网络安全主动防护范文

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【 Abstract 】 Firewalls and other types of antivirus software are good security products. But a certain initiative of the highest level to make the whole network system of the hospital safe should be established . Every day we will pay more attention to all kinds of hacker attacks， viruses and worms， etc. But when we saw these news， maybe the system has already been attacked. In this article，we are trying to introduce a proactive network security model. In this model， even if we should find a new virus， we would not worry about the whole network system security of thehospital.

【 Keywords 】 firewall； network security； initiative

1 引言

类似于防火墙或者反病毒类软件，都是属于被动型或者说是反应型安全措施。在攻击到来时，这类软件都会产生相应的对抗动作，它们可以作为整个安全体系的一部分，但是，还需要建立一种具有主动性的网络安全模式，防护任何未知的攻击，保护医院的网络安全。

2 实现主动性网络安全防护体系的四项安全措施

在实现一个具有主动性的网络安全架构前，需要对现有的主流网络安全体系有一个大概的了解。防护方法包括四个方面：防火墙、VPN、反病毒软件以及入侵检测系统（IDS）。防火墙可以检测数据包并试图阻止有问题的数据包，但是它并不能识别入侵，而且有时候会将有用的数据包阻止。VPN则是在两个不安全的计算机间建立起一个受保护的专用通道，但是它并不能保护网络中的资料。反病毒软件是与其自身的规则密不可分的，而且面对黑客攻击，基本没有什么反抗能力。同样，入侵检测系统也是一个纯粹的受激反应系统，在入侵发生后才会有所动作。

虽然这四项基本的安全措施对医院信息化来说至关重要，但是实际上，一个医院也许花费了上百万购买和建立防火墙、VPN、反病毒软件以及IDS系统，但是面对黑客所采用的“通用漏洞批露”（CVE）攻击方法却显得无能为力。CVE本质上说是应用程序内部的漏洞，它可以被黑客利用，用来攻击网络、窃取信息，并使网络瘫痪。这就更加需要一种具有主动性的网络安全模式来综合管理这四项基本安全措施。

3 四项安全措施的综合管理具体实施的步骤

3.1 实现主动性的网络安全模式

作为医院的信息化技术人员，要保护医院的网络首先需要开发一套安全策略，并要求所有科室人员遵守这一规则。同时，需要屏蔽所有的移动设备，并开启无线网络的加密功能以增强网络的安全级别。为无线路由器打好补丁并确保防火墙可以正常工作是非常重要的，之后检查系统漏洞，如果发现漏洞就立即用补丁或其它方法将其保护起来，这样可以防止黑客利用这些漏洞窃取医院的资料和导致网络瘫痪。

3.2 开发一个安全策略

良好的网络环境总是以一个能够起到作用的安全策略为开始实现的，大家都必须按照这个策略来执行。基本的规则包括从指导操作员如何建立可靠的密码到业务连续计划以及灾难恢复计划（BCP和DRP）。比如应该有针对医院收费项目和患者费用信息的备份策略；又如一个镜象系统，以便在灾难发生后可以迅速恢复数据。执行一个共同的安全策略也就意味着向具有主动性安全网络迈出了第一步。

3.3 减少对安全策略的破坏

不论是有线网络，还是无线网络，都很有可能出现破坏安全策略的情况。很多系统没有装防病毒软件、防火墙软件，同时却安装了很多点对点的传输程序（如Kazaa、Napster、Gnutella、BT、eMule等）以及即时消息软件等，它们都是网络安全漏洞的根源。因此，必须强制所有的终端安装反病毒软件，并开启Windows XP内建的防火墙，或者安装商业级的桌面防火墙软件，同时卸载点对点共享程序以及聊天软件。

3.4 封锁移动设备

对于医院的网络来说，最大的威胁可能就是来自那些随处移动的笔记本电脑或其它移动终端，它们具有网络的接入权限，可以随时接入医院的网络，具有最大的安全隐患。

据Forrester Research调查，到2005年，世界总共将有3500万移动设备用户，而到2010年，这个数字将增加到150亿。这些数字让我们了解这将是医院网络安全所面临的巨大考验。通过安全策略，可以让网络针对无线终端具有更多的审核，比如快速检测到无线终端的接入，然后验证这些终端是否符合安全策略，是否是经过认证的用户，是否有明显的系统漏洞等。

