数据安全和隐私保护（新生研讨课小论文）

发布时间：2025-01-06 13:01

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摘要

本篇论文简单讲述了当今社会中，数据带来的机遇以及数据的安全隐患问题，从而导致的用户隐私安全隐患问题。同时粗略讨论面对这些机遇挑战以及安全隐患问题，我们该如何应对，应对的方法和技术又有哪些，分别有什么作用。以及当我们的隐私真的被泄露后，我们该采取何种方式维护自己的合法权益、保护自己的隐私。

本篇论文将会在绪论中简要介绍一下数据安全与隐私保护的社会背景、目的和意义，简要讨论一下国内外对此进行的研究状况，着重讨论部分方法的优缺点。在相关知识简介中，介绍部分数据攻击的模式、应对的方法，而这些方法技术拥有什么功能、起什么作用，是否真的能够有效应对数据攻击。在个人意识中，分析作为个人我们应该在哪些方面提高自我隐私保护意识，提高隐私安全性，以及在隐私泄露后，我们又该通过什么方式方法来维护自己的合法权益，保护自己的隐私不被二次泄露。在结论中，简要谈论一下我对数据安全与隐私保护的看法。

关键字：数据安全；网络安全；隐私保护

1 绪论

1.1 数据安全与隐私保护的社会背景

1.2 保证数据和隐私安全的目的及意义

1.3 国内外关于数据和隐私安全的研究状况

2 相关知识简介

2.1部分攻击数据库的类型

2.1.1 SQL Injection（SQL注入）

2.1.2 Cross-Site Scripting（跨站点脚本攻击）

2.1.3 Cross-Site Request Forgery（跨站点请求伪造）

2.2 应对的方法

2.2.1 如何解决SQL注入问题

2.2.2 如何防御XSS攻击

2.2.3 如何防御CSRF

3 个人意识

4 结论

5 参考文献

6 附录

绪论

1.1 数据安全与隐私保护的社会背景

当今社会中，互联网应用高速更新迭代，满足用户日益增长的各项需求。然而，在应用高速发展的同时，总会涉及到数据的采集、传输、存储、处理等一系列行为。原本这些数据是提供给运营商，以便更好的服务用户，但总会有一些人在违法边缘试探，试图利用这些数据窥探用户隐私，从而达成诈骗、推销等目的，使得用户的隐私权无法得到有效保障。然而，如今人们的日常生活早已离不开大数据，数据安全与隐私泄露总会发生在生活中的各方各面。

例如说，手机等电子设备早已成为人们生活中的必需品，人们通过在手机上下载各类APP来满足自己的需求，通过运动手环来记录自己的身体状况，通过蓝牙设备来传输信息等。但是在这些举动中，我们总是离不开注册用户、填写用户的某些真实信息等，例如真实姓名、身份证号、家庭住址、手机号等信息，而很多不法APP通过这一点窃取用户的个人信息；又或者心怀不轨的人收集到这些数据后，贩卖给各类推销公司，后者购入这些数据后，给用户发骚扰电话或短信，这些行为都严重侵害了用户的合法权益。

又比如说，当代人总会登录各种购物网站，浏览自己所需要的商品，而网络平台总会根据用户点击的商品类型、浏览时长等数据，对用户推送相关商品。这看似是更好的服务用户，省去了用户寻找心意商品的时间，但实际上更是在不经意间泄露了用户的个人喜好、消费习惯等隐私。同理，人们通过各类社交软件浏览信息时，网站也会根据用户点击的新闻、看点等读物类型、浏览时长等数据，对用户推送类似看法的消息，这仿佛是为用户提供了更加良好的观感体验，但实际上，也是缩窄了用户的思维，使得用户的看法越发单一固定，同时越容不下与自己不同甚至是相悖的看法。

