5.4 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全
● 一般,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全具有以下特點(diǎn):
(1)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的通信線路是一個(gè)很明顯的易受攻擊的目標(biāo)。
(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(xué)科領(lǐng)域,既有社會(huì)科學(xué),又有自然科學(xué)和技術(shù)。
(4)網(wǎng)絡(luò)安全也是相對(duì)的,不可能建立一個(gè)絕對(duì)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(yīng)存在著矛盾。
(5)網(wǎng)絡(luò)由于不安全受到的損害遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于單機(jī)系統(tǒng)所受到的損害。
● 為了解決計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的安全問(wèn)題,應(yīng)全面地考慮系統(tǒng)的安全性設(shè)計(jì),主要從以下幾個(gè)環(huán)節(jié)來(lái)考慮:影響系統(tǒng)安全的因素;實(shí)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(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)庫(kù)、工作站、終端設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)以及實(shí)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(jiàn)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(duì)信息的保密性均形成威脅)
(4)政策因素
(5)通信因素
(6)計(jì)算機(jī)上
三、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全功能:
1、對(duì)象認(rèn)證
2、訪問(wèn)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(hù)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(duì)網(wǎng)絡(luò)中兩個(gè)相鄰節(jié)點(diǎn)之間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行加密保護(hù)。
鏈路加密能夠防止搭線竊聽(tīng),但其缺點(diǎn)是中間節(jié)點(diǎn)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(shí)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(duì)用戶之間的數(shù)據(jù)連續(xù)地提供保護(hù)。
端——端加密易于受到通令量分析的攻擊。
● 自己看書(shū)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(lái)實(shí)現(xiàn),而加密算法必須由密鑰來(lái)控制。
評(píng)價(jià)一個(gè)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??;
在一定條件下,竊取了密鑰也沒(méi)有用;
密鑰的分配和更換過(guò)程在用戶看來(lái)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(kù)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(gè)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)中,一個(gè)主體要通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與一個(gè)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(gè)特定的加密算法和密鑰來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密,而客體也必須采用相同的算法和密鑰對(duì)已加密的數(shù)據(jù)進(jìn)行解密。數(shù)據(jù)加密密鑰可以由系統(tǒng)實(shí)體請(qǐng)求通過(guò)硬件或軟件自動(dòng)產(chǎn)生,也可由用戶自己提供。
b、基本密鑰:
也叫二級(jí)密鑰,它用以加密保護(hù)數(shù)據(jù)加密密鑰?;久荑€可由密鑰安裝人員請(qǐng)求由系統(tǒng)自動(dòng)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(gè)節(jié)點(diǎn)或終端用戶,若要實(shí)現(xiàn)互聯(lián),每個(gè)節(jié)點(diǎn)就要有與其它節(jié)點(diǎn)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(diǎn)(或端節(jié)點(diǎn))的保密裝置內(nèi)。為了保證它的安全,通常還需要有一個(gè)密鑰對(duì)基本密鑰表進(jìn)行加密保護(hù)。這個(gè)密鑰稱為主密鑰,它是密鑰管理方案中級(jí)別的密鑰,用于對(duì)存儲(chǔ)在主機(jī)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)加密密鑰和基本密鑰提供保護(hù)。
d、其它密鑰
在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中,有主機(jī)和終端等多種需要使用密鑰的實(shí)休,不同的實(shí)體對(duì)不同的密鑰要采取不同的保護(hù)。
終端密鑰:第一個(gè)終端配置惟一的一個(gè)二級(jí)通信密鑰,并由密鑰安裝人員裝入終端的密碼裝置中。
主機(jī)密鑰:主機(jī)要進(jìn)行各種不同的密碼操作,因此在主機(jī)中同時(shí)配置主密鑰和基本密鑰。主機(jī)還要產(chǎn)生和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)加密密鑰和基本密鑰。
②密鑰的保護(hù)
a、密鑰的分配:
密鑰分配是密鑰管理系統(tǒng)最為復(fù)雜的問(wèn)題,可以采用人工分配,或利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)傳輸能力實(shí)現(xiàn)密鑰分配自動(dòng)化。
