❶ 网络安全的概念
网络安全的概念
网络安全,通常指计算机网络的安全,实际上也可以指计算机通信网络的安全。计算机通信网络是将若干台具有独立功能的计算机通过通信设备及传输媒体互连起来,在通信软件的支持下,实现计算机间的信息传输与交换的系统。而计算机网络是指以共享资源为目的,利用通信手段把地域上相对分散的若干独立的计算机系统、终端设备和数据设备连接起来,并在协议的控制下进行数据交换的系统。
计算机网络的根本目的在于资源共享,通信网络是实现网络资源共享的途径,因此,计算机网络是安全的,相应的计算机通信网络也必须是安全的,应该能为网络用户实现信息交换与资源共享。下文中,网络安全既指计算机网络安全,又指计算机通信网络安全。
安全的基本含义:客观上不存在威胁,主观上不存在恐惧。即客体不担心其正常状态受到影响。可以把网络安全定义为:一个网络系统不受任何威胁与侵害,能正常地实现资源共享功能。要使网络能正常地实现资源共享功能,首先要保证网络的硬件、软件能正常运行,然后要保证数据信息交换的安全。从前面两节可以看到,由于资源共享的滥用,导致了网络的安全问题。因此网络安全的技术途径就是要实行有限制的共享。
(1)网络安全当中伪装和假冒的定义扩展阅读:
主要问题
1、Internet是一个开放的、无控制机构的网络,黑客(Hacker)经常会侵入网络中的计算机系统,或窃取机密数据和盗用特权,或破坏重要数据,或使系统功能得不到充分发挥直至瘫痪。
2、Internet的数据传输是基于TCP/IP通信协议进行的,这些协议缺乏使传输过程中的信息不被窃取的安全措施。
3、Internet上的通信业务多数使用Unix操作系统来支持,Unix操作系统中明显存在的安全脆弱性问题会直接影响安全服务。
4、在计算机上存储、传输和处理的电子信息,还没有像传统的邮件通信那样进行信封保护和签字盖章。信息的来源和去向是否真实,内容是否被改动,以及是否泄露等,在应用层支持的服务协议中是凭着君子协定来维系的。
5、电子邮件存在着被拆看、误投和伪造的可能性。使用电子邮件来传输重要机密信息会存在着很大的危险。
6、计算机病毒通过Internet的传播给上网用户带来极大的危害,病毒可以使计算机和计算机网络系统瘫痪、数据和文件丢失。在网络上传播病毒可以通过公共匿名FTP文件传送、也可以通过邮件和邮件的附加文件传播。
❷ 网络安全的含义及特征
含义:网络安全是指网络系统的硬件、软件及其系统中的数据受到保护,不因偶然的或者恶意的原因而遭受到破坏、更改、泄露,系统连续可靠正常地运行,网络服务不中断。
特征:保密性、完整性、可用性、可控性和不可抵赖性。
保密性是指网络中的信息不被非授权实体(包括用户和进程等)获取与使用。这些信息不仅包括国家机密,也包括企业和社会团体的商业机密和工作机密,还包括个人信息。
人们在应用网络时很自然地要求网络能提供保密性服务,而被保密的信息既包括在网络中传输的信息,也包括存储在计算机系统中的信息。
主动防御走向市场:
主动防御的理念已经发展了一些年,但是从理论走向应用一直存在着多种阻碍。主动防御主要是通过分析并扫描指定程序或线程的行为,根据预先设定的规则,判定是否属于危险程序或病毒,从而进行防御或者清除操作。
不过,从主动防御理念向产品发展的最重要因素就是智能化问题。由于计算机是在一系列的规则下产生的,如何发现、判断、检测威胁并主动防御,成为主动防御理念走向市场的最大阻碍。
由于主动防御可以提升安全策略的执行效率,对企业推进网络安全建设起到了积极作用,所以尽管其产品还不完善,但是随着未来几年技术的进步,以程序自动监控、程序自动分析、程序自动诊断为主要功能的主动防御型产品将与传统网络安全设备相结合。
尤其是随着技术的发展,高效准确地对病毒、蠕虫、木马等恶意攻击行为的主动防御产品将逐步发展成熟并推向市场,主动防御技术走向市场将成为一种必然的趋势。
❸ 计算机网络安全的详细解释
计算机网络安全概述上海共享网
