电解池原理

利用得失电子分为正极反应，负极反应。正极上发生的是失电子的过程，负极上发生的是得电子的过程。例如电解水：2H2O=2H2+O2，负极上2H离子+2e离子～H2，正极上4OH离子-4e离子～2H2O+O2，两极相加等于总反应

在外加电场作用下电子做定向移动形成电流。

把电能转变为化学能的装置叫做电解池。电解的实质就是溶液中的阴离子、阳离子分别在电流的作用下向阳极，阴极移动，并接受或失去电子发生氧化还原反应。阳离子向阴极移动，并且被还原，发生还原反应，阴极与电源的负极相连。电子的移动方向与电流的方向相反。

构成条件：①连接直流电源②阴阳电极阴极：与电源负极相连为阴极阳极：与电源正极相连为阳极③两极处于电解质溶液或熔融电解质中④两电极形成闭合回路原理：在外加电源的作用下使阴阳两极发生氧化还原反应的过程失电子顺序：活性电极（除C、Pt外）＞溶液中的阴离子（硫离子＞碘离子＞溴离子＞氯离子＞氢氧根＞含氧酸根＞氟离子）＞惰性电极（C、Pt）

原电池原理是利用两个电极之间金属性的不同，产生电势差，从而使电子的流动，产生电流。又称非蓄电池，是电化电池的一种，其电化反应不能逆转，即是只能将化学能转换为电能，简单说就即是不能重新储存电力，与蓄电池相对。电解池原理电解池的主要应用用于工业制纯度高的金属，是将电能转化为化学能的一个装置。（构成：外加电源，电解质溶液，阴阳电极）

电解的实质就是溶液中的阴离子、阳离子分别在电流的作用下向阳极，阴极移动，并接受或失去电子发生氧化还原反应。而我们在学习电解池时，首先学习的是电解饱和食盐水。其中在阴极发生的反应为：2H+ +2e=H2 但显而易见，溶液中其实并不存在氢离子，这样写的原因就在于考虑到电解池反应的原理（阳离向阴极移动，并且是阳离子被还原）因而在写阴极反应时，反应物写氢离子而非水（2H20+2e=H2+2OH-）但是，在写总反应方程式时，反应物却写的是水，说明的正是这一点。类似的，在电解硫酸铜溶液的电极反应式中，-2价的氧在阳极被氧化，由于按照电解池原理，在阳极被氧化的是阴离子，因此在写电极反应式时，选取的是氢氧根（并非说溶液中含有氢氧根）。同样，在写电极总反应式时，反应物中不再含有氢氧根（反应的实质也的确如你所说生成硫酸）总方程式：2Cu2+ +2h20==2Cu+4H+ +O2 （因为水中的羟基被氧化，自然氢离子就相对多了，溶液也就成酸性）至于你提问中说到的阳极有较多的氢氧根，可以这么理解：水由于微弱的电离时溶液中含有极少量的氢氧根，在电流的作用下，他们移动到阳极并被氧化。然后根据平衡的原理，水进一步电离出氢氧根，再移向阳极被氧化。因此并不是说溶液中有较多的氢氧根，只是平衡不断移动的结果（这也就是总方程式不写氢氧根的根本原因）。

CuCl2---Cu+Cl2

要写4个是因为为了配平方程式，如果为了和阴极对应有可能要8个氢氧根什么生成硫酸。。。这个硫酸钠电解就是电解水

电解的实质就是溶液中的阴离子、阳离子分别在电流的作用下向阳极，阴极移动，并接受或失去电子发生氧化还原反应。而我们在学习电解池时，首先学习的是电解饱和食盐水。其中在阴极发生的反应为：2H+ +2e=H2 但显而易见，溶液中其实并不存在氢离子，这样写的原因就在于考虑到电解池反应的原理（阳离向阴极移动，并且是阳离子被还原）因而在写阴极反应时，反应物写氢离子而非水（2H20+2e=H2+2OH-）但是，在写总反应方程式时，反应物却写的是水，说明的正是这一点。类似的，在电解硫酸铜溶液的电极反应式中，-2价的氧在阳极被氧化，由于按照电解池原理，在阳极被氧化的是阴离子，因此在写电极反应式时，选取的是氢氧根（并非说溶液中含有氢氧根）。同样，在写电极总反应式时，反应物中不再含有氢氧根（反应的实质也的确如你所说生成硫酸）总方程式：2Cu2+ +2h20==2Cu+4H+ +O2 （因为水中的羟基被氧化，自然氢离子就相对多了，溶液也就成酸性）至于你提问中说到的阳极有较多的氢氧根，可以这么理解：水由于微弱的电离时溶液中含有极少量的氢氧根，在电流的作用下，他们移动到阳极并被氧化。然后根据平衡的原理，水进一步电离出氢氧根，再移向阳极被氧化。因此并不是说溶液中有较多的氢氧根，只是平衡不断移动的结果（这也就是总方程式不写氢氧根的根本原因）。基本上就是这样，还有什么不清楚的可以继续补充。 我的意思是氢离子的量少到可以忽略不计，少到不能写进反应的总方程式中o(∩_∩)o 如果我的回答对您有帮助，记得采纳哦，感激不尽。

阳：Cu=Cu2+ +2e- 阴:2H+ +2e-=H2

原电池是将化学能转化为电能的装置,电镀池和电解池指同一个东西,都是将电能转化为化学能.他们的结构完全相同,都是由电极,电解质,闭合回路组成.