網(wǎng)絡(luò)中密鑰的分配方法有:
只用會(huì)話密鑰:在一個(gè)規(guī)模較小的網(wǎng)絡(luò)中,只使用一個(gè)會(huì)話密鑰。
采用地話和基本密鑰:為了提高保密性,可使用會(huì)話密鑰和基本密鑰。
采用公開(kāi)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(chǔ)
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(guò)口令控制、報(bào)文鑒別、數(shù)字簽名和終端識(shí)別等方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。
(1)鑒別技術(shù)。
又稱為確認(rèn)或認(rèn)證。它是證實(shí)某人或某事是否名副其實(shí)或是否有效的一個(gè)過(guò)程,用以確保數(shù)據(jù)的真實(shí)性,阻止對(duì)手的主動(dòng)攻擊,如篡改或冒充等。驗(yàn)證一個(gè)主體涉及兩個(gè)因素:一個(gè)是該主體獨(dú)自具有、難以偽造的信息;另一個(gè)是可靠地交換信息的方式。
鑒別往往是許多應(yīng)用系統(tǒng)中安全保護(hù)的第二道防線,利用它可以驗(yàn)證對(duì)方的真實(shí)性的報(bào)文的真實(shí)性。
鑒別的基本思想,是通過(guò)驗(yàn)證人或事的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)的真實(shí)性和有效性來(lái)達(dá)到驗(yàn)主人或事是否名副其實(shí)的目的。鑒別系統(tǒng)的常用參數(shù)有口令、標(biāo)識(shí)符、密鑰、信物、指紋、視網(wǎng)紋等。
目前廣泛應(yīng)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(jiǎn)單、投資最少、最容易實(shí)現(xiàn)的一種。
身份卡
②站點(diǎn)鑒別。
③報(bào)文鑒別
報(bào)文內(nèi)容的鑒別。
報(bào)文源的鑒別。
報(bào)文宿的鑒別。
報(bào)文時(shí)間性的鑒別。
(2)數(shù)字簽名
當(dāng)通信雙方發(fā)生下列情況時(shí),必須解決以下安全問(wèn)題:
否認(rèn),發(fā)送方不承認(rèn)自己發(fā)送過(guò)某一文件。
偽造,接收方偽造一份文件,聲稱它來(lái)自發(fā)送方。
冒充,網(wǎng)絡(luò)上的某個(gè)用戶冒充另一個(gè)用戶接收或發(fā)送信息。
篡改,接收方對(duì)收到的信息進(jìn)行篡改。
為了解決上述問(wèn)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(jìn)行,其安全性取決于密碼體制的安全程度,比書(shū)面簽名有更高的安全性。
①利用單密鑰體制進(jìn)行數(shù)字簽名
②利用雙密鑰體制進(jìn)行數(shù)字簽名
③仲裁簽名
3、安全性檢測(cè)
4、有效性檢測(cè)
5、防火墻技術(shù):通過(guò)數(shù)據(jù)濾、應(yīng)用級(jí)網(wǎng)關(guān)和代理服務(wù)器等方式來(lái)實(shí)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(hù)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(wèn)。
8、端口管理
● 一般,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全具有以下特點(diǎn):
(1)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的通信線路是一個(gè)很明顯的易受攻擊的目標(biāo)。
(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(xué)科領(lǐng)域,既有社會(huì)科學(xué),又有自然科學(xué)和技術(shù)。
(4)網(wǎng)絡(luò)安全也是相對(duì)的,不可能建立一個(gè)絕對(duì)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(yīng)存在著矛盾。
(5)網(wǎng)絡(luò)由于不安全受到的損害遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于單機(jī)系統(tǒng)所受到的損害。
● 為了解決計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的安全問(wèn)題,應(yīng)全面地考慮系統(tǒng)的安全性設(shè)計(jì),主要從以下幾個(gè)環(huán)節(jié)來(lái)考慮:影響系統(tǒng)安全的因素;實(shí)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(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)庫(kù)、工作站、終端設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)以及實(shí)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(jiàn)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(duì)信息的保密性均形成威脅)
(4)政策因素
(5)通信因素
(6)計(jì)算機(jī)上
三、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全功能:
1、對(duì)象認(rèn)證
2、訪問(wèn)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(hù)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(duì)網(wǎng)絡(luò)中兩個(gè)相鄰節(jié)點(diǎn)之間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行加密保護(hù)。
鏈路加密能夠防止搭線竊聽(tīng),但其缺點(diǎn)是中間節(jié)點(diǎn)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(shí)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(duì)用戶之間的數(shù)據(jù)連續(xù)地提供保護(hù)。
端——端加密易于受到通令量分析的攻擊。
● 自己看書(shū)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(lái)實(shí)現(xiàn),而加密算法必須由密鑰來(lái)控制。
