信息安全原理与实践-第二版04 公开密钥加密
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第4章数据加密技术[学习目标]1. 理解数据加密技术2. 会使用文档加密和磁盘加密实例3. 学会使用加密工具软件4. 掌握证书制作与CA系统的配置5. 了解VPN技术本章要点●传统工艺加密方法●DES加密算法和RSA加密算法●计算机网络的加密技术●几个简单加密软件的使用●数字签名的实现方法●CA认证和认证产品●鉴别技术与方法●个人数字凭证的申请、颁发和使用4.1 文档加密实例4.1.1 文件加密实例Windows 2000 支持两种数据保护方式:存储数据的保护和网络数据的保护。
1.存储数据的保护方法有:文件加密系统(EFS) ;数字签名。
2.网络数据的保护方法有:网际协议安全;路由和远程访问;代理服务器。
文件加密与数字签名技术,它是为提高信息系统及数据的安全性和保密性, 防止秘密数据被外部窃取、侦听或破坏所采用的主要技术手段之一。
随着信息技术的发展, 网络安全与信息保密日益引起人们的关注。
目前各国除了从法律上、管理上加强数据的安全保护外, 从技术上分别在软件和硬件两方面采取措施, 推动着数据加密技术和物理防范技术的不断发展。
按作用不同, 文件加密和数字签名技术主要分为数据传输、数据存储、数据完整性的鉴别以及密钥管理技术四种。
Windows2000 强大的加密系统能够给磁盘、文件夹、文件加上一层安全保护。
这样可以防止别人把你的硬盘挂到别的机器上读出里面的数据。
如果硬盘上有一个文件需要加密,则在我的电脑窗口中选中该文件的图标按鼠标右键在快捷菜单上选择属性命令,打开该文件的属性对话框。
如图4.1 所示。
图4.1 打开文件的属性对话框图4.2 打开高级属性对话框图4.3 打开详细信息可以看到用户信息在要加密的文件的属性对话框中选择高级按钮,打开高级属性对话框。
如图4.2 所示。
选中“加密内容以便保护数据”左边的选框,确定即可。
注意,文件系统应该是NTFS。
Windows 的NTFS压缩和加密是不能同时选中的。
信息安全密码学与加密技术原理与应用信息安全在如今的数字化时代扮演着至关重要的角色,而密码学与加密技术则是信息安全的核心。
本文将介绍信息安全密码学与加密技术的原理与应用,并探讨其在不同领域中的应用。
一、密码学的基本原理密码学是研究信息安全保护与加密算法的学科,其基本原理包括加密算法、密钥管理和解密算法。
加密算法是保护信息安全的基础,其通过将明文转换为密文,使得未经授权的人无法读取或理解其中的内容。
在加密算法中,常用的有对称加密算法和非对称加密算法。
对称加密算法使用相同的密钥对明文进行加密和密文进行解密。
这意味着密钥的保密性尤为重要,一旦密钥泄露,信息的安全性将受到严重威胁。
常见的对称加密算法有DES、AES等。
非对称加密算法使用公钥和私钥进行加密和解密。
公钥是可以公开的,而私钥则必须严格保密。
非对称加密算法常用于数字签名和密钥交换等场景中,常见的算法有RSA、ECC等。
密钥管理是保证加密算法安全性的关键,其主要包括密钥生成、密钥分发与密钥更新等环节。
合理的密钥管理可以有效避免密钥泄露和被破解的风险。
二、密码学在信息安全中的应用密码学在信息安全中有着广泛的应用,以下将重点介绍其在网络安全、金融安全和物联网安全等领域中的应用。
1. 网络安全网络安全是指通过各种技术手段保护网络和网络相关资源不受未经授权的访问、破坏、篡改和泄露的威胁。
密码学在网络安全中起到了至关重要的作用。
在网络通信中,密码学可以用于数据加密和身份验证。
数据加密可以保护数据在传输过程中的安全性,防止被窃取或篡改。
