如何保護(hù)信息安全 防止局域網(wǎng)監(jiān)聽(tīng)
我們?cè)陔娨暬蛘唠娪爸薪?jīng)常會(huì)看到這樣的情景，間諜或者警察，在某戶(hù)人家的電話線總線上，拉出一根電話分線，對(duì)這個(gè)電話進(jìn)行竊聽(tīng)。現(xiàn)在這種方法在網(wǎng)絡(luò)中也逐漸蔓延開(kāi)來(lái)。
由于局域網(wǎng)中采用的是廣播方式，因此在某個(gè)廣播域中（往往是一個(gè)企業(yè)局域網(wǎng)就是一個(gè)廣播域），可以監(jiān)聽(tīng)到所有的信息報(bào)。而非法入侵者通過(guò)對(duì)信息包進(jìn)行分析，就能夠非法竊取局域網(wǎng)上傳輸?shù)囊恍┲匾畔ⅰＨ绗F(xiàn)在很多黑客在入侵時(shí)，都會(huì)把局域網(wǎng)稍描與監(jiān)聽(tīng)作為他們?nèi)肭种暗臏?zhǔn)備工作。因?yàn)閼{這些方式，他們可以獲得用戶(hù)名、密碼等重要的信息。如現(xiàn)在不少的網(wǎng)絡(luò)管理工具，號(hào)稱(chēng)可以監(jiān)聽(tīng)別人發(fā)送的郵件內(nèi)容、即時(shí)聊天信息、訪問(wèn)網(wǎng)頁(yè)的內(nèi)容等等，也是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)聽(tīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。可見(jiàn)，網(wǎng)絡(luò)監(jiān)聽(tīng)是一把雙刃劍，用到正處，可以幫助我們管理員工的網(wǎng)絡(luò)行為；用的不好，則會(huì)給企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)安全以致命一擊。
一、監(jiān)聽(tīng)的工作原理。
要有效防止局域網(wǎng)的監(jiān)聽(tīng)，則首先需要對(duì)局域網(wǎng)監(jiān)聽(tīng)的工作原理有一定的了解。知己知彼，百戰(zhàn)百勝。只有如此，才能有針對(duì)性的提出一些防范措施。
現(xiàn)在企業(yè)局域網(wǎng)中常用的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是“以太網(wǎng)協(xié)議”。而這個(gè)協(xié)議有一個(gè)特點(diǎn)，就是某個(gè)主機(jī)A如果要發(fā)送一個(gè)主機(jī)給B，其不是一對(duì)一的發(fā)送，而是會(huì)把數(shù)據(jù)包發(fā)送給局域網(wǎng)內(nèi)的包括主機(jī)B在內(nèi)的所有主機(jī)。在正常情況下，只有主機(jī)B才會(huì)接收這個(gè)數(shù)據(jù)包。其他主機(jī)在收到數(shù)據(jù)包的時(shí)候，看到這個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的目的地址跟自己不匹配，就會(huì)把數(shù)據(jù)包丟棄掉。
但是，若此時(shí)局域網(wǎng)內(nèi)有臺(tái)主機(jī)C，其處于監(jiān)聽(tīng)模式。則這臺(tái)數(shù)據(jù)不管數(shù)據(jù)包中的IP地址是否跟自己匹配，就會(huì)接收這個(gè)數(shù)據(jù)包，并把數(shù)據(jù)內(nèi)容傳遞給上層進(jìn)行后續(xù)的處理。這就是網(wǎng)絡(luò)監(jiān)聽(tīng)的基本原理。
