北京大学信息安全《b01 网络信息安全概论.pdf》
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网络为何不安全网络为何不安全: Ø 自身缺陷Ø开放性Ø 黑客攻击和病毒破坏Ø缺乏有效的安全管理Ø 用户缺乏安全意识网络安全是分布网络环境中,对信息载体(处理载体、存储载体、传输载体)和信息的处理、传输、存储、访问提供安全保护,以防止数据、信息内容或能力拒绝服务或被非授权使用和篡改。
网络安全的基本属性:机密性完整性可靠性信息安全的基本属性:机密性l 可用性l完整性l 非否认性l 可控性被动威胁:只对信息进行监听,而不对其修改:窃听或者偷窥流量分析主动威胁:对信息进行故意修改。
:阻断篡改伪造重放拒绝服务攻击拒绝服务攻击:通过耗尽目标系统的资源危害目标系统的正常使用,这种攻击往往有针对性或特定目标。
安全服务:认证服务访问控制数据完整性数据机密性不可否认性安全机制:加密数字签名访问控制数据完整性数据交换业务流填充路由控制公证安全机制可以分为两类:1)实现安全服务的安全机制:加密机制;数字签名机制;数据完整性机制;身份认证机制:口令,证书及生物特征;访问控制机制; 信息过滤机制;路由控制机制;公证机制2)加强安全管理的的安全机制:可信任性;安全标签;事件检测;安全审计;灾难后恢复.安全管理分类:Ø 安全机制管理,Ø 安全服务管理,Ø 系统安全管理.网络应用模式:开放网络专用网络私用网络数据链路层安全协议:PPTP、L2TP网络层安全协议:IPSec传输层安全协议:主要有SSL 和TLS应用层安全协议SET、S-HTTP、S-MIME 、PGP、SSH网络系统安全技术主要为了保证网络环境中各种应用系统和信息资源的安全,防止未经授权的用户非法登录系统,非法访问网络资源,窃取信息或实施破坏。
网络系统安全技术主要侧重于攻击行为和特征、攻击行为检测和阻断、系统防护和灾难恢复等方面研究,主要技术方法有防火墙、访问控制、入侵检测、漏洞扫描、灾难恢复、安全审计和安全管理等,可归纳为网络防护、网络检测、灾难恢复和安全管理等技术。
第三章公钥密码技术第三章 公钥密码技术11.公钥密码概述2.公钥密码学的理论基础3.公钥密码算法4.密钥交换5.公钥密码算法的应用公钥密码体制的发现是密码学发展史上的一次革命–替代和置换vs 单向陷门函数–单钥vs 双钥–保密通信vs 保密通信、密钥分配、数字签名和认证动机–密钥分配问题–数字签名问题起源-1976年,W. Diffie和M. E. Hellman发表论文“New Directions in Cryptography”非对称–公钥:公开–私钥:保密功能–保密通信、密钥分配、数字签名和认证公钥可以公开传播;运算速度较慢公钥密码体制的基本思想两个密钥中任何一个都可以用作加密,而另一个用作解密已知公钥计算私钥计算困难,已知私钥计算公钥相对容易 已知公钥和密文,私钥未知情况下计算明文困难公钥密码的一般过程 系统初始化阶段公钥密码的一般过程(Cont.) 保密通信阶段1.公钥密码概述2.公钥密码学的理论基础3.公钥密码算法4.密钥交换5.公钥密码算法的应用第三章 公钥密码技术2计算复杂度与公钥密码计算复杂度-时间复杂度-空间复杂度P问题和NP完全问题-P类问题:多项式时间可判定-NP类问题:非确定性程序在多项式时间内判定 密码与计算复杂度的关系-一些NP完全问题可作为密码设计的基础单向陷门函数一个单向陷门函数()f X 要满足下面的条件:它将一个定义域映射到一个值域,使得每一个函数值都有一个唯一的原象;同时,函数值计算很容易而逆计算是困难的,但是如果知道某个陷门t 后,逆计算是容易的。
