計算機安全漏洞檢測技術的應用

【文章摘要】
在全球已進入信息化時代的21 世紀，計算機已在各個領域被廣泛的運用，它對人們的日常生活和工作起著至關重要的作用。計算機被人們廣泛應用的一個功能是用于儲存信息，因此，保證計算機系統在工作過程中的安全顯得尤為重要。但目前出現了很多計算機方面的安全漏洞，他們嚴重威脅著計算機的安全，這使人們也在這一方面引起了重視。計算機安全漏洞的產生來源是多方面的，當前對于計算機安全漏洞的檢測技術自然成為人們的研究熱點，研發出應對計算機安全漏洞的技術方法是具有重大意義的。本文通過簡述安全漏洞的概念及特性，說明其與計算機系統和系統攻擊之間的關系，并結合當前所存在的安全漏洞種類，提出了發現計算機安全漏洞的檢測技術，最后并具體闡明了所研發的檢測技術在計算機軟件中的應用。
【關鍵詞】
計算機；檢測技術；安全漏洞
0 引言
信息全球化、網絡化已經成為21 世紀的標簽，這意味著計算機在信息技術的發展推進下，已進入各行各業的正常運作中并發揮著重要的作用。那么，計算機的安全就成為我們應當首要重視的問題，現如今影響計算機安全的主要因素就是計算機安全漏洞，很多對計算機軟件的不法攻擊和侵入就是通過漏洞進來的，而且當下的計算機安全漏洞問題也越發明顯，其對計算機用戶造成的后果也是很嚴重的。
在計算機發展歷史中也出現過多起著名的黑客攻擊事件，如2002 年艾德里安．拉莫攻擊《紐約時報》等公司的服務器，最終共造成《紐約時報》30 萬美元損失；2008 年一無名黑客研發的Conficker 蠕蟲病毒通過利用微軟操作系統中的大量漏洞，控制被感染機器并將大量電腦連接成可由病毒創造者控制的一個大型僵尸網絡，它從被首次發現開始已經感染了全球數百萬電腦和商業網絡等，這些實例都向我們說明了增強對計算機安全漏洞的研究工作是非常必要的，只有有效的檢測出安全漏洞，才能提高計算機的安全性能，保證計算機的正常運行。計算機安全漏洞的產生來源是多方面的，當前對于計算機安全漏洞的檢測技術自然成為人們的研究熱點，研發出應對計算機安全漏洞的技術方法是具有重大意義的。
1 計算機安全漏洞的概述
1.1 安全漏洞的概念
可以將漏洞定義為存在于一個系統內的弱點或缺陷，這些弱點或缺陷導致系統對某一特定的威脅或危險事件具有敏感性，或具有進行攻擊、威脅的可能性。 漏洞，是指計算機軟件系統如具體實現硬件、軟件、以及協議或計算機系統使用安全策略上含有的一些缺點及弱項，這些缺陷會導致計算機軟件系統在面對病毒或黑客等一些特殊的隱患或危險攻擊時，使攻擊對象不需要被授權就可以對系統進行訪問或破壞。而安全漏洞是指被控制的計算機或應用程序等聯機的資源由于無意之間而留下的不具備被保護性的入口點。
1.2 安全漏洞與計算機系統及系統攻擊之間的關系
1.2.1 安全漏洞與計算機系統之間的關系
計算機系統中出現安全漏洞的原因是人們在具體實現計算機的安全機制理論時出現了錯誤，而在現實情況中人為建立的系統都避免不了會存在各種實現或設置方面的潛在錯誤，也就是說在所有人類實現的系統中都會有某些安全漏洞的存在，它們可以歸結為意外出現的非正常情況。計算機系統的安全等級由高而低可以分為A、B、C、D 四個等級，而安全漏洞的出現與計算機系統本身的安全性能是沒有一定關系的，它是有別于系統本身的理論安全級別而獨立而存在的。
1.2.2 安全漏洞與系統攻擊之間的關系
即使對于安全性能較高的系統也是一樣，就算安全漏洞一開始就可能在系統中存在，如果系統攻擊者沒有發現并使用計算機系統中存在的安全漏洞就想要進入或攻擊一個系統，這是不可能的。而由于經常是攻擊者首先發現并使用了安全漏洞，所以才會有這么多的計算機被攻擊案例。我們需要掌握一些常見的系統攻擊方法，將系統攻擊活動與系統安全漏洞結合考慮，才能有效理解計算機安全漏洞問題，并到相應的解決辦法。
1.3 漏洞的特性
1.3.1 只有能威脅到系統安全的錯誤才是漏洞
計算機系統本身就存在著很多錯誤， 這其中的部分錯誤在一般情況下對計算機的安全是沒有威脅的，而計算機安全漏洞的產生是在計算機系統具體實現和使用的過程中，因此并不是所有的錯誤都可以成為安全漏洞，只有在某些特定條件下被人故意使用，從而對計算機系統的安全造成威脅才是漏洞。
1.3.2 計算機安全漏洞是普遍存在的
由于計算機是人類研發出來的，而人為建立的系統都避免不了會存在各種實現或設置方面的潛在錯誤，也就是說在所有人類實現的系統中都會存在有或多或少、或大或小的安全漏洞，因此，計算機安全漏洞是普遍存在的。
1.3.3 計算機安全漏洞與時間緊密相關
計算機安全漏洞與時間是緊密聯系的。計算機系統在起初被運行時其本身就存在著很多錯誤，它在逐漸被計算機用戶使用的過程中，隨著不斷深入了解使用而被暴露出來，系統供應商自然就會將這些被首先發現的安全漏洞通過已經被研發的補丁軟件或將會在以后發布的新版系統進行修補解決和糾正，但在這一過程進行的同時，新版系統雖然對舊版本中具有的漏洞進行了糾正，卻也將一些新的錯誤和安全漏洞引進至計算機中。這一特性會隨著時間如此進行，舊的漏洞與新的漏洞進行著消失和出現的不斷交替，因而計算機安全漏洞問題也就會長期的存在。
