局域网环境背景下的计算机网络安全技术应用分析

熊伟

摘 要： 在局域网环境背景下，计算机网络安全技术的应用尤为重要。通过分析局域网环境下计算机网络安全技术的现状和应用，探讨如何保障网络安全，提高网络防护能力。针对局域网环境的特殊性，研究并提出相应的网络安全策略和解决方案，以确保数据的安全性和机密性。同时，介绍一些实用的网络安全技术和工具，帮助读者更好地了解和应用网络安全技术，从而保障局域网的安全稳定运行。

关键词： 局域网 计算机网络 安全防火墙 入侵检测与防御系统

中图分类号： TP393.0文献标识码： A文章编号： 1679-3567（2024）04-0005-04

Analysis of the Application of Computer Network Security Technology in the Context of the Local Area Network Environment

XIONG Wei

Yibin Health School， Yibin， Sichuan Province， 644000 China

Abstract： In the context of the local area network environment， the application of computer network security technology is particularly important. Through analyzing the current situation and application of computer network security technology in the local area network environment， this paper explores how to ensure network security to enhance network protection capabilities. In response to the specificity of the local area network environment， the paper studies and proposes corresponding network security strategies and solutions to guarantee the security and confidentiality of data. At the same time， this paper also introduces some practical network security technologies and tools to help readers better understand and apply network security technologies， so as to ensure the safe and stable operation of local area networks.

Key Words： Local area network； Computer network security； Security firewall； Intrusion detection and prevention system

在当前信息化的时代，计算机网络安全技术的重要性日益凸显。特别是在局域网环境下，如何保障网络的安全稳定，已成为亟待解决的问题。据统计，2022年全球网络安全事件达122万起，其中局域网环境下的安全问题占比超过33%，这凸显了局域网环境下网络安全的严峻性。

在国内外已经有很多针对此问题的相关研究。例如：国外某知名大学的研究团队提出了基于深度学习的网络安全防护模型；国内某大型科技公司研发出了一款针对局域网环境的安全防护软件。然而，这些研究或技术的应用仍存在一定缺陷，如对新型网络攻击的防范能力有限，或者在实际应用中无法达到预期的防护效果。

因此，本文旨在分析局域网环境下的计算机网络安全技术应用，探讨其研究现状，并指出存在的问题和挑战。通过本文的研究，期望能为局域网环境下的网络安全提供更有效的技术解决方案。

1 计算机网络安全

计算机网络安全是指保护计算机网络免受未经授权的访问、使用、披露、破坏和干扰的一系列措施和技术。目前，计算机网络安全是至关重要的问题，因为网络中的信息和数据往往包含着个人隐私、商业机密以及国家安全等重要信息[1]。计算机网络安全面临着各种威胁和攻击类型。其中，常见的威胁包括恶意软件（如病毒、木马、蠕虫）、网络钓鱼、拒绝服务攻击、数据泄露等。攻击者利用系统漏洞、社会工程学手段或者网络欺诈等手段，以获取非法利益或者破坏网络正常运行。为了保障计算机网络的安全，需要遵循安全目标和原则。

首先，保密性是指只有授权用户能够访问和使用网络中的敏感信息。其次，完整性要求确保数据在传输和存储的过程中不被篡改或者损坏。再次，可用性是指网络和相关资源在需要时可用，不受攻击或故障的影响。此外，认证和授权机制可以确保用户的身份和权限得到合法验证和授予。最后，不可抵赖性要求确保用户无法否认在网络中的行为或交易。计算机网络安全需要采取各种安全措施和技术来保护。遵循安全目标和原则，可以提高计算机网络的安全性，保护用户的隐私和数据安全，确保网络环境的正常运行和可靠性[2]。

2 局域网环境下的计算机网络安全问题

局域网环境是指在一定地理范围内部署的计算机网络，通常用于组织或企业的内部通信和资源共享。局域网环境具有以下特点。第一，局域网规模较小，节点数量有限，设备相对集中，这使网络管理和安全控制相对容易。第二，局域网内部通信速度较快，这有利于快速的数据传输和应用响应。然而，局域网环境也存在一些安全问题。常见的安全威胁和攻击类型包括以下几种。首先，未经授权的访问是局域网中常见的威胁，攻击者可以通过窃听网络通信、网络钓鱼等方式获取敏感信息。其次，内部威胁是指局域网内部的恶意用户或者受到攻击的主机对网络造成的威胁，如员工进行非法操作或者恶意软件通过内部主机传播。此外，攻击者通过发送大量的请求或者占用网络资源，导致网络无法正常运行和提供服务[3]。

