2020年（安全生产）网络安全基础知识

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1、（安全生产）网络安全基 础知识 （安全生产）网络安全基 础知识 一、引论 1、网络安全的概念：网络安全是在分布式网络环境中，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、信息内容或能力被非授权使用、篡改或拒绝服务。 2、基于 IP 的 Internet 有很多不安全的问题：1）IP 安全。在 Internet 中，当 信息分组在路由器间传递时，对任何人都是开放的，路由器仅仅搜集信息分组 中的目的地址，但不能防止其内容被窥视。2）DNS 安全。Internet 对每台计算 机的命名方案称之为域名系统（DNS）。3）拒绝服务（DoS）攻击。包

2、括发送 SYN 信息分组、邮件炸弹。4）分布式拒绝（DDoS）攻击。分布式拒绝服务攻击 是拒绝服务群起攻击的方式。 3、维护信息载体的安全就要抵抗对网络和系统的安全威胁。这些安全威胁包括 物理侵犯（如机房入侵、设备偷窃、废物搜寻、电子干扰等）、系统漏洞（如 旁路控制、程序缺陷等）、网络入侵（如窃听、截获、堵塞等）、恶意软件 （如病毒、蠕虫、特洛伊木马、信息炸弹等）、存储损坏（如老化、破损等） 等。为抵抗对网络和系统的安全威胁，通常采取的安全措施包括门控系统、防 火墙、防病毒、入侵检测、漏洞扫描、存储备份、日志审计、应急响应、灾难 恢复等。 4、网络安全的三个基本属性：1）机密性（保密性）。机密

3、性是指保证信息与 信息系统不被非授权者所获取与使用，主要防范措施是密码技术。2）完整性。 完整性是指信息是真实可信的，其发布者不被冒充，来源不被伪造，内容不被 篡改，主要防范措施是校验与认证技术。3）可用性。可用性是指保证信息与信 息系统可被授权人正常使用，主要防范措施是确保信息与信息系统处于一个可 靠的运行状态之下。 5、国际标准化组织在开放系统互联标准中定义了 7 个层次的参考模型：1）物 理层。2）数据链接层。3）网络层。4）传输层。5）会话层。6）表示层。7） 应用层。 6、粗略地，可把信息安全分成 3 个阶段。1）通信安全（comsec）、计算机安 全（compusec）和网络安全（

4、netsec）。 7、可信计算机系统评估准则（ TrustedComputerSystemEvaluationCriteria,TCSEC）共分为如下 4 类 7 级：1 ）D 级，安全保护欠缺级。2）C1 级，自主安全保护级。3）C2 级，受控存储保 护级。4）B1 级，标记安全保护级。5）B2 级，结构化保护级。6）B3 级，安全 域保护级。7）A1 级，验证设计级。 8、密码学研究包括两部分内容：一是加密算法的设计和研究；一是密码分析， 即密码破译技术。 9、对称密钥密码技术是传统的简单换位、代替密码发展而来的，从加密模式上 可分为两类：1）序列密码，序列密码一直作为军事和外交场合使用的

5、主要密码 技术之一，它的主要原理是，通过有限状态机产生性能优良的伪随机序列，使 用该序列加密信息流，逐位加密得到密文序列，所以，序列密码算法的安全强 度取决于它产生的伪随机序列的好坏。2）分组密码。分组密码的工作方式是将 明文分成固定长度的组（块）（如 64 位一组），用同一密钥和算法对每一块加 密，输出固定长度的密文。 公钥密码技术：公钥技术是在密码体制中加密和解密采用两个不同的相关的密 钥的技术，又称不对称密钥技术。 两者的比较：因为对称密码系统具有加解密速度快、安全强度高等优点，在军 事、外交及商业应用中使用得越来越普遍；由于存在密钥发行与管理方面的不 足，在提供数字签名、身份验证等方面

6、需要与公开密钥密码系统共同使用，以 达到更好的安全效果。公共密钥的优点在于，也许你并不认识某一实体，但只 要你的服务器认为该实体证书权威 CA 是可靠的，就可以进行安全通信，而这正 是电子商务这样的业务所要求的，如信用卡购物。 二、风险分析二、风险分析 1、攻击的类型：1）阻断攻击。2）截取攻击。3）篡改攻击。4）伪造攻击。 2、主动攻击与被动攻击的区分：窃听、监听都具有被动攻击的本性，攻击者的 目的是获取正在传输的信息，被动攻击包括传输报文内容的泄漏和通信流量分 析。主动攻击包含对数据流的某些修改，或者生成一个假的数据流。它可以分 成 4 类：1）伪装。2、回答（重放）。3）修改报文。4）拒

