5.4 計算機網(wǎng)絡(luò)安全
● 一般，計算機網(wǎng)絡(luò)安全具有以下特點：
（1）計算機網(wǎng)絡(luò)的通信線路是一個很明顯的易受攻擊的目標。
（2）網(wǎng)絡(luò)威脅的隱蔽性和潛在性增加了保證安全的難度。
（3）網(wǎng)絡(luò)安全涉及多學科領(lǐng)域，既有社會科學，又有自然科學和技術(shù)。
（4）網(wǎng)絡(luò)安全也是相對的，不可能建立一個絕對安全的網(wǎng)絡(luò)。另外，安全措施與系統(tǒng)使用靈活性，方便性也相應存在著矛盾。
（5）網(wǎng)絡(luò)由于不安全受到的損害遠遠大于單機系統(tǒng)所受到的損害。
● 為了解決計算機網(wǎng)絡(luò)的安全問題，應全面地考慮系統(tǒng)的安全性設(shè)計，主要從以下幾個環(huán)節(jié)來考慮：影響系統(tǒng)安全的因素；實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)安全的措施和技術(shù)；安全政策和安全管理。
一、網(wǎng)絡(luò)資源的分布：
網(wǎng)絡(luò)資源包括了各種計算機、數(shù)據(jù)庫、工作站、終端設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)以及實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信的分組交換設(shè)備（PSE）、網(wǎng)絡(luò)控制中心（NCC）、集線器、多路器、分組組裝/拆卸設(shè)備（PAD）等。（具體見P193—P195）
二、影響網(wǎng)絡(luò)安全的主要因素：
（1）自然因素：
（2）人為因素：
（3）管理因素：
（上述因素對信息的保密性均形成威脅）
（4）政策因素
（5）通信因素
（6）計算機上
三、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全功能：
1、對象認證
2、訪問控制
3、數(shù)據(jù)保密生
4、數(shù)據(jù)可審查性
5、不可抵賴性
四、網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)：
為了保證網(wǎng)絡(luò)的安全，通常采用的方法和措施：
1、網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)加密
加密是網(wǎng)絡(luò)安全中的信息保護措施。
（1）網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)加密方式
①鏈路加密
鏈路是指用于傳輸數(shù)據(jù)的通信信道。鏈路加密是對網(wǎng)絡(luò)中兩個相鄰節(jié)點之間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進行加密保護。
鏈路加密能夠防止搭線竊聽，但其缺點是中間節(jié)點都暴露了信息的內(nèi)容。在網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的情況下，鏈路加密是不能實現(xiàn)通信安全的。鏈路加密一般采用硬件加密。
②端——端加密
端——端加密是在一對用戶之間的數(shù)據(jù)連續(xù)地提供保護。
端——端加密易于受到通令量分析的攻擊。
● 自己看書比較兩種加密方式
③混合加密
（2）密鑰的管理
加密技術(shù)一般都采用加密算法來實現(xiàn)，而加密算法必須由密鑰來控制。
評價一個密鑰管理系統(tǒng)性能好壞有以下具體要求：
密鑰難以被非法竊?。?BR> 在一定條件下，竊取了密鑰也沒有用；
密鑰的分配和更換過程在用戶看來是透明的，用戶不一定要求親自掌握密鑰。
在網(wǎng)絡(luò)及其數(shù)據(jù)庫中，系統(tǒng)的安全依賴于的主密鑰。
①密鑰的種類及其作用：
a、數(shù)據(jù)加密密鑰：
在一個數(shù)據(jù)通信網(wǎng)中，一個主體要通過網(wǎng)絡(luò)與一個客體通信，為了保證數(shù)據(jù)的安全性，主體就需要采用一個特定的加密算法和密鑰來對數(shù)據(jù)進行加密，而客體也必須采用相同的算法和密鑰對已加密的數(shù)據(jù)進行解密。數(shù)據(jù)加密密鑰可以由系統(tǒng)實體請求通過硬件或軟件自動產(chǎn)生，也可由用戶自己提供。
