网络安全全面解析:核心要素与最佳实践

本文深入探讨网络安全的定义、重要性及实施策略,涵盖防火墙、入侵检测、零信任等关键技术,分析各类安全工具与挑战,为企业构建全方位防护体系提供实用指南。

什么是网络安全?定义与最佳实践

网络安全包含为保护计算机网络完整性及其中数据所采取的所有措施。它涉及工具、策略、协议和实践的组合,旨在防止对网络及其资源的未授权访问、滥用、修改或拒绝。成功的网络安全策略采用多种安全方法来保护用户和组织免受恶意软件和网络攻击,例如分布式拒绝服务(DDoS)攻击。

网络由互连设备组成,例如计算机、服务器和无线网络。其中许多设备容易受到攻击者攻击。网络安全涉及在网络中使用软件和硬件工具或软件即服务。随着网络变得更加复杂,企业更加依赖其网络和数据开展业务,安全性变得更加重要。随着威胁行为者在这些日益复杂的网络上创建新的攻击方法,安全方法必须不断发展。

无论具体方法或企业安全策略如何,安全通常被视为每个人的责任,因为网络上的每个用户都代表该网络中的一个潜在漏洞。

为什么网络安全很重要?

网络安全至关重要,因为它可以防止网络犯罪分子获取有价值的数据和敏感信息。当黑客掌握这些数据时,他们可能引发各种问题,包括身份盗窃、资产被盗和声誉损害。

以下是保护网络及其所持有数据最重要的四个原因:

运营风险:没有足够网络安全的组织面临运营中断的风险。企业和个人网络依赖于设备和软件,当这些设备和软件被病毒、恶意软件和网络攻击破坏时,它们无法有效运行。企业也依赖网络进行大部分内部和外部通信。

个人身份信息(PII)泄露的财务风险:数据泄露对个人和企业来说都可能代价高昂。处理PII(例如社会安全号码和密码)的组织需要保护其安全。泄露可能导致受害者支付罚款、赔偿和修复受损设备的费用。数据泄露和暴露也可能毁掉公司声誉并使其面临诉讼。

知识产权泄露的财务风险:组织的知识产权可能被盗。公司想法、发明和产品的损失代价高昂,并可能导致业务和竞争优势的丧失。

监管问题:许多政府要求企业遵守涵盖网络安全各个方面的数据安全法规。例如,美国的医疗机构必须遵守《健康保险流通与责任法案》(HIPAA)的法规,而处理公民数据的欧盟组织必须遵循《通用数据保护条例》(GDPR)。违反这些法规可能导致罚款、禁令和可能的监禁。

网络安全非常重要,以至于有几个组织专注于制定和分享如何适应现代威胁的策略。

网络安全如何工作?

网络安全通过硬件和软件工具的组合来实施。网络安全的主要目标是防止对网络各部分或各部分之间的未授权访问。

安全官员或团队确定保持组织网络安全并帮助其符合安全标准和法规的策略和政策。网络上的每个人都必须遵守这些安全策略。网络中授权用户可以访问数据的每个点也是数据可能被泄露的点,无论是通过恶意行为者还是由于用户粗心或错误。

网络安全专业人员通常使用深度防御策略,分层多个控制措施,以便一个级别的漏洞不会危及整个系统。在边界,防火墙、入侵检测系统(IDS)、入侵预防系统(IPS)和加密虚拟专用网络(VPN)调节流量并阻止未经授权的访问,而内部分段则限制横向移动攻击。

端点通过防病毒、端点检测和响应(EDR)和补丁管理等工具进行保护。通过行为分析以及安全信息和事件管理(SIEM)系统持续监控网络以检测异常。严格的访问控制,例如多因素认证(MFA)、网络访问控制和基于角色的认证,确保只有授权用户和设备可以连接到网络。这种多层方法,结合持续监控和政策执行,有助于维护数据完整性、可用性和整体网络安全。

网络安全软件和工具的类型

安全策略和工具的选择因网络而异,并随时间变化。以下是常用的网络安全工具和软件类型:

访问控制:此方法将网络应用程序和系统的访问权限限制在特定的用户和设备组。这些系统拒绝未经授权的用户和设备访问。

防病毒和反恶意软件:防病毒和反恶意软件是设计用于检测、删除或防止病毒和恶意软件(例如特洛伊木马、勒索软件和间谍软件)感染计算机并进而感染网络的软件。

应用程序安全:监控和保护组织用于运营其业务的应用程序至关重要。无论组织是创建该应用程序还是购买它,这一点都成立,因为现代恶意软件威胁通常针对组织用于构建软件和应用程序的开源代码和容器。