3.5 设置防火墙

虽然防火墙并没有特别强的安全主动性，但是它可以很好地完成自己该做的那份工作。防火墙要设置智能化的规则，以便关闭那些可能成为黑客入侵途径的端口。比如1045端口就是SASSER蠕虫的攻击端口，因此需要为防火墙建立规则，屏蔽所有系统上的1045端口。另外，当笔记本电脑或其它无线设备连接到网络中时，防火墙也应该具有动态的规则来屏蔽这些移动终端的危险端口。

3.6 下载安装商业级的安全工具

目前与安全有关的商业软件相当丰富，可以从网上下载相应的产品来帮助保护医院网络。这类产品从安全策略模板到反病毒、反垃圾邮件程序等，应有尽有。微软也针对系统的漏洞不断给出升级补丁。所有这些工具都可以有效地提升网络的安全等级，因此应该充分利用它们。

3.7 禁止潜在的可被黑客利用的对象

“浏览器助手（BHO）”是最常见的可被黑客利用的对象。它一般用来监测用户的页面导航情况以及监控文件下载。BHO一般是在用户不知情的情况下被安装在系统中的，由于它可以将外界的信息存入你的系统，因此对网络安全来说是一个威胁。BHO是通过ADODB流对象在IE中运行的，通过禁止ADODB流对象，就可以防止BHO写入文件、运行程序以及在系统上进行其它一些动作。

3.8 留意最新的威胁

据计算机安全协会 （CSI）表示，2002 CSI/FBI计算机犯罪和安全调查显示，“计算机犯罪和信息安全的威胁仍然不衰退，并且趋向于金融领域”。因此，需要时刻留意网络上的最新安全信息，以便保护医院网络。

3.9 弥补已知的漏洞

系统上已知的漏洞被称为“通用漏洞批露”（CVE），它是由MITRE组织汇编整理的漏洞信息。通过打补丁或其它措施，可以将网络中所有系统的CVE漏洞弥补好。

4 结束语

虽然安全性永远都不是百分之百的，但是搭建好具有主动性的网络安全模式就可以使医院的网络安全处于优势地位。

参考文献

[1] 邓素平.构建网络安全防护体系[J].山东通信技术，2001，2：17-19.

[2] 刘晓莹等.网络安全防护体系中网络管理技术的研究与应用[J].应用与开发，2001，2001，3：30-31.

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中图分类号：TP393.08文献标识码：A 文章编号：1009-3044(2010)20-5442-02

Design of Network Safety Attack and Defense Test Platform based on Active Defense

WANG Chao-yang

(5 Department 43 Team, Artillery Academy of the P.L.A, Hefei 230031, China)

Abstract: Now traditional passive defense technology will not reply the behavior of unceasing increase large-scale network attack. According to the characteristic and the advantage of active defense, the article has introduced a kind of design scheme test platform abort network safety attack and defense based on the technology of active defense, and the design and realization of system from the two pieces of experiment modular abort attack and defense.

Key words: active defense; network safety; attack; defense

目前，伴随着计算机网络的大量普及与发展，网络安全问题也日益严峻。而传统的、被动防御的网络安全防护技术也将越来越无法应对不断出现的新的攻击方法和手段，网络安全防护体系由被动防御转向主动防御是大势所趋。因此，立足现有网络设备进行攻防实验平台的设计和研究，对于未来网络安全防护技术的研究具有深远的指导意义。

1 系统功能设计概述

1.1 主动防御技术的概念

主动防御技术是一种新的对抗网络攻击的技术，也是当今网络安全领域新兴的一个热点技术。它源于英文“Pro-active Defense”，其确切的含义为“前摄性防御”，是指由于某些机制的存在，使攻击者无法完成对攻击目标的攻击。由于这些前摄性措施能够在无人干预的情况下预防安全事件，因此有了通常所说的“主动防御”[1]。网络安全主动防御技术能够弥补传统被动防御技术的不足，采用主机防御的思想和技术，增强和保证本地网络安全，及时发现正在进行的网络攻击，并以响应的应急机制预测和识别来自外部的未知攻击，采取各种应对防护策略阻止攻击者的各种攻击行为。

