果保密的情况下与总公司连接。
本课程围绕思捷公司网络组建项目从规划设计、到布线与实施，直至最后的服务与管理展开，以培养职业能力为重点，针对岗位需求，有效地组织教学内容，按照工作过程设计教学各个环节，通过学习情境设计与工作任务的训练，全方位培养学生能力。
1．2能力目标
通过完成网络规划与设计项目，学生能够运用中小企业网络工程设计的方法与原理，了解用户需求分析，能够正确设计网络拓扑结构，熟练划分子网，书写简单的网络工程设计方案；学生能运用综合布线系统的技术规范，进行综合布线，并能够使用测线设备进行网络线路的测试。
通过完成办公室网络组建与管理项目，学生能够按照T568A/B标准，制作非屏蔽双绞线；能够正确配置Windows的TCP/IP协议；能够按照办公室网络的实际需求，设计规划Windows域网络，正确安装AD服务器，将成员计算机加入到域并实现域用户的基本管理；能够使用普通二层交换机连接网络，使用Windows工作组，实现办公室网络的资源共享。
通过完成网络组建与管理项目，学生能够正确连接、使用可网管交互机、核心交换机、路由器等网络设备；能够按照中小企业的实际需要，运用Vlan、Trunk、静态路由、动态路由、单臂路由、NAT、ACL等技术概念，根据网络拓扑设计与规划，组建、配置、管理企业内部网络；运用企业核心网络的构架及Internet接入的相关技术，能够将企业网络在可控状态下连接到Internet。
通过完成网络服务与管理项目，学生能运用Internet信息服务、文件服务、动态主机控制协议、域名服务等技术概念，能够在Windows下正确配置IIS服务器、FTP服务器、DHCP服务器、DNS服务器。
通过完成无线局域网项目，学生能够运用WLAN的相关技术标准，按照中小企业的实际需要，完成无线网络与有线网络的无缝连接，组建办公室、会议室类型的无线局域网；能够利用AP的WDS模式，组建无线干线，实现对大面积、多AP的企业WLAN组建与管理。
通过完成网络安全项目，能正确配置、使用Windows自带的防火墙、病毒防火墙、硬件防火墙等软硬件防火墙；能够按照中小企业实际需求，根据网络拓扑设计与规划，对企业内部网络进行网络访问控制。
1．3知识目标
掌握中小型企业网络工程设计的方法与原理；了解用户需求分析；了解常用网络硬件设备的功能；了解综合布线系统的优点及技术规范；掌握T568A/B标准、TCP/IP协议、普通二层交换机的功能应用、网络资源共享；理解Windows工作组与域对网络共享资源管理的基本原理，了解Windows域的架构及域用户管理；掌握可网管交换机、核心交换机、路由器等网络设备的基本功能应用及其IOS配置；理解VLAN、TRUNK、静态路由、动态路由、单臂路由、NAT、ACL等技术概念及其应用实现；了解企业核心网络的架构及Internet接入的相关技术与方式；掌握Windows IIS、FTP、DHCP、DNS服务器的基本功能配置；理解Internet信息服务、文件服务、动态主机控制协议、域名服务等技术概念；掌握无线网卡、无线路由器、无线AP的基本功能应用及其配置；理解WLAN的点对点、基础结构、多AP、无线网桥、无线中继器和AP Client客户端五种构建模式及其应用的实现；了解Wlan的相关标准；掌握Cisco、Netgear、Sonic Wall等品牌硬件防火墙的设置；了解企业内部网络对Internet访问及外部网络通过VPN方式访问企业内部网络的相关技术与方式。
1．4素质目标
能够认真阅读用户职责说明书， 能够积极地参与和跟进项目，使学生能够形成职业认同感。
通过与客户沟通，并不断参照用户需求进行工作调整，通过定期项目汇报，能够锻炼学生的表达交流能力，并能够使学生形成对用户负责的工作态度。
通过在绘制拓扑图时进行地址、端口、协议详细标注，提高拓扑图的阅读性；通过分组完成任务，不同学生担任不同任务分工，能够培养学生的团队合作能力。