1.3.4 計算機安全漏洞與具體系統環境緊密相關
計算機安全漏洞與其相應的系統環境也是緊密聯系的，若在脫離了具體的系統環境下來討論安全漏洞問題無疑是沒有任何意義的。安全漏洞在不同的計算機軟硬件設備如計算機系統其本身，網絡服務器軟件，安全防火墻以及其支撐軟件等設備中可能會存在有不同的安全漏洞問題，其對一定范圍程度內的軟硬件設備會有很大的影響。除此之外，在計算機軟、硬件設備種類不同，或是設備種類相同但其版本不同，又或通過不同的軟、硬件設備而構成的不同計算機系統以及相同的計算機系統處于不同的設置條件等情況下 ， 計算機系統中都會出現不同的安全漏洞問題。
1.3.5 計算機安全漏洞其本身不具有危害性
計算機系統本身就存在著很多錯誤， 而它們在一般情況下對計算機的安全是沒有威脅性的，只有被人惡意利用才會對計算機的安全造成威脅和破壞，從而影響人們的正常生活和工作，導致不可想象的后果及損失。
2 當前計算機中存在的安全漏洞
近年來計算機安全漏洞問題總是在不斷出現且日益明顯，針對其不同的特性，對其分類也是不同的。按漏洞的形成原因分類，可將安全漏洞分為輸入驗證錯誤，緩沖區溢出錯誤，邊界條件錯誤，訪問校驗錯誤，意外情況處置錯誤，設計錯誤， 競爭條件錯誤，順序化操作錯誤，環境錯誤以及配置錯誤等；按威脅的來源分類， 可將安全漏洞分為主機方面漏洞、網絡方面漏洞、物理方面及管理方面漏洞；按漏洞被攻擊者利用的方式分類，可將安全漏洞分為本地漏洞和遠程漏洞。
3 計算機安全漏洞檢測技術
3.1 計算機安全漏洞靜態分析技術
靜態分析這一技術方法的實現過程是通過源代碼分析工具或手工對程序中的源代碼進行全面分析，掃描出目標代碼中的不安全因素，并依據預先已設定的漏洞特性及計算機軟件系統的安全標準及時對計算機系統中存在的漏洞進行修復。另外要實現靜態分析技術，就必須要建立源代碼的規則庫以及特征庫，而正由于這一制約而會發生誤報或漏報的現象。
3.2 計算機安全漏洞動態檢測技術
動態檢測技術這一技術方法的實現過程是通過運用非標準的輸入數據來運行計算機系統并對運行結果進行檢查，以系統功能或數據流向為依據判斷計算機安全漏洞的存在。與靜態分析技術一樣， 動態檢測技術也存在有弊端，它由于要針對不同的系統功能進行工作，因此雖準確率高但工作效率極低。除此之外，動態檢測技術還具有另一缺點，它在對安全漏洞進行檢測時最終只能確定漏洞的存在范圍，要具體確定漏洞需更進一步分析，這也決定了這種技術在大型計算機軟件中是不適用的。
4 計算機安全漏洞檢測技術的應用
首先是在隨機數漏洞的預防方面的應用，性能良好的隨機數發生器因其本身具備密碼算法，因此可以有效的防范這一漏洞。其次是在緩沖區溢出漏洞預防方面的應用，它是通過將不安全的版本進行替換，為防止緩沖區溢出嚴格對程序中的危險函數進行檢查。然后是在格式化字符串漏洞預防方面的應用，對于計算機攻擊者來說，沒有創建格式串就無法攻擊計算機，這一應用中就是直接將格式常量應用于數碼中。最后是在競爭條件漏洞預防方面的應用，通過對競爭編碼進行原子化操作，達到限制對文件系統進行間接調動使用的目的，從而預防這一漏洞。
5 結論
由于信息系統已被廣泛應用到國家的各個領域，信息系統的安全顯得尤為重要計算機安全漏洞已經成為信息系統的最主要的威脅之一，因此發現信息系統的漏洞檢測技術也成為了目前的研究熱點. 隨著信息技術在社會發展中日益提高的地位，計算機的應用范圍將會越來越廣，因此一旦計算機的安全不能得到有效保障，對人們的日常生活和工作以及社會發展將會造成不可估量的損失。目前國內外都加大了對計算機安全漏洞檢測技術的研究力度，如美國在這一方面一直都予以重視，并獲得了很多重大成果，澳大利亞、德國、以及日本等國家也參與了此方面的研究，并做出了巨大的投入。而在我國國內，對于計算機安全漏洞的理論研究方面的參考文獻和論文還不夠完善，但近幾年來國內如中國信息安全論壇綠盟科技，安全焦點，國家計算機網絡應急處理協調中心等這些較為人所知的信息與網絡安全公司、組織都相繼建立了自己的漏洞數據。
在研究計算機安全漏洞檢測技術時， 首先要能夠充分了解計算機安全漏洞的概念和主要特性，并且做到掌握安全漏洞的主要種類，對計算機安全漏洞的研究是進行計算機安全體系研究的基礎，只有足夠理解計算機安全漏洞的本質，才能對計算機中可能存在的漏洞隱患進行有針對性地消除。只要讓公眾不斷提高在計算機安全方面的認識，并結合逐漸成熟與進步的互聯網技術，我們將必定有一個安全的計算機運用環境。
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