7、绝服务。 3、常见的篡改服务攻击有 3 种：1）改变。2）插入。3）删除。 4、拒绝服务攻击可分成以下 4 种：1）拒绝访问信息。2）拒绝访问应用。3） 拒绝访问系统。4）拒绝访问通信。 5、风险的概念：风险是构成安全基础的基本观念。风险是丢失需要保护的资产 的可能性。 威胁+漏洞=风险 6、风险测量必须识别出在受到攻击后该组织需要付出的代价。代价包括资金、 时间、资源、信誉及丢失生意等。 三、安全策略三、安全策略 1、系统管理程序：1）软件更新。2）漏洞扫描。3）策略检查。4）登录检查。 5）常规监控。 2、一个恰当的灾难恢复计划应考虑各种故障的级别：单个系统、数据中心、整 个系统。 灾难恢

8、复计划应考虑：1）单个系统或设备故障。2）数据中心事件。3）场地破 坏事件。4）灾难恢复计划的测试。 3、安全策略的生成步骤：1）确定重要的策略。2）确定可接受的行为。3）征 求建议。4）策略的开发。 四、网络信息安全服务四、网络信息安全服务 *1、机密服务包括：1）文件机密性。2）信息传输机密性。3）通信流机密性 。 *2、完整服务包括：1）文件完整性。2）信息传输完整性。 *3、可用服务包括：1）后备。2）在线恢复。3）灾难恢复。 4、网络环境下的身份鉴别：1）身份认证技术（常见的有口令技术和采用物理 形式的身份认证标记进行身份认证的鉴别技术）。2）身份认证协议（会话密钥 、共享密钥认证和

9、公钥认证。） 5、访问控制：访问控制是确定来访实体有否访问权以及实施访问权限的过程。 五、安全体系结构五、安全体系结构 1、可信系统体系结构概述：如果保护在硬件层实现，保护机制更简单，可提供 广泛的通用的保护。越是层次向上升，越是增加复杂性，而功能则更加专门和 细粒度。最高层也最复杂，因为它直接向用户提供广泛的功能和选项。功能和 安全复杂性增加，则越靠近用户。复杂性增加，则安全机制的级别越低。 *2、网络体系结构的观点（课本 P74） 3、加密机制。1）加密既能为数据提供机密性，也能为通信业务流信息提供机 密性，并且是其他安全机制中的一部分或对安全机制起补充作用。2）加密算法 可以是可逆的，也

10、可以是不可逆的。3）除了某些不可逆加密算法的情况外，加 密机制的存在便意味着要使用密钥管理机制。 4、大多数应用不要求在多个层加密，加密层的选取主要取决于下列几个因素： 1）如果要求全通信业务流机密性，那么选取物理层加密，或传输安全手段（如 适当的扩频技术）。2）如果要求细粒度保护（即对不同应用提供不同的密钥） ，和抗否认或选择字段保护，那么将选取表示层加密。3）如果希望实现所有客 户端系统通信的简单块保护，或希望有一个外部的加密设备（例如，为了给算 法和密钥加物理保护，或防止错误软件），那么将选取网络层加密。4）如果要 求带恢复的完整性，同时又具有细粒度保护，那么将选取传输层加密。5）对于

11、今后的实施，不推荐在数据链接层上加密。 6、数字签名机制的特点：1）签名过程使用签名者的私有信息作为密钥，或对 数据单元进行加密，或产生出该数据单元的一个密码校验值。2）验证过程使用 公开的规程与信息来决定该签名是否是用签名者的私有信息产生的。3）签名机 制的本质特征为该签名只有使用签名者的私有信息才能产生出来。因而，当该 签名得到验证后，它能在事后的任何时候向第三方（例如法官或仲裁人）证明 只有那个私有信息的唯一拥有者才能产生这个签名。 六、Internet 安全体系结构之一六、Internet 安全体系结构之一 1、局域网 LAN 的安全。防御方法：1）防火墙。2）特权区（privileg