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互联网络(Internet)起源于1969年的ARPANet,最初用于军事目的,1993年开始用于商业应用,进入快速发展阶段。到目前为止,互连网已经覆盖了175个国家和地区的数千万台计算机,用户数量超过一亿。随着计算机网络的普及,计算机网络的应用向深度和广度不断发展。企业上网、政府上网、网上学校、网上购物......,一个网络化社会的雏形已经展现在我们面前。在网络给人们带来巨大的便利的同时,也带来了一些不容忽视的问题,网络信息的安全保密问题就是其中之一。上海共享网
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一.网络信息安全的涵义上海共享网
网络信息既有存储于网络节点上信息资源,即静态信息,又有传播于网络节点间的信息,即动态信息。而这些静态信息和动态信息中有些是开放的,如广告、公共信息等,有些是保密的,如:私人间的通信、政府及军事部门、商业机密等。网络信息安全一般是指网络信息的机密性(Confidentiality)、完整性(Integrity)、可用性(Availability)及真实性(Authenticity)。网络信息的机密性是指网络信息的内容不会被未授权的第三方所知。网络信息的完整性是指信息在存储或传输时不被修改、破坏,不出现信息包的丢失、乱序等,即不能为未授权的第三方修改。信息的完整性是信息安全的基本要求,破坏信息的完整性是影响信息安全的常用手段。当前,运行于互联网上的协议(如TCP/IP)等,能够确保信息在数据包级别的完整性,即做到了传输过程中不丢信息包,不重复接收信息包,但却无法制止未授权第三方对信息包内部的修改。网络信息的可用性包括对静态信息的可得到和可操作性及对动态信息内容的可见性。网络信息的真实性是指信息的可信度,主要是指对信息所有者或发送者的身份的确认。上海共享网
前不久,美国计算机安全专家又提出了一种新的安全框架,包括:机密性(Confidentiality)、完整性(Integrity)、可用性(Availability)、真实性(Authenticity)、实用性(Utility)、占有性(Possession),即在原来的基础上增加了实用性、占有性,认为这样才能解释各种网络安全问题:网络信息的实用性是指信息加密密钥不可丢失(不是泄密),丢失了密钥的信息也就丢失了信息的实用性,成为垃圾。网络信息的占有性是指存储信息的节点、磁盘等信息载体被盗用,导致对信息的占用权的丧失。保护信息占有性的方法有使用版权、专利、商业秘密性,提供物理和逻辑的存取限制方法;维护和检查有关盗窃文件的审记记录、使用标签等。上海共享网
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二.攻击互联网络安全性的类型上海共享网
对互联网络的攻击包括对静态数据的攻击和对动态数据的攻击。 对静态数据的攻击主要有:上海共享网
口令猜测:通过穷举方式搜索口令空间,逐一测试,得到口令,进而非法入侵系统。上海共享网
IP地址欺骗:攻击者伪装成源自一台内部主机的一个外部地点传送信息包,这些信息包中包含有内部系统的源IP地址,冒名他人,窃取信息。上海共享网
指定路由:发送方指定一信息包到达目的站点的路由,而这条路由是经过精心设计的、绕过设有安全控制的路由。上海共享网
根据对动态信息的攻击形式不同,可以将攻击分为主动攻击和被动攻击两种。上海共享网
被动攻击主要是指攻击者监听网络上传递的信息流,从而获取信息的内容(interception),或仅仅希望得到信息流的长度、传输频率等数据,称为流量分析(traffic analysis)。被动攻击和窃听示意图如图1、图2所示:上海共享网
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除了被动攻击的方式外,攻击者还可以采用主动攻击的方式。主动攻击是指攻击者通过有选择的修改、删除、延迟、乱序、复制、插入数据流或数据流的一部分以达到其非法目的。主动攻击可以归纳为中断、篡改、伪造三种(见图3)。中断是指阻断由发送方到接收方的信息流,使接收方无法得到该信息,这是针对信息可用性的攻击(如图4)。篡改是指攻击者修改、破坏由发送方到接收方的信息流,使接收方得到错误的信息,从而破坏信息的完整性(如图5)。伪造是针对信息的真实性的攻击,攻击者或者是首先记录一段发送方与接收方之间的信息流,然后在适当时间向接收方或发送方重放(playback)这段信息,或者是完全伪造一段信息流,冒充接收方可信任的第三方,向接收方发送。(如图6)上海共享网
