《信息安全技术基础》PPT课件

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1、第八章 信息安全技术基础,8.1 信息安全概述,8.1 信息安全问题概述 8.2 信息安全技术 8.2.1 加密与认证技术 8.2.2 防火墙技术 8.2.3 网络防攻击与入侵检测技术 8.2.4 文件备份与恢复技术 8.2.5 计算机病毒防范技术 8.3 网络道德及信息安全法规 8.3.1 网络道德 8.3.2 信息安全法规,2019/11/9,计算机基础知识,2,8.1.1 面临的安全威胁 8.1.2 信息安全的特征 8.1.3 信息安全的内容 8.1.4 信息安全的机制,网络安全的背景,3,在我们的生活中，经常可以听到下面的报道：,XX网站受到黑客攻击 XX计算机系统受到攻击，造成客户数

2、据丢失 目前又出现XX计算机病毒，已扩散到各大洲 ,计算机网络在带给我们便利的同时已经体现出了它的脆弱性,8.1 信息安全概述,8.1.1 面临的安全威胁 现代信息系统及网络通信系统面临的安全威胁 截获 中断 篡改 伪造,2019/11/9,计算机基础知识,4,截获,5,总部,下属机构,黑客,信息泄密 信息被篡改,Internet,截获是指一个非授权方介入系统，使得信息在传输过程中泄露或被窃听，它破坏了信息的保密性。非授权方可以是一个人，也可以是一个程序。截获攻击主要包括：, 利用电磁泄露或搭线窃听等方式可截获机密信息，通过对信息流向、流量、通信频度和长度等参数的分析，推测出有用信息，如用户口

3、令、账号等。 文件或程序的不正当复制。,中断,中断是使正在使用的信息系统毁坏或不能使用，即破坏了信息的可用性。中断攻击主要包括： 使合法用户不能访问网络的资源。 使有严格时间要求的服务不能及时得到响应。 物理破坏网络系统和设备组件使网络不可用，或者破坏网络结构使之瘫痪等。例如，硬盘等硬件的破坏、通信线路的切断、文件管理系统的瘫痪等。,篡改,篡改是以非法手段窃得对信息的管理权，通过未授权的创建、修改、删除和重放等操作，使信息的完整性受到破坏。篡改攻击主要包括： 改变数据文件，如修改信件内容等。 改变程序，使之不能正确运行。,伪造,非授权方将伪造的信息插入到信息中，破坏信息的真实性。例如，在网络中

4、插入假信件，或者在文件中追加记录等。,网络安全面临的威胁,9,物理风险,系统风险,信息风险,应用风险,其它风险,网络的风险,管理风险,设备防盗，防毁 链路老化人为破坏 网络设备自身故障 停电导致无法工作 机房电磁辐射 其他,信息存储安全 信息传输安全 信息访问安全 其他,身份鉴别 访问授权 机密性 完整性 不可否认性 可用性,计算机病毒 外部攻击 内部破坏 其他风险 软件弱点,是否存在管理方面的风险需 有无制定相应的安全制度,安全拓扑 安全路由,Internet,8.1 信息安全概述,8.1.2 信息安全的特征 可用性 机密性 真实性 完整性 可控性 抗可否认性 可存活性,2019/11/9,

5、计算机基础知识,10,8.1 信息安全概述,8.1.3 信息安全的内容 实体安全 运行安全 数据安全 管理安全 一、实体安全问题 环境安全：信息设备大多属易碎品，不能受重压或强烈的震动，更不能受强力冲击，各种自然灾害（如地震、风暴等）对设备安全构成了严重的威胁。 设备安全：主要包括：设备的机能失常、电源故障和电磁泄漏。 媒体安全 ：主要是搭线窃听和电磁泄漏。 实体安全策略,2019/11/9,计算机基础知识,11,8.1 信息安全概述,实体安全策略 实体安全策略的目的是保护计算机系统、网络服务器等硬件实体和通信线路免受自然灾害、人为破坏和搭线攻击，抑制和防止电磁泄漏，建立完备的安全管理制度。