即 ()Y f X = 容易1()X f Y −= 困难知道陷门t 后,1()t X f Y −= 容易单向陷门函数的数学问题 分解整数问题-大整数的素分解问题:RSA离散对数问题-有限域上的离散对数问题:ElGamal-椭圆曲线上的离散对数问题:ECC 背包问题1.公钥密码概述2.公钥密码学的理论基础3.公钥密码算法4.密钥交换5.公钥密码算法的应用第三章 公钥密码技术3公开密钥算法公钥算法的种类很多,具有代表性的三种密码:基于离散对数难题(DLP)的算法体制,例如Diffie-Hellman 密钥交换算法;基于整数分解难题(IFP)的算法体制,例如RSA算法;基于椭圆曲线离散对数难题(ECDLP)的算法体制;RSA算法MIT的Ron Rivest, Adi Shamir和Len Adleman于1977年研制,并于1978年首次发表分组密码理论基础:Euler定理安全性基于分解大整数的困难性应用最广泛的公钥密码算法基本的数论知识基本的数论知识(Cont.)定理3.5:若n>=1,gcd(x,n)=1,则存在c使得。
信息安全概论1. 引言随着互联网的快速发展和信息化程度的提高,信息安全的重要性也变得越来越明显。
信息安全是指保护信息不受未经授权的访问、使用、披露、干扰、破坏或篡改的一系列措施。
本文将介绍信息安全的概念、意义和基本原则。
2. 信息安全的概念信息安全是指保护信息及其相关系统和服务的机密性、完整性和可用性。
保护信息的机密性是指只有授权人员才能访问和使用信息;保护信息的完整性是指信息在传输和存储过程中不被意外篡改或损坏;保护信息的可用性是指信息可以在需要时被合法的用户访问和使用。
3. 信息安全的意义信息安全的保护对于个人和组织来说是至关重要的。
以下是几个重要的意义:3.1 维护个人隐私在现代社会,个人的隐私权已成为人们越来越关注的问题。
信息安全的保护能够防止个人信息被未授权的人获取和使用,维护个人的隐私权。
3.2 保护国家安全信息安全的保护不仅仅关乎个人,也关乎国家的安全。
在军事、政府和企业领域,保护重要信息的机密性和完整性对于维护国家安全来说至关重要。
3.3 维护商业利益对于企业而言,保护商业秘密和客户信息的安全是维护商业利益的关键。
信息安全的保护可以防止竞争对手获取关键商业信息,保护企业的利益。
4. 信息安全的基本原则信息安全的实现需要遵循一些基本原则,包括:4.1 保密性保密性是指对于敏感信息的限制访问和披露。
保密性可以通过加密算法、访问控制和权限管理等技术手段来实现。
4.2 完整性完整性是指保护信息不被意外篡改或损坏。
完整性可以通过数据完整性校验、数字签名和哈希算法等手段来实现。
4.3 可用性可用性是指信息可以在需要时被合法的用户访问和使用。
可用性可以通过灾备和容灾技术、备份和恢复策略来实现。
4.4 不可抵赖性不可抵赖性是指防止信息的发送方和接收方否认彼此的行为。
不可抵赖性可以通过数字签名和时间戳等手段来实现。
4.5 可追溯性可追溯性是指对信息的来源和传递进行追踪和审计。
可追溯性可以通过日志记录和审计功能来实现。
信息安全概论信息安全是指对信息系统中的信息和信息基础设施,采取技术措施和管理措施,以保证其机密性、完整性和可用性,防止未经授权的访问、使用、披露、修改、破坏和干扰。
在当今信息化社会,信息安全问题备受关注,因为信息的泄露、篡改和丢失可能会对个人、企业甚至国家造成严重的损失。
因此,了解信息安全的基本概念和原则,对于保障个人和组织的信息安全至关重要。
首先,信息安全的基本概念包括机密性、完整性和可用性。
机密性是指信息只能被授权的用户访问和使用,不被未授权的用户获取。
完整性是指信息在传输和存储过程中不被篡改,保持原始状态。
可用性是指信息系统需要随时可用,不能因为各种原因而导致信息不可访问。
这三个概念是信息安全的基石,需要在信息系统的设计、建设和运行中得到充分的保障和体现。
其次,信息安全的原则主要包括最小权限原则、责任分工原则、可追溯原则和安全防护原则。
最小权限原则是指用户在使用信息系统时,只能拥有最小必要的权限,这样可以减少信息泄露和滥用的可能性。
责任分工原则是指在信息系统中,各个角色和部门都应该明确自己的责任和权限,形成一套清晰的管理体系。
可追溯原则是指对信息系统中的操作和事件都应该进行记录和追踪,以便发生安全事件时能够快速定位问题和查找责任。
安全防护原则是指在信息系统中应该采取多层次、多措施的安全防护措施,包括网络安全、数据安全、应用安全等方面。
最后,信息安全需要全员参与,包括技术手段和管理手段。
