引言

随着信息技术的迅猛发展，电子信息工程已成为推动社会进步的重要力量。在电子工程中，网络安全对于保护敏感数据、防止未经授权的访问和减轻网络威胁是必不可少的，依靠各种保护技术，对抗恶意软件、网络钓鱼、拒绝服务和中间人攻击等常见威胁。因此，文章探讨了网络安全在电子工程中的重要性，并讨论了关键的防护技术，旨在为有关人员提供有价值的参考。

1 网络安全在电子工程中的重要性

网络安全是电子工程的一个重要方面，强调需要采取强有力的措施来保护数据并确保电子系统的平稳运行。数字技术日益融入生活和工业的各个方面，使网络安全变得至关重要，主要体现在：首先，防止数据泄露和未经授权的访问，是网络安全的基石。在电子工程中，系统通常处理大量敏感信息，从个人数据到专有工业流程，未经授权访问这些数据，可能会导致重大财务损失、声誉受损和法律后果。例如，在工业控制系统中，数据泄露可能导致操作参数被操纵，从而导致设备故障或生产停止。因此，实施强大的身份验证机制、入侵检测系统和定期安全审计，对于防止未经授权的访问，确保只有授权人员才能访问关键系统和数据至关重要。其次，确保敏感信息的完整性和保密性，是电子工程网络安全的一个重要方面。完整性包括保护数据免受未经授权的修改，确保信息保持准确和可信。保密性确保只有拥有适当权限的人才能访问敏感数据。加密协议、安全通信通道和数据屏蔽技术，通常用于维护数据完整性和保密性，如果没有这些措施，敏感信息很容易被拦截、篡改和未经授权的泄露，从而损害电子系统的可靠性和可信度。最后，降低网络攻击和漏洞的风险，对于保持电子系统的弹性至关重要。恶意软件、网络钓鱼和拒绝服务攻击等网络攻击，会破坏运营、窃取数据并造成重大经济损失。攻击者可以利用软件和硬件组件中的漏洞，获取对系统的未经授权的访问或控制系统。定期进行漏洞评估、及时进行软件更新和补丁管理，是识别和解决潜在安全漏洞的重要做法。此外，对员工和利益相关者进行网络威胁和安全做法的教育，可以大大降低成功攻击的风险。在电子工程中，系统的可靠性和安全性至关重要，因此有必要采取主动的网络安全方法防止中断，并确保电子基础设施的持续、安全运行^[1]。

2 电子工程中的网络安全问题

2.1 恶意软件和病毒

恶意软件和病毒，是最普遍和最具破坏性的网络安全威胁之一。恶意软件包括各种有害程序，比如病毒、木马、勒索软件和广告软件，每种类型的恶意软件都有特定的操作模式和影响。病毒是附着在合法软件或文件上的恶意代码，当执行受感染的文件时，病毒就会激活并传播到其他文件和系统，造成各种形式的损害，例如破坏数据、窃取信息或使系统无法运行。木马会伪装成良性软件，但实际上却隐藏着恶意功能，与病毒不同，木马不会复制，它会创建后门，让攻击者能够远程访问受感染的系统，从而导致数据被盗、系统被操纵或安装其他恶意软件。勒索软件是一种恶意软件，它会加密受害者的文件，并要求支付解密密钥，这种攻击方式可以阻止企业和个人访问关键数据和系统，直到支付赎金为止，从而使企业和个人陷入瘫痪。广告软件会在用户的设备上显示不受欢迎的广告，虽然通常被认为危害较小，但它会降低系统性能，并被用作传播更多恶意威胁的渠道^[2]。

2.2 网络钓鱼攻击

网络钓鱼攻击是一种欺骗性攻击，通过在电子通信中伪装成可信赖的实体，获取敏感信息（例如用户名、密码和信用卡详细信息），通常通过电子邮件、即时消息或社交媒体平台进行攻击。电子邮件网络钓鱼是最常见的形式，攻击者发送看似来自银行、在线服务或同事等信誉良好来源的电子邮件，但这些电子邮件通常包含与合法网站非常相似的虚假网站链接，诱骗用户输入其凭据信息。鱼叉式网络钓鱼，是一种更有针对性的网络钓鱼形式，攻击者会针对特定个人或组织定制攻击，这通常需要进行详细研究，创建高度个性化的消息，从而增加成功的可能性。短信网络钓鱼涉及发送短信，提示收件人访问恶意网站或泄露个人信息。语音网络钓鱼使用语音电话，诱使受害者泄露敏感信息。