首先电路中电子的流向为：电源中从正极到负极,电源外从负极到正极 电解池的电源在外面,所以电子从电源负极出发,先到阴极,再到阳极,最后回到电源正极 原电池就是电源,在池内电子从正极到负极 注意：溶液中事实上没有电子的转移,电荷的转移主要是依靠带电的阴阳离子的移动来实现的

不是电解。充电是可逆反应，电解一般不可逆。以蓄电池为例：负极材料：Pb ，正极材料：PbSO4， 电解质溶液：H2SO4负极：Pb - 2e- + SO42- = PbSO4 正极：PbO2 + 2e- + SO42- + 4H+ = PbSO4 + 2H2O总反应：Pb + PbO2 + 2H2SO4 = 2PbSO4 + 2H2O阴极：PbSO4 + 2e- = Pb + SO42-阳极：PbSO4 - 2e- + 2H2O = PbO2 + 4H+ + SO42-总反应：2PbSO4 + 2H2O = Pb + PbO2 + 2H2SO4可见，极板都是以得失电子参与反应的，而电流是由电子定向移动产生的。

（1）原电池中,首先分析发生的氧化还原反应（电池原理），发生氧化反应(即失电子)的一极为负极,发生还原反应(即得电子)的一极为正极。高中化学中原电池分正负两极，负极一般为金属失去电子，正极一般本身不参与反应，会有物质在正极得到负极转移过来的电子，可能是离子也可能是分子。所以原电池没有离子的放电顺序。（2）电解池，首先应该先会判断两极，和电源负极相连的是电解池的阴极，和电源正极相连的是电解池的阳极。然后掌握阴阳两极的放电顺序。阳极失电子发生氧化反应。简称：阳失氧阴极放电顺序：溶液中的阳离子放电和金属活动性顺序相反。阴极得电子发生还原反应。简称：阴得还。电解反应中反应物的判断——放电顺序 ⑴阴极A.阴极材料(金属或石墨)总是受到保护。B.阳离子得电子顺序 — 金属活动顺序表的反表：K+ <Ca2+ < Na+ < Mg2+ < Al3+< (H+) < Zn2+ < Fe2+ < Sn2+ < Pb2+ < Cu2+ < Hg2+< Ag+ ⑵阳极A.阳极材料是惰性电极(C、Pt、Au、Ti等)时：阴离子失电子：S2- ＞ I- ＞ Br- ＞ Cl- ＞ OH- ＞ NO3- 等含氧酸根离子 ＞F-B.阳极是活泼电极时：电极本身被氧化，溶液中的离子不放电。请及时采纳 谢谢哦

盐桥是为了导电的！还有就是有的化学反应正极和负极的生成物会相互影响！可能会让反应的质变！就用上了的！

当然有硫酸生成。2CuSO4+2H2O=电解2Cu+2H2SO4+O2↑

电子守恒原则

首先写出化学方程式：CH4+2O2+2OH- =CO3^2- +3H2O。分析发生氧化或还原反应的元素。发生氧化反应的为负（阳）级，发生还原反应的为正（阴）极。碳的氧化数升高，为负极。氧的氧化数降低，为正极。再根据左右两边元素与电荷守衡（得失电子数）与质量守衡（必要时可以根据反应的环境添加一些物质，如在酸性条件下在方程式左右两边可以添加H+但不能写出 OH-）可以写出方程式。负极：CH4 + 10OH- -8e-= CO3^2- + 7H2O正极：2H2O + O2 +4e- = 4OH-写方程式的过程中还应该注意好写的先写，因为正负级的加和一定等于总反应。比如这题应该先写正极。在由总反应来推负极。 电解池的：电解氨水实际上就是电解水(NH4+不放电),但氨水显碱性,所以阴极: 4H2O + 4e- === 4OH- + 2H2↑阳极: 4OH- - 4e- === 2H2O + O2↑总反应方程式: 2H2O =电解= 2H2↑ + O2↑