技术手段包括安全设备、安全软件、安全协议等,可以有效地保障信息系统的安全。
管理手段包括安全政策、安全培训、安全审计等,可以规范用户行为,提高用户的安全意识和安全素养。
只有技术手段和管理手段相结合,才能够构建一个安全可靠的信息系统。
综上所述,信息安全是一个综合性的问题,需要从技术和管理两方面进行保障。
只有加强信息安全意识,制定科学的安全策略,采取有效的安全措施,才能够有效地保护信息系统的安全,确保信息的机密性、完整性和可用性。
2017年北师大网络教育0094《网络信息安全》注意:本文档仅供参考,请根据实际情况进行相应修改。
章节1:引言1.1 背景网络信息安全是指在计算机网络环境下,保护网络系统、网络数据以及网络用户的安全和隐私的一门学科。
随着互联网的发展和普及,网络信息安全问题变得越来越重要。
1.2 目的章节2:基本概念2.1 网络信息安全概述网络信息安全的定义和重要性,以及常见的网络信息安全威胁。
2.2 基本原理网络信息安全的基本原理,包括身份认证、访问控制、数据加密等。
2.3 信息安全法律法规概述介绍相关的网络信息安全法律法规,如《中华人民共和国网络安全法》等。
2.4 安全风险评估介绍安全风险评估的目的和方法,以及如何制定相应的安全策略。
章节3:网络安全技术3.1 网络防火墙介绍网络防火墙的作用和原理,以及常用的防火墙技术。
3.2 网络入侵检测系统介绍网络入侵检测系统的作用和原理,以及常见的入侵检测技术。
3.3 密码学基础介绍密码学的基本概念和算法,包括对称加密和非对称加密。
3.4 虚拟专用网络介绍虚拟专用网络(VPN)的原理和应用,以及如何建立和管理VPN。
章节4:网络安全管理4.1 安全策略制定介绍网络安全策略制定的步骤和方法。
4.2 安全意识教育介绍网络安全意识教育的重要性和方法。
4.3 安全事件响应介绍网络安全事件的分类和应对措施,以及如何进行安全事件响应。
4.4 安全漏洞管理介绍网络安全漏洞的概念和管理方法,包括漏洞扫描和漏洞修复。
章节5:网络信息安全案例5.1 网络钓鱼攻击介绍网络钓鱼攻击的原理和防范措施。
5.2 数据泄露事件介绍数据泄露事件的原因和防范措施。
5.3 DDOS攻击介绍DDOS攻击的原理和防范措施。
5.4 非法访问事件介绍非法访问事件的原因和防范措施。
附件:1、附件1:网络安全检查清单2、附件2:网络安全法律法规汇总表3、附件3:网络安全技术手册法律名词及注释:1、网络安全法:指中华人民共和国网络安全法。
网络信息安全课程
第一讲概论
主讲段云所副教授
北京大学计算机系
内容索引
网络信息安全问题起源
网络信息安全的任务
网络信息安全常见威胁
网络信息安全的理论技术和方法安全标准规范和管理
网络安全方案设计
设计实例分析
电子商务的安全问题
本课程的安排
网络与信息安全问题起源
网络不安全的原因
自身缺陷+ 开放性+ 黑客攻击
网络自身的安全缺陷•协议本身会泄漏口令
•连接可成为被盗用的目标
•服务器本身需要读写特权
•基于地址
•密码保密措施不强
•某些协议经常运行一些无关的程序
•业务内部可能隐藏着一些错误的信息
•有些业务本身尚未完善,难于区分出错原因•有些业务设置复杂,很难完善地设立
•使用CGI的业务
网络开放性
业务基于公开的协议
远程访问使得各种攻击无需到现场就能得手
连接是基于主机上的社团彼此信任的原则
黑客HACKER)
定义非法入侵者
起源60年代
目的基于兴趣非法入侵
基于利益非法入侵
信息战
网络与信息安全任务
网络安全的任务
保障各种网络资源
稳定可靠地运行
受控合法地使用
信息安全的任务
机密性confidentiality)完整性(integrity)
抗否认性(non-repudiation) 可用性(availability)其他
病毒防治预防内部犯罪
常见不安全因素分析
常见不安全因素
物理因素
网络因素
系统因素
应用因素
管理因素
•口令破解攻击者可通过获取口令文件然后运用口令破解工•具获得口令也可通过猜测或窃听等方式获取口令•连接盗用在合法的通信连接建立后攻击者可通过阻塞或摧毁•通信的一方来接管已经过认证建立起来的连接从而•假冒被接管方与对方通信
