计算机网络第七章:网络安全
目錄
- 1 網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題概述
- 1.1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)面臨的安全性威脅
- 2 兩類(lèi)密碼體制
- 2.1 對(duì)稱(chēng)密鑰密碼體制
- 2.2 非對(duì)稱(chēng)公鑰密碼體制
- 3 數(shù)字簽名
- 4 因特網(wǎng)使用的安全協(xié)議
- 4.1 網(wǎng)絡(luò)層安全協(xié)議
- 4.2 運(yùn)輸層安全協(xié)議
- 5 防火墻(firewall)
1 網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題概述
1.1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)面臨的安全性威脅
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上的通信面臨以下的四種威脅:
截獲信息的攻擊稱(chēng)為被動(dòng)攻擊,而更改信息和拒絕用戶(hù)使用資源的攻擊稱(chēng)為主動(dòng)攻擊
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信安全的目標(biāo):
惡意程序(rogue program) :
- 計(jì)算機(jī)病毒——會(huì)“傳染”其他程序的程序,“傳染”是通過(guò)修改其他程序來(lái)把自身或其變種復(fù)制進(jìn)去完成的
- 計(jì)算機(jī)蠕蟲(chóng)——通過(guò)網(wǎng)絡(luò)的通信功能將自身從一個(gè)結(jié)點(diǎn)發(fā)送到另一個(gè)結(jié)點(diǎn)并啟動(dòng)運(yùn)行的程序
- 特洛伊木馬——一種程序,它執(zhí)行的功能超出所聲稱(chēng)的功能
- 邏輯炸彈——一種當(dāng)運(yùn)行環(huán)境滿(mǎn)足某種特定條件時(shí)執(zhí)行其他特殊功能的程序
密碼加密:
2 兩類(lèi)密碼體制
2.1 對(duì)稱(chēng)密鑰密碼體制
所謂常規(guī)密鑰密碼體制,即加密密鑰與解密密鑰是相同的密碼體制,這種加密系統(tǒng)又稱(chēng)為對(duì)稱(chēng)密鑰系統(tǒng)。
數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn) DES:
- 數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn) DES 屬于常規(guī)密鑰密碼體制,是一種分組密碼
- 在加密前,先對(duì)整個(gè)明文進(jìn)行分組。每一個(gè)組長(zhǎng)為 64 位
- 然后對(duì)每一個(gè) 64 位 二進(jìn)制數(shù)據(jù)進(jìn)行加密處理,產(chǎn)生一組 64 位密文數(shù)據(jù)
- 最后將各組密文串接起來(lái),即得出整個(gè)的密文
- 使用的密鑰為 64 位(實(shí)際密鑰長(zhǎng)度為 56 位,有 8 位用于奇偶校驗(yàn))
DES 的保密性:
- DES 的保密性?xún)H取決于對(duì)密鑰的保密,而算法是公開(kāi)的。盡管人們?cè)谄谱g DES 方面取得了許多進(jìn)展,但至今仍未能找到比窮舉搜索密鑰更有效的方法
- DES 是世界上第一個(gè)公認(rèn)的實(shí)用密碼算法標(biāo)準(zhǔn),它曾對(duì)密碼學(xué)的發(fā)展做出了重大貢獻(xiàn)
- 目前較為嚴(yán)重的問(wèn)題是 DES 的密鑰的長(zhǎng)度
- 現(xiàn)在已經(jīng)設(shè)計(jì)出來(lái)搜索 DES 密鑰的專(zhuān)用芯片
2.2 非對(duì)稱(chēng)公鑰密碼體制
- 公鑰密碼體制使用不同的加密密鑰與解密密鑰,是一種“由已知加密密鑰推導(dǎo)出解密密鑰在計(jì)算上是不可行的”密碼體制
- 公鑰密碼體制的產(chǎn)生主要是因?yàn)閮蓚€(gè)方面的原因,一是由于常規(guī)密鑰密碼體制的密鑰分配問(wèn)題,另一是由于對(duì)數(shù)字簽名的需求
- 現(xiàn)有最著名的公鑰密碼體制是RSA 體制,它基于數(shù)論中大數(shù)分解問(wèn)題的體制,由美國(guó)三位科學(xué)家 Rivest, Shamir 和 Adleman 于 1976 年提出并在 1978 年正式發(fā)表的
加密密鑰與解密密鑰:
- 在公鑰密碼體制中,加密密鑰(即公鑰) PK 是公開(kāi)信息,而解密密鑰(即私鑰或秘鑰) SK 是需要保密的
- 加密算法 E 和解密算法 D 也都是公開(kāi)的
- 雖然秘鑰 SK 是由公鑰 PK 決定的,但卻不能根據(jù) PK 計(jì)算出 SK
公鑰密碼體制:
3 數(shù)字簽名
數(shù)字簽名必須保證以下三點(diǎn):
現(xiàn)在已有多種實(shí)現(xiàn)各種數(shù)字簽名的方法。但采用公鑰算法更容易實(shí)現(xiàn)
