薛海潮

摘要：數(shù)字圖書館是信息時代的產(chǎn)物，它以信息數(shù)字化為基礎(chǔ)，利用計算機網(wǎng)絡(luò)和通信技術(shù)進(jìn)行資源組織、加工處理和傳播。與傳統(tǒng)圖書館相比，數(shù)字圖書館具有海量存儲、高速檢索、快速存取等特點，在提供個性化服務(wù)方面有著明顯優(yōu)勢。然而，網(wǎng)絡(luò)安全問題嚴(yán)重阻礙了數(shù)字圖書館的發(fā)展?；诖耍瑢⒅攸c探究數(shù)字圖書館計算機網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)，分析其應(yīng)用現(xiàn)狀并提出改進(jìn)措施，旨在提高我國數(shù)字圖書館的整體安全性。

關(guān)鍵詞：數(shù)字圖書館；計算機網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)；策略探析

一、前言

數(shù)字圖書館作為現(xiàn)代信息技術(shù)與傳統(tǒng)的文獻(xiàn)信息資源有機結(jié)合而產(chǎn)生的新型服務(wù)模式，是未來圖書館發(fā)展的方向。而其中，計算機網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)對于提高數(shù)字化圖書館的安全性具有重要意義。在當(dāng)前的數(shù)字環(huán)境中，計算機病毒已經(jīng)成為威脅數(shù)字圖書館安全運行和數(shù)據(jù)存儲的主要因素之一。因此，必須建立一套行之有效的計算機網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)體系確保數(shù)字圖書館的正常運作。

二、數(shù)字圖書館計算機網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)基本概述

數(shù)字圖書館計算機網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)是指利用各種技術(shù)手段保護(hù)計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)資源。在數(shù)字圖書館建設(shè)中，網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)十分重要。為了保證數(shù)字圖書館計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全，需采用一系列安全保障措施，比如：通過網(wǎng)絡(luò)防火墻技術(shù)，阻止未經(jīng)授權(quán)的用戶訪問計算機網(wǎng)絡(luò)。通過加密技術(shù)，對敏感數(shù)據(jù)進(jìn)行保護(hù)，避免數(shù)據(jù)泄露；通過訪問控制、認(rèn)證和授權(quán)技術(shù)，限制非法用戶對系統(tǒng)的訪問等[1]。與此同時，網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)的常見應(yīng)用還包括入侵檢測和預(yù)防系統(tǒng)（IDS/IPS），可確保對于潛在的入侵行為能夠及時發(fā)現(xiàn)和預(yù)防；虛擬專用網(wǎng)絡(luò)（VPN），可確保在公共網(wǎng)絡(luò)上安全傳輸數(shù)據(jù)、漏洞掃描、評估?？傊瑪?shù)字圖書館計算機網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)是數(shù)字圖書館建設(shè)不可或缺的一部分，只有保障計算機網(wǎng)絡(luò)安全，才能更好地發(fā)揮數(shù)字圖書館的作用并為讀者提供更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。