根据用户需求和任务要求进行方案制定和实施，编写方案设计书；在连接网络设备时，用特定的电缆；配置过程中要边配置边测试；配置完成后有测试报告，能够使学生养成严谨的工作习惯。
通过网络规划设计；通过配置过程中的排错，培养学生的独立思考、分析问题、解决问题的能力。
通过项目的推进、按时交付作品、项目阶段汇报与点评，培养学生的时间观念，锻炼学生的抗压能力。
2课程内容设计
本课程内容分两个项目，课内项目思捷公司网络组件项目和课外项目校园网改造同时进行，课内项目分为网络规划与设计、办公室网络组建与管理、网络组建与管理、网络服务与管理、无线局域网、网络安全六个项目。课外项目因为是校园网络改造和课内项目稍有不同，如下图所示：
3考核方案
本课程注重考核学生所拥有的综合职业能力及水平，突出过程与模块评价，加强实践性教学环节的考核，并注重平时成绩的评定与管理。在教学中分任务模块评分，课程结束时进行综合考核。
总分为100分，共分为以下几部分：
1）考勤，考察学生平时上课的出勤情况和上课表现（避免出勤睡觉、玩手机现象），由课程协调人协助打分。占总分的20%。
2）期末为闭卷书面考试，以客观题结合主观题的方式，考核学生个人对知识的掌握程度和解决问题的思路。占总分的20%。
3）平时成绩，占总分的60%，按项目的子任务划分成6个评分模块，进行共16次打分（基本每次单元课后都有打分），按权重计算总分。打分主要依据平时课堂上和课后完成作业（不仅（下转第220页）（上接第175页）限于纸面作业）的情况，考核方式有小组评分、组内评分、个人作业评分等。
摘要：在经济建设的不断发展下，各个领域都得到了突飞猛进的发展，这样也在某种程度上致使现代化设备在运行的时候存在诸多缺陷。倘若计算机安全受到影响，那么不但会对个人的财产安全带来威胁，而且还会对国家带来无法挽回的损失，严重的可能给社会的安全带来破坏。基于此，主要从以下几个方面进行分析，提出合理化建议，供以借鉴。
关键词：计算机；网络；安全；危害；加敏技术；防火墙
随着我国经济脚步的不断前进，信息化时代已经到来，计算机网络技术在我国的各个领域都得到了普遍得认可，这样就会促使网络信息传递的速度不断上升，诸多企业以及有关机构在获得丰厚效益的基础上，所传送的数据也会受到一定的损坏。一般情况下，对于常见信息安全问题来说，主要包含以下几点：第一种事信息失真；第二种是窃取口令；第三种是数据库信息被窃；第四种是篡改用户信息等。严重的可能还会直接将网络节点摧毁，这样就会给财产安全以及国家带来严重得影响。对此，本文需要从以下几个方面进行探讨，笔者依据多年经验提出自己的一些建议，供以借鉴。
1计算机网络安全及危害因素
由于互联网自身就具有一定的开放性，其广泛的作用极其便捷等优点能够也信息失真创造有利条件。从当前的发展形势来看，人们的生活以及生产等方面都与计算机有些密切的联系。所以，怎样开展好计算机网络安全以及使用已经慢慢成为当前的关键所在。1.1计算机网络安全问题分析。计算机网络安全主要包含了计算机硬件保护、软件维护、网络系统安全管理等内容。因此只要我们正确有效的把握计算机网络安全规律、切实做好计算机防护工作、提高计算机抵抗能力，那么各种外界侵害都是可以有效预防的。1.2计算机网络安全的威胁因素。由于计算机网络安全具有一定的繁琐性，一般情况下包含以下两方面因素：一方面是人为因素；另一方面是偶发性因素。对于人为因素来说，是威胁计算机安全的主要因素，经常出现的有对计算机内部信息进行篡改，制造病毒等。与此同时，计算机自身也存在一些不足之处，因为网络自身具有国际性的特点，不是授权的用户也能够通过计算机本身存在的不足来对内部信息进行操作，从而致使计算机的安全性受到影响。通常情况下，对计算机网络安全带来影响的主要有以下几方面构成：1)计算机病毒。