网络安全组织机构图

 

 安全体系结构和模型（2课时）

1、网络安全的核心目标：机密性、完整性、可用性。

• 机密性：对信息的访问和公开进行授权限制，包括保护个人隐私和私密信息，包括数据机密性（保证私有的或机密的信息不会被泄露给未经授权的个体）和隐私性（保证个人可控制和影响与之相关的那些信息是可以被收集、被保存的、这些信息可以有谁来公开以及向谁公开）。
• 完整性：包含了数据完整性（保证只能由特定的，已授权的方式来更改信息和代码）和系统完整性（保证系统正常实现其预期功能，而不会被非授权操作控制）。
•  可用性：确保系统能工作迅速，对授权用户不能拒绝服务。

2、OSI安全体系结构：安全攻击（任何危机信息系统安全的行为）、安全机制（用来检测、阻止攻击或者从攻击状态恢复到正常状态的过程）、安全服务（为系统或数据传输提供足够安全的协议层服务）。

• 安全攻击：包括主动攻击（改写、伪造数据流；形式：假冒、重放、改写消息、拒绝服务；特点：难以预防；解决方案：检测+快速修复）和被动攻击（目标是获取传输的信息，本质是对传输进行窃听和监测；特点：很难察觉；解决方法：重点是预防，即通过加密的手段组织这种攻击）。
• 安全服务：认证（确保通信实体就是它所声称的实体）、访问控制（防止对资源的非授权使用）、数据保密性（防止非授权的数据泄露）、数据完整性（确保授权实体发送的收据与接收到的数据完全相同，即无篡改、插入、删除或修改）、不可否认性（防止通信过程中任一通信实体进行否认的行为）。
• 安全机制：包括特定的安全机制（可以并入到适当的协议层提供安全服务，主要方式：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、公证）和普通的安全机制（不局限于任何特定的OSI安全服务或协议层的机制，主要方式：可信功能、安全标签、事件检测、安全审计、跟踪安全恢复）。

3、网络安全模型

网络安全技术的目的：加密（对待发送消息进行安全相关的变换）、数字签名（双方共享某些秘密信息）。

 密码学

传统密码学

传统加密技术的组成：明文、密钥、加密算法、密文、解密算法。

传统密码学的技术有：

• 代替技术：将明文字符替换成其他字母、数字或者符号的方法。
• 置换技术：对明文进行置换。
• 隐写术：也就是隐藏明文信息。
• 转轮机：由三个转速的转轮构成，每次按键会改变快速转子上ABC..Z的顺序（例如单轮转轮机按动26次后就ABC..Z所对应的数字又会回复到原来的状态，也就相当于一个周期），多次按键之后会改变中速转子和慢速转子上的数字位置，因此整个转轮机有26 * 26 * 26=17576个不同的替换字母表。

  

 

现代密码学

1、对称加密算法

（1）对称加密算法的安全使用要求：需要有一个强加密算法：攻击者知道加密算法也不能破译或解出密钥；密钥安全：密钥传输安全、密钥存储安全。
（2）对称加密算法的数学表示：

• 明文：P、密文：C、密钥：K。
• 加密：C=E[P,K]=E[D[C,K],K]
• 解密：P=D[C,K]

（3）加密算法的选择（至少满足一条就认为是安全的）：

• 破解密文的代价超过加密信息的价值。
• 破解密文需要的时间超出信息的有效生命周期。

（4）对称加密算法：

• 数据加密标准DES
• 三重数据加密标准3DES
• 高级加密标准AES