1.2 保证数据和隐私安全的目的及意义

为了保证自己的个人重要信息不被不法分子盗取，个人喜好、消费习惯、三观认知等个人隐私不被陌生人窥探且利用，也为了人们能够更加放心、自在的在网络中查阅自己想了解的信息、满足自己的需求，我们需要重视数据的安全、隐私的保护，更应该深入研究如何使得数据和隐私安全得到保证，让自己的合法权益不在自己并不知情的情况下被损害。

这不仅是为了用户群体，更是为了整个网络的风气和氛围更加和谐，使得社会越发和睦、法律法规的威严不再被轻视。

1.3 国内外关于数据和隐私安全的研究状况

在中国知网（cnki.net/）上以数据安全隐私保护（中文）为主题进行检索，截止2021年10月28日，共有1087条结果，其中学术期刊有707条，学位论文有304条，会议有14条，报纸有27条等。从发表时间分析，最早从2002年开始，我国就已经开始有研究数据隐私的意图；从2007年开始，陆续有更多的人发表对这方面的看法，；从2016年开始，有更多的人开始关注、深入研究这方面的相关知识及技术；直到2019年才呈下落趋势。详细请看图1.3。

图1.3 摘自中国知网

在剑桥大学机构知识库（http://www.dspace.cam.ac.uk/）上以Data security and privacy protection（数据安全隐私保护）为关键字进行检索，截止2021年10月28日，共有1142条结果，其中期刊文章有692条，论文有147条，数据集有82条等，从发布时间分析，2000年至2009年共有65篇，2010年至2019年共有619篇，2020年至2021年共有291篇，可以看出，自从网络高速发展后，国外也开始着重研究有关数据安全隐私保护的论题。图 1.3 摘自中国知网

可以说，无论是国内还是国外，对于数据安全和隐私保护这一块都是十分看重，而现如今的我们，无论以后是否从事这一行的工作，都应该重视个人数据安全以及保护好个人隐私，避免被人损害合法权益。

相关知识简介

2.1部分攻击数据库的类型

2.1.2 SQL Injection（SQL注入）

SQL Injection，又称数据库注入，是常见的一种攻击方式。它利用现有的应用程序，可以将恶意的SQL命令注入到后台数据库引擎中并执行。也可以通过在Web表单中输入恶意SQL语句得到一个存在安全漏洞的网站上的数据库，而不是按照设计者意图去执行SQL语句。它的主要原理是：攻击者通过改变WEB页的参数(如GET/POST数据或是URLS)直接将SQL片断提交到服务器，并在服务器端执行。

2.1.2 Cross-Site Scripting（跨站点脚本攻击）

Cross-site scripting，又称XSS，是最常见和基本的攻击Web网站的方法。攻击者在网页上发布包含攻击性代码的数据，当浏览者看到此网页时，特定的脚本就会以浏览者用户的身份和权限来执行。它的主要原理是：由于WEB程序没有对用户提交的HTML内容进行适当的转译，这样攻击者就可能在你的WEB页中插入一些HTML语句,这些语句通常以<SCRITP>TAG的形式出现。攻击者通常使用XSS攻击来窃取COOKIES 和SESSION信息，或是欺骗用户将隐私信息暴露给错误对象(又称为钓鱼)。通过XSS可以较容易地修改用户数据、窃取用户信息。XSS攻击大致分为三类：非持久性跨站点脚本攻击（non-persistent XSS）、持久性跨站点脚本攻击（persistent XSS）、基于DOM的跨站点脚本攻击（DOM Based XSS）。

非持久性跨站点脚本攻击，也称反射型跨站点漏洞。它是最常见的XSS类型，漏洞产生的原因是攻击者注入的数据反映在响应中。一个典型的非持久性XSS包含一个带XSS攻击向量的链接(即每次攻击需要用户的点击)。