行为分析:此方法分析网络行为,并自动检测异常活动并向组织发出警报。

云安全:云提供商通常销售附加的云安全工具,在其云中提供安全功能。云提供商管理其整体基础设施的安全性,并提供工具供用户保护其内部的实例。

数据丢失防护:DLP工具监控使用中、传输中和静止状态的数据,以检测和防止数据泄露。它们通常对最重要和风险最高的数据进行分类,并可以帮助培训员工保护这些数据的最佳实践。

电子邮件安全:电子邮件是网络中最脆弱的点之一。当员工点击在后台下载恶意软件的电子邮件链接时,他们会成为网络钓鱼和恶意软件攻击的受害者。电子邮件也是发送文件和敏感数据的不安全方法,员工无意中会这样做。

扩展检测和响应:XDR统一并协调多个安全工具,以检测、调查和响应整个网络的威胁。

防火墙:软件或固件检查传入和传出流量,以防止未经授权的网络访问。防火墙是一些最广泛使用的安全工具,部署在网络的多个区域。下一代防火墙通过内联深度包检测提供针对应用层攻击和高级恶意软件的增强保护。

入侵检测系统:IDS检测未经授权的访问尝试并将其标记为潜在危险,但不会删除它们。IDS和IPS通常与防火墙结合使用。

入侵防御系统:IPS旨在通过检测和阻止未经授权的网络访问尝试来防止入侵。

多因素认证:这种网络安全方法易于使用且日益流行。它需要两个或更多因素来验证用户身份。

移动设备安全:智能手机和其他移动设备的业务应用程序使这些设备成为网络安全的重要组成部分。监控和控制哪些移动设备访问网络以及它们在连接到网络后执行的操作对于现代网络安全至关重要。

网络分段:拥有大型网络和网络流量的组织通常使用网络分段将网络拆分为更小、更易于管理的段。这种方法使组织能够更好地控制流量并提高对流量的可见性。

沙盒:这种方法允许组织在授予文件访问网络权限之前,在隔离环境中打开文件以扫描恶意软件。

安全信息和事件管理:这种安全管理技术记录来自应用程序和网络硬件的数据,并监控可疑行为。当检测到异常时,SIEM系统会向组织发出警报并采取其他适当措施。

软件定义边界:SDP是一种位于其保护的网络之上的安全方法,将其对攻击者和未经授权的用户隐藏。它使用身份标准来限制对资源的访问,并在网络资源周围形成虚拟边界。

虚拟专用网络:VPN保护从端点到组织网络的连接。它使用隧道协议在不太安全的网络上加密发送的信息。远程访问VPN允许员工远程访问其公司网络。

漏洞扫描器:漏洞扫描用于识别系统和网络中的安全弱点。

Web安全:这种做法控制员工在组织网络和设备上的Web使用,包括阻止某些威胁和网站。它还保护组织网站的完整性。

无线安全:无线组件是网络中最危险的部分之一,需要严格的保护和监控。

工作负载安全:当组织在云和混合环境中的多个设备之间平衡工作负载时,它们增加了潜在的攻击面。工作负载安全措施和安全负载均衡器对于保护这些工作负载中包含的数据至关重要。

零信任网络访问:与网络访问控制类似,ZTNA仅授予用户完成工作所需的访问权限。它会阻止所有其他权限。

网络安全的优势

以下是网络安全的主要优势:

  • 功能性:网络安全确保企业和个人用户所依赖的网络持续高性能运行。
  • 隐私和安全:许多组织处理用户数据,必须确保网络上数据的机密性、完整性和可用性。
  • 知识产权保护:知识产权是许多公司竞争能力的关键。保护与产品、服务和业务策略相关的知识产权访问有助于组织保持其竞争优势。
  • 合规性:遵守数据安全和隐私法规在许多国家是法律要求的。安全网络是遵守这些指令的关键部分。
  • 防范网络威胁:网络安全是针对不断发展的网络安全威胁格局的关键防御。
  • 建立信任:在当今互联的商业环境中,赢得和维持信任至关重要,网络安全在这一努力中扮演核心角色。
  • 安全的数字化转型:随着组织拥抱云计算、远程工作和物联网,网络安全成为数字化转型的关键推动者。
  • 降低成本:网络攻击可能带来惊人的财务后果。
  • 增强的可见性和控制:网络安全为组织提供了对其数字环境的更大可见性和控制力。