b、基本密鑰：
也叫二級密鑰，它用以加密保護數(shù)據(jù)加密密鑰。基本密鑰可由密鑰安裝人員請求由系統(tǒng)自動產(chǎn)生，也可以由密鑰安裝人員提供。
c、主密鑰：
在一網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中可能有上千個節(jié)點或終端用戶，若要實現(xiàn)互聯(lián)，每個節(jié)點就要有與其它節(jié)點或終端用戶通信的基本密鑰。這些基本密鑰要形成一張表，保存在節(jié)點（或端節(jié)點）的保密裝置內(nèi)。為了保證它的安全，通常還需要有一個密鑰對基本密鑰表進行加密保護。這個密鑰稱為主密鑰，它是密鑰管理方案中級別的密鑰，用于對存儲在主機系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)加密密鑰和基本密鑰提供保護。
d、其它密鑰
在一個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，有主機和終端等多種需要使用密鑰的實休，不同的實體對不同的密鑰要采取不同的保護。
終端密鑰：第一個終端配置惟一的一個二級通信密鑰，并由密鑰安裝人員裝入終端的密碼裝置中。
主機密鑰：主機要進行各種不同的密碼操作，因此在主機中同時配置主密鑰和基本密鑰。主機還要產(chǎn)生和存儲數(shù)據(jù)加密密鑰和基本密鑰。
②密鑰的保護
a、密鑰的分配：
密鑰分配是密鑰管理系統(tǒng)最為復雜的問題，可以采用人工分配，或利用計算機網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)傳輸能力實現(xiàn)密鑰分配自動化。
網(wǎng)絡(luò)中密鑰的分配方法有：
只用會話密鑰：在一個規(guī)模較小的網(wǎng)絡(luò)中，只使用一個會話密鑰。
采用地話和基本密鑰：為了提高保密性，可使用會話密鑰和基本密鑰。
采用公開密鑰密碼體制的密鑰分配：
b、密鑰的注入：
通常采用人工方式。
C、密鑰的存儲
d、密鑰的更換
e、保密裝置
2、網(wǎng)絡(luò)中的存取控制
存取控制主要通過口令控制、報文鑒別、數(shù)字簽名和終端識別等方式來實現(xiàn)。
（1）鑒別技術(shù)。
又稱為確認或認證。它是證實某人或某事是否名副其實或是否有效的一個過程，用以確保數(shù)據(jù)的真實性，阻止對手的主動攻擊，如篡改或冒充等。驗證一個主體涉及兩個因素：一個是該主體獨自具有、難以偽造的信息；另一個是可靠地交換信息的方式。
鑒別往往是許多應用系統(tǒng)中安全保護的第二道防線，利用它可以驗證對方的真實性的報文的真實性。
鑒別的基本思想，是通過驗證人或事的一個或多個參數(shù)的真實性和有效性來達到驗主人或事是否名副其實的目的。鑒別系統(tǒng)的常用參數(shù)有口令、標識符、密鑰、信物、指紋、視網(wǎng)紋等。
目前廣泛應用的是基于密碼的鑒別技術(shù)。
①用戶身份的鑒別。
輸入口令字：最簡單、投資最少、最容易實現(xiàn)的一種。
身份卡
②站點鑒別。
③報文鑒別
報文內(nèi)容的鑒別。
報文源的鑒別。
報文宿的鑒別。
報文時間性的鑒別。
（2）數(shù)字簽名
當通信雙方發(fā)生下列情況時，必須解決以下安全問題：
否認，發(fā)送方不承認自己發(fā)送過某一文件。
偽造，接收方偽造一份文件，聲稱它來自發(fā)送方。
冒充，網(wǎng)絡(luò)上的某個用戶冒充另一個用戶接收或發(fā)送信息。
篡改，接收方對收到的信息進行篡改。
為了解決上述問題，需要數(shù)字簽名。
數(shù)字簽名：在信息系統(tǒng)中，采用電子形式的簽名，就是數(shù)字簽名。
數(shù)字簽名有利于用密碼技術(shù)進行，其安全性取決于密碼體制的安全程度，比書面簽名有更高的安全性。
①利用單密鑰體制進行數(shù)字簽名
②利用雙密鑰體制進行數(shù)字簽名
③仲裁簽名
3、安全性檢測
4、有效性檢測
5、防火墻技術(shù)：通過數(shù)據(jù)濾、應用級網(wǎng)關(guān)和代理服務(wù)器等方式來實現(xiàn)其功能。
6、網(wǎng)絡(luò)中的通信流分析控制
7、安全管理
安全管理有兩層含義：
（1）保護網(wǎng)絡(luò)用戶和網(wǎng)絡(luò)資源為被非法使用；
（2）確保網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)本身不被未經(jīng)授權(quán)地訪問。