在以太網(wǎng)內(nèi)部傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，包含主機(jī)唯一標(biāo)識(shí)符的物理地址（MAC地址）的幀從網(wǎng)卡發(fā)送到物理的線路上，如網(wǎng)線或者光纖。此時(shí)，發(fā)個(gè)某臺(tái)特定主機(jī)的數(shù)據(jù)包會(huì)到達(dá)連接在這線路上的所有主機(jī)。當(dāng)數(shù)據(jù)包到達(dá)某臺(tái)主機(jī)后，這臺(tái)主機(jī)的網(wǎng)卡會(huì)先接收這個(gè)數(shù)據(jù)包，進(jìn)行檢查。如果這個(gè)數(shù)據(jù)包中的目的地址跟自己的地址不匹配的話，就會(huì)丟棄這個(gè)包。如果這個(gè)數(shù)據(jù)包中的目的地址跟自己地址匹配或者是一個(gè)廣播地址的話，就會(huì)把數(shù)據(jù)包交給上層進(jìn)行后續(xù)的處理。在這種工作模式下，若把主機(jī)設(shè)置為監(jiān)聽(tīng)模式，則其可以了解在局域網(wǎng)內(nèi)傳送的所有數(shù)據(jù)。如果這些數(shù)據(jù)沒(méi)有經(jīng)過(guò)加密處理的話，那么后果就可想而知了。
二、常見(jiàn)的防范措施。
1、采用加密技術(shù)，實(shí)現(xiàn)密文傳輸。
從上面的分析中，我們看到，若把主機(jī)設(shè)置為監(jiān)聽(tīng)模式的話，則局域網(wǎng)中傳輸?shù)娜魏螖?shù)據(jù)都可以被主機(jī)所竊聽(tīng)。但是，若竊聽(tīng)者所拿到的數(shù)據(jù)是被加密過(guò)的，則其即使拿到這個(gè)數(shù)據(jù)包，也沒(méi)有用處，無(wú)法解密。這就好像電影中的電報(bào)，若不知道對(duì)應(yīng)的密碼，則即使獲得電報(bào)的信息，對(duì)他們來(lái)說(shuō)，也是一無(wú)用處。
所以，比較常見(jiàn)的防范局域網(wǎng)監(jiān)聽(tīng)的方法就是加密。數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)加密之后，通過(guò)監(jiān)聽(tīng)仍然可以得到傳送的信息，但是，其顯示的是亂碼。結(jié)果是，其即使得到數(shù)據(jù)，也是一堆亂碼，沒(méi)有多大的用處。
現(xiàn)在針對(duì)這種傳輸?shù)募用苁侄斡泻芏啵畛Ｒ?jiàn)的如IPSec協(xié)議。Ipsec 有三種工作模式，一是必須強(qiáng)制使用，二是接收方要求，三是不采用。當(dāng)某臺(tái)主機(jī)A向主機(jī)B發(fā)送數(shù)據(jù)文件的時(shí)候，主機(jī)A與主機(jī)B是會(huì)先進(jìn)行協(xié)商，其中包括是否需要采用IPSec技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行加密。一是必須采用，也就是說(shuō)，無(wú)論是主機(jī)A還是主機(jī)B都必須支持IPSec，否則的話，這個(gè)傳輸將會(huì)以失敗告終。二是請(qǐng)求使用，如在協(xié)商的過(guò)程中，主機(jī)A會(huì)問(wèn)主機(jī)B，是否需要采用IPSec。若主機(jī)B回答不需要采用，則就用明文傳輸，除非主機(jī)A的IPSec策略設(shè)置的是必須強(qiáng)制使用。若主機(jī)B回答的是可以用IPSec加密，則主機(jī)A就會(huì)先對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行加密，然后再發(fā)送。經(jīng)過(guò)IPSec技術(shù)加密過(guò)的數(shù)據(jù)，一般很難被破解。而且，重要的是這個(gè)加密、解密的工作對(duì)于用戶(hù)來(lái)說(shuō)，是透明的。也就是說(shuō)，我們網(wǎng)絡(luò)管理員之需要配置好IPSec策略之后，員工不需要額外的動(dòng)作。是否采用IPSec加密、不采用會(huì)有什么結(jié)果等等，員工主機(jī)之間會(huì)自己進(jìn)行協(xié)商，而不需要我們進(jìn)行額外的控制。