身份验证则可以通过加密技术来确保通信双方的身份合法性。
2. 金融安全随着电子支付和网上银行等金融服务的普及,金融安全问题也日益突出。
密码学在金融安全中发挥着重要的作用。
在电子支付中,通过加密技术可以保护用户的支付信息不被盗取。
同时,可以利用密码学中的数字签名技术实现对交易身份的验证和防伪。
3. 物联网安全物联网的兴起给我们的生活带来了便利,同时也带来了诸多安全隐患。
网络安全——技术与实践(第二版)参考答案第一篇网络安全基础 (1)第一章引言 (1)第二章低层协议的安全性 (4)第三章高层协议的安全性 (4)第一篇密码学基础 (4)第四章单(私)钥密码体制 (4)第五章双(公)钥密码体制 (4)第六章消息认证与杂凑函数 (4)第七章数字签名 (4)第八章密码协议 (4)第二篇网络安全技术与运用 (4)第九章数字证书与公钥基础设施 (4)第十章网络加密与密钥管理 (4)第十一章无线网络安全 (4)第十二章防火墙技术 (4)第十三章入侵坚持技术 (4)第十四章VPN技术 (4)第十五章身份认证技术 (5)第一篇网络安全基础第一章引言一、填空题1.信息安全的3个基本目标是:保密性、完整性和可用性。
此外,还有一个不可忽视的目标是:合法使用。
2.网络中存在的4种基本安全威胁有:信息泄漏、完整性破坏、拒绝服务和非法使用。
3.访问控制策略可以划分为:强制性访问控制策略和自主性访问控制策略。
4.安全性攻击可以划分为:被动攻击和主动攻击。
5.X.800定义的5类安全服务是:认证、访问控制、数据保密性、数据完整性和不可否认性。
6.X.800定义的8种特定的安全机制是:加密、数字签名、访问控制、数据完整性、认证交换、流量填充、路由控制和公证。
7.X.800定义的5种普遍的安全机制是:可信功能度、安全标志、事件检测、安全审计跟踪和安全恢复。
二、思考题1.请简述通信安全、计算机安全和网络安全之间的联系和区别。
答:通信安全是对通信过程中所传输的信息施加保护;计算机安全则是对计算机系统中的信息施加保护,包括操作系统安全和数据库安全两个子类;网络安全就是对网络系统中的信息施加保护。
在信息的传输和交换时,需要对通信信道上传输的机密数据进行加密;在数据存储和共享时,需要对数据库进行安全的访问控制和对访问者授权;在进行多方计算时,需要保证各方机密信息不被泄漏。
这些均属于网络安全的范畴,它还包括网络边界安全、Web安全及电子邮件安全等内容。
信息安全的原理与实践一、信息安全原理信息安全保护的基础是对信息的整个生命周期进行严密保护,包括信息的创建、传输、存储和使用。
信息安全原理主要包括以下几个方面。
1、机密性机密性是指信息只能被授权的用户访问和使用,未经授权者不能知道该信息的内容。
为了实现机密性,我们需要使用一些加密算法,例如对称密钥算法和非对称密钥算法。
其中对称密钥算法是使用同一把密钥对信息进行加密和解密,常用的对称密钥算法有DES、AES和RC4等;而非对称密钥算法则是使用不同的公钥和私钥对信息进行加密和解密,常用的非对称密钥算法有RSA、DSA和ECC等。
2、完整性完整性是指信息在传输和存储过程中不能被篡改。
为了实现信息的完整性,我们可以使用哈希函数来生成一个摘要值,对于每条信息都生成一个唯一的摘要值,一旦信息被篡改,摘要值也会发生变化,从而保证信息完整性。
3、可用性可用性是指信息系统能够满足用户正常使用的需求,确保信息及相关服务能够顺畅地运行。
为了实现可用性,我们需要在设计信息系统的时候充分考虑系统的可扩展性、高可用性、容错能力和故障恢复能力等方面的问题。
4、不可抵赖性不可抵赖性是指在信息交换过程中,发送方不能否认发送的信息;接收方也不能否认收到的信息。