1.2 系统设计目标

目前关于主动防御的网络安全防御策略理论研究的较多，但是对于很多实际应用方面还缺乏实战的指导和经验。网络安全攻防实验平台主要依据主动防御技术体系为策略手段，针对现有网管软件存在的问题，进行主动防御技术体系优化，其核心在于在实验中实现系统的漏洞机理分析、安全性检测、攻击试验、安全应急响应和提供防御应对策略建议等功能，能够启发实验者认识和理解安全机理，发现安全隐患，并进行系统安全防护。

1.3 实验平台功能

基于主动防御的网络安全攻防实验平台是一个网络攻击与防御的模拟演示平台，在单机上模拟出基本的网络节点(设备)，然后在这个模拟的网络环境中演示出网络攻击与防御的基本原理和过程，并以可视化的结果呈现出来。该实验平台所仿真的机理和结果能够依据网络安全的需求，最终用于网络攻防测评和实战的双重目的。并可以为网络攻击和防护技能人才更好的学习提供一定的参考。为完整地体现网络战攻防的全过程，该平台分为攻击模块与防御模块两部分。

攻击模块部分包括主机端口的扫描、检测、Web/SMB攻击模块和IDS等。其主要功能是实现对于目标系统的检测、漏洞扫描、攻击和与防护端的通讯等[2]。

防御模块部分主要是基于主动防御技术的功能要求，实现检测、防护和响应三种功能机制。即能够检测到有无攻击行为并予以显示、给出陷阱欺骗可以利用的漏洞和提供防护应对策略等，如: 网络取证、网络对抗、补丁安装、系统备份、防护工具的选购和安装、响应等。

2 攻防实验平台模型设计

2.1 设计方案

要实现网络攻防的实验，就必须在局域网环境构建仿真的Internet环境，作为攻防实验的基础和实验环境。仿真的Internet环境能实现www服务、FTP、E-mail服务、在线交互通信和数据库引擎服务等基本功能。依据系统的功能需求分析，该平台要实现一个集检测、攻击、防护、提供防护应对策略方案等功能于一体的软件系统。主要是除了要实现基本的检测、攻击功能外，还必须通过向导程序引导用户认识网络攻防的机理流程，即:漏洞存在―漏洞检测（攻击模块）―攻击进行(攻击模块)―系统被破坏―补救措施（防御模块）―解决的策略方案（防御模块）[3]，以更好的达到实验效果。

平台整体采用C/S模式，攻击模块为客户端，防御模块为服务器端。攻击模块进行真实的扫描、入侵和渗透攻击，防御模块从一定程度上模拟并显示受到的扫描、攻击行为，其模拟的过程是动态的，让实验者看到系统攻击和被攻击的全部入侵过程，然后提供响应的防护应对策略。攻防实验平台模型如图1所示。

2.2 基于主动防御的网络安全体系

根据本实验平台设计的思想和策略原理，为实现主动防御的检测、防护和响应功能机制，构建基于主动防御技术的网络安全策略体系（如图2所示）。安全策略是网络安全体系的核心，防护是整个网络安全体系的前沿，防火墙被安置在局域网和Internet网络之间，可以监视并限制进出网络的数据包，并防范网络内外的非法访问[4-5]。主动防御技术和防火墙技术相结合，构建了一道网络安全的立体防线，在很大程度上确保了网络系统的安全，对于未来的网络安全防护具有深远的意义。检测和响应是网络安全体系主动防御的核心，主要由网络主机漏洞扫描（包括对密码破解）、Web/SMB攻击、IDS、网络取证、蜜罐技术等应急响应系统共同实现，包括异常检测、模式发现和漏洞发现。

2.3 攻防模块设计

该实验平台的攻击模块和防御模块利用C/S模式采用特定端口进行通讯。攻击端以动作消息的形式，把进行的每一个动作发往防御端，防御模块从数据库中调用相关数据进行模拟、仿真，让实验者看到和体会到自身系统受到的各种攻击。攻防模块经过TCP/IP建立连接后，开始进行扫描、检测、Web/SMB攻击和IDS等入侵行为，攻击端每一个消息的启动都会发给防御端一个标志位，防御模块经判断后，调用相关的显示和检测模块进行处理，并提供相应的防护应对策略。