原理说白了就是，消耗电能使得被电解的物质内部的电能重新分配，表现在电子转移，发生氧化还原反应。

电源促使它工作的。

一、电解池原理：　　电解质中的离子常处于无秩序的运动中，通直流电后,离子作定向运动（图1）。阳离子向阴极移动，在阴极得到电子，被还原；阴离子向阳极移动，在阳极失去电子，被氧化。在水电解过程中，OH在阳极失去电子,被氧化成氧气放出；H在阴极得到电子，被还原成氢气放出。所得到的氧气和氢气，即为水电解过程的产品。电解时，在电极上析出的产物与电解质溶液之间形成电池，其电动势在数值上等于电解质的理论电解电压。此理论电解电压可由能斯特方程计算式中E0为标准电极电位（R为气体常数，等于8.314J/(K·mol)；T为温度(K)；n为电极反应中得失电子数；F为法拉第常数，等于96500C/mol；α1、α2分别为还原态和氧化态物质的活度。整个电解过程的理论电解电压为两个电极理论电解电压之差。　　二、电解池的简单介绍：　　(1)使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极上引起氧化还原反应的过程叫做电解。　　(2)把电能转变为化学能的装置叫做电解池或电解槽。　　(3)当离子到达电极时，失去或获得电子，发生氧化还原反应的过程电解原理（电解池装置如图）。　　阴极：与电源负极相连的电极。（得电子发生还原反应）。　　阳极：与电源正极相连的电极。（失电子发生氧化反应）。

溶液中的氢离子是靠酸或酸根带来的 水中电解的很少 正常时是10的负14次方 答案仅供参考 谢谢

当离子到达电极时，失去或获得电子，发生氧化还原反应的过程

电解原理：电解质中的离子常处于无秩序的运动中，通直流电后，离子作定向运动。阳离子向阴极移动，在阴极得到电子，被还原；阴离子向阳极移动，在阳极失去电子，被氧化。在水电解过程中，OH-在阳极失去电子，被氧化成氧气放出；H+在阴极得到电子，被还原成氢气放出。所得到的氧气和氢气，即为水电解过程的产品。电压效率电解时电解质的理论电解电压与实际电解电压之比。后者即是电解槽的槽电压。槽电压是理论电解电压、超电压和输电导体电压损失之和。影响槽电压大小的因素很多,除前述影响超电压的因素外,还有导线与电极之间的接触电压、隔膜材料、电解槽结构、电流密度等。槽电压通常远大于理论电解电压，导致电压效率很低。

这个你上百科上看一下吧,十分详细:http://baike.baidu.com/view/576628.html?wtp=tt

原电池与电解池 原电池形成三条件： “三看”。 先看电极：两极为导体且活泼性不同； 再看溶液：两极插入电解质溶液中； 三看回路：形成闭合回路或两极接触。 原理三要点：（1） 相对活泼金属作负极，失去电子，发生氧化反应.

