网络安全与IP安全

网络安全

是指网络系统的硬件，软件以及系统中的数据收到的保护。
保护的基本属性为：机密性，身份认证，完整性和可用性；
基本特征：相对性，时效性，相关性，不确定性，复杂性和重要性。
在该方向主要研究如下领域：
入侵者如何攻击网络，
如何防护网络对抗攻击，
设计网络体系结构免疫攻击。
因为Internet最初设计几乎没考虑安全性，所以网络安全需要在网络的各个层次考虑。

网络安全威胁

主要有窃听，插入，假冒（伪造源IP），劫持接管连接和拒绝服务等攻击，具体方法如下：
映射（扫描）：确定主机开放的端口及运行的服务，工具nmap；
对策：记录网络配置，分析识别可疑活动。
分组嗅探：借助广播介质，网卡在混杂模式下接口接受记录所有经过的分组帧，工具wireshark；
对策：组织中的主机运行软件，周期性监测网络接口是否工作在混杂模式，不使用广播介质。
IP欺骗：生成原始IP，将源IP设置为其他地址；
对策：入口过滤，路由器不转发源IP地址无效的IP分组（源IP不属于所连接的网络）。
拒绝服务：通过恶意泛洪分组等手段淹没接收方，耗尽带宽等资源：
对策：过滤泛洪分组，可能错杀，追溯源头，难以应对反射攻击。

身份认证

该部分要证明报文确实来自声称的发送方，还要验证报文在传输过程未被篡改，时间，顺序等也未被篡改，预防抵赖。

密码散列函数

该函数具有算法公开，计算快速的特点，多对一映射产生定长输出，不同报文产生相同的散列值，并且是单向不可逆推，抗强/弱碰撞性。
常用算法有：
md5，输出128位散列值，不足够安全；
sha1，输入消息长度＜2的64次方，散列值为160位，速度更慢但是安全性更高。

报文认证

大致思路是将报文和报文摘要构成扩展报文。

报文认证码Mac，报文m+认证秘钥s+密码散列函数h-＞扩展报文（m，h（m+s）），
收到后将m+s的散列值做对比，这种方法还解决不了否认问题。

数字签名

有可验证性，不可伪造性和不可抵赖性。

IP安全

虚拟专用网络VPN

最初使用专用网PN来保证安全，使用专属网络设备等建设专门服务于特定组织机构的网络，这种实现安全网络的方法成本过高，便有了虚拟专用网络。
VPN是通过建立在公共网络上的安全通道，实现远程用户等与总部的安全连接，不实际独占公共网络的资源，是一条逻辑穿过公共网络安全稳定的隧道。
**需要实现：**数据机密性保护，数据完整性认证，数据源身份认证，防重放攻击和访问控制。
关键技术：隧道技术，数据加密，身份认证，秘钥管理，访问控制，其中隧道技术为核心技术。

隧道技术

隧道技术是通过Internet提供安全的点到点的数据传输安全通道，实质是一种利用隧道协议的封装。
该技术有三层，乘客协议，封装协议和承载协议；
常见在第二层的协议有pptp点对点隧道协议和协议，主要用于远程客户机访问局域网；
第三层协议有IPsec，用于网关到网关和网关到主机。
具体实现技术有：
IPsec最安全使用面最广，ssl具有高层协议的优势，最好的实现远程接入VPN的技术。

IPsec

提供机密性，完整性，源认证，防重放服务，IPsec数据报的发送与接受均由端系统完成。
提供IPsec服务的两个协议：
认证头ah：IP数据报头协议号51，提供源认证和数据完整性检验，不提供机密性；
封装安全头esp：IP数据报头协议号50，提供源认证，数据完整性和机密性服务，比ah应用更广泛。

web应用安全

主动攻击：篡改c/s间信息或站点信息，难防易检；
被动攻击：监听或信息量分析，难检易防。
基于应用层，用特定应用制定安全服务；

基于传输层：ssl或tls，对应用透明，应用层数据会被加密；
基于网络层：IPsec实现端到端的安全机制，通用解决方案，各种应用程序均可利用IPsec提供的安全机制。

无线局域网安全

wep有线等效保密，使用对称秘钥加密，自同步（每个分组单独加密）；
加密实现过程如下：
计算出数据完整校验值icv，附于数据后四位测测，每端有104位共享秘钥，发送端生成24位初始向量附到秘钥上，发送端附加8位keyid，128位秘钥输入到伪随机数发生器产生秘钥流，利用rc4算法加密数据+icv。


解密过程如下：
提取iv
iv与共享秘钥输入伪随机数发生器得到秘钥流
逐字节异或解密d与icv
利用icv校验完整性

破解

漏洞
每帧一个24位的iv导致最终会被重用
iv以明文传输，重用的iv易被检测
攻击
诱使加密已知明文，逆推k秘钥序列
下次重用时可解密
802：1i改进的安全
提供秘钥分发
利用独立于ap的认证服务器

总结

此部分属于安全的拓展内容了，每个章节都能作为一门课来单独学习，所以本次只做大致了解，知道有这些协议个方法来应对各个层的安全威胁就行了，还有没介绍到的防火墙，应用层安全kerbores什么的以后有空学习吧。