3 平台的实现

3.1 主动防御思想的实现

在一个程序中，必须要通过接口调用操作系统所提供的功能函数来实现自己的功能。同样，在平台系统中，挂接程序的API函数，就可以知道程序的进程将有什么动作，对待那些对系统有威胁的动作该怎么处理等等。实验中，采取挂接系统程序进程的API函数，对主机进程的代码进行真实的扫描，如果发现有诸如SIDT、SGDT、自定位指令等，就让进程继续运行；接下来就对系统进程调用API的情况进行监视，如果发现系统在数据的传输时违反规则，则会提示用户进行有针对性的操作；如果发现一个诸如EXE的程序文件被进程以读写的方式打开，说明进程的线程可能想要感染PE文件，系统就会发出警告；如果进程调用了CreateRemoteThread()，则说明它可能是比较威胁的API木马进程，也会发出警告。

3.2 攻击程序模块实现

网络安全攻防实验平台的设计是基于面向对象的思想，采用动态连接库开发扫描、检测、攻击等功能模块。利用套接字变量进行TCP/IP通信，调用DLL隐式连接和显示连接，采用在DLL中封装对话框的形式，也就是把扫描、检测、攻击等功能和所需要的对话框同时封装到DLL中，然后主程序直接调用DLL[6]。实验中，可以在攻击程序模块中指定IP范围，并输入需要攻击的主机IP地址和相应的其他参数，对活动主机漏洞进行扫描和密码攻击（如图3所示）；并指定IP，对其进行Web/SMB攻击，然后输出攻击的结果和在攻击过程中产生的错误信息等。

3.3 防御程序模块实现

在程序的运行中，采取利用网络侦听机制监听攻击模块的每一次动作消息的形式，自动显示给用户所侦听到外部攻击行为（如图4所示：Web/SMB攻击）。该模块同样使用了WinSock类套接字进行通讯，在创建了套接字后，赋予套接字一个地址。攻击模块套接字和防御模块套接字通过建立TCP/IP连接进行数据的传输。然后防御模块根据接收到的标志信息，在数据库中检索对应的记录，进行结果显示、网络取证、向用户提供攻击的类型及防护方法等多种应对策略。其中的蜜罐响应模块能够及时获取攻击信息，对攻击行为进行深入的分析，对未知攻击进行动态识别，捕获未知攻击信息并反馈给防护系统，实现系统防护能力的动态提升。

4 结束语

基于主动防御的网络安全攻防实验平台主要是针对传统的被动式防御手段的不完善而提出的思想模型。从模型的构建、平台的模拟和实验的效果来看，其系统从一定程度上真实的模拟了网络设备的攻防功能，可以为网络管理者和学习者提供一定的参考和指导。

参考文献：

[1] 杨锐,羊兴.建立基于主动防御技术的网络安全体系[J].电脑科技,2008(5).

[2] 裴斐,郑秋生,等.网络攻防训练平台设计[J].中原工学院学报,2004(2).

[3]Stuart McClure, Joel Scambray, George Kurtz. 黑客大曝光―网络安全的机密与解决方案[ M].北京:清华大学出版社，2002

[4] 张常有.网络安全体系结构[M].成都:电子科技大学出版社,2006(15).

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1 静态网络安全模型的分析

传统网络安全模型又叫做静态安全模型。美国可信计算机安全评价标准（TCSEC）是传统安全模型中最典型最成功的模型，它代表着计算机安全模型从静态安全模型过渡到动态安全模型。可是，该模型主要为单机系统设计，没有评估网络系统的脆弱性，而动态网络安全模型更多考虑的是来自网络的威胁与攻击。

传统的网络安全模型应对不了动态的网络威胁。虽然静态安全模型推动了数据库、操作系统等方面的安全发展，但是随着越来越多的网络攻击和网络自身的深入发展，静态安全模型已经无法适应目前的技术需要了。

2 P2DR网络安全模型的分析

P2DR网络安全模型是一种以PDR模型为核心的动态自适应网络安全模型。自从ISS公司在20世纪90年代提出后，各行业不断改进的网络安全模型和采用的相应解决方案一般都是在此模型的基础上提出的，它是国内外在信息系统中应用最广泛的安全模型。该模型基于闭环控制理论，以安全策略为中心，引入了时间的概念，在传统安全模型基础上做了重大的改进。