6、二、系统运行安全问题 操作系统安全：问题主要有：未进行系统相关安全配置、软件的漏洞和“后门”、协议的安全漏洞。 应用系统安全 ：涉及资源共享、电子邮件系统、病毒侵害等很多方面。,2019/11/9,计算机基础知识,12,8.1 信息安全概述,系统运行安全策略 运行安全策略主要涉及：访问控制策略、防黑客的恶意攻击、隔离控制策略、入侵检测和病毒防护。 三、数据安全 数据安全需求 ：就是保证数据的真实性、机密性、完整性和抗否认性。 数据安全策略：最主要的数据安全策略就是采用数据加密技术、数字签名技术和身份认证技术。,2019/11/9,计算机基础知识,13,8.1 信息安全概述,四、管理安全 安全管

7、理问题 ：安全和管理是分不开的，即便有好的安全设备和系统，也应该有好的安全管理方法并贯彻实施。管理的缺陷可能造成系统内部人员泄露机密，也可能造成外部人员通过非法手段截获而导致机密信息的泄漏。 安全管理策略：确定安全管理等级和安全管理范围，制定有关操作使用规程和人员出入机房管理制度，制定网络系统的维护制度和应急措施等。,2019/11/9,计算机基础知识,14,8.1 信息安全概述,8.1.4 信息安全的机制 身份确认机制 （收发信息者身份确认） 访问控制机制 （合法用户进行访问控制管理） 数据加密机制 （数据加密处理） 病毒防范机制 （增加防范病毒软件） 信息监控机制 （防止泄密） 安全网关机

8、制 （防火墙） 安全审计机制 （定期检查）,2019/11/9,计算机基础知识,15,8.2 信息安全技术,8.2.1 加密与认证技术 对称密钥密码体系 非对称密钥密码体系 身份认证 数字签名技术,2019/11/9,计算机基础知识,16,17,数据加密的概念,数据加密模型,密文,加密密钥,信息窃取者,解密密钥,加密算法,解密算法,18,数据加密的概念,数据加密技术的概念,数据加密(Encryption)是指将明文信息(Plaintext)采取数学方法进行函数转换成密文(Ciphertext)，只有特定接受方才能将其解密(Decryption)还原成明文的过程。,明文(Plaintext) ：

9、 加密前的原始信息； 密文(Ciphertext) ：明文被加密后的信息； 密钥(Key)： 控制加密算法和解密算法得以实现的关键信息，分为加密密钥和解密密钥； 加密(Encryption)：将明文通过数学算法转换成密文的过程； 解密(Decryption)：将密文还原成明文的过程。,19,数据加密技术原理,对称密钥加密（保密密钥法）,加密算法,解密算法,密钥,网络信道,明文,明文,密文,两者相等,20,数据加密技术原理,非对称密钥加密（公开密钥加密）,加密算法,解密算法,公开密钥,网络信道,明文,明文,密文,私有密钥,公钥,私钥,公钥,私钥,不可相互推导,不相等,21,数据加密技术原理,混合

10、加密系统,对称密钥加密算法,对称密钥解密算法,对称密钥,网络信道,明文,明文,密文,混合加密系统既能够安全地交换对称密钥，又能够克服非对称加密算法效率低的缺陷！,非对称密钥加密算法,非对称密钥解密算法,对称密钥,公开密钥,私有密钥,混合加密系统是对称密钥加密技术和非对称密钥加密技术的结合,22,身份鉴别技术,Is that Alice?,Hi, this is Alice. Please send me data.,Internet,身份鉴别技术的提出,在开放的网络环境中，服务提供者需要通过身份鉴别技术判断提出服务申请的网络实体是否拥有其所声称的身份。,23,身份鉴别技术,常用的身份鉴别技术,