三、數(shù)字圖書館計算機網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)內(nèi)涵

數(shù)字圖書館是互聯(lián)網(wǎng)時代發(fā)展的產(chǎn)物，其采用高科技手段，將庫藏的文獻(xiàn)、資料和信息資源進(jìn)行數(shù)字化處理，并通過計算機網(wǎng)絡(luò)提供各種在線服務(wù)。如今，計算機網(wǎng)絡(luò)已成為數(shù)字圖書館建設(shè)和運行的核心技術(shù)，因此，數(shù)字圖書館的計算機網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)成了至關(guān)重要的問題。數(shù)字圖書館計算機網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)內(nèi)涵主要包括以下方面：其一，系統(tǒng)安全。確保數(shù)字圖書館系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性和安全性，包括系統(tǒng)的設(shè)計、維護(hù)以及各項技術(shù)措施的落實等。其二，訪問安全。保障數(shù)字圖書館用戶的身份安全和信息安全，采用各種身份認(rèn)證、授權(quán)管理和加密技術(shù)等手段，防止非法訪問和惡意攻擊[2]。其三，數(shù)據(jù)安全。保障數(shù)字圖書館中各類文獻(xiàn)、資料和信息資源的安全性和隱私性，包括數(shù)據(jù)備份、恢復(fù)、加密、傳輸?shù)纫幌盗屑夹g(shù)措施。其四，應(yīng)用安全。確保數(shù)字圖書館中使用的各種應(yīng)用程序的安全性，包括應(yīng)用程序編寫、測試、審查和升級等一系列工作。除此之外，數(shù)字圖書館還采取各種主動的安全措施，加強安全意識教育、防范社會工程學(xué)攻擊、制定健全的應(yīng)急預(yù)案。在運行過程中，持續(xù)監(jiān)控和評估網(wǎng)絡(luò)安全狀況，不斷完善安全措施是保障數(shù)字圖書館網(wǎng)絡(luò)安全的重要依據(jù)?？傊?，數(shù)字圖書館計算機網(wǎng)絡(luò)安全是數(shù)字圖書館建設(shè)和發(fā)展的基礎(chǔ)，是數(shù)字時代信息服務(wù)質(zhì)量和水平的重要保證。工作人員要密切關(guān)注數(shù)字圖書館的發(fā)展，不斷增強網(wǎng)絡(luò)安全意識，加強技術(shù)研究與創(chuàng)新，推進(jìn)數(shù)字圖書館的可持續(xù)發(fā)展。

四、數(shù)字圖書館計算機網(wǎng)絡(luò)安全面臨的主要威脅

（一）病毒和木馬

病毒和木馬是當(dāng)前數(shù)字圖書館計算機網(wǎng)絡(luò)安全面臨的主要威脅之一。病毒通常通過電子郵件、移動存儲介質(zhì)、P2P分享等途徑感染數(shù)字圖書館系統(tǒng)的電腦，進(jìn)行自我復(fù)制并傳播到其他電腦，以破壞或竊取重要信息為目的。病毒傳播速度十分快，攻擊范圍也非常廣，被感染的數(shù)字圖書館計算機系統(tǒng)，會對信息安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅[3]。木馬是一類專門用于執(zhí)行惡意程序的軟件。其最大特征在于能夠自動在網(wǎng)頁中植入病毒，并通過網(wǎng)絡(luò)向他人傳播、感染電腦等行為。計算機系統(tǒng)一旦被木馬侵入，木馬會根據(jù)事先設(shè)定好的規(guī)則，對計算機操作系統(tǒng)和相關(guān)硬件設(shè)備進(jìn)行修改、破壞、刪除、升級等達(dá)到攻擊的目的，從而造成系統(tǒng)癱瘓或數(shù)據(jù)丟失等后果。相比于病毒，木馬更加隱蔽、危害更大，同時也更容易產(chǎn)生新的漏洞，導(dǎo)致大量信息外泄。據(jù)了解，木馬主要分為兩大類：一是針對Windows系統(tǒng)的木馬，二是針對服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫等重要信息系統(tǒng)的木馬。這些木馬一般都有很強的自我修復(fù)能力，能輕易從內(nèi)部摧毀系統(tǒng)。

（二）惡意軟件

惡意軟件是指未獲得用戶授權(quán)的、未經(jīng)系統(tǒng)或應(yīng)用程序允許而運行在特定操作系統(tǒng)中的軟件應(yīng)用。這類惡意軟件通過各種途徑傳播，比如：電子郵件、下載軟件、瀏覽網(wǎng)頁等。它們被設(shè)計為具有類似于病毒和間諜程序的特征。攻擊者可以利用這些漏洞向目標(biāo)電腦發(fā)送惡意郵件、竊取重要數(shù)據(jù)或者破壞系統(tǒng)核心功能，并將其用于控制計算機。惡意軟件往往在系統(tǒng)中進(jìn)行自動復(fù)制與自我擴散，并在系統(tǒng)中隱藏所使用的軟件代碼，從而達(dá)到非法入侵的目的。