为了实现不可抵赖性,我们可以使用数字签名技术,对发送的信息进行签名,从而确保信息的可信度和完整性。
二、信息安全实践在日常生活中,我们需要注意许多信息安全实践方面的问题,以确保个人信息的安全。
1、密码保护对于每个人来说,设置一个安全的密码至关重要。
密码应该是强度高的,包括字母、数字和符号等混合组成,密码长度也要足够长。
此外,我们还需要定期更改密码,防止密码泄露带来的安全风险。
2、防病毒在日常使用计算机和移动设备时,我们需要安装杀毒软件来保护系统的安全。
杀毒软件可以检测并清除病毒、木马等恶意软件,从而避免这些软件对系统造成损害。
3、加密传输在使用网络进行通信时,需要注意对通信内容进行加密。
《信息安全原理与技术》第2版部分习题与参考答案选择题1.如果m表示明文,c表示密文,E代表加密变换,D代表解密变换,则下列表达式中描述加密过程的是( A )A、c=E(m)B、c=D(m)C、m=E(c)D、m=D(c)2.将获得的信息再次发送以在非授权情况下进行传输,这属于(D )A 窃听B篡改C 伪装D 重放3. DES加密过程用以下形式交换,其中正确的是( B )A、L i-1=R i-1R i-1=L i-1⊕f(R i,K i) i=1,2,3, (16)B、L i=R i-1R i=L i-1⊕f(R i-1,K i) i=1,2,3, (16)C、L i-1=R i+1 R i=L i+1⊕f(R i-1,K i) i=1,2,3, (16)D、L i-1=R i-1R i=L i+1⊕f(R i-1,K i) i=0,1,2,3, (15)4. 在不知道密钥的情况下,通过获取密文而恢复明文的方法是。
( C )A、密钥管理B、数据加密解密算法C、密码分析D、密码编码5. RSA属于( B )A、传统密码体制B、非对称密码体制C、现代密码体制D、对称密码体制6.下面哪个加密算法被选为AES( B )A MARSB RijndaelC TwofishD E27. AES中输入密钥扩展为44个字所组成的数组,每一轮有4个字的密钥,这里一个字的位数是( C )A、8B、16C、32D、648. DES中子密钥的位数是( B )A、32B、48C、56D、649. 如果使用两密钥的Triple-DES,则下面正确的是(A )A C = E K1[D K2[E K1[P]]]BC = E K1[E K2[E K1[P]]]C C = E K3[D K2[E K1[P]]] D C = E K1[D K2[D K1[P]]]答案:ADBCB BCBA1. DES中如果S盒输入为110011,则对应输入位置为( B )A、第2行第9列B、第4行第10列C、第3行第10列D、第3行第11列2. 密码编码学的目的是( A )A.伪装信息B.破译加密消息C.窃取信息 D.密码分析3. 每次加密一位或者一个字节是( B )A、离散密码B、流密码C、随机密码D、分组密码4. 在下列密码体制中,加密密钥k1 解密密钥k2 是相同的。
加密和安全编码的基本原理和实践加密和安全编码是现代通信和信息传输中的重要技术手段,用于保护数据的机密性、完整性和可用性,防止未经授权的访问、篡改和破坏。
本文将探讨加密和安全编码的基本原理和实践。
一、加密和安全编码的基本原理1.对称加密算法对称加密算法使用同一个密钥进行数据的加密和解密。
在发送数据之前,发送方将数据使用密钥进行加密,接收方使用相同的密钥对数据进行解密。
常见的对称加密算法有DES、AES等。
对称加密算法的优点是速度快,但缺点是密钥的分发和管理比较困难。
2.非对称加密算法非对称加密算法使用一对密钥,分别称为公钥和私钥。