持久性跨站点脚本攻击，称为存储跨站点脚本。它一般发生在XSS攻击向量(一般指XSS攻击代码)存储在网站数据库，当一个页面被用户打开的时候执行。每当用户打开浏览器,脚本执行。持久的XSS相比非持久性XSS攻击危害性更大,因为每当用户打开页面，查看内容时脚本将自动执行。谷歌的orkut曾经就遭受到XSS。

基于dom的跨站点脚本攻击，有时也称为type0 XSS。当用户能够通过交互修改浏览器页面中的DOM(Document Object Model)并显示在浏览器上时，就有可能产生这种漏洞，从效果上来说它也是反射型XSS。通过修改页面的DOM节点形成的XSS，称之为DOM Based XSS。

2.1.3 Cross-Site Request Forgery（跨站点请求伪造）

Cross-Site Request Forgery，简称CSRF，通过在WEB页或在给用户发邮件中插入恶意代码（通常是链接或是脚本），比如发送一个带有银行取款链接的图片或脚本（通常是HTML或javascript），当用户访问这个图片时，此时页面加载图片过程会隐密地链接到一个远程页面，这个页面会自动向目标站点发起请求，如果这个目标站点仍保留这个用户的COOKIE信息，并且这个COOKIER未过期，那么攻击者就可以在用户不知情的情况以用户的身份登录银行或执行取款操作。CSRF的特性就是利用网站对用户标识的信任，欺骗用户的浏览器发送HTTP请求给目标站点。

2.2 应对的方法

2.2.1 如何解决SQL注入问题

首先我们需要了解一点，SQL注入的根本问题是我们在数据库连接中采用了Statement字符串拼接的方式实现用户的登录，使得恶意攻击者只需要在输入用户名之后加一个“’#”就能让我们后面的所有SQL语句失效，以至于攻击者只在知道用户名的前提下不需要输入密码就能获取到数据库的该用户的所有信息。

所以想要解决SQL注入问题，只需要通过预处理对象PreparedStatement来代替Statement进行处理就可以了。因为PreparedStatement语句中可以包含动态的参数“?”，在执行时可以为“?”动态的设置参数，同时也可以通过减少编译的次数提高数据库的性能。需要注意的一点是，该方法只适用JDBC。

2.2.2 如何防御XSS攻击

首先我们要了解XSS漏洞产生的原因。其一，开发人员信任用户，所以他们创建应用程序，却没有使用任何额外的代码来过滤用户输入以阻止任何恶意活动。其二,这种攻击有许多变体，用制造出一种行之有效的XSS过滤器是一件比较困难的事情。但是这只是相对的，对用户输入数据的”编码”和”过滤”在任何时候都是很重要的。

那么，如何创造一个良好的XSS过滤器来阻止大多数XSS攻击代码呢？

第一点，需要重点”编码”和”过滤”的对象。防御XSS有一个原则，以当前的应用系统为中心，所有的进入应用系统的数据都看成是输入数据(包括从FORM表单或者从数据库获取到的数据)，所有从当前应用系统流出的数据都看作是输出(包括输出到用户浏览器或向数据库写入数据)，对输入的数据进行”过滤”，对输出数据进行”编码”。这里的”编码”也要注意，必须针对数据具体的上下文语境进行针对性的编码。例如数据是输出到HTML中的那就要进行HtmlEncode，如果数据是输出到javascript代码中进行拼接的，那就要进行javascriptEncode。如果不搞清楚数据具体输出的语境，就有可能因为HtmlParser()和javascriptParser()两种解析引擎的执行先后问题导致看似严密的”编码”形同虚设。

第二点，利用HtmlEncode的HTML编码。HtmlEncode编码它的作用是将字符转换成HTMLEntities，对应的标准是ISO-8859-1 为了对抗XSS，在HtmlEncode中要求至少转换以下字符:“&”转化为“&”、“<”转化为“<”、“>”转化为“>”、“"”转化为“"”。