五、數(shù)字圖書館計算機網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)技術(shù)策略

（一）反病毒技術(shù)

對于數(shù)字圖書館計算機網(wǎng)絡(luò)建設(shè)而言，需要從用戶需求出發(fā)，根據(jù)不同的使用場景和數(shù)據(jù)特征進(jìn)行分層設(shè)計[4]。在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)層面上，采用先進(jìn)、可靠的安全加密措施；在信息傳輸方面，采用基于IP協(xié)議（IPv6）等多種傳輸方式，滿足各種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用需求；在服務(wù)功能實現(xiàn)方面，則應(yīng)結(jié)合具體業(yè)務(wù)系統(tǒng)來確定其內(nèi)容結(jié)構(gòu)及運行模式，并對相關(guān)業(yè)務(wù)流程加以規(guī)范。同時考慮到各子系統(tǒng)間以及其他信息系統(tǒng)之間的集成問題。由于計算機病毒具有極強的隱蔽性與傳染性，因此，為保證信息安全，必須采取有效防護(hù)手段，加強計算機網(wǎng)絡(luò)安全管理、完善殺毒產(chǎn)品性能，做好安全漏洞掃描工作。反病毒技術(shù)是針對特定環(huán)境中存在的電腦病毒而采取的安全措施，包括病毒查殺技術(shù)和病毒修復(fù)技術(shù)兩種類型。其中，病毒查殺技術(shù)主要利用殺毒軟件進(jìn)行攻擊。病毒修復(fù)技術(shù)主要利用防火墻、入侵檢測系統(tǒng)等工具完成入侵防范任務(wù)。具體檢查中，對于新購置的軟件要進(jìn)行測試以驗證是否符合相關(guān)規(guī)定，如：硬件配置是否匹配、軟件安裝情況、軟件是否具備正常登錄條件、是否有系統(tǒng)維護(hù)記錄、操作系統(tǒng)版本是否相符等。在產(chǎn)品方面，要通過硬件防御與軟件防御兩部分組成整體防線，提高網(wǎng)絡(luò)安全防御能力。硬件防御是指將硬件設(shè)備作為一個獨立模塊，對可能出現(xiàn)的危害因素進(jìn)行攔截，包括硬件防火墻、內(nèi)存管理器、硬盤保護(hù)器等。軟件防擴散也稱軟件拒絕服務(wù)（Safety Second Cloud Properties，SDS），即針對某一類或幾種威脅事件，提出預(yù)防策略，防止此類風(fēng)險進(jìn)一步發(fā)展蔓延。總之，反病毒技術(shù)可分為三個層次：一是基礎(chǔ)層，二是中間層，三是應(yīng)用層。在整個反病毒過程中，首先應(yīng)該解決好“基礎(chǔ)”問題，因為它直接關(guān)系到系統(tǒng)能否穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。其次，還需解決好“中間層”問題。所謂“中間層”就是由不同形式的安全網(wǎng)關(guān)構(gòu)成，它們既可以起到隔離作用，又能提供一定程度的保護(hù)，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部信息資源的共享和交換，從而降低病毒傳播途徑及速度。最后，還要解決好“應(yīng)用層”問題。為了更好地發(fā)揮其功能，需要從多方面入手來提升用戶體驗，如：優(yōu)化網(wǎng)頁瀏覽流程，使用防惡意程序（Active Driver）、合理設(shè)置網(wǎng)站訪問權(quán)限、采用動態(tài)訪問控制方式等。

（二）防火墻技術(shù)

