TCP/IP协议安全之—— 协议基础与物理层
目录
一、协议基础与物理层知识框架
二、协议基础
网络协议的概念
TCP/IP协议
协议模型为什么要分层
OSI模型
TCP/IP与OSI的对应关系
网络数据流处理流程
TCP/IP协议栈封装解封装的过程（协议的原理）
三、协议安全与物理层
物理层
数据的编码方式
物理层不同传输介质
物理层攻击
一、协议基础与物理层知识框架
图片来源：郭老师的课件 下同
二、协议基础
网络协议的概念
协议：通信双方所共同遵守的规则
网络协议：计算机在网络中实现通信时必须遵守的规则
每个网络中至少要选择一种网络协议，网络协议的选择主要取决于网络的规模、兼容性与管理等几个方面。常接触的局域网中，一般使用TCP/IP三种协议。（TCP/IP是协议簇）
TCP/IP协议
网络协议有很多，如OSI参考模型、TCP/IP协议等，最终TCP/IP协议胜出成为最常用的网络协议
TCP/IP模型一共有四层（实际上有五层）：（物理层、数据链路层）、网络层、传输层、应用层
TCP/IP是协议簇（很多协议的集合）它不是一个具体的协议的名字，而是一个框架的名称，这个框架内有众多的协议来共同完成一件事——通信！
协议模型为什么要分层
独立性：层与层之间各有分工，互相之间有联系，但互不干扰，服务的关系
兼容性：分层设计后，各层之间不需要考虑其他层的影响，可以兼容更多的硬件厂商
易用性：大大提升通信的效率
OSI模型
图片来源同上
OSI模型共分为七层，每一层垂直方向提供服务，水平方向进行通信
从底层到顶层分别为：
物理层：比特流的传输
数据链路层：提供介质访问、链路管理等
网络层：寻址和路由选择
传输层：建立主机端到端连接
会话层：建立、维护、和管理会话
表示层：处理数据格式、数据加密等
应用层：提供应用程序间通信
TCP/IP与OSI的对应关系
网络数据流处理流程
图中可以看到，路由转发时只拆包到网络层
TCP/IP协议栈封装解封装的过程（协议的原理）
TCP/IP的工作原理实际上是封装与解封装的过程，发出数据时是封装过程，收到数据的时候，是解封装过程。
封装：每一层自己的工作说明文件，打包快递
解封装：拆快递
三、协议安全与物理层
先行的TCP/IP协议是不安全的，是一个千疮百孔的协议模型，可以说，我们现如今互联网中遇到的绝大多数的安全问题，皆是因此而成的。因为TCP/IP协议是互联网的根基，所以一个如此脆弱的根基，就带来如今脆弱的互联网甚至是物联网。
物理层
定义：为上层提供“信号和介质”服务，具有一堆机械上的，电子上的，功能上的特性规定
特性：
机械特性：指明接口所用接线器的形状和尺寸、引线数目和排列、固定和锁定装置等
电气特性：指明在接口电缆的各条线上出现的电压的范围
功能特性：指明在某条线上出现的某一电平的电压表示何种意义
规程特性：指明对于不同功能的各种可能事件出现的顺序
数据的编码方式
曼彻斯特编码、差分曼彻斯特编码
宿舍用的“猫”=modem=调制解调器
调制：把数据转换成物理信号
解调：把物理信号还原成数据0/1
信道复用技术：就是同时公用一条信道来进行传输信息（频分复用、时分复用、波分复用）
物理层不同传输介质
电：同轴电缆、双绞线（屏蔽、非屏蔽、类型5类、超5类、6类、7类 568A/B标准）
光：光纤，使用光的明暗标识01，光在光纤中是折射不是直射的
光线的接头 大圆小圆 大方小方 不同接口类型接的是不同的光模块（千兆、万兆）
电磁波：无线电信号 广播电台 无线 蓝牙 NFC 调频FM 调幅AM 调相
物理层攻击
设备破坏：人为破坏和非人为破坏（自然因素、不可抗力）
ps：这一部分非人为破坏更多哦
防御手段：机房动态环境监控解决方案 等保中关于物理环境安全的要求
线路侦听：非屏蔽双绞线、集线器、中继器
防御手段：不要使用集线器、中继器，对于安全要求比较高的环境，要采用电磁屏蔽设备