12、edzones ）。3）LAN 连接。 2、无线网面临着一系列有线网没有的不安全风险，包括：1）分组嗅测（ packetsniffing）。2)服务集标识 SSID（theservicesetidentifier）信息。3) 假 冒 (inpersonation)。 4） 寄 生 者 （ parasites） 。 5） 直 接 安 全 漏 洞 （ directsecuritybreaches）。 3、风险缓解的方法：1)SSID 打标签。2）广播 SSID。3）无线放置。4）MAC 过 滤。5）WEP。6）其他密码系统。7）网络体系结构。 4、课本 P107 图 6-3CHAP 处理。 5、A

13、RP 和 RARP 的风险 课本 P110 图 6-4 作为 MitM 攻击的 ARP 受损。 6、所有的分段机制有两个主要风险：丢失分段和组装数据的容量。此外分段管 理的类型能导致丢失数据分段。 分段的风险：1）丢失分段攻击。2）最大的不分段大小。3）分段重组。 7、IP 风险：1）地址冲突。2）IP 拦截。3）回答攻击。4）分组风暴。5）分段 攻击。）6）转换通道。 七、Internet 安全体系结构之二七、Internet 安全体系结构之二 1、TCPDoS 攻击：1）SYN 攻击。2）RST 和 FIN 攻击。3）ICMP 攻击。4）LAND 攻 击。 *2、缓解对 TCP 攻击的方法

14、：1）改变系统框架。2）阻断攻击指向。3）识别网 络设备。4）状态分组校验。5）入侵检测系统（IDS）。6）入侵防御系统（IPS ）。 *3、UDP 攻击：1）非法的进入源。2）UDP 拦截。3）UDP 保持存活攻击。4） UDPSmurf 攻击。5）UDP 侦察。 4、DNS 风险：1）直接风险（无身份鉴别的响应、DNS 缓存受损、ID 盲目攻击、 破坏 DNS 分组）。2）技术风险（DNS 域拦截、DNS 服务器拦截、更新持续时间 、动态 DNS）。3）社会风险（相似的主机名、自动名字实现、社会工程、域更 新）。 #5、缓解风险的方法： 1）直接威胁缓解。基本的维护和网络分段能限制直接威胁

15、的影响。 1、补丁：DNS 服务器的增强版经常会发布，DNS 服务器和主机平台应定期打补 丁和维护。 2、内部和外部域分开：DNS 服务器应该是分开的。大的网络应考虑在内部网络 分段间分开设置服务器，以限制单个服务器破坏的影响，且能够平衡 DNS 负载 。 3、限制域或转换：域的转换限制于特定的主机，且由网络地址或硬件地址标识 。这 个方案对 MAC 和 IP 的伪装攻击是脆弱的，但对任意的主机请求域转换确实是有 用的。 4、鉴别的域转换：采用数字签名和鉴别域转换能减少来自域转换拦截和破坏的 影响。 5、有限的缓冲间隔：缓冲间隔减少至低于 DNS 回答规定的值，可以减少缓冲器 受损的损坏装口。

16、 6、拒绝不匹配的回答：假如缓冲 DNS 服务器接到多个具有不同值的回答，全部 缓冲器应刷新。虽然这会影响缓冲器性能，但它消除了长期缓冲器受损的风险 。 2）技术威胁的缓解。技术风险预防方法包括网络、主机和本地环境。 1、加固服务器：限制远程可访问进程的数量，就能限制潜在攻击的数量。加固 服务 器可降低来自技术攻击的威胁。 2、防火墙：在 DNS 服务器前放置硬件防火墙限制了远程攻击的数量。 3）侦察威胁的缓解。 1、限制提供 DNS 信息：这可以缓解攻击者侦察的威胁，虽然 DNS 不能完全做到 ，但可限制提供信息的类型和数量。 2、限制域转换：域的转换仅限于鉴别过的主机。虽然不能组织蛮力主机的查找 ，但 可组织侦察。 3、限制请求：限制 DNS 请求的数量可由任何单个网络地址完成。虽然不能防止 蛮力域监听，但是可设置障碍。 4、去除反向查找：假定反向查找不是必须的，那么去除它。这可限制蛮力域监 听的 影响。 5、分开内部和外部域：DNS 域服务器应该是分开的，以确保 LAN 的信息保持在 LAN。特别是内部主机名应该不允许外部可观察。 6、去除额外信息：不是直接为外