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数据与网络安全

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本页面详细介绍了后端系统中保护数据和网络通信的关键实践和技术。它涵盖了数据保护策略、加密机制、网络隔离原则以及安全传输协议,这些构成了强大安全架构的基础。

有关XSS、CSRF和SQL注入等应用层安全漏洞的信息,请参见Web与应用安全。有关身份验证方法和授权框架的信息,请参见身份验证与授权

数据安全基础

数据安全包括为防止未经授权访问数据库、存储系统以及传输过程中的数据而采取的保护措施。有效的数据安全需要分层保护策略。

数据保护机制

来源:README.md:237-243

加密和哈希机制

加密将数据转换为不可读的格式,只有使用相应的密钥才能解码。哈希从可变长度输入创建固定大小的输出,且无法逆转。

对称加密

对称加密使用相同的密钥进行加密和解密。常见的算法包括

算法密钥长度用例注意事项
AES128、192、256位文件加密,数据库加密行业标准,支持硬件加速
DES56位遗留系统被认为不安全,已被AES取代
3DES168位遗留系统比AES慢但比DES更安全
Blowfish32-448位通用适用于资源受限的环境

来源:README.md:237-238

非对称加密

非对称加密使用一对密钥:公钥用于加密,私钥用于解密。常见的算法包括

算法密钥长度用例注意事项
RSA2048-4096位TLS/SSL,数字签名比对称加密慢
DSA1024-3072位数字签名不能用于加密
ECDSA256-521位数字签名在相同安全级别下性能优于RSA
ECC256-521位移动应用程序对资源受限设备高效

来源:README.md:240

哈希算法

哈希算法创建固定长度的输出,无法逆转回原始输入

算法输出大小用例安全状态
MD5128位遗留校验和不安全,易受碰撞攻击
SHA-1160位遗留应用程序已弃用,易受碰撞攻击
SHA-256256位密码存储,数字签名目前安全
SHA-3可变高安全性应用NIST标准,高度安全
bcrypt可变密码哈希包含盐值和成本因子
Argon2可变密码哈希内存密集型函数,抗GPU攻击

来源:README.md:239

数据备份策略

来源:README.md:243

网络安全架构

网络安全是指旨在保护计算机网络和数据完整性、机密性及可访问性的策略、流程和实践。

网络隔离原则

来源:README.md:244-246

内外网分离

内外网分离是一项基本的安全实践,涉及根据信任级别和访问要求对网络进行隔离。

实现方法

方法描述优点挑战
物理隔离完全独立的物理网络最大隔离成本,管理复杂性
VLAN分段使用虚拟局域网进行网络划分灵活,成本效益高潜在的VLAN跳跃漏洞
防火墙区域由防火墙定义多个安全区域细粒度控制配置复杂性
SDN分段用于隔离的软件定义网络动态、程序化控制需要SDN基础设施
微隔离细粒度工作负载级别隔离精确控制实现复杂性

来源:README.md:245

跳板机架构

跳板机(也称为堡垒主机)提供了一种受控的方式,用于在受信任网络和不受信任网络之间进行访问。

来源:README.md:246

DDoS防护机制

分布式拒绝服务(DDoS)攻击通过向目标发送大量流量来试图扰乱服务器、服务或网络的正常流量。

来源:README.md:234

数据传输安全

在数据传输过程中保护数据对于防止中间人攻击、窃听和数据篡改至关重要。

安全通信协议

来源:README.md:174-176

HTTPS实施

HTTPS(HTTP安全)是HTTP的安全版本,使用TLS/SSL进行加密通信。

来源:README.md:176

数据安全实施

敏感数据处理

敏感数据的妥善处理涉及多层保护

数据类型保护方法存储注意事项
PII(个人身份信息)加密、掩码、最小化加密数据库,访问控制
财务数据加密、令牌化PCI-DSS合规性,分段存储
健康数据加密、访问控制HIPAA合规性,审计日志记录
凭据加盐哈希,不存储明文安全凭证存储,密码策略
业务关键数据加密、访问控制数据分类,最小权限访问

来源:README.md:235-236

用户隐私保护

来源:README.md:235-236

数据库安全最佳实践

保护数据库需要多层保护

  1. 访问控制与身份验证

    • 实施基于角色的访问控制(RBAC)
    • 使用强身份验证方法
    • 强制执行最小权限原则
  2. 数据加密

    • 加密敏感列(列级加密)
    • 实施透明数据加密(TDE)
    • 使用加密连接(TLS/SSL)
  3. 审计与监控

    • 启用全面的审计日志记录
    • 监控数据库活动以发现可疑模式
    • 为安全事件实施告警
  4. 漏洞管理

    • 定期应用安全补丁
    • 进行安全扫描
    • 执行渗透测试
  5. 备份与恢复

    • 实施安全的备份程序
    • 定期测试恢复过程
    • 安全存储备份

来源:README.md:242-243

网络安全实施

防火墙策略

来源:README.md:244-246

零信任网络架构

零信任是一种基于“永不信任,始终验证”原则的安全概念——它要求对所有试图访问资源的人员进行验证,无论其位置如何。

来源:README.md:170-246

与后端系统集成安全

纵深防御策略

纵深防御涉及在整个系统中部署多层安全控制

来源:README.md:225-246

安全监控与事件响应

有效的安全策略包括全面的监控和完善的事件响应流程

组件目的实现考量
日志收集收集安全相关数据集中式日志记录,日志完整性
安全监控检测安全事件SIEM解决方案,关联规则
威胁情报识别已知威胁威胁源,危害指标
告警通知安全团队告警优先级,减少误报
事件响应处理安全事件响应手册,团队角色
取证调查事件证据收集,保管链
恢复恢复正常操作备份恢复,漏洞修复
事件后分析从事件中学习根本原因分析,流程改进

来源:README.md:101-102

合规性与法规

许多行业对数据和网络安全都有特定的法规要求

法规范围主要安全要求
GDPR欧盟个人数据数据保护,违规通知,设计隐私
HIPAA美国医疗数据管理、物理和技术保障措施
PCI DSS支付卡数据安全网络,加密,访问控制,监控
SOX财务报告IT控制,数据完整性,审计跟踪
CCPA加州消费者数据披露要求,选择退出权,数据保护

来源:README.md:324-326

安全最佳实践

实施安全DevOps (DevSecOps)

来源:README.md:101-127

后端系统安全检查清单

  1. 数据保护

    • 加密静态敏感数据
    • 实施安全密钥管理
    • 对敏感信息应用数据掩码
    • 建立数据备份和恢复程序
  2. 网络安全

    • 实施网络分段
    • 配置具有限制性规则的防火墙
    • 部署入侵检测/防御系统
    • 所有数据传输使用TLS
  3. 访问控制

    • 应用最小权限原则
    • 实施强身份验证
    • 使用基于角色的访问控制
    • 定期审查访问权限
  4. 监控与审计

    • 启用全面的日志记录
    • 实施安全事件监控
    • 为可疑活动建立告警
    • 执行定期日志分析
  5. 漏洞管理

    • 进行定期安全评估
    • 实施补丁管理
    • 执行渗透测试
    • 根据风险解决漏洞

来源:README.md:225-246

结论

数据和网络安全是后端系统架构的基本组成部分。通过在数据存储、处理和传输中实施分层安全控制,组织可以显著减少攻击面并保护敏感信息。本页面概述的安全措施应作为综合安全策略的一部分,该策略包括Web与应用安全中描述的Web应用程序安全控制,以及身份验证与授权中详细说明的身份验证和授权机制。