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三。网络安全机制应具有的功能上海共享网
由于上述威胁的存在,因此采取措施对网络信息加以保护,以使受到攻击的威胁减到最小是必须的。一个网络安全系统应有如下的功能:上海共享网
1.身份识别:身份识别是安全系统应具备的最基本功能。这是验证通信双方身份的有效手段,用户向其系统请求服务时,要出示自己的身份证明,例如输入User ID和Password。而系统应具备查验用户的身份证明的能力,对于用户的输入,能够明确判别该输入是否来自合法用户。上海共享网
2.存取权限控制:其基本任务是防止非法用户进入系统及防止合法用户对系统资源的非法使用。在开放系统中,网上资源的使用应制订一些规定:一是定义哪些用户可以访问哪些资源,二是定义可以访问的用户各自具备的读、写、操作等权限。上海共享网
3.数字签名:即通过一定的机制如RSA公钥加密算法等,使信息接收方能够做出“该信息是来自某一数据源且只可能来自该数据源”的判断。上海共享网
4.保护数据完整性:既通过一定的机制如加入消息摘要等,以发现信息是否被非法修改,避免用户或主机被伪信息欺骗。上海共享网
5.审计追踪:既通过记录日志、对一些有关信息统计等手段,使系统在出现安全问题时能够追查原因。上海共享网
密钥管理:信息加密是保障信息安全的重要途径,以密文方式在相对安全的信道上传递信息,可以让用户比较放心地使用网络,如果密钥泄露或居心不良者通过积累大量密文而增加密文的破译机会,都会对通信安全造成威胁。因此,对密钥的产生、存储、传递和定期更换进行有效地控制而引入密钥管理机制,对增加网络的安全性和抗攻击性也是非常重要的。上海共享网
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四。网络信息安全常用技术上海共享网
通常保障网络信息安全的方法有两大类:以“防火墙”技术为代表的被动防卫型和建立在数据加密、用户授权确认机制上的开放型网络安全保障技术。上海共享网
1.防火墙技术:“防火墙”(Firewall)安全保障技术主要是为了保护与互联网相连的企业内部网络或单独节点。它具有简单实用的特点,并且透明度高,可以在不修改原有网络应用系统的情况下达到一定的安全要求。防火墙一方面通过检查、分析、过滤从内部网流出的IP包,尽可能地对外部网络屏蔽被保护网络或节点的信息、结构,另一方面对内屏蔽外部某些危险地址,实现对内部网络的保护。上海共享网
2.数据加密与用户授权访问控制技术:与防火墙相比,数据加密与用户授权访问控制技术比较灵活,更加适用于开放网络。用户授权访问控制主要用于对静态信息的保护,需要系统级别的支持,一般在操作系统中实现。数据加密主要用于对动态信息的保护。前面已经提到,对动态数据的攻击分为主动攻击和被动攻击,我们注意到,对于主动攻击,虽无法避免,但却可以有效的检测;而对于被动攻击,虽无法检测,但却可以避免,而实现这一切的基础就是数据加密。数据加密实质上是对以符号为基础的数据进行移位和置换的变换算法。这种变换是受称为密钥的符号串控制的。在传统的加密算法中,加密密钥与解密密钥是相同的,或者可以由其中一个推知另一个,称为对称密钥算法。这样的密钥必须秘密保管,只能为授权用户所知,授权用户既可以用该密钥加密信息,也可以用该密钥解密信息。DES (Data Encryption Standard)是对称加密算法中最具代表性的,它是IBM公司W.tuchman 和C.meyer 在1971年到1972年研制成功的,在1977年5月由美国国家标准局颁部为数据加密标准。DES可以对任意长度的数据加密,密钥长度64比特,实际可用密钥长度56比特,加密时首先将数据分为64比特的数据块,采用ECB(Electronic CodeBook)、CBC(Ciper Block Chaining)、CFB(Ciper Block Feedback)等模式之一,每次将输入的64比特明文变换为64比特密文。