在使用這種加密手段的時(shí)候，唯一需要注意的就是如何設(shè)置IPSec策略。也就是說(shuō)，什么時(shí)候采用強(qiáng)制加密，說(shuō)明時(shí)候采用可有可無(wú)的。若使用強(qiáng)制加密的情況下，一定要保證通信的雙方都支持IPSec技術(shù)，否則的話，就可能會(huì)導(dǎo)致通信的不成功。最懶的方法，就是不管三七二十一，給企業(yè)內(nèi)的所有電腦都配置IPSec策略。雖然，都會(huì)在增加一定的帶寬，給網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)一定的壓力，但是，基本上，這不會(huì)對(duì)用戶(hù)產(chǎn)生多大的直接影響。或者說(shuō)，他們不能夠直觀的感受到由于采用了IPSec技術(shù)而造成的網(wǎng)絡(luò)性能減慢。
2、利用路由器等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行物理分段。
我們從上面的以太網(wǎng)工作原理的分析中可以知道，如果銷(xiāo)售部門(mén)的某位銷(xiāo)售員工發(fā)送給銷(xiāo)售經(jīng)理的一份文件，會(huì)在公司整個(gè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)進(jìn)行傳送。我們?nèi)裟軌蛟O(shè)計(jì)一種方案，可以讓銷(xiāo)售員工的文件直接給銷(xiāo)售經(jīng)理，或者至少只在銷(xiāo)售部門(mén)內(nèi)部的員工可以收的到的話，那么，就可以很大程度的降低由于網(wǎng)絡(luò)監(jiān)聽(tīng)所導(dǎo)致的網(wǎng)絡(luò)安全的風(fēng)險(xiǎn)。
如我們可以利用路由器來(lái)分離廣播域。若我們銷(xiāo)售部門(mén)跟其他部門(mén)之間不是利用共享式集線器或者普通交換機(jī)進(jìn)行連接，而是利用路由器進(jìn)行連接的話，就可以起到很好的防范局域網(wǎng)監(jiān)聽(tīng)的問(wèn)題。如此時(shí)，當(dāng)銷(xiāo)售員A發(fā)信息給銷(xiāo)售經(jīng)理B的時(shí)候，若不采用路由器進(jìn)行分割，則這份郵件會(huì)分成若干的數(shù)據(jù)包在企業(yè)整個(gè)局域網(wǎng)內(nèi)部進(jìn)行傳送。相反，若我們利用路由器來(lái)連接銷(xiāo)售部門(mén)跟其他部門(mén)的網(wǎng)絡(luò)，則數(shù)據(jù)包傳送到路由器之后，路由器會(huì)檢查數(shù)據(jù)包的目的IP地址，然后根據(jù)這個(gè)IP地址來(lái)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。此時(shí)，就只有對(duì)應(yīng)的IP地址網(wǎng)絡(luò)可以收到這個(gè)數(shù)據(jù)包，而其他不相關(guān)的路由器接口就不會(huì)收到這個(gè)數(shù)據(jù)包。很明顯，利用路由器進(jìn)行數(shù)據(jù)報(bào)的預(yù)處理，就可以有效的減少數(shù)據(jù)包在企業(yè)網(wǎng)絡(luò)中傳播的范圍，讓數(shù)據(jù)包能夠在最小的范圍內(nèi)傳播。
不過(guò)，這個(gè)利用路由器來(lái)分段的話，有一個(gè)不好地地方，就是在一個(gè)小范圍內(nèi)仍然可能會(huì)造成網(wǎng)絡(luò)監(jiān)聽(tīng)的情況。如在銷(xiāo)售部門(mén)這個(gè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)，若有一臺(tái)主機(jī)被設(shè)置為網(wǎng)絡(luò)監(jiān)聽(tīng)，則其雖然不能夠監(jiān)聽(tīng)到銷(xiāo)售部門(mén)以外的網(wǎng)絡(luò)，但是，對(duì)于銷(xiāo)售部門(mén)內(nèi)部的主機(jī)所發(fā)送的數(shù)據(jù)包，仍然可以進(jìn)行監(jiān)聽(tīng)。如財(cái)務(wù)經(jīng)理發(fā)送一份客戶(hù)的應(yīng)手帳款余額表給銷(xiāo)售經(jīng)理的話，有路由器轉(zhuǎn)發(fā)到銷(xiāo)售部門(mén)的網(wǎng)絡(luò)后，這個(gè)數(shù)據(jù)包仍然會(huì)到達(dá)銷(xiāo)售部門(mén)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)地任一主機(jī)。