P2DR模型由安全策略（Policy）、（防护Protection）、检测（Detection）和响应（Response）四个部分组成。它的原理是：在安全策略的控制和指导下，运用如防火墙、数字签名、身份认证等各种防护手段，实时对系统进行安全检测，并通过各种响应机制保护系统，降低网络风险性，从而提高网络性能。

P2DR模型也存在一定的弱点，它忽略了系统内在的变化因素和人为因素。除了防护、检测和响应三个环节外，优化网络系统、提升网络管理人员的素质，都是该模型没有涉及到的。

3 SAWP2DR2C网络安全防御模型的结构

为了更有效地解决各种新型的网络安全威胁，在P2DR网络安全模型基础上，我们提出了更具动态特征的主动式动态网络安全模型-SAWP2DR2C模型。

如图1所示，该模型分成八个部分：安全策略（P）、服务需求/风险评估（S/A）、预警系统（W）、安全防护（P）、安全检测（D）、响应（R）、恢复（R）和反击（C），各部分之间相互依赖，形成一个闭合的循环的系统。

图1 SAWP2DR2C模型示意图

（1）安全策略（Policy）整个模型的核心就是安全策略。模型中的每个环节都在安全策略的控制与指导下进行。网络安全策略的制定，要综合考虑网络预警情况、通信情况，要进行风险分析；当实施安全方案时，还需根据安全策略进行系统防护、检测、响应恢复和主动反击。

（2）服务需求/风险分析（Service/Analysis）服务需求是个动态变化的过程，也是整个网络安全的前提条件。要想提高系统防御功能，提高速度，就一定要针对特定的服务进行风险分析，制定与之对应的安全策略。

（3）预警（Warning）依据已有的网络攻击手段和攻击方法，结合当前网络系统的具体情况，对系统未来可能受到的攻击及危害进行预测。这个环节中可以让多个计算机系统协同工作，将单机防御机制变为联合协作机制。

（4）防护（Protection）通过加密、防火墙技术、认证、数字签名等技术，防御来自外界的网络攻击，同时切断内部的非法访问在一定程度上提高安全性能阻断黑客攻击。

（5）监控（Detection）实时监测可以通过动态的性能监测、蜜罐诱骗、入侵检测和漏洞扫描等方法及时发现网络的薄弱环节，它是整个模型动态性的体现，是主动对抗网络攻击的有力依据。如果监控到网络受到攻击或是扫描到网络存在漏洞，立即做出修补并将反馈结果传递到下一模块中。

（6）响应（Response）当网络遭到入侵并在一定程度上遭到了损害后，由响应模块进行紧急处理，响应是解决安全潜在性问题的最有效的方法。

（7）恢复（Recovery）恢复是指综合运用系统升级、打补丁等方式将遭受破坏的网络系统复原到未遭受破坏之前的状态，在恢复模块中，可以将发生安全事故时丢失的信息找回，或是利用软件升级和打补丁等手段修复网络。恢复是实现动态网络安全的保证，是系统生存能力的重要体现。

（8）反击（Counterattack）当网络遭到攻击时，网络安全系统追踪黑客的攻击信息，记录网络攻击者采用的攻击手段和手段，以此作为追究责任的依据。采用欺骗类、阻塞类、控制类、探测类和追踪定位等技术方法进行有力的反击，使攻击失败，提高网络的安全性能。

该网络安全模型各部分间相互独立又相互依赖，彼此协调工作，形成一个闭合的循环的圆环。通过各个模块的协调工作，网络的整体安全性得到提升。

4 SAWP2DR2C网络安全模型的五级网络安全因素

SAWP2DR2C网络安全模型包含五级网络安全因素。

（1）物理层安全。包括通信线路、物理设备和环境的安全等。在物理层上主要通过制定物理层面的管理规范和措施来提供安全解决方案。

（2）系统层安全。该层的安全问题来自网络运行的操作系统。安全性问题表现为操作系统本身的不安全因素。

（3）网络层安全。网络层的安全防护是面向IP包的。该层的安全问题主要指网络信息的安全性。

（4）应用层安全。该层的安全考虑网络对用户提供服务所采用的应用软件和数据的安全性。

（5）管理层安全。包括安全技术和设备的管理、安全管理制度等。管理的制度化程度极大地影响着整个网络的安全。严格安全管理制度、明确部门安全职责划分及合理定义人员角色都可以在很大程度上减少安全漏洞。

5 结束语

SAWP2DR2C网络安全防御模型在P2DR网络安全模型基础上进行了优化和改进，使之更具有主动性，大大提高了网络的安全性，结合各种防御技术，可以综合应用在校园、企业等社会各界上，形成安全性更高的防御体系。

参考文献

[1]雷明.校园网环境的网络安全防御研究与实践[D].电子科技大学，2009.