防火墻技術(shù)是基于網(wǎng)絡(luò)的安全防護(hù)手段，通過對互聯(lián)網(wǎng)上各種信息和數(shù)據(jù)進(jìn)行攔截、分析和處理，從而達(dá)到保護(hù)用戶隱私及網(wǎng)絡(luò)安全的目的。防火墻主要包括內(nèi)部安全網(wǎng)（IPS）與外部安全網(wǎng)（NAT）兩大類，其中內(nèi)網(wǎng)以路由器為核心，用于防止來自計算機、服務(wù)器等重要設(shè)備的入侵。外網(wǎng)則主要由主機防火墻、網(wǎng)絡(luò)接口協(xié)議棧（RDP/DTP）以及其他相關(guān)硬件構(gòu)成。防火墻本身具有抗入侵能力，它能抵御外界入侵者對系統(tǒng)正常工作帶來的影響，阻止攻擊者破壞信息系統(tǒng)的完整性、開放性、可用性，并有效避免病毒、木馬、惡意程序等黑客組織的侵入，維護(hù)網(wǎng)絡(luò)空間的穩(wěn)定。具體來說，數(shù)字圖書館計算機網(wǎng)絡(luò)是一個綜合應(yīng)用系統(tǒng)，它包含傳統(tǒng)局域網(wǎng)中所有功能。數(shù)字圖書館網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)將不同種類的終端連接起來，形成統(tǒng)一的通信環(huán)境[5]。在該體系下，每個終端設(shè)備都有其特定的IP地址，而這些IP被分配給相應(yīng)的網(wǎng)關(guān)或交換機，使之能夠提供接入Internet的服務(wù)，并實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸和交換過程。為了保證整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)高效運行，必須加強對“防火墻”技術(shù)的應(yīng)用，在外部網(wǎng)與內(nèi)部網(wǎng)之間建立安全網(wǎng)關(guān)，并使用防火墻來隔離內(nèi)外網(wǎng)。同時，要設(shè)置專門的軟件來管理各節(jié)點的上網(wǎng)行為，保證網(wǎng)絡(luò)資源的安全性。在特殊站點的訪問中，還需要設(shè)置專用的端口，用以控制外部流量，防止非法攻擊進(jìn)入內(nèi)網(wǎng)。在此基礎(chǔ)上，還要考慮如何更好地利用現(xiàn)有資源，采用多種方式提高網(wǎng)絡(luò)性能，增加新的連接數(shù)量、改變通信線路結(jié)構(gòu)等。在圖書館計算機系統(tǒng)的防火墻設(shè)計與優(yōu)化中，應(yīng)從以下幾個方面入手：其一，選擇合適的物理位置，確定防火墻類型。如選用VPN作為虛擬專用網(wǎng)時，應(yīng)選擇UPF。選用SMTP作為專線傳輸時，則要選擇FTP，并根據(jù)具體情況選取適當(dāng)?shù)倪^濾方法；其二，配置合理的防火墻防護(hù)策略。包括動態(tài)擴展、靜態(tài)增強及自適應(yīng)調(diào)整，以動態(tài)擴展為重點，兼顧靜態(tài)保護(hù)；其三，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)安全測試。通過對各種數(shù)據(jù)采集設(shè)備的檢測和分析，判斷是否存在安全隱患，以便及時采取應(yīng)對措施；其四，構(gòu)建完整的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠Ｐ?，即路由器間關(guān)系模型。最后，實施具體的安全措施，如用戶身份識別（NAT）、訪問控制、加密算法、防竊聽和加密等，確保內(nèi)部信息網(wǎng)絡(luò)安全?？傊?，防火墻技術(shù)是圖書館信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)所必需的基礎(chǔ)技術(shù)之一，也是保障圖書館正常運作的重要手段。為此，在應(yīng)用中，應(yīng)該注意系統(tǒng)架構(gòu)、功能及其對系統(tǒng)的要求。在部署時應(yīng)充分考慮到硬件條件，尤其是局域網(wǎng)本身的特性，以及與其他計算機網(wǎng)絡(luò)相區(qū)別的優(yōu)點。

（三）加密傳輸技術(shù)