•服务拒绝攻击者可直接发动攻击也可通过控制其它主机发起•攻击使目标瘫痪如发送大量的数据洪流阻塞目标•网络窃听网络的开放性使攻击者可通过直接或间接窃听获取所•需信息
•数据篡改攻击者可通过截获并修改数据或重放数据等方式破坏•数据的完整性
•地址欺骗攻击者可通过伪装成被信任的IP地址等方式来骗取•目标的信任
•社会工程攻击者可通过各种社交渠道获得有关目标的结构•使用情况安全防范措施等有用信息从而提高攻•击成功率
•恶意扫描攻击者可编制或使用现有扫描工具发现目标的漏洞•进而发起攻击
•基础设施破坏攻击者可通过破坏DNS或路由信息等基础设施•使目标陷于孤立
•数据驱动攻击攻击者可通过施放病毒特洛伊木马数据炸•弹等方式破坏或遥控目标
安全理论与技术
安全理论与技术
•密码理论与技术加密标记•认证识别理论与技术I&A)•授权与访问控制理论与技术•审计追踪技术
•网间隔离与访问代理技术•反病毒技术
对称非对称数字签名算法
安全理论与技术应用
安全理论与技术应用
安全协议IPsec
SSL
SOCKS
安全业务shttp
SMIME
pgp
安全规范标准
Jade Bird
则TCSEC CTCPEC
国家安全标准主要考核指标有
自主访问控制数据完整性审计客体重用强制访问控制安全标记可信路径可信恢复等
特点
身份认证主要考虑用户主机和节点的身份认证访问控制采用自主访问控制策略
数据完整性考虑存储传输和使用中不被篡改和泄密
审计主要考虑访问的主体客体时间成败情况等
隐蔽信道分析主要考虑采用安全监控和安全漏洞检测来加强对隐蔽信道的防范
安全体系设计
安全方案设计要素
Jade Bird
明确的需求分析合理的设计原则
可信的安全等级良好的指导方法
全面的理论模型正确的技术选择
可靠的支撑产品实用的功能性能
可行的评价措施完善的管理手段
长远的维护升级
•需要保护的对象•安全层次分析•隐患分析
安全需求分析
Jade Bird
!保障网络安全可靠高效
可控
持续地运行
!保障信息机密
完整
不可否认地传输和使用
安全设计总目标
Jade Bird
监测方法
异常检测系统Anomaly
统计方法预测模式生成法神经网络法
滥用检测系统Misuse
专家系统
模型匹配
状态转换分析
混合检测系统Hybrid
监测要求
实时全面准确
安全需求分析-安全监测
Jade Bird
•硬件路由器
工和站
服务器
数据设备等
•软件操作系统应用软件源代码
实用程序
•数据
电子邮件办公自动化
信息发布
业务系统
需要保护的对象
Jade Bird
安全需求分析-安全防护
Jade Bird
安全需求分析--安全评估
!风险分析
!评估标准
!验收指标
设计原则
!先进与实用相统一
!投入与产出相匹配
国际惯例占总投入的10%-15%
!成熟与升级相衔接时效性
网络安全设计方法
逻辑层设计应用透明性
最小实体保护
产品与技术分离
网络安全等级设计
应达到等级B1级
理由C2级自主访问安全性低
B1级提供安全标记+强制访问控制
B2级要求确认隐蔽通道难于实现
安全技术选择--根据网络层次
链路层链路加密技术
网络层包过滤IPSEC协议VPN.
TCP层SSL协议基于公钥的认证和对称钥加密技术在
应用层SHTTP PGP SMIM开发专用协议
网络隔离
防火墙
访问代理
安全网关入侵监测
日志审计入侵检测
漏洞扫描
追踪
安全技术选择--根据网络拓扑
Jade Bird
安全管理
"加强内部人员的安全知识培训及职业道德教育"制定安全政策和法规
"从技术上现系统管理分权制约
实
"从技术上保证口令的安全性
"从程序上规范安全管理
Jade Bird
安全升级
"跟踪和研究网络攻击手段
"及时更新和使用安全产品的升级版本
"及时采纳新出现的必须的安全产品
"应在年度运行预算中留出安全保障和维护经费
"保持与安全技术支持单位的良好合作关系
Jade Bird
设计实例
典型局域网安
全设计
身份认证双向
email www FTP…
数据加/解密软件或IC卡
身份认证双向
通信层
密密密密认证密文传输
认证密文传输。