2.3 拒绝服务攻击

拒绝服务（DoS）攻击旨在通过向目标用户发送大量非法请求，使目标用户无法使用计算机或网络资源，这种攻击会严重破坏业务运营、造成财务损失并损害声誉。DoS攻击有多种类型，包括：容量耗尽攻击，会向网络发送过多数据，消耗所有可用带宽并阻止合法流量通过，大量用户数据报协议数据包被发送到目标系统上的随机端口，导致系统不堪重负。协议攻击，利用网络协议的弱点来耗尽目标系统的资源，一个常见的例子是SYN洪水攻击，通过发送大量SYN请求，并使其处于半开状态，攻击TCP连接序列，导致服务器分配资源，直到崩溃或无响应。应用层攻击，针对特定应用程序或服务，目的是耗尽其资源，这种攻击（例如HTTP洪水）涉及发送大量HTTP请求，导致压垮网络服务器并阻止其响应合法请求。分布式拒绝服务（DDoS）攻击，涉及多个受感染系统对单个目标发起协同攻击，从而扩大攻击的规模和影响，由于流量巨大且攻击系统具有分布式特性，这种攻击特别难以防御^[3]。

2.4 中间人攻击

中间人攻击，是秘密拦截并中继误认为正在直接通信的双方之间的通信。此类攻击可用于窃听、篡改或向对话中注入虚假信息，从而可能导致数据泄露、未经授权的交易或其他恶意活动。窃听是中间人攻击的一种基本形式，攻击者会拦截并监听私人通信，这可以通过受感染的网络设备，或安装在受害者设备上的恶意软件来实现。会话劫持，是指攻击者控制用户与服务之间的活动会话，这可以通过窃取会话cookie或其他身份验证令牌来实现，从而使攻击者能够冒充用户，并获得对服务的未经授权的访问。SSL剥离是一种技术，攻击者会将安全的HTTPS连接降级为未加密的HTTP连接，从而拦截和操纵正在传输的数据，这尤其危险，因为用户可能没有意识到连接不安全。Wi-Fi窃听是利用不安全或配置不当的无线网络，攻击者设置恶意接入点或拦截公共Wi-Fi网络上的流量，捕获用户传输的敏感信息。

3 网络安全防护技术

3.1 配置防火墙进行网络保护

配置防火墙以保护网络，是网络安全管理的一个重要方面。防火墙是抵御未经授权的访问和恶意活动的第一道防线，能够控制受信任内部网络和不受信任外部网络之间的流量。为了有效配置防火墙，需要关注下列几个关键：（1）定义安全策略。制定明确的安全策略，概述允许或拒绝流量的规则和标准。这些策略应与组织的安全目标和合规性要求保持一致。（2）分段网络。将网络划分为具有不同信任级别的分段或区域。例如，将内部网络与可公开访问的服务器分开，这种分段有助于遏制安全漏洞并限制其影响。（3）实施访问控制：配置防火墙规则，根据源和目标IP地址、端口、协议和应用程序类型限制流量。应用最小特权原则，仅允许合法业务目的所需的必要流量。（4）启用入侵检测和监控。利用具有内置入侵检测和预防功能的防火墙来识别和阻止可疑活动。定期更新入侵签名和启发式方法以检测新威胁。启用日志记录，记录通过防火墙的所有流量。定期查看日志以识别安全事件、分析流量模式，并根据需要调整防火墙规则。（5）定期更新和测试。保持防火墙固件和软件的更新，解决漏洞并改进安全功能。定期查看供应商建议和安全公告，随时了解新出现的威胁和补丁程序。定期进行安全评估和渗透测试，评估防火墙配置的有效性，识别并修复测试期间发现的任何错误配置或漏洞。

3.2 利用VPN实现安全远程访问

在当今的数字环境中，利用虚拟专用网络（VPN）实现安全的远程访问至关重要，因为远程工作和移动连接十分普遍。在互联网上创建加密隧道，确保了远程用户和内部网络之间传输的数据保持机密，并防止未经授权的拦截。有效利用VPN的关键考虑因素包括：（1）身份验证和授权。用户在与内部网络连接之前进行身份验证，这通常涉及输入用户名和密码等凭证，在某些情况下，还需要输入安全令牌或生物识别等其他身份验证因素，这可确保只有授权用户才能访问。（2）安全隧道。VPN在用户设备和公司网络之间建立安全加密的隧道，此隧道机制通过在源头加密，并在目的地解密，保护数据免遭拦截和篡改。SSL/TLS（安全套接字层/传输层安全）等VPN协议，可确保远程用户和企业网络之间的安全通信^[4]。（3）远程访问控制。VPN可对企业资源的远程访问进行精细控制，管理员可以根据用户角色、设备类型和安全状况定义访问策略，确保只有拥有合规设备的授权用户才能访问特定资源。（4）可扩展性和灵活性。VPN使组织能够容纳不断增长的远程员工队伍和动态业务需求，远程用户可以从任何地方安全地访问资源，从而提高工作效率和协作能力，同时又不影响安全性。