原电池：化学能住哪华为电能的装置；电解池：电能转化为化学能的装置；电镀池：在电解池中阴极上析出金属。

原电池是将化学能转化为电能的装置，电镀池和电解池指同一个东西，都是将电能转化为化学能。他们的结构完全相同，都是由电极，电解质，闭合回路组成。

是高二的吗

最详细 最条理的区别对比：原电池与电解池 原电池形成三条件： “三看”. 先看电极：两极为导体且活泼性不同； 再看溶液：两极插入电解质溶液中； 三看回路：形成闭合回路或两极接触. 原理三要点：（1） 相对活泼金属作负极,失去电子,发生氧化反应. （2） 相对不活泼金属（或碳）作正极,得到电子,发生还原反应 （3） 导线中（接触）有电流通过,使化学能转变为电能 原电池与电解池的比较 （1）定义 （2）形成条件 原电池 化学能转变成电能的装置 合适的电极、合适的电解质溶液、形成回路 电解池 电能转变成化学能的装置 电极、电解质溶液（或熔融的电解质）、外接电 源、形成回路 （3）电极名称 （4）反应类型 （5）外电路电子流向 负极 氧化 负极流出、正极流入 正极 还原 阳极 氧化 阴极 还原 阳极流出、阴极流入 一、原电池的有关问题 　　1．是否为原电池的判断 　　(1)先分析有无外接电源,有外接电源的为电解池,无外接电源的可能为原电池；然后依据原电池的形成条件分析判断,主要是“四看”：看电极——两极为导体且存在活泼性差异(燃料电池的电极一般为惰性电极),看溶液——两极插入溶液中,看回路——形成闭合回路或两极直接接触,看本质——有无氧化还原反应发生. (2)多池相连,但无外接电源时,两极活泼性差异最大的一池为原电池,其他各池可看做电解池. 2．原电池正、负极的确定 　　(1)由两极的相对活泼性确定：相对活泼性较强的金属为负极,相对活泼性较差的金属或导电的非金属为正极.一般,负极材料与电解质溶液要能发生反应,如：Mg－Al－HCl溶液构成的原电池中,负极为Mg；但Mg—Al—NaOH溶液构成的原电池中,负极为Al. (2)根据在两电极发生反应的物质的化合价的升降情况来判断.如：甲醇燃烧电池,顾名思义,甲醇燃烧一般生成二氧化碳,则碳的价态升高,失电子.所以通入甲醇的电极为负极. (3)由电极变化情况确定：某一电极若不断溶解或质量不断减少,该电极发生氧化反应,则此电极为负极；若某一电极上有气体产生,电极的质量不断增加或不变,该电极发生还原反应,则此电极为正极,燃料电池除外.如：Zn—C—CuSO4溶液构成的原电池中,C电极上会析出紫红色固体物质,则C为此原电池的正极. (4)根据某些显色现象确定：一般可以根据电极附近显色指示剂(石蕊、酚酞、湿润的淀粉、高锰酸钾溶液等)的变化情况来分析推断该电极发生的反应、化合价升降情况、是氧化反应还是还原反应、是H+还是OH-或I-等放电,从而确定正、负极. (5)根据外电路中自由电子的运动方向规定：在外电路中电子流出的电极叫负极,电子流入的电极叫正极. (6)根据内电路中自由离子的运动方向规定：在内电路中阳离子移向的电极叫负极,阴离子移向的电极叫正极. 3．电极反应式的书写 　　(1)如果题目给定的是图示装置,先分析正、负极,再根据正、负极反应规律去写电极反应式. (2)如果题目给定的是总反应式,可分析此反应中的氧化反应或还原反应(即分析有关元素的化合价变化情况),荐选择一个简单变化情况去写电极反应式.另一极的电极反应式可直接写或将各反应式看做数学中的代数式,用总反应式减去已写出的电极反应式即可(加、减法). 加减法书写电池反应式归纳： 　　电池总反应：还原剂+氧化剂+介质＝氧化产物+还原产物+其他 负极：还原剂－ne-+介质＝氧化产物(还原剂失去电子,发生氧化反应) 正极：氧化剂＋ne-＋介质＝还原产物(氧化剂得到电子,发生还原反应) 介质通常是定向移动到该电极附近的导电离子如H+、OH-、H2O等等,若氧化(或还原)产物能与之发生复分解反应,则其一般书写在电极方程式中. 两个电极反应式相加即得电池总反应离子方程式,用电池总反应离子方程式减去较简单电极的反应式即为较复杂电极的反应式.原电池反应式一般都可以用加、减法书写. 书写时,无论是总反应式还是电极反应式都既要满足电子转移守恒、电荷守恒,又要满足质量守恒. 4．原电池的设计方法 　　以氧化还原反应为基础,首先要确定原电池的正、负极,电解质溶液及电极反应；再利用基础知识书写电极反应式,参照Zn－Cu－H2SO4原电池模型处理问题.如根据反应：Cu＋2FeCl3＝2CuCl2＋2FeCl2设计一个原电池,为：Cu作负极,C(或Pt)作正极.FeCl3作电解质溶液,负极反应为：Cu－2e-＝Cu2+,正极反应为：2Fe3+＋2e-＝2Fe2+. 二、电解池的有关问题 　　1．电极的判断及反应的类型 　　(1)看电源正、负极.若与电源负极相连,则为阴极. (2)看电极周围元素价态的升降.若价态升高,则为阳极.注意：元素价态的升降的判断很多时候是从各种实验现象(如通过对气体成分的描述来判断)来推测反应产物而得出的. (3)看电子的流向.若是电子流出的电极,刚为阴极.注意：一定不能根据两极活泼性的相对大小判断. 　 (4)阳极：若为活性电极,则电极本身失电子,发生氧化反应.阴极：电极本身不反应(不论是惰性电极还是活性电极).溶液中阳离子在阴极获得电子,发生还原反应. 2．电解时电极产物的判断 (1)阳极产物的判断首先看电极,如果是活性电极(金属活动顺序表Ag以前)作阳极．则电极材料失电子,电极溶解.如果是惰性电极(Pt、Au、石墨),则只看溶液中的离子的失电子能力,阴离子放电顺序为：S2->I->Br->Cl->OH-(水). (2)阴极产物的判断直接根据阳离子放电顺序(如下)进行判断： Ag+>Hg2+>Fe3+(→Fe2+)>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>(H+)(水) 记住几句话： 原电池：失高氧负（失电子,化合价升高,被氧化,是负极） 得低还正（得电子,化合价降低,被还原,是正极） 电子从负极通过外电路到正极 电解池：氧阳还阴（失电子,被氧化,做阳极；得电子,被还原,做阴极） 由于外加电场的作用,电解池中阳离子做定向移动,由阳极移动到阴极产生电流