最终,将所有输出数据块合并,实现数据加密。如果加密、解密过程各有不相干的密钥,构成加密、解密密钥对,则称这种加密算法为非对称加密算法,或称为公钥加密算法,相应的加密、解密密钥分别称为公钥、私钥。在公钥加密算法下,公钥是公开的,任何人可以用公钥加密信息,再将密文发送给私钥拥有者;私钥是保密的,用于解密其接收的公钥加密过的信息。典型的公钥加密算法如RSA (Ronald L Rivest,Adi Shamir,Leonard Adleman),是目前使用比较广泛的加密算法。在互联网上的数据安全传输,如Netscape Navigator 和 Microsoft Internet Explorer都使用了该算法。RSA算法建立在大数因子分解的复杂性上,简单来说,先选取两个素数p、q,一般要求两数均大于10的100次幂,计算 n=p*q,z=(p - 1)*(q - 1),选择一个与z互质的数d,找一个数e满足d*e ≡1 (mod z),将(e,n)作为公钥,将(d,z)作为密钥。RSA的保密性在于n的分解难度上,如果n分解成功,则可推知(d,z),也就无保密性可言了。上海共享网
有了信息加密的手段,我们就可以对动态信息采取保护措施了。为了防止信息内容泄露,我们可以将被传送的信息加密,使信息以密文的形式在网络上传输。这样,攻击者即使截获了信息,也只是密文,而无法知道信息的内容。为了检测出攻击者篡改了消息内容,可以采用认证的方法,即或是对整个信息加密,或是由一些消息认证函数(MAC函数)生成消息认证码(Message Authentication Code),再对消息认证码加密,随信息一同发送。攻击者对信息的修改将导致信息与消息认证码的不一致,从而达到检测消息完整性的目的。为了检测出攻击者伪造信息,可以在信息中加入加密的消息认证码和时间戳,这样,若是攻击者发送自己生成的信息,将无法生成对应的消息认证码,若是攻击者重放以前的合法信息,接收方可以通过检验时间戳的方式加以识别。上海共享网
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五。对网络信息安全的前景的展望上海共享网
随着网络的发展,技术的进步,网络安全面临的挑战也在增大。一方面,对网络的攻击方式层出不穷:1996年以报道的攻击方式有400种,1997年达到 1000种,1998年即达到4000种,两年间增加了十倍,攻击方式的增加意味着对网络威胁的增大;随着硬件技术和并行技术的发展,计算机的计算能力迅速提高,原来认为安全的加密方式有可能失效,如1994年4月26日,人们用计算机破译了RSA发明人17年前提出的数学难题:一个129位数数字中包含的一条密语,而在问题提出时预测该问题用计算机需要850万年才能分解成功;针对安全通信措施的攻击也不断取得进展,如1990年6月20日美国科学家找到了155位大数因子的分解方法,使“美国的加密体制受到威胁”。另一方面,网络应用范围的不断扩大,使人们对网络依赖的程度增大,对网络的破坏造成的损失和混乱会比以往任何时候都大。这些网络信息安全保护提出了更高的要求,也使网络信息安全学科的地位越显得重要,网络信息安全必然随着网络应用的发展而不断发展。上海共享网
❹ 网络安全基础
网络安全通信所需要的基本属性:
1. 机密性
2. 消息完整性
3. 可访问与可用性
4. 身份认证
1. 窃听
2. 插入
3. 假冒
4. 劫持
5. 拒绝服务DoS和分布式拒绝服务DDoS
6. 映射
7. 嗅探
8. IP欺骗
数据加密
明文:未被加密的消息
密文:被加密的消息
加密:伪装消息以隐藏消息的过程,即 明文 密文 的过程.
解密: 密文 明文 的过程
1. 替代密码 :用密文字母替代明文字母。
移位密码加密函数:
:加密过程
:明文信息
:密钥,表示移几位
:如果是26个字母,那q就是26
解密函数:
:解密过程
:密文
:密钥
2. 换位密码 :根据一定规则重新排列明文。
【 例题 】如果对明文“bob.i love you. Alice",利用k=3的凯撒密码加密,得到的密文是什么?利用密钥 "nice" 进行列置换加密后得到的密文是什么?