如此的話，只要銷(xiāo)售網(wǎng)絡(luò)中有一臺(tái)網(wǎng)絡(luò)主機(jī)被設(shè)置為監(jiān)聽(tīng)，就仍然可以竊聽(tīng)到其所需要的信息。不過(guò)若財(cái)務(wù)經(jīng)理發(fā)送這份文件給總經(jīng)理，由于總經(jīng)理的網(wǎng)段不在銷(xiāo)售部門(mén)的網(wǎng)段，所以數(shù)據(jù)包不會(huì)傳送給財(cái)務(wù)部門(mén)所在的網(wǎng)絡(luò)段，則銷(xiāo)售部門(mén)中的偵聽(tīng)主機(jī)就不能夠偵聽(tīng)到這些信息了。
另外，采用路由器進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)分段外，還有一個(gè)好的副作用，就是可以減輕網(wǎng)絡(luò)帶寬的壓力。若數(shù)據(jù)包在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)進(jìn)行傳播的話，會(huì)給網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)比較大的壓力。相反，通過(guò)路由器進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)分段，從而把數(shù)據(jù)包控制在一個(gè)比較小的范圍之內(nèi)，那么顯然可以節(jié)省網(wǎng)絡(luò)帶寬，提高網(wǎng)絡(luò)的性能。特別是企業(yè)在遇到DDOS等類(lèi)似攻擊的時(shí)候，可以減少其危害性。
3、利用虛擬局域網(wǎng)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)分段。
我們不僅可以利用路由器這種網(wǎng)絡(luò)硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)分段。但是，這畢竟需要企業(yè)購(gòu)買(mǎi)路由器設(shè)備。其實(shí)，我們也可以利用一些交換機(jī)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)分段的功能。如有些交換機(jī)支持虛擬局域網(wǎng)技術(shù)，就可以利用它來(lái)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)分段，減少網(wǎng)絡(luò)偵聽(tīng)的可能性。
虛擬局域網(wǎng)的分段作用跟路由器類(lèi)似，可以把企業(yè)的局域網(wǎng)分割成一個(gè)個(gè)的小段，讓數(shù)據(jù)包在小段內(nèi)傳輸，將以太網(wǎng)通信變?yōu)辄c(diǎn)到點(diǎn)的通信，從而可以防止大部分網(wǎng)絡(luò)監(jiān)聽(tīng)的入侵。
不過(guò)，這畢竟還是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)分段來(lái)防止網(wǎng)絡(luò)監(jiān)聽(tīng)，所以，其也有上面所說(shuō)的利用路由器來(lái)實(shí)現(xiàn)這個(gè)需求的缺點(diǎn)，就是只能夠減少網(wǎng)絡(luò)監(jiān)聽(tīng)入侵的幾率。在某個(gè)網(wǎng)段內(nèi)，仍然不能夠有效避免網(wǎng)絡(luò)監(jiān)聽(tīng)。
所以，比較好的方法，筆者還是推薦采用加密技術(shù)來(lái)防止網(wǎng)絡(luò)監(jiān)聽(tīng)給企業(yè)所帶來(lái)的危害，特別似乎防止用戶(hù)名、密碼等關(guān)鍵信息被竊聽(tīng)。
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