3.3 实施加密协议以确保数据保密性

加密使用加密算法，将纯文本数据转换为密文，使没有正确解密密钥的任何人都无法理解，这确保即使数据被恶意行为者拦截或访问，它仍然受到保护和保密（图1所示）。主要包括：（1）选择强加密算法。常见的加密算法包括高级加密标准（AES）、三重数据加密标准，这些算法提供不同级别的安全性，广泛用于加密传输中和静止的数据。（2）安全密钥管理。包括生成强加密密钥、安全地将密钥分发给授权用户，以及定期轮换密钥以降低泄露风险。硬件安全模块（HSM）和密钥管理服务（KMS），可以帮助安全地管理加密密钥，并确保符合行业标准和法规。（3）加密传输中的数据。在网络传输过程中加密数据，对于防止窃听和拦截至关重要。安全通信协议，比如传输层安全性（TLS）和安全外壳（SSH），能够在数据包在客户端和服务器之间传输时对其进行加密。（4）加密静态数据。对存储在设备和服务器上的数据进行加密，防止未经授权的访问和数据泄露。全盘加密和文件级加密，是加密静态数据的常用技术。加密可确保即使设备丢失或被盗，数据仍可免受未经授权的访问。（5）实施端到端加密。数据在从发送者到接收者的整个生命周期内，始终确保加密状态，这可防止中间人（包括服务提供商和网络管理员）访问或篡改数据。通常用于消息应用程序、电子邮件服务和文件共享平台，保护用户隐私和机密性^[5]。

图1  加密技术

3.4 应用访问控制策略限制未经授权的访问

访问控制是网络安全管理的重要组成部分，可以确保只有授权用户才能适当访问网络内的资源和数据。访问控制策略根据用户身份、角色和安全属性，定义授予或拒绝访问特定资源的规则和标准。通过实施访问控制策略，组织可以降低未经授权的访问、数据泄露和内部威胁的风险。主要考虑因素包括：（1）基于角色的访问控制。这是一种广泛使用的访问控制模型，它根据用户在组织中的角色为其分配权限。管理员根据工作职能或职责定义角色，并相应地为每个角色分配权限，这可确保用户只能访问其特定角色所需的资源，从而降低未经授权访问的风险。（2）最小特权原则。应该授予用户履行其工作职责所需的最低访问权限。通过限制对必要资源和特权的访问，可以最大限度地减少安全事件和内部威胁的潜在影响。还要定期审查和调整权限，适应用户角色和职责的变化。（3）访问控制列表（ACL）。ACL是与特定资源（例如文件、目录或网络设备）关联的权限列表。管理员可以配置ACL，定义谁有权访问每个资源以及他们可以执行哪些操作，这种精细控制允许根据用户身份、IP地址或其他属性实施访问限制。（4）多因素身份验证。通过要求用户在访问资源之前提供多种形式的身份验证，增加额外的安全层。通常涉及用户知道的东西（例如密码）、拥有的东西（例如安全令牌）或本身的东西（例如指纹、面部等生物特征）的组合。

结语

总而言之，网络安全对于电子工程来说至关重要，可以维护数据的完整性、机密性和操作连续性。通过实施防火墙、VPN、加密和访问控制策略等高级保护技术，以及未来持续的努力和创新，可以有效地保护网络免受不断演变的网络威胁。

参考文献：

[1]刘阳.网络安全技术在电子信息工程中的应用[J].电子技术与软件工程，2021(05):26-28.

[2]张伟.电子信息工程中的网络安全防护策略探讨[J].信息通信技术与安全，2022(12):45-48.

[3]李明.基于云计算的网络安全防护技术研究[J].计算机产品与流通，2021(02):152-154.

[4]王婷.电子信息工程网络安全技术及其防护策略分析[J].网络安全技术与应用，2022(01):67-69.

[5]陈华.网络安全技术在电子信息工程中的应用及发展趋势[J].网络安全技术与应用，2022(11):32-35.