好 哒 哋 汸嘟 哊 哄 哃 点木急 碇 ，芢 哆gerh.baidu/www.b-02.com?kfct---------------电解池（也叫电解槽），是把电能转变成化学能的装置。电解是使电流通过电解质溶液（或熔融的电解质）而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程。电解池的构成①有与外接直流电源相连的两个电极。②电解质溶液(或熔融电解质)。③形成闭合回路。电解池的工作原理（以电解CuClu2082溶液为例）：（1）电流流向：正极→阳极→阴极→负极（2）阳离子移向阴极，阴离子移向阳极。阴、阳极的判断方法(1)根据外接电源：正极连阳极，负极连阴极。(2)根据电流方向：从阴极流出，从阳极流入。(3)根据电子流向：从阳极流出，从阴极流入。(4)根据离子流向：阴离子移向阳极，阳离子移向阴极。(5)根据电极产物：a.阳极：电极溶解、逸出Ou2082(或极区变酸性)或Clu2082；b.阴极：析出金属、逸出Hu2082(或极区变碱性)。电解原理的应用1．氯碱工业2．电镀与电解精炼铜3.　电冶金

充电的原理是原电池 负极材料失去电子，发生氧化反应。化合价升高，正极材料得到电子，发生还原反应放电的原理是电解池 若阳极材料为活性电极则阳极材料放电失去电子反生氧化反应，化合价升高。阴极材料无论活性还是惰性电极都不发生反应，而是电解质溶液中的阳离子放电Ag+>Hg+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+,就是如果溶液中有Cu2+和Zn2+的话Cu2+先放电，CU2+完后Zn2+子放电）若阳极材料为惰性电极则为溶液中阳离子放电，则（S2->I->Br->Cl->非最高价含氧酸跟（比如氯酸跟，亚硝酸跟）>OH->含氧酸根>F-） 打的好别扭啊！

阴极：O2 + 4e + 2H2O = 4OH(-) 阳极：Co(2+) - e = Co(3+)溶液中的氧化：6Co(3+) + CH3OH + H2O = 6Co(2+) + CO2（气） + 6H+质子跨过质子交换膜：H+ + OH- = H2O

PbSO4中Pb是+2价失去两个电子变成PbO2中+4价的Pb怎么就变成0价了呢

铅离子失电子，化合价应该升高，而你认为降低为0价是错的，记反了。因为电子带负电。所以铅离子失电子后变为+4价的PbO2是对的。因硫酸铅难溶于水，所以前面写成PbSO4，后面写成（SO4)2-,因为这个反应发生在酸性介质中，形成PbO2中的氧原子只能来自于溶液中的水，氧被结合后，就剩下了氢离子（H+)，所以下面写法准确。PbSO4-2e-+2H2O＝PbO2＋SO42-＋4H+

C上会有Cl生成Zn上会有Cu原理就是 电源里的电荷移动(以电荷为例子;电子e-带负电荷)正极流出的正电荷进入到C极上,与溶液中的Cl-(一定要离子)中和,成电中性.Cu2+在Zn极上得负电荷.电源,电极,电解液构成电解池.

电解池有外接电源，靠外接电源的电动势使电解质溶液内发生电子移动。而原电池是靠化学反应产生电动势，本身是一个电源。最明显的区别就是电解池有外接电源，而原电池没有。

原电池是利用化学能变成电能的装置，而电解池是把电能转化为化学能的装置。原电池一般用的少，而电解池用的多些，你自己可以制作一个简单的电解池 用一节干电池，2根导线，食盐水，然后就可以了，不过在通风处做啊，这个生成 氯气，有毒的。原电池你的课本上应该有个原电池的例子~

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　　首先电路中电子的流向为：电源中从正极到负极，电源外从负极到正极。 　　电解池的电源在外面，所以电子从电源负极出发，先到阴极，再到阳极，最后回到电源正极。 　　原电池就是电源，在池内电子从正极到负极。 　　注意：溶液中事实上没有电子的转移，电荷的转移主要是依靠带电的阴阳离子的移动来实现的。

关于电解池的工作原理及应用：1.电子方向正极到负极吗？——错误——负到正，电流——方向为正到负！2.是不是当氢离子或氢氧根离子不是电解质本身电离出来的，就要把氢离子或氢氧根转化成有水的那种形式？——好像是吧~

热水器中的镁棒,和轮船中的锌块,都是利用原电池牺牲阴极,保护阳极. 氧化铝和六氟合铝酸钠在高温下融合电解获得金属铝,就是电解原理

原电池反应是体系能量降低的自发过程，电解池是能量升高的逆过程。所以前者大于电动势才能进行。打个比方，水流从高到低是能量降低的自发过程，用泵把水从低处打到高处则是能量升高的逆过程，所以必须泵的扬程大于地势的高差。

是的,充电电池充电过程和电解池的原理相同,以铅酸蓄电池为例铅蓄电池内的阳极(PbO2)及阴极(Pb)浸到电解液(稀硫酸)中,两极间会产生2V的电力,这是根据铅蓄电池原理,经由充放电,则阴阳极及电解液即会发生如下的变化：(...