第三点，利用JavascriptEncode的JavaScript编码。javascriptEncode与HtmlEncode的编码方法不同，HtmlEncode是去编码，而javascriptEncode更多的像转义，它需要使用“\”对特殊字符进行转义。从原理上来讲，这都符合编码函数的一个大原则: 将数据和代码区分开，因为对于HTML Tag来说，我们对其进行“可视化(转换成可以见字符)”的编码可以将数据和HTML的界限分开。而对于javascript来说，我们除了要进行编码之外，还需要对特殊字符进行转义，这样攻击输入的用于“闭合”的特殊字符就无法发挥作用，从而避免XSS攻击，除此之外，在对抗XSS时，还要求输出的变量必须在引号内部，以避免造成安全问题。

2.2.3 如何防御CSRF

首先，我们先明确一点，CSRF最主要的就是攻击者诱使用户点击他所设下的链接。那么基于这一点，可以通过验证Referer。HTTP Referer是header的一部分，当浏览器向web服务器发送请求的时候，一般会带上Referer，告诉服务器该网页是从哪个页面链接过来的，服务器因此可以获得一些信息用于处理。就例如说攻击者通过诱使用户点击链接来登录用户的银行账号，服务器接受请求后先判断请求是否是从银行网站开始的就可以了。

除此之外，要抵御跨站点请求伪造，也可以设置一个黑客伪造不了的东西。我们可以在请求参数中加一个随机token，在服务器验证这个token，通过即销毁重设。首先定义token为key-value结构，因为很多情况会从不同的地方访问同一个请求，如果是单一的数据结构，第一个请求生成token后还没来得及发送请求，第二个又请求生成token就会把第一个冲掉，从而导致连续的验证失败。所以，我们要通过请求源将token隔离起来。这里我们可以将请求地址摘要后作为token的key,用GUID作为token的value。然后需要需要在form中添加token。验证可以放在Filter里也可以放在Service里，只要保证请求/test/tokentest.htm会先验证就行了。

其实防御CSRF并没有一种完美的解决方案，但是通过Referer和Token方案结合起来使用，也能很有效得抵御CSRF攻击。

个人意识

对于个人来说，其实最重要的还是要提高自己的安全意识。其实我们个人也能做到很多举措来保障自己的数据安全和隐私安全。

例如说，及时更新电脑布丁、及时更新防火墙和反病毒软件的病毒库，避免访问不受信任的网站，知晓如何防范钓鱼，诱骗和社会工程等等。除此之外，在网上尽量不要提供详细的个人资料，可以编造一些资料，或者对于非必要项目不填写。对于必须要填写的资料，同时有可能泄露个人信息的，也请注意填写。如果无故收到陌生人的电话或者短信，一定要小心谨慎，无论对方以怎样的理由借口，都不要透露与自己有关的信息。

同时，还可以下载国家发布的反诈骗APP，实时了解最新骗局，以防被骗。

结论

数据安全和隐私保护，对于生活在网络高速发展的我们来说，是永远值得关注和引起重视的话题。正如我们总不可能指望程序员扛下所有，我们只能在各种骗局、隐私泄露面前保持警惕。虽然“道高一尺，魔高一丈”，我们永远无法完全、完美的解决数据安全问题和隐私泄露问题，但我们也不必太过消极。因为在数据安全和隐私保护的第一线，总会有千千万万的安全工作者挡在我们面前。相信我们的数据和隐私环境也一定会越来越安全的。

参考文献

[1]李治城，胡欣宇，《大数据背景下数据安全与隐私保护问题研究》

[2]xiaoguazh，《老赵说安全系列：浅谈数据安全和隐私保护》，REEBUF网站

[3]有梦就能实现，《如何防止画展底单脚本攻击》，博客园

[4]Rhys，《跨站点请求伪造解决方案》，博客园

[5]zrg3699，《网络安全的7种攻击类型》，CSDN博客

掐指一算，五个小时，感谢各路网友。

网址：数据安全和隐私保护（新生研讨课小论文） https://www.yuejiaxmz.com/news/view/655547

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