发送方使用接收方的公钥对数据进行加密,只有接收方拥有对应的私钥才能解密数据。
常见的非对称加密算法有RSA、Diffie-Hellman等。
非对称加密算法的优点是安全性高,但缺点是速度比较慢。
3.哈希算法哈希算法是将任意长度的数据映射为固定长度的哈希值的算法。
哈希值是一串固定长度的数字或字母组合,唯一地标识了原始数据。
常见的哈希算法有MD5、SHA-1、SHA-256等。
哈希算法的特点是不可逆性,即无法根据哈希值还原出原始数据,同时相同的数据经过哈希算法得到的哈希值是相同的。
4.数字签名数字签名使用私钥对数据的哈希值进行加密,生成数字签名。
接收方使用发送方的公钥对数字签名进行解密,得到数据的哈希值,再自行计算一次哈希值,并将两者进行比对。
如果两个哈希值一致,说明数据的完整性未被篡改。
数字签名的作用是验证数据的来源和完整性。
二、加密和安全编码的实践1.数据传输加密在进行数据传输时,可以使用SSL/TLS协议进行加密。
SSL/TLS协议通过在传输层上建立安全通道来保护数据的机密性和完整性,常见的应用场景有网页访问、电子邮件传输等。
SSL/TLS协议使用非对称加密进行密钥的协商,然后使用对称加密算法对实际数据进行加密。
2.数据存储加密在进行数据存储时,可以使用磁盘加密或数据库加密来保护数据的机密性。
信息安全密码学与加密技术原理与应用在当今数字化的时代,信息的安全至关重要。
无论是个人的隐私数据,还是企业的商业机密,甚至是国家的重要情报,都需要得到有效的保护。
而密码学与加密技术,就是守护信息安全的坚固盾牌。
密码学,简单来说,就是研究如何秘密地传递信息的学科。
它的历史可以追溯到古代,当时人们就已经开始使用各种简单的加密方法来保护重要的信息。
但随着科技的飞速发展,特别是计算机和互联网的普及,密码学也变得越来越复杂和重要。
加密技术是密码学的核心应用之一。
其原理就像是给信息加上一把锁,只有拥有正确钥匙的人才能解开这把锁,获取到真实的信息。
常见的加密技术可以分为对称加密和非对称加密两大类。
对称加密,就是加密和解密使用相同的密钥。
比如说,我们把信息比作一个宝箱,而密钥就是打开宝箱的唯一一把钥匙。
发送方使用这把钥匙把宝箱锁起来,接收方再用同一把钥匙打开宝箱。
这种方式的优点是加密和解密速度快,效率高,但缺点也很明显,就是密钥的分发和管理比较困难。
因为如果在传输密钥的过程中密钥被窃取,那么整个加密体系就会崩溃。
非对称加密则要巧妙得多。
它使用一对密钥,分别是公钥和私钥。
公钥可以公开给任何人,而私钥则只有拥有者自己知道。
当发送方要给接收方发送信息时,使用接收方的公钥对信息进行加密,接收方收到后再用自己的私钥进行解密。
这样,即使公钥在传输过程中被窃取,因为没有对应的私钥,窃取者也无法解密信息。
非对称加密虽然安全性高,但由于其计算复杂度较高,加密和解密的速度相对较慢。
在实际应用中,常常会将对称加密和非对称加密结合起来使用,以充分发挥它们各自的优势。
比如,先使用非对称加密来安全地传输对称加密的密钥,然后再使用对称加密来快速地加密大量的数据。
除了上述的基本加密技术,还有一些其他的加密算法和技术也在不断发展和应用。
比如哈希函数,它可以将任意长度的输入数据转换成固定长度的输出,并且这个输出具有不可逆性,也就是说,无法通过输出反推出输入。
信息安全密码学与加密技术原理与应用在当今数字化的时代,信息如同黄金一样珍贵,而保护这些信息的安全则成为了至关重要的任务。
信息安全密码学与加密技术就像是守护信息宝库的坚固门锁和隐秘钥匙,为我们的信息世界提供了可靠的保护。
首先,让我们来理解一下什么是密码学。
简单来说,密码学是研究如何隐藏和保护信息的一门学科。