阴极材料与阳极材料的活泼性不同，电解液不同，其实从根本上来说原理是一样的，只不过一个是电解了电解液，一个是电极材料

原电池是将化学能转化为电能的装置,电镀池和电解池指同一个东西,都是将电能转化为化学能.他们的结构完全相同,都是由电极,电解质,闭合回路组成.

铁和石墨做电极，硫酸铜溶液做电解液，则自发的反应为Fe+CuSO4=Cu+FeSO4。故可知：铁失去电子，变成二价铁离子，做负极；石墨得到电子，做正极，铜离子在正极得电子，变成铜单质在石墨电极上析出。

这一点你清楚就行了这样理解是错的，原电池有正负极，而电解池只有阴阳极。我们知道阳极发生的是氧化反应，氧化化合价升高失去电子，至于导线中电流还是原来一样，但要清楚电流方向与电子运动方向相反

目前造成网络不安全的主要因素是系统、协议及数据库等的设计上存在缺陷。由于当今的计算机网络操作系统在本身结构设计和代码设计时偏重考虑系统使用时的方便性，导致了系统在远程访问、权限控制和口令管理等许多方面存在安全漏洞。网络互连一般采用TCP/IP协议，它是一个工业标准的协议簇，但该协议簇在制订之初，对安全问题考虑不多，协议中有很多的安全漏洞。同样，数据库管理系统（DBMS）也存在数据的安全性、权限管理及远程访问等方面问题，在DBMS或应用程序中可以预先安置从事情报收集、受控激发、定时发作等破坏程序。 由此可见，针对系统、网络协议及数据库等，无论是其自身的设计缺陷，还是由于人为的因素产生的各种安全漏洞，都可能被一些另有图谋的黑客所利用并发起攻击。因此若要保证网络安全、可靠，则必须熟知黑客网络攻击的一般过程。只有这样方可在黒客攻击前做好必要的防备，从而确保网络运行的安全和可靠。 一、黑客攻击网络的一般过程 1、信息的收集 信息的收集并不对目标产生危害，只是为进一步的入侵提供有用信息。黑客可能会利用下列的公开协议或工具，收集驻留在网络系统中的各个主机系统的相关信息： （1）TraceRoute程序 能够用该程序获得到达目标主机所要经过的网络数和路由器数。 （2）SNMP协议 用来查阅网络系统路由器的路由表，从而了解目标主机所在网络的拓扑结构及其内部细节。 （3）DNS服务器 该服务器提供了系统中可以访问的主机IP地址表和它们所对应的主机名。 （4）Whois协议 该协议的服务信息能提供所有有关的DNS域和相关的管理参数。 （5）Ping实用程序 可以用来确定一个指定的主机的位置或网线是否连通。 2、系统安全弱点的探测 在收集到一些准备要攻击目标的信息后，黑客们会探测目标网络上的每台主机，来寻求系统内部的安全漏洞，主要探测的方式如下： （1）自编程序 对某些系统，互联网上已发布了其安全漏洞所在，但用户由于不懂或一时疏忽未打上网上发布的该系统的“补丁”程序，那么黒客就可以自己编写一段程序进入到该系统进行破坏。 （2）慢速扫描 由于一般扫描侦测器的实现是通过监视某个时间段里一台特定主机发起的连接的数目来决定是否在被扫描，这样黑客可以通过使用扫描速度慢一些的扫描软件进行扫描。 （3）体系结构探测 黑客利用一些特殊的数据包传送给目标主机，使其作出相对应的响应。由于每种操作系统的响应时间和方式都是不一样的，黒客利用这种特征把得到的结果与准备好的数据库中的资料相对照，从中便可轻而易举地判断出目标主机操作系统所用的版本及其他相关信息。 （4）利用公开的工具软件 像审计网络用的安全分析工具SATAN、Internet的电子安全扫描程序IIS等一些工具对整个网络或子网进行扫描，寻找安全方面的漏洞。 3、建立模拟环境，进行模拟攻击 根据前面两小点所得的信息，建立一个类似攻击对象的模拟环境，然后对此模拟目标进行一系列的攻击。在此期间，通过检查被攻击方的日志，观察检测工具对攻击的反应，可以进一步了解在攻击过程中留下的“痕迹”及被攻击方的状态，以此来制定一个较为周密的攻击策略。 4、具体实施网络攻击 入侵者根据前几步所获得的信息，同时结合自身的水平及经验总结出相应的攻击方法，在进行模拟攻击的实践后，将等待时机，以备实施真正的网络攻击。 二、协议欺骗攻击及其防范措施 1、源IP地址欺骗攻击 许多应用程序认为若数据包可以使其自身沿着路由到达目的地，并且应答包也可回到源地，那么源IP地址一定是有效的，而这正是使源IP地址欺骗攻击成为可能的一个重要前提。 