网络安全从其本质上来讲就是网络上的信息安全。
从广义来说,凡是涉及到网络上信息的保密性、完整性、可用性、真实性和可控性的相关技术与原理,都是网络安全所要研究的领域。
网络系统安全,系统信息安全,信息内容安全,信息传播安全。
网络安全是指网络系统的硬件、软件及其系统中的数据的安全,它体现在网络信息的存储、传输和使用过程中。
主要内容:网络实体安全性,网络系统安全性。
(1) 保密性指信息不泄露给非授权的用户、实体或过程,或供非授权用户、实体或过程利用的特性。
(2)完整性指数据未经授权不能进行改变的特性,即信息在存储或传输过程中保持不被修改、不被破坏和丢失的特性。
(3)可用性指可被授权实体访问并按需求使用的特性,即当需要时应能存取所需的信息。
网络环境下拒绝服务、破坏网络和有关系统的正常运行等都属于对可用性的攻击.(4)可控性指对信息的传播及内容具有控制能力,可以控制授权范围内的信息流向及行为方式。
(5)不可抵赖性用户无法再时候否认曾经对信息进行的生成、签发、接受等行为。
.信息存储安全和信息传输安全。
为确保网络信息的传输安全,尤其需要防止以下问题:(1)截获(Interception)(2)伪造(Fabrication)(3)篡改(Modification)(4)中断(Interruption)(5)重发(Repeat)网络实体威胁:自然因素,电磁泄漏,操作失误,机房的环境威胁影响因素:自然因素,技术原因,人为因素立法:公法,私法,网络利用的法律问题安全管理:技术安全管理,行政安全管理,应急安全管理主动被动攻击:被动攻击只观察和分析某一个协议数据单元而不干扰信息流,主动攻击中攻击者对某个连接通过的协议数据单元进行各种处理,拒绝服务,更改报文流,伪造连接初始化。
网络安全模型:1P2DR模型:Policy, Protection , Detection, Response.P2DR模型在整体策略的控制下和指导下,在运用防护工具保证系统运行的同时,利用监测工具评估系统的安全状态,通过响应工具将系统调整到相对安全和风险最低的状态。
P2DR采用被动主动防御结合的方式,存在一个明显的缺点策略:是P2DR的核心,描述了网络安全管理过程中必须遵守的原则,所有的防护,检测,和响应都是依据安全策略进行实施的。
策略一旦制定完毕,就应该成为整个网络安全行为的准则。
防护:采取一切手段保护计算机网络系统的五性,预先阻止产生攻击可以发生的条件。
防护是网安的第一道防线,采用静态的技术和方法实现,入防火墙,操作系统身份认证,加密等,称为被动防御。
分为系统安全防护,网络安全防护,信息安全防护。
检测:检测是第二道防线,是动态响应和加强防护的依据,通过检测工具检测和监控网络状态,发现新的威胁网络安全的异常行为,然后通过反馈并作出有效响应。
检测和防护的区别是防护主要修补系统和网络缺陷,从而消除攻击和入侵的条件,检测是根据入侵事件的特征进行检测,相互之间有互补关系。
响应:响应是解决潜在安全问题的有效方法。
响应就是在检测系统出现被攻击或攻击企图后,及时采取有效的措施,阻断可能的破坏,避免危害扩大。
PDRR模型PDRR模型包括:检测、防护、响应、恢复。
检测、防护、响应和P2DR模型相同。
恢复就是指在系统被入侵之后,把系统恢复到原样或者比原来更安全的状态,对入侵所造成的的影响进行评估和系统重建,采取恰当的技术措施。
PDRR模型的目标是尽可能的增大保护时间,尽量减少检测时间和响应时间,减少系统暴露时间。
安全服务:鉴别服务,访问控制服务,数据保密性服务,抗抵赖服务网络安全机制:网络安全机制包括:访问控制机制;加密机制;认证交换机制;数字签名机制;业务流分析机制;路由控制机制。
安全管理:系统安全管理,安全服务管理,安全机制管理。
服务与机制的关系:安全服务是由安全机制实现的,一个安全服务可以由一个或几个安全机制来实现,一个安全服务可以由一个或几个安全机制来实现,同一个安全机制也可以用于不同的安全服务,他们并不一一对应.安全管理:系统安全管理,安全服务管理,安全机制管理安全系统生命周期:系统规划,系统分析,系统设计,系统实施,维护管理机房三度要求:温度湿度洁净度,电磁干扰分类:传导干扰辐射干扰,低频传导,高频辐射。
电磁干扰防护:屏蔽设备,屏蔽措施,利用噪声干扰源,进行距离防护,采用微波吸收材料。
静电防护:保证计算机设备外壳接地良好,避免使用挂毯等易产生静电的材料,家具尽可能用金属材料,维修人员应放掉静电,机房内应保持一定湿度,使用静电消除剂。
机房电源系统:电源应至少有俩路供电,应安装备用电源,关键的设备应有备用发电机组和备用电源,配备电涌保护器。
数据链路层安全机制优缺点:优点无需对其如何上层进行改变就能对所有数据加密,提供链路安全。
缺点只能应用在两个直接的设备上上,而数据在网上传输的重要的是端到端的安全,单独链路加密并不能保证整个路径的安全。
L2TP协议:第二层隧道协议,VPN中一种是访问集中器LAC,一种是网络服务器LNS.L2TP特点:差错控制:UDP封装,包头进行流控制和差错检测。
地址分配:基于NCP协商机制支持动态分配客户地址,可以位于企业防火墙后。
身份认证:由LAC和LNS完成。
安全性能:何可可以侦听兵线LAC和LNS隧道中插入伪造数据包,可用IPSec解决。