它的历史可以追溯到古代,当时人们就已经使用各种方法来传递秘密信息。
而随着科技的发展,密码学也变得越来越复杂和先进。
加密技术则是密码学中的核心部分。
它的基本原理是通过一定的算法将明文(也就是原始的、未加密的信息)转换为密文(经过加密处理后的难以理解的信息)。
只有拥有正确的解密密钥或方法的人,才能将密文还原为明文,获取到原始的信息。
常见的加密技术有对称加密和非对称加密两种。
对称加密就像是一把只有一个钥匙的锁,加密和解密都使用相同的密钥。
这种加密方式速度快,但密钥的管理和分发是个难题。
如果密钥被泄露,那么整个加密系统就会被攻破。
而非对称加密则像是有两把不同的钥匙,一把是公钥,一把是私钥。
公钥可以公开,任何人都可以用它来加密信息,但只有对应的私钥才能解密。
这种方式解决了密钥分发的问题,但加密和解密的速度相对较慢。
在实际应用中,加密技术无处不在。
比如,当我们在网上购物时,输入的信用卡信息会通过加密技术进行传输,以防止被黑客窃取。
我们日常使用的电子邮件也可以进行加密,保护邮件内容的隐私。
另外,企业的商业机密、政府的敏感文件等,都需要依靠强大的加密技术来保障安全。
甚至在军事领域,加密技术更是关系到国家安全和战争胜负。
除了对信息进行加密传输,加密技术还可以用于数字签名。
数字签名就像是信息的“指纹”,能够证明信息的来源和完整性。
通过使用私钥对信息进行处理,生成独一无二的数字签名。
接收方可以使用对应的公钥来验证签名的真实性,从而确保信息没有被篡改,并且确实来自声称的发送方。
然而,密码学和加密技术并非无懈可击。
随着计算机技术的不断进步,破解加密的能力也在逐渐增强。
网络安全期末复习题型:1、选择、判断、简答(45%)2、分析题(55%)注:如有发现错误,希望能够提出来。
第一章引言一、填空题1、信息安全的3个基本目标是:保密性、完整性和可用性。
此外,还有一个不可忽视的目标是:合法使用。
2、网络中存在的4种基本安全威胁有:信息泄漏、完整性破坏、拒绝服务和非法使用。
3、访问控制策略可以划分为:强制性访问控制策略和自主性访问控制策略。
4、安全性攻击可以划分为:被动攻击和主动攻击。
5、X.800定义的5类安全服务是:认证、访问控制、数据保密性、数据完整性、不可否认性。
6、X.800定义的8种特定的安全机制是:加密、数字签名、访问控制、数据完整性、认证交换、流量填充、路由控制和公证。
7、X.800定义的5种普遍的安全机制是:可信功能度、安全标志、事件检测、安全审计跟踪和安全恢复。
二、思考题2、基本的安全威胁有哪些?主要的渗入类型威胁是什么?主要的植入类型威胁时什么?请列出几种最主要的威胁。
答:基本的安全威胁有:信息泄露、完整性破坏、拒绝服务、非法使用。
主要的渗入类型威胁有:假冒、旁路、授权侵犯。
主要的植入威胁有:特洛伊木马、陷门最主要安全威胁:(1)授权侵犯(2)假冒攻击(3)旁路控制(4)特洛伊木马或陷阱(5)媒体废弃物(出现的频率有高到低)4.什么是安全策略?安全策略有几个不同的等级?答:安全策略:是指在某个安全区域内,施加给所有与安全相关活动的一套规则。
安全策略的等级:1安全策略目标;2机构安全策略;3系统安全策略。
6.主动攻击和被动攻击的区别是什么?请举例说明。
答:区别:被动攻击时系统的操作和状态不会改变,因此被动攻击主要威胁信息的保密性。
主动攻击则意在篡改或者伪造信息、也可以是改变系统的状态和操作,因此主动攻击主要威胁信息的完整性、可用性和真实性。
主动攻击的例子:伪装攻击、重放攻击、消息篡改、拒绝服务。
被动攻击的例子:消息泄漏、流量分析。
9、请画出一个通用的网络安全模式,并说明每个功能实体的作用。