1.HTTPS（安全套接層）協(xié)議

HTTPS使用SSL（安全套接層）或TLS（傳輸層安全）協(xié)議對網(wǎng)絡(luò)連接進(jìn)行加密，防止數(shù)據(jù)在傳輸過程中被竊聽或篡改。數(shù)字圖書館的服務(wù)器需要獲得數(shù)字證書，該證書由認(rèn)證機構(gòu)頒發(fā)，用于驗證服務(wù)器身份?？蛻舳送ㄟ^驗證數(shù)字證書來確保與合法服務(wù)器建立安全通信。

2.非對稱加密算法

非對稱加密算法主要使用公鑰和私鑰進(jìn)行加密和解密操作。數(shù)字圖書館可以使用非對稱加密算法確?？蛻舳伺c服務(wù)器之間的通信安全。服務(wù)器保存私鑰，而客戶端使用服務(wù)器的公鑰對數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，只有服務(wù)器上的私鑰才能解密數(shù)據(jù)。常用的非對稱加密算法包括RSA（Rivest-Shamir-Adleman）和ECC（橢圓曲線加密算法）等。

3.數(shù)字證書

數(shù)字證書是一種由認(rèn)證機構(gòu)頒發(fā)的電子文件，用于驗證傳輸過程中參與通信的實體的身份。數(shù)字圖書館在使用數(shù)字證書時，有利于客戶端與合法服務(wù)器進(jìn)行通信，防止中間人攻擊。數(shù)字證書中包含了服務(wù)器的公鑰和其他相關(guān)信息，并由認(rèn)證機構(gòu)對其進(jìn)行簽名?？蛻舳丝梢酝ㄟ^驗證數(shù)字證書的簽名來判斷其合法性。

4.安全密碼學(xué)協(xié)議

安全密碼學(xué)協(xié)議是一組用于計算機網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行安全通信的規(guī)則和協(xié)議。SSL/TLS（安全套接層/傳輸層安全）協(xié)議是最常用的安全密碼學(xué)協(xié)議之一，它提供了認(rèn)證、加密和完整性校驗等功能。另外，數(shù)字圖書館可以使用SSL/TLS協(xié)議來建立安全通信通道，確保數(shù)據(jù)在傳輸過程中的機密性和完整性。

5.客戶端到端加密

客戶端到端加密是一種在客戶端本地對數(shù)據(jù)進(jìn)行加密的方式，確保數(shù)據(jù)在傳輸過程中的保密性。數(shù)字圖書館可以采用類似PGP（Pretty Good Privacy）或S/MIME（Secure/Multipurpose Internet Mail Extensions）等加密方案，將用戶的數(shù)據(jù)在客戶端加密后傳輸?shù)椒?wù)器。只有擁有正確解密密鑰的客戶端才能解密數(shù)據(jù)，保護(hù)用戶數(shù)據(jù)在傳輸和存儲過程中的安全性。由此可見，數(shù)字圖書館通過使用HTTPS協(xié)議、非對稱加密算法、數(shù)字證書、安全密碼學(xué)協(xié)議和客戶端到端加密等技術(shù)，有效確保了計算機加密傳輸?shù)陌踩?。這些技術(shù)的綜合應(yīng)用保護(hù)了用戶在數(shù)字圖書館中的數(shù)據(jù)安全，防止了數(shù)據(jù)被竊聽、篡改或未經(jīng)授權(quán)訪問[6]。

（四）安全審計技術(shù)

安全審計技術(shù)在數(shù)字圖書館計算機系統(tǒng)維護(hù)中具有重要作用，它主要應(yīng)用于監(jiān)測、記錄和分析系統(tǒng)中的安全事件和活動，確保系統(tǒng)的安全性。

1.訪問日志審計

數(shù)字圖書館計算機系統(tǒng)可以記錄用戶的訪問日志，包括登錄時間、IP地址、訪問行為等信息。對日志進(jìn)行審計分析，檢測異常的登錄行為、不正常的訪問模式以及潛在的入侵行為。