8、端口管理
● 一般，計算機網(wǎng)絡(luò)安全具有以下特點：
（1）計算機網(wǎng)絡(luò)的通信線路是一個很明顯的易受攻擊的目標。
（2）網(wǎng)絡(luò)威脅的隱蔽性和潛在性增加了保證安全的難度。
（3）網(wǎng)絡(luò)安全涉及多學科領(lǐng)域，既有社會科學，又有自然科學和技術(shù)。
（4）網(wǎng)絡(luò)安全也是相對的，不可能建立一個絕對安全的網(wǎng)絡(luò)。另外，安全措施與系統(tǒng)使用靈活性，方便性也相應存在著矛盾。
（5）網(wǎng)絡(luò)由于不安全受到的損害遠遠大于單機系統(tǒng)所受到的損害。
● 為了解決計算機網(wǎng)絡(luò)的安全問題，應全面地考慮系統(tǒng)的安全性設(shè)計，主要從以下幾個環(huán)節(jié)來考慮：影響系統(tǒng)安全的因素；實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)安全的措施和技術(shù)；安全政策和安全管理。
一、網(wǎng)絡(luò)資源的分布：
網(wǎng)絡(luò)資源包括了各種計算機、數(shù)據(jù)庫、工作站、終端設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)以及實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信的分組交換設(shè)備（PSE）、網(wǎng)絡(luò)控制中心（NCC）、集線器、多路器、分組組裝/拆卸設(shè)備（PAD）等。（具體見P193—P195）
二、影響網(wǎng)絡(luò)安全的主要因素：
（1）自然因素：
（2）人為因素：
（3）管理因素：
（上述因素對信息的保密性均形成威脅）
（4）政策因素
（5）通信因素
（6）計算機上
三、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全功能：
1、對象認證
2、訪問控制
3、數(shù)據(jù)保密生
4、數(shù)據(jù)可審查性
5、不可抵賴性
四、網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)：
為了保證網(wǎng)絡(luò)的安全，通常采用的方法和措施：
1、網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)加密
加密是網(wǎng)絡(luò)安全中的信息保護措施。
（1）網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)加密方式
①鏈路加密
鏈路是指用于傳輸數(shù)據(jù)的通信信道。鏈路加密是對網(wǎng)絡(luò)中兩個相鄰節(jié)點之間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進行加密保護。
鏈路加密能夠防止搭線竊聽，但其缺點是中間節(jié)點都暴露了信息的內(nèi)容。在網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的情況下，鏈路加密是不能實現(xiàn)通信安全的。鏈路加密一般采用硬件加密。
②端——端加密
端——端加密是在一對用戶之間的數(shù)據(jù)連續(xù)地提供保護。
端——端加密易于受到通令量分析的攻擊。
● 自己看書比較兩種加密方式
③混合加密
（2）密鑰的管理
加密技術(shù)一般都采用加密算法來實現(xiàn)，而加密算法必須由密鑰來控制。
評價一個密鑰管理系統(tǒng)性能好壞有以下具體要求：
密鑰難以被非法竊?。?BR> 在一定條件下，竊取了密鑰也沒有用；
密鑰的分配和更換過程在用戶看來是透明的，用戶不一定要求親自掌握密鑰。
在網(wǎng)絡(luò)及其數(shù)據(jù)庫中，系統(tǒng)的安全依賴于的主密鑰。
①密鑰的種類及其作用：
a、數(shù)據(jù)加密密鑰：
在一個數(shù)據(jù)通信網(wǎng)中，一個主體要通過網(wǎng)絡(luò)與一個客體通信，為了保證數(shù)據(jù)的安全性，主體就需要采用一個特定的加密算法和密鑰來對數(shù)據(jù)進行加密，而客體也必須采用相同的算法和密鑰對已加密的數(shù)據(jù)進行解密。數(shù)據(jù)加密密鑰可以由系統(tǒng)實體請求通過硬件或軟件自動產(chǎn)生，也可由用戶自己提供。