評(píng)價(jià)一個(gè)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??;
在一定條件下,竊取了密鑰也沒(méi)有用;
密鑰的分配和更換過(guò)程在用戶看來(lái)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(kù)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(gè)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)中,一個(gè)主體要通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與一個(gè)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(gè)特定的加密算法和密鑰來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密,而客體也必須采用相同的算法和密鑰對(duì)已加密的數(shù)據(jù)進(jìn)行解密。數(shù)據(jù)加密密鑰可以由系統(tǒng)實(shí)體請(qǐng)求通過(guò)硬件或軟件自動(dòng)產(chǎn)生,也可由用戶自己提供。
b、基本密鑰:
也叫二級(jí)密鑰,它用以加密保護(hù)數(shù)據(jù)加密密鑰?;久荑€可由密鑰安裝人員請(qǐng)求由系統(tǒng)自動(dòng)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(gè)節(jié)點(diǎn)或終端用戶,若要實(shí)現(xiàn)互聯(lián),每個(gè)節(jié)點(diǎn)就要有與其它節(jié)點(diǎn)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(diǎn)(或端節(jié)點(diǎn))的保密裝置內(nèi)。為了保證它的安全,通常還需要有一個(gè)密鑰對(duì)基本密鑰表進(jìn)行加密保護(hù)。這個(gè)密鑰稱為主密鑰,它是密鑰管理方案中級(jí)別的密鑰,用于對(duì)存儲(chǔ)在主機(jī)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)加密密鑰和基本密鑰提供保護(hù)。
d、其它密鑰
在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中,有主機(jī)和終端等多種需要使用密鑰的實(shí)休,不同的實(shí)體對(duì)不同的密鑰要采取不同的保護(hù)。
終端密鑰:第一個(gè)終端配置惟一的一個(gè)二級(jí)通信密鑰,并由密鑰安裝人員裝入終端的密碼裝置中。
主機(jī)密鑰:主機(jī)要進(jìn)行各種不同的密碼操作,因此在主機(jī)中同時(shí)配置主密鑰和基本密鑰。主機(jī)還要產(chǎn)生和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)加密密鑰和基本密鑰。
②密鑰的保護(hù)
a、密鑰的分配:
密鑰分配是密鑰管理系統(tǒng)最為復(fù)雜的問(wèn)題,可以采用人工分配,或利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)傳輸能力實(shí)現(xiàn)密鑰分配自動(dòng)化。
網(wǎng)絡(luò)中密鑰的分配方法有:
只用會(huì)話密鑰:在一個(gè)規(guī)模較小的網(wǎng)絡(luò)中,只使用一個(gè)會(huì)話密鑰。
采用地話和基本密鑰:為了提高保密性,可使用會(huì)話密鑰和基本密鑰。
采用公開(kāi)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(chǔ)
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(guò)口令控制、報(bào)文鑒別、數(shù)字簽名和終端識(shí)別等方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。
(1)鑒別技術(shù)。
又稱為確認(rèn)或認(rèn)證。它是證實(shí)某人或某事是否名副其實(shí)或是否有效的一個(gè)過(guò)程,用以確保數(shù)據(jù)的真實(shí)性,阻止對(duì)手的主動(dòng)攻擊,如篡改或冒充等。驗(yàn)證一個(gè)主體涉及兩個(gè)因素:一個(gè)是該主體獨(dú)自具有、難以偽造的信息;另一個(gè)是可靠地交換信息的方式。
鑒別往往是許多應(yīng)用系統(tǒng)中安全保護(hù)的第二道防線,利用它可以驗(yàn)證對(duì)方的真實(shí)性的報(bào)文的真實(shí)性。
鑒別的基本思想,是通過(guò)驗(yàn)證人或事的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)的真實(shí)性和有效性來(lái)達(dá)到驗(yàn)主人或事是否名副其實(shí)的目的。鑒別系統(tǒng)的常用參數(shù)有口令、標(biāo)識(shí)符、密鑰、信物、指紋、視網(wǎng)紋等。
目前廣泛應(yīng)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(jiǎn)單、投資最少、最容易實(shí)現(xiàn)的一種。
身份卡
②站點(diǎn)鑒別。
③報(bào)文鑒別
報(bào)文內(nèi)容的鑒別。
報(bào)文源的鑒別。
報(bào)文宿的鑒別。
報(bào)文時(shí)間性的鑒別。
(2)數(shù)字簽名
當(dāng)通信雙方發(fā)生下列情況時(shí),必須解決以下安全問(wèn)題:
否認(rèn),發(fā)送方不承認(rèn)自己發(fā)送過(guò)某一文件。
偽造,接收方偽造一份文件,聲稱它來(lái)自發(fā)送方。
冒充,網(wǎng)絡(luò)上的某個(gè)用戶冒充另一個(gè)用戶接收或發(fā)送信息。
篡改,接收方對(duì)收到的信息進(jìn)行篡改。
為了解決上述問(wèn)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(jìn)行,其安全性取決于密碼體制的安全程度,比書(shū)面簽名有更高的安全性。
①利用單密鑰體制進(jìn)行數(shù)字簽名
②利用雙密鑰體制進(jìn)行數(shù)字簽名
③仲裁簽名
3、安全性檢測(cè)
4、有效性檢測(cè)
5、防火墻技術(shù):通過(guò)數(shù)據(jù)濾、應(yīng)用級(jí)網(wǎng)關(guān)和代理服務(wù)器等方式來(lái)實(shí)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(hù)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(wèn)。
8、端口管理