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一、网络安全

1、网络安全的概念。网络安全是指网络系统中的各个部件、软件以及数据的安全，它是通过对网络信息的存储、传输和使用的过程实现，包含两个方面，一是物理安全，即保障网络设备的安全，使其能够正常稳定地提供网络服务；二是逻辑安全，即保证在网络中存储和传输的信息的安全性。2、影响网络安全的因素。网络安全在现实生活会受到很多因素的影响，其中有人为的和自然的因素，包括系统配置不当，计算机病毒木马，软件漏洞等，均会对网络安全造成极大的危害。

二、网络安全防护

网络安全防护是一种网络安全技术，该技术致力于解决有效进行介入控制，保证数据传输的安全性的技术手段，主要包括物理安全分析技术，网络结构安全分析技术，系统安全分析技术，管理安全分析技术，及其它的安全服务和安全机制策略。

针对网络上各种安全问题和隐患，为了最大程度的减小损失，可以采用如下技术进行网络安全防护。

1、防火墙技术。防火墙是一种由软件和硬件结合构成的将内部网络与公用网络分隔开的隔离系统，用来在两个网络之间进行接入控制，从而可以防止非法用户访问和修改内部网络的数据，可以有效的将网络分隔开，确保内部网络安全。

2、数据加密技术。为了提高网络中传输的数据和信息的安全性，可以采用数据加密技术对重要的数据进行加密，防止机密信息被窃取泄露，其中常采用对称加密和非对称加密对信息进行加密算法，从而实现对数据信息的加密保护。

3、入侵检测技术。通过入侵检测技术，可以对网络系统中的几个节点进行检测，通过分析采集的数据信息，判断网络中是否有不安全操作行为及是否遭到攻击。入侵检测系统对网络的监测不会影响网络的正常运行，它能实时地对网络进行检测从而及时采取防护手段保护网络安全。

4、网络扫描技术。通过网络扫描技术，可以对复杂网络进行扫描从而发现网络系统中的安全漏洞，并及时对发现的漏洞进行相应的处理，采取必要的措施。网络扫描技术可以强化网络系统，是一种主动的防御策略，通过对网络系统的强化来防止网络安全受到侵害。

5、虚拟专用网。虚拟专用网（VPN）是一种在一定网络协议基础上，公网中逻辑上独立的专用网，通过虚拟专用网，用户可以通过公网中的虚拟专线实现数据的传输，从而保障了传输数据的安全性。

6、病毒防护技术。随着网络的发展，病毒的传播也变得更加迅速，对网络和计算机具有巨大危害。

三、思科网络安防系统

思科作为一家世界500强企业，作为一个在互联网解决方案提供领域的佼佼者，十分重视网络安全及防护，其用户遍及世界各地各大企业，领域涉及各个行业，可见其网络安防系统的安全可靠性。

1、思科的网络安全设计架构。安全域要在五个层次上隔离，即物理上隔离、逻辑上隔离、策略上隔离、应用上隔离、准入上隔离。而对网络安全域的划分需要对网络系统中各个设备进行集成化、模块化并实现阶梯式安全。

2、思科自防御网络。思科自防御网络是针对网络中的攻击和威胁进行识别、主动防御和应对的新型网络战略，通过三个阶段实现对网络的安全防护。（1）集成化的安全系统。（2）协作化的安全系统。（3）智能化的自适应安全系统。

3、思科SMB级安全网络平台。采用了思科自防御网络安全的组件，思科的SMB级安全网络平台还具备成本较低的优势，非常适合一些中小企业使用，这一经济有效的方案保证了连通性、简洁性、安全性以及可扩展性，能够帮助企业优化其运营，提升企业竞争力。

四、结语

计算机和网络的扩大与普及已成为不可逆转的趋势，而网络中影响网络安全和稳定的因素也必将随之不断增加，人们越来越开始重视网络中数据信息的安全可靠性，因此网络安全防护的重要地位将得到进一步显现。

参考文献