局域网环境中存在安全漏洞和风险，需要进行评估和管理。安全漏洞可能导致未经授权的访问、信息泄露、数据损坏或者网络服务中断等问题。风险评估是指对局域网环境中的安全漏洞进行识别和评估，确定风险的严重程度和潜在影响，并制定相应的安全措施和策略来降低风险。在局域网环境中，需要采取相应的安全措施和技术来防范和应对这些安全威胁和风险。

3 局域网环境下的计算机网络安全技术

3.1 访问控制技术

访问控制技术是局域网环境下保护网络安全的重要手段之一，它通过限制和管理用户对网络资源的访问和使用，来保护网络免受未经授权的访问和滥用。在访问控制技术中，密码安全和强度要求是确保用户身份验证的基础。强密码要求用户使用复杂的密码，并且定期修改密码，以防止恶意用户破解来获取访问权限。

身份认证和授权机制是访问控制的核心部分。身份认证是验证用户身份的过程，包括用户名和密码、数字证书、生物特征识别等。授权机制是基于身份认证结果对用户进行授权，即分配相应的访问权限和权限级别，确保只有合法用户能够访问和使用网络资源。

访问控制列表（Access Control List，ACL）和权限管理是访问控制的具体实现方式之一。ACL是一种规则集合，用于控制用户或设备对特定资源的访问权限。通过定义ACL，管理员可以精确地控制用户或设备能够访问的资源和操作。权限管理则是对用户进行权限分配和管理的过程，包括角色分配、权限组织和权限继承等。访问控制技术在局域网环境下有至关重要的作用，通过密码安全和强度要求、身份认证和授权机制以及访问控制列表和权限管理等手段，确保只有合法用户能够访问和使用网络资源。管理员可以根据实际需求和安全策略来配置和管理访问控制，提高网络的安全性和保护用户的隐私[4]。

3.2 防火墙技术

防火墙是计算机网络中常用的安全设备，保护网络免受未经授权的访问和攻击。防火墙通过对网络流量进行过滤和监控，根据预先设定的安全策略来决定是否允许数据包通过[5]。防火墙的基本原理是建立在网络层和传输层之间，通过检查传入和传出的数据包，根据设定的规则来决定是否允许数据包通过。防火墙可以根据源IP地址、目标IP地址、端口号、协议类型等信息进行过滤和判断。

防火墙的功能主要包括以下几个方面。首先，防火墙可以实现访问控制，限制和管理网络流量的进出。可以控制用户和设备对网络资源的访问权限，防止未经授权的访问和攻击。其次，防火墙可以实现网络地址转换，将内部私有IP地址转换为公共IP地址，从而隐藏内部网络的拓扑结构，增加网络安全性。此外，防火墙还可以提供虚拟专用网络（Virtual Private Net？ works，VPN）功能，通过加密和隧道技术，保护敏感数据的传输安全。管理员可以根据实际需求和安全策略来配置和管理防火墙，以应对各种安全威胁和攻击。

防火墙日志和监控是确保网络安全的关键。日志记录防火墙事件和操作信息，如数据包来源、访问规则匹配和攻击尝试，提供网络流量的实时情况，帮助检测未经授权的访问。通过分析日志，管理员可迅速发现异常、定位安全事件并应对处理。此外，日志还用于安全审计和合规性检查，追踪网络活动以供后续审计。

防火墙监控实时检测防火墙运行状态和网络流量，包括连接数、流量负载和运行指标等，确保防火墙高效工作。监控还能实时检测和报警，应对网络攻击和异常行为。管理员可预设监控规则和阈值，当达到条件时，防火墙会触发警报，通知管理员处理。

总之，防火墙日志和监控对网络安全至关重要。日志记录安全事件，监控实时检测网络状态，二者结合可大幅提高网络安全性，保护用户隐私。

3.3 数据加密技术

对称加密和非对称加密算法是常用的加密技术，用于保护数据的机密性和安全性。对称加密算法使用相同的密钥进行加密和解密，其基本原理是将明文通过密钥进行变换，生成密文，接收方使用相同的密钥进行逆变换，将密文还原为明文。对称加密算法的优点是加密和解密速度快，适用于大量数据的加密。然而，对称加密算法的缺点是密钥的分发和管理比较困难，容易受到中间人攻击和密钥泄露的威胁。非对称加密算法使用一对公钥和私钥进行加密和解密，其基本原理是使用公钥加密的数据只能使用对应的私钥解密，而使用私钥加密的数据只能使用对应的公钥解密。非对称加密算法的优点是密钥的分发和管理相对容易，能够提供更好的安全性和身份验证。然而，非对称加密算法的缺点是加密和解密的速度相对较慢，适用于较小量的数据加密。