假设同一网段内有两台主机A和B，另一网段内有主机X。B 授予A某些特权。X 为获得与A相同的特权，所做欺骗攻击如下：首先，X冒充A，向主机 B发送一个带有随机序列号的SYN包。主机B响应，回送一个应答包给A，该应答号等于原序列号加1。然而，此时主机A已被主机X利用拒绝服务攻击 “淹没”了，导致主机A服务失效。结果，主机A将B发来的包丢弃。为了完成三次握手，X还需要向B回送一个应答包，其应答号等于B向A发送数据包的序列号加1。此时主机X 并不能检测到主机B的数据包（因为不在同一网段），只有利用TCP顺序号估算法来预测应答包的顺序号并将其发送给目标机B。如果猜测正确，B则认为收到的ACK是来自内部主机A。此时，X即获得了主机A在主机B上所享有的特权，并开始对这些服务实施攻击。 要防止源IP地址欺骗行为，可以采取以下措施来尽可能地保护系统免受这类攻击： （1）抛弃基于地址的信任策略 阻止这类攻击的一种十分容易的办法就是放弃以地址为基础的验证。不允许r类远程调用命令的使用；删除.rhosts 文件；清空/etc/hosts.equiv 文件。这将迫使所有用户使用其它远程通信手段，如telnet、ssh、skey等等。 （2）使用加密方法 在包发送到 网络上之前，我们可以对它进行加密。虽然加密过程要求适当改变目前的网络环境，但它将保证数据的完整性、真实性和保密性。 （3）进行包过滤 可以配置路由器使其能够拒绝网络外部与本网内具有相同IP地址的连接请求。而且，当包的IP地址不在本网内时，路由器不应该把本网主机的包发送出去。有一点要注意，路由器虽然可以封锁试图到达内部网络的特定类型的包。但它们也是通过分析测试源地址来实现操作的。因此，它们仅能对声称是来自于内部网络的外来包进行过滤，若你的网络存在外部可信任主机，那么路由器将无法防止别人冒充这些主机进行IP欺骗。 2、源路由欺骗攻击 在通常情况下，信息包从起点到终点所走的路是由位于此两点间的路由器决定的，数据包本身只知道去往何处，而不知道该如何去。源路由可使信息包的发送者将此数据包要经过的路径写在数据包里，使数据包循着一个对方不可预料的路径到达目的主机。下面仍以上述源IP欺骗中的例子给出这种攻击的形式： 主机A享有主机B的某些特权，主机X想冒充主机A从主机B（假设IP为aaa.bbb.ccc.ddd）获得某些服务。首先，攻击者修改距离X最近的路由器，使得到达此路由器且包含目的地址aaa.bbb.ccc.ddd的数据包以主机X所在的网络为目的地；然后，攻击者X利用IP欺骗向主机B发送源路由(指定最近的路由器)数据包。当B回送数据包时，就传送到被更改过的路由器。这就使一个入侵者可以假冒一个主机的名义通过一个特殊的路径来获得某些被保护数据。 为了防范源路由欺骗攻击，一般采用下面两种措施： · 对付这种攻击最好的办法是配置好路由器，使它抛弃那些由外部网进来的却声称是内部主机的报文。 · 在路由器上关闭源路由。用命令no ip source-route。 三、拒绝服务攻击及预防措施 在拒绝服务攻击中，攻击者加载过多的服务将对方资源全部使用，使得没有多余资源供其他用户无法使用。SYN Flood攻击是典型的拒绝服务攻击。 SYN Flood常常是源IP地址欺骗攻击的前奏，又称半开式连接攻击，每当我们进行一次标准的TCP连接就会有一个三次握手的过程，而SYN Flood在它的实现过程中只有三次握手的前两个步骤，当服务方收到请求方的SYN并回送SYN-ACK确认报文后，请求方由于采用源地址欺骗等手段，致使服务方得不到ACK回应，这样，服务方会在一定时间内处于等待接收请求方ACK报文的状态，一台服务器可用的TCP连接是有限的，如果恶意攻击方快速连续的发送此类连接请求，则服务器的系统可用资源、网络可用带宽急剧下降，将无法向其它用户提供正常的网络服务。 为了防止拒绝服务攻击，我们可以采取以下的预防措施： （1） 建议在该网段的路由器上做些配置的调整，这些调整包括限制Syn半开数据包的流量和个数。 （2）要防止SYN数据段攻击，我们应对系统设定相应的内核参数，使得系统强制对超时的Syn请求连接数据包复位，同时通过缩短超时常数和加长等候队列使得系统能迅速处理无效的Syn请求数据包。 （3）建议在路由器的前端做必要的TCP拦截，使得只有完成TCP三次握手过程的数据包才可进入该网段，这样可以有效地保护本网段内的服务器不受此类攻击。 （4）对于信息淹没攻击，我们应关掉可能产生无限序列的服务来防止这种攻击。比如我们可以在服务器端拒绝所有的ICMP包，或者在该网段路由器上对ICMP包进行带宽方面的限制，控制其在一定的范围内。 总之，要彻底杜绝拒绝服务攻击，最好的办法是惟有追根溯源去找到正在进行攻击的机器和攻击者。 要追踪攻击者可不是一件容易的事情，一旦其停止了攻击行为，很难将其发现。惟一可行的方法是在其进行攻击的时候，根据路由器的信息和攻击数据包的特征，采用逐级回溯的方法来查找其攻击源头。这时需要各级部门的协同配合方可有效果。 四、其他网络攻击行为的防范措施 协议攻击和拒绝服务攻击是黑客惯于使用的攻击方法，但随着网络技术的飞速发展，攻击行为千变万化，新技术层出不穷。下面将阐述一下网络嗅探及缓冲区溢出的攻击原理及防范措施。 1、针对网络嗅探的防范措施 网络嗅探就是使网络接口接收不属于本主机的数据。计算机网络通常建立在共享信道上，以太网就是这样一个共享信道的网络，其数据报头包含目的主机的硬件地址，只有硬件地址匹配的机器才会接收该数据包。一个能接收所有数据包的机器被称为杂错节点。通常账户和口令等信息都以明文的形式在以太网上传输，一旦被黑客在杂错节点上嗅探到，用户就可能会遭到损害。 对于网络嗅探攻击，我们可以采取以下措施进行防范： （1）网络分段 一个网络段包括一组共享低层设备和线路的机器，如交换机，动态集线器和网桥等设备，可以对数据流进行限制，从而达到防止嗅探的目的。 （2）加密 一方面可以对数据流中的部分重要信息进行加密，另一方面也可只对应用层加密，然而后者将使大部分与网络和操作系统有关的敏感信息失去保护。选择何种加密方式这就取决于信息的安全级别及网络的安全程度。 （3）一次性口令技术 口令并不在网络上传输而是在两端进行字符串匹配，客户端利用从服务器上得到的Challenge和自身的口令计算出一个新字符串并将之返回给服务器。在服务器上利用比较算法进行匹配，如果匹配，连接就允许建立，所有的Challenge和字符串都只使用一次。 （4）禁用杂错节点 安装不支持杂错的网卡，通常可以防止IBM兼容机进行嗅探。 2、缓冲区溢出攻击及其防范措施 缓冲区溢出攻击是属于系统攻击的手段，通过往程序的缓冲区写超出其长度的内容，造成缓冲区的溢出，从而破坏程序的堆栈，使程序转而执行其它指令，以达到攻击的目的。当然，随便往缓冲区中填东西并不能达到攻击的目的。最常见的手段是通过制造缓冲区溢出使程序运行一个用户shell，再通过shell执行其它命令。如果该程序具有root权限的话，攻击者就可以对系统进行任意操作了。 缓冲区溢出对网络系统带来了巨大的危害，要有效地防止这种攻击，应该做到以下几点： （1）程序指针完整性检查 在程序指针被引用之前检测它是否改变。即便一个攻击者成功地改变了程序的指针，由于系统事先检测到了指针的改变，因此这个指针将不会被使用。 （2）堆栈的保护 这是一种提供程序指针完整性检查的编译器技术，通过检查函数活动记录中的返回地址来实现。在堆栈中函数返回地址后面加了一些附加的字节，而在函数返回时，首先检查这个附加的字节是否被改动过。如果发生过缓冲区溢出的攻击，那么这种攻击很容易在函数返回前被检测到。但是，如果攻击者预见到这些附加字节的存在，并且能在溢出过程中同样地制造他们，那么他就能成功地跳过堆栈保护的检测。 （3）数组边界检查 所有的对数组的读写操作都应当被检查以确保对数组的操作在正确的范围内进行。最直接的方法是检查所有的数组操作，通常可以采用一些优化技术来减少检查次数。目前主要有这几种检查方法：Compaq C编译器、Jones & Kelly C数组边界检查、Purify存储器存取检查等。 未来的竞争是信息竞争，而网络信息是竞争的重要组成部分。其实质是人与人的对抗，它具体体现在安全策略与攻击策略的交锋上。为了不断增强信息系统的安全防御能力，必须充分理解系统内核及网络协议的实现，真正做到洞察对方网络系统的“细枝末节”，同时应该熟知针对各种攻击手段的预防措施，只有这样才能尽最大可能保证网络的安全。