b、基本密鑰：
也叫二級密鑰，它用以加密保護數(shù)據(jù)加密密鑰。基本密鑰可由密鑰安裝人員請求由系統(tǒng)自動產(chǎn)生，也可以由密鑰安裝人員提供。
c、主密鑰：
在一網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中可能有上千個節(jié)點或終端用戶，若要實現(xiàn)互聯(lián)，每個節(jié)點就要有與其它節(jié)點或終端用戶通信的基本密鑰。這些基本密鑰要形成一張表，保存在節(jié)點（或端節(jié)點）的保密裝置內(nèi)。為了保證它的安全，通常還需要有一個密鑰對基本密鑰表進行加密保護。這個密鑰稱為主密鑰，它是密鑰管理方案中級別的密鑰，用于對存儲在主機系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)加密密鑰和基本密鑰提供保護。
d、其它密鑰
在一個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，有主機和終端等多種需要使用密鑰的實休，不同的實體對不同的密鑰要采取不同的保護。
終端密鑰：第一個終端配置惟一的一個二級通信密鑰，并由密鑰安裝人員裝入終端的密碼裝置中。
主機密鑰：主機要進行各種不同的密碼操作，因此在主機中同時配置主密鑰和基本密鑰。主機還要產(chǎn)生和存儲數(shù)據(jù)加密密鑰和基本密鑰。
②密鑰的保護
a、密鑰的分配：
密鑰分配是密鑰管理系統(tǒng)最為復雜的問題，可以采用人工分配，或利用計算機網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)傳輸能力實現(xiàn)密鑰分配自動化。
網(wǎng)絡(luò)中密鑰的分配方法有：
只用會話密鑰：在一個規(guī)模較小的網(wǎng)絡(luò)中，只使用一個會話密鑰。
采用地話和基本密鑰：為了提高保密性，可使用會話密鑰和基本密鑰。
采用公開密鑰密碼體制的密鑰分配：
b、密鑰的注入：
通常采用人工方式。
C、密鑰的存儲
d、密鑰的更換
e、保密裝置
2、網(wǎng)絡(luò)中的存取控制
存取控制主要通過口令控制、報文鑒別、數(shù)字簽名和終端識別等方式來實現(xiàn)。
（1）鑒別技術(shù)。
又稱為確認或認證。它是證實某人或某事是否名副其實或是否有效的一個過程，用以確保數(shù)據(jù)的真實性，阻止對手的主動攻擊，如篡改或冒充等。驗證一個主體涉及兩個因素：一個是該主體獨自具有、難以偽造的信息；另一個是可靠地交換信息的方式。
鑒別往往是許多應用系統(tǒng)中安全保護的第二道防線，利用它可以驗證對方的真實性的報文的真實性。
鑒別的基本思想，是通過驗證人或事的一個或多個參數(shù)的真實性和有效性來達到驗主人或事是否名副其實的目的。鑒別系統(tǒng)的常用參數(shù)有口令、標識符、密鑰、信物、指紋、視網(wǎng)紋等。
目前廣泛應用的是基于密碼的鑒別技術(shù)。
①用戶身份的鑒別。
輸入口令字：最簡單、投資最少、最容易實現(xiàn)的一種。
身份卡
②站點鑒別。
③報文鑒別
報文內(nèi)容的鑒別。
報文源的鑒別。
報文宿的鑒別。
報文時間性的鑒別。
（2）數(shù)字簽名
當通信雙方發(fā)生下列情況時，必須解決以下安全問題：
否認，發(fā)送方不承認自己發(fā)送過某一文件。
偽造，接收方偽造一份文件，聲稱它來自發(fā)送方。
冒充，網(wǎng)絡(luò)上的某個用戶冒充另一個用戶接收或發(fā)送信息。
篡改，接收方對收到的信息進行篡改。
為了解決上述問題，需要數(shù)字簽名。
數(shù)字簽名：在信息系統(tǒng)中，采用電子形式的簽名，就是數(shù)字簽名。
數(shù)字簽名有利于用密碼技術(shù)進行，其安全性取決于密碼體制的安全程度，比書面簽名有更高的安全性。
①利用單密鑰體制進行數(shù)字簽名
②利用雙密鑰體制進行數(shù)字簽名
③仲裁簽名
3、安全性檢測
4、有效性檢測
5、防火墻技術(shù)：通過數(shù)據(jù)濾、應用級網(wǎng)關(guān)和代理服務(wù)器等方式來實現(xiàn)其功能。
6、網(wǎng)絡(luò)中的通信流分析控制
7、安全管理
安全管理有兩層含義：
（1）保護網(wǎng)絡(luò)用戶和網(wǎng)絡(luò)資源為被非法使用；
（2）確保網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)本身不被未經(jīng)授權(quán)地訪問。
8、端口管理