病毒是威胁计算机安全的最常见因素，也是人为恶意攻击的主要手段，它通常都是插入在计算机某一软件当中的不良代码，也有些是由人为制作且利用特殊途径传递的，其最终结果都是对计算机内部数据进行破坏。目前常见的病毒主要分为恶性病毒和良性病毒两种。但是不管哪种病毒，都具备十分强烈的自我复制性、感染性、隐蔽性以及破坏性。2)黑客。黑客一词在当今社会可谓是耳熟能详的词汇了，主要指的是非法分子在未经过本人同意或者允许的前提下，擅自登陆他人的网络服务器，并且对网络内部的数据进行更改和破坏。通常情况下，黑客主要是通过木马程序或者植入病毒的手段进行计算机信息窃取、夺取计算机控制权。3)计算机保护机制不够。因为计算机网络自身具有一定的开放性，所以在信息进行输送的过程中会存在潜在的危险。相关人员没有对计算机的传输引起必要的重视，这样就致使计算机没有较强的防御能力，进而致使信息出现丢失的情况。
2计算机网络安全防范措施
在不断加速的信息化进程中，计算机应用不断普及，由此也引发了人们对计算机信息安全的重视。如何更好的保证计算机网络环境下信息传输安全、准确与完整已成为业界研究重点。为了更好、更有效的确保计算机网络信息安全，目前我们常见的技术主要包含以下几种。2.1强化防火墙。防火墙是当今计算机网络安全防范的主要措施，其在具体设置中根据不同网络之间要求组合而成，从而实现对计算机网络信息的保护，起到组织外界非允许人员进入到计算机内部，同时有效管理计算机网络访问权限。2.2计算机信息加密。任何良好的安全系统必须包括加密！这已成为既定的事实。数字签名是数据的接收者用来证实数据的发送者确实无误的一种方法，它主要通过加密算法和证实协议而实现。2.3病毒的防范技术。由于计算机病毒作为威胁养过安的一种因素，这样就要求相关人员应当对经常出现得病毒做到心中有数，并掌握恰当的预防措施，可以及时得对病毒进行妥善处理。通常情况下，对病毒的的预防可以措施可以采取以下几种方法：第一种是利用计算机中的执行程序做好聊加密工作；第二种是对计算机系统进行监控；第三种是对读写内容加以控制。2.4开展计算机网络安全教育。相关部门应当对计算机用户做好适当的培训工作，促使用户可以对计算机的具体操作做到心中有数，继而能够遵守操作选择，并积极的向违法犯罪抵抗，主动保护好网络信息不受侵害。由于计算机网络安全具有一定的繁琐性，不是简单得处理方式和个人就能够处理好的问题。只有全面了解计算机的基本情况，并采用合理的技术来一起解决计算机出现得问题。就网民朋友而言，应当在开机的时候做好杀毒工作，在第一时间将需要的资料做好备份，并利用密码等方式进行加密，在特定的时间对含有的网络文件做好扫描，实现健康上网的目的，学习网络知识，进而确保计算机能够处于安全的状态也为人们得生活以及工作创造有利条件。
3计算机应用
由于计算机网络的快速发展，计算机信息的共享应用也逐渐深入人心。但是信息在公共的网络平台上进行传播和共享，会被一些不法分子偷听或盗取，这样就导致了客户信息的丢失，给人们带来不必要的影响。所以我们必须运用一系列手段来增强计算机网络的安全性，来保证系统的正常运作。而计算机身份认证技术、对计算机加密技术和防火墙技术等，这些都是保护计算机网络安全的基础，同时有效的提高网络的安全性。计算机网络安全的维护人人有责，对于计算机用户来说，计算机有它的便利之处也有它的脆弱性，我们必须认真履行一个网民应有的义务和责任。从普及计算机安全知识到计算机科学合理操作真正做到网络信息安全，杜绝网络犯罪，增强政治意识，做一个自律合法的计算机使用者。
4结论
通过以上内容的论述，可以清楚的认识到，在当前计算机的大量使用下，不管是对于人类生活，还是工作以及生产都带来了极大的便利。然而，计算机在被人们使用的时候也存在安全问题，这样就要求相关人员应当不断完善该技术，才能够尽可能减少计算机出现安全问题的概率，从而在未来的发展中为经济建设做出重要的贡献。
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