网络安全的挑战

维护网络安全涉及许多挑战,包括以下内容:

  • 不断发展的网络攻击方法:最大的网络安全挑战是网络攻击的发展速度。
  • 用户遵守:如前所述,安全是每个网络用户的责任。
  • 远程和移动访问:更多公司采用自带设备政策,这意味着组织需要保护更分布式和复杂的设备网络。
  • 第三方合作伙伴:云提供商、托管安全服务和安全产品供应商通常可以访问组织的网络,从而开辟了新的潜在漏洞。
  • 内部威胁:这些问题源自已经获得组织内系统和数据授权访问权限的个人。
  • 有限的安全预算:预算限制可能显著阻碍组织维护强大网络安全的能力。
  • 配置错误和人为错误:配置错误和人为错误仍然是安全漏洞的主要原因之一。
  • 警报疲劳和工具过载:许多组织都在努力应对警报疲劳和工具过载,这可能会破坏即使资金最充足的安全工作。

网络层与安全

网络包含层,如开放系统互连(OSI)模型所示。数据在设备之间传输时通过这些层,不同的网络威胁针对不同的层。因此,堆栈中的每一层都必须得到保护,网络才能被视为安全。

层(ISO 7498-1) ISO 7498-2 安全模型
应用层 认证
表示层 访问控制
会话层 不可否认性
传输层 数据完整性
网络层 机密性
数据链路层 保证和可用性
物理层 公证和签名

请注意,从底部算起的第三层称为网络层,但网络安全并不仅适用于此层。计算机网络中的每个设备在处理信息时都在多个层上运行。鉴于此,每一层都必须是安全的,网络才能被视为安全。换句话说,网络安全定义中的“网络”一词广义上指的是整个企业基础设施,而不仅仅是网络层。

企业网络安全工具

根据独立研究,以下是精选的企业网络安全工具列表,涵盖防火墙、威胁检测和云原生保护:

  • Cato Networks:这是一个云原生安全访问服务边缘(SASE)平台。
  • Check Point:Check Point为本地、虚拟化和云基础设施提供全面的威胁防护。
  • Cisco Secure Firewall:此工具包括访问控制、实时监控、下一代防火墙功能、高级恶意软件保护以及与Cisco更广泛安全生态系统的强大集成。
  • CrowdStrike Falcon:这是一个云原生端点和XDR平台,使用AI实时检测和响应威胁。
  • Darktrace Enterprise Immune System:此工具使用AI和机器学习(ML)通过建模正常行为和发现异常来自主检测和响应网络威胁。
  • Fortinet FortiGate:这是一个高性能的下一代防火墙,集成了SD-WAN和安全架构,用于跨网络的统一威胁管理。
  • IBM QRadar:此SIEM平台收集、分析并关联安全事件数据,以有效检测和响应事件。
  • Microsoft Defender for Endpoint:此端点安全平台嵌入在Microsoft生态系统中,提供威胁检测、漏洞管理和响应能力。
  • Nessus:由Tenable开发,Nessus扫描操作系统、应用程序、网络设备和云基础设施中的漏洞。
  • Palo Alto Networks:Palo Alto Networks将其下一代防火墙与Prisma Access结合,提供统一的、云原生的安全性。
  • SentinelOne Singularity:这是一个自主端点安全和XDR平台,具有AI驱动的检测、自动修复和针对高级威胁的回滚功能。
  • Snort:这是一个强大的开源IDS和IPS。
  • SolarWinds NetFlow Traffic Analyzer:此网络监控工具捕获流数据以分析流量模式、检测异常并优化性能。
  • Sophos XG Firewall:此防火墙提供深度学习威胁检测、与端点的同步安全以及全面的网络可见性。
  • Splunk Enterprise Security:此可扩展的SIEM工具提供高级分析、威胁关联和事件调查能力。
  • Zscaler Zero Trust Exchange:这是一个基于云的零信任平台,可以安全地将用户连接到应用程序,同时内联检查威胁和数据丢失。