L2TP协议工作流程:隧道建立:LAC和LNS任一端发起隧道建立,包括俩轮消息交换,完成相互认证,为隧道分配隧道ID并通知对方,确定承载类型,帧封装类型,接受窗口尺寸。
回话建立:分配ID,承载类型,帧封装类型,PPP帧前转,LAC受到PPP帧,去除CRC校验字段,帧封装字段和规避字段,封装入L2TP数据。
IPSec:是IETE为了在IP层提供通信安全而制定的一套协议簇,它包括安全协议部分和密钥协商部分。
IPSec 安全协议部分给出了封装安全载荷ESP和鉴别头AH两种通信保护机制.其中ESP为通信提供机密性和完整性保护AH机制为通信提供完整性保护,不提供数据加密服务。
IPSec密钥协商部分使用IKE实现安全协议的自动安全参数协商。
俩种模式传输模式,隧道模式,SA安全关联是基础,SP是结构中的重要组件,定义了….SSL/TLS,基于TCP,处于TCP上,FTP下,是分层协议,第一层为可靠传输层协议如TCP,第二层是记录层协议,第三层是应用数据协议,警示协议,密码规范变更协议,握手协议,记录协议负责数据传输,记录头和数据构成SSL记录。
握手协议负责在建立安全连接之前在SSL/TLS客户代理和服务器之间鉴别双方身份,协商加密算法和密钥参数,流程为建立安全能力,服务器鉴别和密钥交换,客户端鉴别和密钥交换,完成握手协议。
电子邮件安全协议:PGP,端到端安全邮件标准,包含4个密码单元:对称加密算法,非对称加密算法,单向散列算法,随机数产生器。
SET协议,不是支付系统,而是一个安全协议和格式规范的集合,SET主要特征:信息机密性,数据完整性,不可抵赖性。
流程:客户商家银行注册申请证书,客商银身份认证,交易请求,交易认证,支付发货.数据链路层安全协议:PPP,PPTP,L2TP对物理媒介传输的每一个直接进行加密,解密在收到是处理优点无需对上层进行改变就能对所有数据加密,提供链路安全,缺点只能应用在两个直连设备上,不能保证整个路径安全。
网络层安全协议:IPSec,为主机和主机间的数据通信增加安全性,优点在网络层提供安全服务具有透明性,密钥协商开销小,能无缝的对传输层协议提供安全保障,缺点很难解决数据的不可抵赖之类的问题。
传输层安全协议:SSL/TLS,为进程之间的数据通信增加安全属性,优点不需要强制为每个应用做安全方面的改进,能为不同的通信应用配置配置不同的安全策略和密钥应用层安全协议:S/MIME,PGP,PEM,SET,Kerb,SHTTP,SSH 根据某个具体的应用程序的要求,进行安全加密,优点,以用户为背景,更容易访问用户凭据,对对用户数据有完整访问权,简化了某些特殊服务的工作,缺点在于,针对每个应用需要单独设计安全机制.对称非对称密码体制:密码体制分为对称密码体制和非对称密码体制。
对称密码体制要求加解密双方拥有相同的密钥;而非对称密码体制是加密解密双方拥有不同的密钥。
对称密码体制基于共享秘密;非对称密码体制基于个人秘密。
在对称密码体制中,符号被重新排序或替换;在非对称密码体制中处理的对象是数字,即加解密过程就是把数学函数应用于数字以创建另外一些数字的过程。
在现实应用中,往往采用混合密码系统。
混合密码体系既解决了对称密码中需要安全分发通信密钥的问题,也解决了非对称密码中运算速度慢的问题。
10DES 的加密过程:对称算法,分组加密:分组密码对n比特的明文分组进行操作,产生一个n比特的密文分组。
分组加密器本质上就是一个巨大的替换器。
64位明文变换到64位密文,密钥64位,实际可用密钥长度为56位(附加8 位奇偶校验位)。
工作原理:使用Feistel 密码结构,交替使用替代和置换进行加密。
DES的两个主要弱点:<1>密钥容量:56位不太可能提供足够的安全性替代函数(也称S盒):可能隐含有陷井(Hidden trapdoors)<2>DES的半公开性:S盒的设计原理至今未公布11 RSA算法:RSA的安全性基于大整数的因数分解的困难性;首先随机选择两个大素数p和q,计算n = pq;然后随机选择加密密钥e,满足e与(p-1)(q-1)互素。
用扩展的Euclid算法计算解密密钥d,使得ed ? 1 mod (p-1)(q-1)公开密钥:e和n;秘密密钥:d和n;RSA算法用于数据加密:加密:C = M e mod n解密:M = C d mod n RSA算法用于数字签名:签名:S = M d mod n验证签名:M = S e mod n答:在RSA中,加密过程为:密文C=m exp(e)mod n,其中n是公开的。
当用户选择1作为公钥e时,密文C=m mod n,攻击者会很容易算出明文m。
当用户选择2作为公钥e时,无法满足gcd(e,φ(n))=1,所以不满足作为公钥的要求数字签名:数字签名(Digital Signature):指发送者产生别人无法伪造的数字串,证明其信息真实性,数字签名技术是实现电子交易安全的核心技术之一。
数字签名能够实现电子文档的辨认和验证。
数字签名是传统文件手写签名的模拟,能够实现用户对电子形式存放消息的认证。
数字签名解决的问题:防抵赖:发送者事后不承认发送报文并签名;防假冒:攻击者冒充发送者向收方发送文件;防篡改:收方对收到的文件进行篡改;防伪造:收方伪造对报文的签名。
数字签名对安全、防伪的要求比加密更高。
消息认证:对消息或相关信息进行加密,或签名变换进行的认证,防止信息被篡改。