2.異常檢測和警報

安全審計技術(shù)能監(jiān)測系統(tǒng)中的異?；顒?，并生成警報以通知管理員。設(shè)置基線行為模式，比較實際行為與預(yù)期行為的差異，并發(fā)出警報。異?；顒涌赡馨ㄎ唇?jīng)授權(quán)的訪問、非法文件的上傳或下載、異常的資源使用等，通過安全審計技術(shù)及時發(fā)現(xiàn)這些異常行為，并采取適當(dāng)?shù)拇胧┻M(jìn)行應(yīng)對。

3.安全事件重現(xiàn)和分析

安全審計技術(shù)能記錄關(guān)鍵安全事件的詳細(xì)信息，用于事件的后續(xù)分析和重現(xiàn)。當(dāng)出現(xiàn)安全事件時，例如系統(tǒng)入侵或數(shù)據(jù)泄露，審計日志可以提供相關(guān)活動的時間戳、用戶身份信息、操作記錄等詳細(xì)信息，以便進(jìn)行事后調(diào)查和分析。這對于確定安全事件的范圍、影響和源頭有一定幫助。

4.合規(guī)性審計

數(shù)字圖書館需要遵守法規(guī)、監(jiān)管要求或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，比如個人隱私保護(hù)法規(guī)或數(shù)據(jù)安全控制規(guī)范。驗證圖書館合規(guī)性，通過檢查日志和其他安全相關(guān)數(shù)據(jù)核實是否符合相應(yīng)的規(guī)定和指南。另外，也有助于確保數(shù)字圖書館按照法律要求和最佳實踐進(jìn)行運作，避免潛在的法律風(fēng)險和安全漏洞?？傮w而言，安全審計技術(shù)在數(shù)字圖書館計算機系統(tǒng)中起到至關(guān)重要的作用。它幫助監(jiān)測和識別潛在的安全威脅，及時發(fā)現(xiàn)異常行為，并為事后調(diào)查和合規(guī)性審計提供了必要的數(shù)據(jù)[7]。

（五）安全監(jiān)控技術(shù)

安全監(jiān)控技術(shù)可以實時監(jiān)測數(shù)字圖書館計算機系統(tǒng)中的威脅和攻擊活動。利用入侵檢測系統(tǒng)（IDS）和入侵預(yù)防系統(tǒng)（IPS）分析網(wǎng)絡(luò)流量、檢測異常行為、識別已知的攻擊模式，并即時生成警報，采取適當(dāng)?shù)拇胧﹣矸烙蛻?yīng)對。另外，安全監(jiān)控可自動掃描數(shù)字圖書館的計算機系統(tǒng)，檢查操作系統(tǒng)、應(yīng)用程序和服務(wù)的版本和配置，識別潛在的漏洞。通過及時修補漏洞和弱點，數(shù)字圖書館可以減少攻擊者利用漏洞入侵的風(fēng)險。同時，能對數(shù)字圖書館的網(wǎng)絡(luò)流量進(jìn)行實時分析，以識別異?；驉阂獾木W(wǎng)絡(luò)行為。

六、結(jié)語

綜上所述，數(shù)字圖書館計算機網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)是保障信息安全的重要組成部分，主要包括信息加密、數(shù)據(jù)存儲和備份以及網(wǎng)絡(luò)入侵檢測與防御等方面。隨著數(shù)字化浪潮的到來，用戶對數(shù)據(jù)安全問題更加重視，傳統(tǒng)安全技術(shù)已無法滿足日益增長的業(yè)務(wù)需求。因此，在未來的發(fā)展與優(yōu)化中，需要研究新的基于云計算的安全服務(wù)模式。通過引入“虛擬化”概念，將云計算等技術(shù)應(yīng)用到圖書館信息系統(tǒng)中，實現(xiàn)資源共享及資源動態(tài)配置，從而降低管理成本、提高服務(wù)質(zhì)量和效率。

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