计算机网络——信息安全

一、信息安全和信息系统安全概念

1.信息安全系统体系架构

2.信息安全含义及属性

保密性
完整性
可用性
其他属性：真实性、可核查性、不可抵赖性和可靠性等。

 3.信息安全需求

物理线路安全	物理设备、物理环境
网络安全	网络上的攻击、入侵
系统安全	操作系统漏洞、补丁
应用安全	上层的应用软件，包括数据库软件

 二、信息安全技术

   1.加密技术概念

        

   2.加密技术

        

技术	概念	常见算法
对称加密技术	概念 数据加密和解密的密钥是相同的，属于不公开密钥机密算法。 缺点 加密强度不高（因为密钥位数少），且密钥分发困难（因为密钥需要传输给接收方，也要考虑保密性问题） 优点 加密速度快，适合加密大数据。	算法 概念 DES 替换+移位、56位数据块、速度快，密钥易产生。 3DES 三重DES，两个56位密钥K1、K2         加密：K1加密->K2解密->K1加密         解密：K1解密->K2加密->K1解密 AES 美国联邦政府采用的一种区块加密标准。替代原先的DES。对其要求是“至少像3DES一样安全” RC-5 RSA数据安全公司的很多产品都用这个。 IDEA 128位密钥，64位数据块，比DES的加密型好，对计算机功能要求相对低。
非对称加密技术	概念 数据加密和解密的密钥是不同的，分为公钥和私钥。是公开密钥加密算法。 原理：发送者发送数据时，使用接收者的公钥做加密密钥，接收者的私钥作解密密钥。 缺点 加密速度慢。 因为无需传输密钥，就无法保证完整性。 优点 安全性高，不容易破解。	算法 概念 RSA 512位（或1024位）密钥，计算量极大，难破解。 Elgamal ECC(椭圆曲线算法) 背包算法 Rabin D-H
数字信封	概念 信是对称加密的密钥，数字信封就是对此密钥进行非对称加密。 具体流程 发送方：将数据用对称密钥加密传输                 将对称密钥用接收方公钥加密发送给对方。 接收方：收到数字信封，用自己的私钥解密信封，取出对称密钥解密得原文。 本质 使用对称密钥加密数据，非对称密钥加密对称密钥，以此解决对称密钥的传输问题。
信息摘要	概念 就是一段数据的特征信息，当数据发生了改变，信息摘要也会发生改变。信息摘要由哈希函数生成。 流程 发送方：会将数据和信息摘要一起传输给对方。 接收方：会根据收到的数据重新生成一个信息摘要。 若接收方生成的摘要和收到的相同，这说明数据正确。 信息摘要特点 不管数据多长，都会产生固定长度的信息摘要。 任何不同的输入数据都会产生不同的信息摘要。 单向性：即只能由数据生成信息摘要，不能由信息摘要还原数据。	算法 MD5（产生128位的输出） SHA-1（安全散列算法，产生160位的输出，安全性更高）
数字签名	概念 唯一标识一个发送方 流程 发送方：发送数据时使用发送者的私钥进行加密 接受者：接收者收到数据后，只能使用发送者的公钥进行解密。 以此就能确定唯一发送方。但无法保证机密性。
公钥基础设施PKI		数字证书 签证机构CA

三、网络安全技术

    1.网络安全技术

技术
防火墙	内部网络和外部因特网之间增加的一道安全防护措施。分为如下两类： 网络级防火墙 应用级防火墙
入侵检测系统IDS
入侵防御系统IPS
杀毒软件
蜜罐系统

 2.网络攻击和威胁

        

 

 

	概念	举例
病毒
木马

 

 四、网络安全协议

 

	物理层主要是物理手段，其它层靠协议来保证传输安全。
图示

 

SSL协议
SSH协议
SET协议
Kerberos协议
PGP协议
TLS	组成 该协议由两层组成： TLS 记录协议（TLS Record）和 TLS 握手协议（TLS Handshake）。 优势 TLS协议的优势是与高层的应用层协议（如HTTP、FTP、Telnet等）无耦合。应用层协议能透明地运行在TLS协议之上，由TLS协议进行创建加密通道需要的协商和认证。应用层协议传送的数据在通过TLS协议时都会被加密，从而保证通信的私密性。 使用 TLS协议是可选的，必须配置客户端和服务器才能使用。 主要有两种方式实现这一目标：          一个是使用统一的TLS协议通信端口（例如：用于HTTPS的端口443）；         另一个是客户端请求服务器连接到TLS时使用特定的协议机制（例如：邮件、新闻协议和STARTTLS）。 一旦客户端和服务器都同意使用TLS协议，他们通过使用一个握手过程协商出一个有状态的连接以传输数据。通过握手，客户端和服务器协商各种参数用于创建安全连接： 当客户端连接到支持TLS协议的服务器要求创建安全连接并列出了受支持的密码组合（加密密码算法和散列算法），握手开始。 服务器从该列表中决定加密算法和散列算法，并通知客户端。 服务器发回其数字证书，此证书通常包含服务器的名称、受信任的证书颁发机构（CA）和服务器的公钥。 客户端验证其收到的服务器证书的有效性。 为了生成会话密钥用于安全连接，客户端使用服务器的公钥加密随机生成的密钥，并将其发送到服务器，只有服务器才能使用自己的私钥解密。 利用随机数，双方生成用于加密和解密的对称密钥。这就是TLS协议的握手，握手完毕后的连接是安全的，直到连接（被）关闭。如果上述任何一个步骤失败，TLS握手过程就会失败，并且断开所有的连接。