【 答案 】 凯撒密码 加密后得到的密文是:
"ere l oryh brx Dolfh"
列置换密码 加密后得到的密文是:
iex bvu bly ooo"
【 解析 】 凯撒密码 :
以明文字母b为例,M=2(b的位置为2),k=3,q=26,则:
密文 ,对应字母e,故b经过加密转为了e
将明文全部替换后得到的密文 "ere l oryh brx Dolfh"
列置换密码:
密钥 "nice" 字母表先后顺序为 "4,3,1,2" ,因此,按这个顺序读出表中字母,构成密文:"iex bvu bly ooo",(密钥有几位就有几列,如果明文不够就补x,然后按列读取)
1. 对称密钥 密码:加密秘钥和解密秘钥相同( ),例如用一个锁将箱子锁起来,这个锁有2把相同的钥匙,锁好之后把另一把钥匙派人送给他。
2. 对称密钥密码 分类 :
分组密码:DES、AES、IDEA等。(分组处理)
1) (数据加密标准):56位密钥,64位分组。(56位二进制数,每位的取值是0或1,则所有的取值就是 个)
2) :使用 两个秘钥 (共 112位 ),执行三次DES算法。(用1个密钥执行一次加密,再用另一个密钥执行一次解密,共执行三次)
3) (高级加密算法):分组128位,密钥 128/192/256 位。
4)IDEA:分组64位,密钥 128 位。
流密码(挨个处理)
1. 非对称密钥 密码:加密密钥和解密密钥不同, ,其中一个用于加密,另一个用于解密。( 私钥 :持有人所有 公钥 :公开的)
2. 加密密钥可以公开,也称公开密钥加密。
3. 典型的公钥算法:
Diffie-Hellman算法
RSA算法
密码散列函数
1. 特性:
定长输出;
单向性(无法根据散列值逆推报文)
抗碰撞性(无法找到具有相同散列值的两个报文)
2. 典型的散列函数
MD5:128位散列值
SHA-1:160位散列值
报文认证是使消息的接收者能够检验收到的消息是否是真实的认证方法。来源真实,未被篡改。
1. 报文摘要(数字指纹)
2. 报文认证方法
简单报文验证:仅使用报文摘要,无法验证来源真实性
报文认证码:使用共享认证密匙,但无法防止接收方篡改
身份认证、数据完整性、不可否认性
1. 简单数字签名:直接对报文签名
2. 签名报文摘要
1. 口令:会被窃听
2. 加密口令:可能遭受回放/重放攻击
加密的口令可能会被截获,虽然不知道口令是什么,但他将加密口令提交给服务器,说这是我加密的口令,这叫重放.
3. 加密一次性随机数:可能遭受中间人攻击
Alice发给Bob说她是Alice,但Bob说你要向我证明,Bob生成一个随机数发给Alice,让Alice用自己的私钥进行加密,加密后再把数据发给Bob,然后Bob再向Alice要公钥进行解密解出来的随机数如果和Bob发给Alice的随机数一样的话,那就说明她是Alice。
这种方法会被中间人攻击,Alice发送的私钥加密被Trudy更换为自己用私钥加密的数据然后发给Bob,公钥也被Trudy换了,最后Bob用公钥加密数据发给Alice,Trudy截获了,用自己的私钥进行解密,获得了数据。
密钥分发存在漏洞:主要在密钥的分发和对公钥的认证环节,这需要密匙分发中心与证书认证机构解决
双方通信时需要协商一个密钥,然后进行加密,每次通信都要协商一个密钥,防止密钥被人截获后重复使用,所以密钥每次都要更换,这就涉及到密钥分发问题。
基于 KDC 的秘钥生成和分发
认证中心CA:将公钥与特定的实体绑定
1. 证实一个实体的真实身份;
2. 为实体颁发 数字证书 (实体身份和 公钥 绑定)。
防火墙 :能够隔离组织内部网络与公共互联网,允许某些分组通过,而阻止其它分组进入或离开内部网络的软件、硬件或者软硬件结合的一种设施。
前提 :从外部到内部和从内部到外部的所有流量都经过防火墙
1. 无状态分组过滤器
基于特定规则对分组是通过还是丢弃进行决策,如使用 实现防火墙规则。
2. 有状态分组过滤器
跟踪每个TCP连接建立、拆除,根据状态确定是否允许分组通过。
3. 应用网关
鉴别 用户身份 或针对 授权用户 开放 特定服务 。
入侵检测系统(IDS):当观察到潜在的恶意流量时,能够产生警告的设备或系统。
1. 电子邮件安全需求
1)机密性
2)完整性
3)身份认证性
4)抗抵赖性
2. 安全电子邮件标准:
1. SSL是介于 和 之间的安全协议.
2. SSL协议栈
(传统的TCP协议是没有安全协议的,传输都是明文,所以在TCP上面设置SSL协议保证安全性)
3. SSL握手过程
协商密码组,生成秘钥,服务器/客户认证与鉴别。
1. VPN
建立在 上的安全通道,实现远程用户、分支机构、业务伙伴等与机构总部网络的安全连接,从而构建针对特定组织机构的专用网络。
关键技术 : ,如IPSec。
2. 典型的 网络层安全协议 ——
提供机密性、身份鉴别、数据完整性和防重放攻击服务。
体系结构: 认证头AH协议 、 封装安全载荷ESP协议 。
运行模式: 传输模式 (AH传输模式、ESP传输模式)、 隧道模式 (AH隧道模式、ESP隧道模式)
本文主要介绍了网络安全基本概念、数据加密算法、消息完整性与数字签名、身份认证、密钥分发中心与证书认证机构、防火墙与入侵检测以及网络安全协议等内容。
回顾:
1. 网络安全基本属性
2. 典型数据加密算法;
3. 消息完整性、数字前面以及身份认证原理。