11、基于用户名和密码的身份鉴别 基于对称密钥密码体制的身份鉴别技术 基于KDC（密钥分配中心）的身份鉴别技术 基于非对称密钥密码体制的身份鉴别技术 基于证书的身份鉴别技术,24,身份鉴别技术,Yes. I have a user named “Alice” whose password is “byebye”. I can send him data.,Hi, this is Alice. My User Id is “Alice”, my password is “byebye”. Please send me data.,Internet,基于用户名和密码的身份鉴别,25,身份鉴别技术,Thi

12、s is Bob. Are you Alice?,Hi, this is Alice. Are you Bob ?,Internet,基于对称密钥体制的身份鉴别,A,在这种技术中，鉴别双方共享一个对称密钥KAB，该对称密钥在鉴别之前已经协商好（不通过网络）。,RB,KAB(RB),RA,KAB(RA),Alice,Bob,26,身份鉴别技术,This is Bob. Are you Alice?,Hi, this is Alice. Are you Bob ?,Internet,基于KDC的身份鉴别技术,A, KA(B,KS),基于KDC（Key Distribution Center，密钥分

13、配中心）的身份鉴别技术克服了基于对称密钥的身份鉴别技术中的密钥管理的困难。在这种技术中，参与鉴别的实体只与KDC共享一个对称密钥，鉴别通过KDC来完成。,KB(A,KS),Alice,Bob,KDC,27,身份鉴别技术,基于非对称密钥体制的身份鉴别,在这种技术中，双方均用对方的公开密钥进行加密和传输。,This is Bob. Are you Alice?,Hi, this is Alice. Are you Bob ?,Internet,EPKB(A,RA),EPKA(RA,RB,KS),KS(RB),Alice,Bob,28,身份鉴别技术,基于证书的身份鉴别技术,为解决非对称密钥身份鉴别技

14、术中存在的“公开密钥真实性”的问题，可采用证书对实体的公开密钥的真实性进行保证。,This is Bob. Are you Alice?,Hi, this is Alice. Are you Bob ?,Internet,PKB(A,KS), CA,PKA(B,KS),Alice,Bob,29,数据加密技术原理,数字签名,数字签名（digital signature）技术通过某种加密算法，在一条地址消息的尾部添加一个字符串，而收信人可以根据这个字符串验明发信人的身份，并可进行数据完整性检查。,30,数据加密技术原理,数字签名的工作原理,非对称加密算法,非对称解密算法,Alice的私有密钥,网络

15、信道,合同,Alice的公开密钥,哈希算法,标记,标记-2,合同,哈希算法,比较,标记-1,如果两标记相同，则符合上述确认要求。,Alice,Bob,31,数据加密技术原理,数字签名的作用,唯一地确定签名人的身份； 对签名后信件的内容 是否又发生变化进行验证； 发信人无法对信件的内容进行抵赖。,当我们对签名人同公开密钥的对应关系产生疑问时，我们需要第三方颁证机构（CA: Certificate Authorities）的帮助。,8.2 信息安全技术,8.2.2 防火墙技术 一、防火墙的主要功能 检查所有从外部网络进入内部网络的数据包。 检查所有从内部网络流出到外部网络的数据包。 执行安全策略，

16、限制所有不符合安全策略要求的数据包通过。 具有防攻击能力，保证自身的安全性。 二、防火墙的基本准则 一切未被允许的就是禁止的 一切未被禁止的就是允许的,2019/11/9,计算机基础知识,32,网络防火墙的基本概念,33,防火墙是一种高级访问控制设备，是在被保护网和外网之间执行访问控制策略的一种或一系列部件的组合，是不同网络安全域间通信流的通道，能根据企业有关安全政策控制(允许、拒绝、监视、记录)进出网络的访问行为。它是网络的第一道防线，也是当前防止网络系统被人恶意破坏的一个主要网络安全设备。它本质上是一种保护装置，在两个网之间构筑了一个保护层。所有进出此保护网的传播信息都必须经过此保护层，并在此接受检查和连接，只有授权的通信才允许通过，从而使被保护网和外部网在一定意义下隔离，防止非法入侵和破坏行为。,图1