數(shù)字簽名的實(shí)現(xiàn) :
4 因特網(wǎng)使用的安全協(xié)議
4.1 網(wǎng)絡(luò)層安全協(xié)議
IPsec 與安全關(guān)聯(lián) SA:網(wǎng)絡(luò)層保密是指所有在 IP 數(shù)據(jù)報(bào)中的數(shù)據(jù)都是加密的
IPsec 中最主要的兩個(gè)部分:
- 鑒別首部 AH (Authentication Header): AH鑒別源點(diǎn)和檢查數(shù)據(jù)完整性,但不能保密
- 封裝安全有效載荷 ESP (Encapsulation Security Payload):ESP 比 AH 復(fù)雜得多,它鑒別源點(diǎn)、檢查數(shù)據(jù)完整性和提供保密
安全關(guān)聯(lián) SA (Security Association) :
- 在使用 AH 或 ESP 之前,先要從源主機(jī)到目的主機(jī)建立一條網(wǎng)絡(luò)層的邏輯連接。此邏輯連接叫做安全關(guān)聯(lián) SA
- IPsec 就把傳統(tǒng)的因特網(wǎng)無(wú)連接的網(wǎng)絡(luò)層轉(zhuǎn)換為具有邏輯連接的層
4.2 運(yùn)輸層安全協(xié)議
安全套接層 SSL:
- SSL 是安全套接層 (Secure Socket Layer),可對(duì)萬(wàn)維網(wǎng)客戶(hù)與服務(wù)器之間傳送的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密和鑒別
- SSL 在雙方的聯(lián)絡(luò)階段協(xié)商將使用的加密算法和密鑰,以及客戶(hù)與服務(wù)器之間的鑒別
- 在聯(lián)絡(luò)階段完成之后,所有傳送的數(shù)據(jù)都使用在聯(lián)絡(luò)階段商定的會(huì)話(huà)密鑰
- SSL 不僅被所有常用的瀏覽器和萬(wàn)維網(wǎng)服務(wù)器所支持,而且也是運(yùn)輸層安全協(xié)議 TLS (Transport Layer Security)的基礎(chǔ)
SSL 的位置:
SSL 提供以下三個(gè)功能:
安全電子交易 SET (Secure Electronic Transaction):
- 安全電子交易 SET 是專(zhuān)為在因特網(wǎng)上進(jìn)行安全支付卡交易的協(xié)議
5 防火墻(firewall)
- 防火墻是由軟件、硬件構(gòu)成的系統(tǒng),是一種特殊編程的路由器,用來(lái)在兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)之間實(shí)施接入控制策略。接入控制策略是由使用防火墻的單位自行制訂的,為的是可以最適合本單位的需要
- 防火墻內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)稱(chēng)為“可信賴(lài)的網(wǎng)絡(luò)”(trusted network),而將外部的因特網(wǎng)稱(chēng)為“不可信賴(lài)的網(wǎng)絡(luò)”(untrusted network)
- 防火墻可用來(lái)解決內(nèi)聯(lián)網(wǎng)和外聯(lián)網(wǎng)的安全問(wèn)題
防火墻在互連網(wǎng)絡(luò)中的位置:
防火墻的功能:
- 防火墻的功能有兩個(gè):阻止和允許
- “阻止”就是阻止某種類(lèi)型的通信量通過(guò)防火墻(從外部網(wǎng)絡(luò)到內(nèi)部網(wǎng)絡(luò),或反過(guò)來(lái))
- “允許”的功能與“阻止”恰好相反
- 防火墻必須能夠識(shí)別通信量的各種類(lèi)型。不過(guò)在大多數(shù)情況下防火墻的主要功能是“阻止”
防火墻技術(shù)一般分為兩類(lèi) :
- 網(wǎng)絡(luò)級(jí)防火墻——用來(lái)防止整個(gè)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)外來(lái)非法的入侵。屬于這類(lèi)的有分組過(guò)濾和授權(quán)服務(wù)器。前者檢查所有流入本網(wǎng)絡(luò)的信息,然后拒絕不符合事先制訂好的一套準(zhǔn)則的數(shù)據(jù),而后者則是檢查用戶(hù)的登錄是否合法
- 應(yīng)用級(jí)防火墻——從應(yīng)用程序來(lái)進(jìn)行接入控制。通常使用應(yīng)用網(wǎng)關(guān)或代理服務(wù)器來(lái)區(qū)分各種應(yīng)用。例如,可以只允許通過(guò)訪(fǎng)問(wèn)萬(wàn)維網(wǎng)的應(yīng)用,而阻止 FTP 應(yīng)用的通過(guò)
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的计算机网络第七章:网络安全的全部?jī)?nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。
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