如何为您的组织选择网络安全工具

根据2024年CDW网络安全研究报告,68%的组织表示他们使用10到49种网络安全工具或平台。选择正确的网络安全工具需要使其技术能力与组织的风险状况、基础设施复杂性和合规性要求保持一致。

组织在选择网络工具时应考虑以下项目和功能:

  • 了解业务需求:选择正确的网络安全工具始于深入了解组织的需求。
  • 定义关键特性:一旦组织定义了其需求,它应该概述工具必须包含的基本特性。
  • 检查可扩展性和集成性:适用于100用户环境的工具可能在更大的10,000用户或多云部署中表现不佳。
  • 评估威胁情报和自动化:评估工具提供实时威胁情报和自动化常规流程的能力对于现代企业至关重要。
  • 了解可用性和管理:可用性经常被忽视,但与工具的技术能力同样重要。
  • 进行供应商评估:供应商声誉和支持结构也是组织需要考虑的重要因素。
  • 计算总拥有成本:组织的成本考虑应超出初始购买价格。
  • 概念验证或试用:在做出最终购买之前,组织应请求概念验证或试用部署。
  • 检查同行反馈和案例研究:来自类似组织的同行反馈和案例研究是宝贵的资源。
  • 规划部署和维护:一旦决策临近,组织应仔细规划其部署策略。
  • 记录决策:组织应记录决策过程的每一步。

网络安全最佳实践

网络安全对于保护组织数据和系统免受未经授权的访问和网络威胁至关重要。以下是组织应遵循的关键最佳实践,以保持强大的网络安全:

  • 构建分层防御:组织应在网络、端点和应用层构建重叠的安全控制。
  • 拥抱零信任:根据零信任“从不信任,始终验证”的原则,组织应持续认证用户和设备。
  • 严格保护访问:组织应采用MFA,创建强密码策略,并实施基于角色的访问控制。
  • 保持系统更新:由于漏洞是攻击者偏爱的入口点,组织应自动化软件、固件和网络设备的补丁管理。
  • 频繁监控和审计:组织应持续监控网络流量。
  • 培训和赋能员工:组织应提高对社会工程学和网络钓鱼威胁的认识。
  • 为事件做好准备:组织建立明确定义的协议。
  • 自动化智能检测:组织应部署基于AI和ML的工具,以实现主动威胁检测。
  • 分段网络和控制访问:组织应将其网络划分为独立的区域,并实施网络访问控制来管理和限制访问。
  • 保护云、物联网和新兴环境:组织应采用云原生安全方法。
  • 规划未来威胁:组织应通过开始向后量子密码学过渡并准备应对新兴风险来主动规划未来威胁。

网络安全工作和认证

与网络安全相关的工作包括以下内容:

  • 首席信息安全官:CISO是网络安全中薪酬最高的职位之一。
  • 渗透测试员:渗透测试员受雇侵入公司网络以暴露漏洞。
  • 安全工程师:这些专业人员专注于IT基础设施内的质量控制。
  • 安全架构师:这些人计划、分析、设计和测试组织的IT基础设施。
  • 安全分析师:这些专家分析并规划安全策略,并执行安全审计。
  • 云安全专家:这些安全专业人员保护云环境。
  • 网络安全架构师:这些安全专业人员设计、构建并监督安全系统和网络的实施。
  • 安全运营中心分析师:这些分析师监控来自各种来源的安全警报。

网络安全职业的一些认证包括以下内容:

  • CompTIA CySA+:这是针对网络安全分析师的中级认证。
  • CompTIA Security+:此入门级凭证验证核心网络安全知识和实践技能。
  • EC-Council的认证道德黑客:CEH认证专注于黑客技术和渗透测试。
  • 全球信息保障认证安全基础:GSEC是针对实践安全专业人员的入门级到中级认证。
  • ISACA的认证信息安全经理:CISM认证是针对设计、监督和评估企业信息安全计划的专业人员的管理级凭证。
  • ISACA的认证信息系统审计师:CISA是针对审计、控制和监控信息系统的专业人员的管理和保证级认证。
  • ISC2认证云安全专家:CCSP是针对云安全专业人员的高级凭证。
  • ISC2认证信息系统安全专家:CISSP是高级认证。
  • OffSec认证专业人员:OSCP是来自Offensive Security的技术性、实践性认证。

网络安全是强大网络安全战略的基础。

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