为了综合利用对称加密和非对称加密算法的优点，通常会采用混合加密方案。在混合加密方案中，对称加密算法用于加密数据，而非对称加密算法用于加密对称密钥。发送方首先使用非对称加密算法将对称密钥加密，然后将加密后的对称密钥和加密后的数据一同发送给接收方[6]。接收方使用私钥解密对称密钥，然后使用对称密钥解密数据。通过混合加密方案，既能够保证数据的安全性，又能够提高加密和解密的效率。对称加密和非对称加密算法是常用的加密技术。对称加密算法使用相同的密钥进行加密和解密，速度快但密钥管理困难；非对称加密算法使用一对公钥和私钥进行加密和解密，安全性高但速度慢。通过混合加密方案，可以综合利用两种算法的优点，提高数据的安全性和加密效率。

3.4 入侵检测和防御技术

入侵检测和防御技术是用于保护计算机系统和网络免受未经授权的访问和攻击的重要手段。入侵检测系统（Intrusion Detection System，IDS）是一种用来监测和识别网络中的入侵行为和异常活动的安全设备。IDS通过监测网络流量、系统日志和事件记录等信息，分析和比对已知的攻击模式和行为特征，以及异常的网络活动。一旦检测到可能的入侵行为，IDS会产生警报并通知管理员进行相应的处理和响应。IDS可以分为网络入侵检测系统（Network Intrusion Detection System，NIDS）和主机入侵检测系统（Host-Based IDS：HIDS，分别用于监测网络流量和主机上的行为。入侵防御系统（Intrusion Prevention System，IPS）是在入侵检测的基础上，采取主动措施进行防御和应对的安全设备。IPS不仅能够检测和识别入侵行为，还可以主动地阻断和防御攻击。IPS通过实时监测网络流量，分析和识别潜在的攻击行为，并根据预设的规则和策略，对恶意流量进行阻断和过滤。与IDS相比，IPS具有主动防御和实时响应的特点，能够更加及时和主动地防御网络攻击和入侵。异常检测和行为分析技术是入侵检测和防御的核心技术之一。

通过对网络流量、系统日志和用户行为等数据进行实时监测和分析，可以发现异常的网络活动和行为。异常检测技术可以基于统计模型、机器学习和人工智能等算法，对正常的网络行为进行建模和学习，当出现与模型不匹配的行为时，即被认为是异常行为。行为分析技术可以识别和分析特定攻击模式和行为特征，通过对比和分析已知的攻击行为，识别和预测未知的攻击。安全漏洞修复和补丁管理是防御网络攻击和入侵的关键环节。及时修复和更新系统中的安全漏洞是保护网络安全的重要措施。补丁管理中还需要进行合理的测试和评估，以确保补丁的有效性和稳定性，避免因补丁引起新的问题和风险。

综上所述，入侵检测和防御技术是保护计算机系统和网络安全的重要手段。入侵检测系统和入侵防御系统能够监测和识别入侵行为，并采取相应的防御措施。异常检测和行为分析技术能够发现和预测异常的网络活动和攻击行为。安全漏洞修复和补丁管理是及时修复系统漏洞和更新补丁，保证系统安全性的关键环节。

4 结语

本文分析了局域网环境下的计算机网络安全技术应用，探讨了防火墙日志和监控的重要性及其作用。虽然现有的技术手段在一定程度上可以保障网络安全，但仍存在一定的局限性和挑战。因此，未来的研究工作应进一步提高网络安全技术水平，加强对新型网络攻击的防范，不断完善网络安全体系，以确保网络的安全稳定。

参考文献

[1]王益峰.局域网环境背景下的计算机网络安全技术应用分析[J].软件，2023，44（5）：145-147.

[2]李朝鹏.局域网环境背景分析计算机网络安全技术应用解析[J].科技资讯，2021，19（19）：32-34.

[3]晁金金，段晨帆.局域网环境下计算机网络安全防护技术应用研究[J].移动信息，2023，45（3）：128-130.

[4]张胜昌，张艳，赵良昆.局域网环境下计算机网络安全防护技术应用分析[J].现代工业经济和信息化， 2022，12（1）：125-127.

[5]彭怀龙，褚含冰.局域网环境下的计算机网络安全技术应用分析[J].数字技术与应用，2023，41（4）： 228-230.

[6]龙平，张诗英.互联网+背景下智慧储能系统的网络安全分析[J].储能科学与技术，2023，12（4）：1308-1309.