信息安全原理与应用

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1、DDOS,分布式拒绝服务攻击分布式拒绝服务(DDoS:Distributed Denial of Service)攻击指借助于客户/服务器技术,将多个计算机联合起来作为攻击平台,对一个或多个目标发动DoS攻击,从而成倍地提高拒绝服务攻击的威力。通常,攻击者使用一个偷窃帐号将DDoS主控程序安装在一个计算机上,在一个设定的时间主控程序将与大量代理程序通讯,代理程序已经被安装在Internet上的许多计算机上。代理程序收到指令时就发动攻击。利用客户/服务器技术,主控程序能在几秒钟内激活成百上千次代理程序的运行,ipsec,IPsec(InternetProtocolSecurity),是通过对IP

2、协议(互联网协议)的分组进行加密和认证来保护IP协议的网络传输协议族(一些相互关联的协议的集合)。IPsec由两大部分组成:(1)建立安全分组流的密钥交换协议;(2)保护分组流的协议。前者为互联网金钥交换(IKE)协议。后者包括加密分组流的封装安全载荷协议(ESP协议)或认证头协议(AH协议)协议,用于保证数据的机密性、来源可靠性(认证)、无连接的完整性并提供抗重播服务。,数字证书,是一个担保个人、计算机系统或组织的身份和密钥所有权的电子文档,它的格式必须符合CCITT X.509国际标准的规定数字证书可以解决公开密钥的认证问题,特洛伊木马,“特洛伊木马”(trojan horse)简称“木马

3、(wooden horse)”,如今黑客程序借用其名,有“一经潜入,后患无穷”之意。特洛伊木马没有复制能力,它的特点是伪装成一个实用工具或者一个可爱的游戏,诱使用户将其安装在PC或者服务器上。,防火墙,防火墙限制地址和端口访问验证和加固网络协议(百度)所谓防火墙指的是一个由软件和硬件设备组合而成、在内部网和外部网之间、专用网与公共网之间的界面上构造的保护屏障.是一种获取安全性方法的形象说法,它是一种计算机硬件和软件的结合,使Internet与Intranet之间建立起一个安全网关(Security Gateway),从而保护内部网免受非法用户的侵入,防火墙主要由服务访问规则、验证工具、包过滤和

4、应用网关4个部分组成,防火墙就是一个位于计算机和它所连接的网络之间的软件或硬件。该计算机流入流出的所有网络通信和数据包均要经过此防火墙。在网络中,所谓“防火墙”,是指一种将内部网和公众访问网(如Internet)分开的方法,它实际上是一种隔离技术。防火墙是在两个网络通讯时执行的一种访问控制尺度,它能允许你“同意”的人和数据进入你的网络,同时将你“不同意”的人和数据拒之门外,最大限度地阻止网络中的黑客来访问你的网络。换句话说,如果不通过防火墙,公司内部的人就无法访问Internet,Internet上的人也无法和公司内部的人进行通信。,僵尸网络,通过各种手段在大量计算机中植入特定的恶意程序,使控

5、制者能够通过相对集中的若干计算机直接向大量计算机发送指令的攻击网络。攻击者通常利用这样大规模的僵尸网络实施各种其他攻击活动。,Ethereal,Ethereal (Ethereal:A Network Packet Sniffing Tool)是当前较为流行的一种计算机网络调试和数据包嗅探软件。Ethereal 基本类似于tcpdump,但Ethereal 还具有设计完美的GUI和众多分类信息及过滤选项。用户通过 Ethereal,同时将网卡插入混合模式,可以查看到网络中发送的所有通信流量。 Ethereal 应用于故障修复、分析、软件和协议开发以及教育领域。它具有用户对协议分析器所期望的所有

6、标准特征,并具有其它同类产品所不具备的有关特征。,3DES,3DES(或称为Triple DES)是三重数据加密算法(TDEA,Triple Data Encryption Algorithm)块密码的通称。它相当于是对每个数据块应用三次DES加密算法。由于计算机运算能力的增强,原版DES密码的密钥长度变得容易被暴力破解;3DES即是设计用来提供一种相对简单的方法,即通过增加DES的密钥长度来避免类似的攻击,而不是设计一种全新的块密码算法。,3DES,使用三个不同的56bit(168bit)密钥对一个64bit的报文块加密三次安全性高,X-Scan,采用多线程方式对指定IP地址段(或单机)进行

7、安全漏洞检测,支持插件功能。扫描内容包括:远程服务类型、操作系统类型及版本,各种弱口令漏洞、后门、应用服务漏洞、网络设备漏洞、拒绝服务漏洞等二十几个大类。对于多数已知漏洞,我们给出了相应的漏洞描述、解决方案及详细描述链接,其它漏洞资料正在进一步整理完善中,您也可以通过本站的“安全文摘”和“安全漏洞”栏目查阅相关说明。,RSA,见RSA.ppt,用IE浏览器访问网站时所涉及的协议类型有哪些?说明其访问过程。,应用层HTTP(80)、DNS(53)传输层TCP网络层IP先用DNS服务获得的IP,再用http协议访问该IP。其他都是你的IE、网卡、路由器、百度服务器做的工作。,简述ARP欺骗的原理与

8、防范方法,ARP欺骗分为二种,一种是对路由器ARP表的欺骗;另一种是对内网PC的网关欺骗。第一种ARP欺骗的原理是截获网关数据。它通知路由器一系列错误的内网MAC地址,并按照一定的频率不断进行,使真实的地址信息无法通过更新保存在路由器中,结果路由器的所有数据只能发送给错误的MAC地址,造成正常PC无法收到信息。第二种ARP欺骗的原理是伪造网关。它的原理是建立假网关,让被它欺骗的PC向假网关发数据,而不是通过正常的路由器途径上网。在PC看来,就是上不了网了,“网络掉线了”。一般来说,ARP欺骗攻击的后果非常严重,大多数情况下会造成大面积掉线。继续追问:来份能上考卷的答案啊补充回答:ARP攻击主要

9、是存在于局域网网络中,局域网中若有一个人感染ARP木马,则感染该ARP木马的系统将会试图通过“ARP欺骗”手段截获所在网络内其它计算机的通信信息,并因此造成网内其它计算机的通信故障。补充回答:ARP攻击就是通过伪造IP地址和MAC地址实现ARP欺骗,能够在网络中产生大量的ARP通信量使网络阻塞,攻击者只要持续不断的发出伪造的ARP响应包就能更改目标主机ARP缓存中的IP-MAC条目,造成网络中断或中间人攻击。补充回答:目前对于ARP攻击防护问题出现最多是绑定IP和MAC和使用ARP防护软件,使用具有ARP防护功能的路由器。,防火墙实现,Firewall,防火墙实质:部署于网络边界,执行安全规则

10、控制进出网络的数据。技术基础:包过滤技术应用网关技术状态检测其他功能、网关、负载均衡,简述TCP会话劫持的原理,所谓会话: 就是两台主机之间的一次通讯。例如你Telnet到某台主机,这就是一次Telnet会话;你浏览某个网站,这就是一次HTTP会话。会话劫持(Session Hijack): 就是结合了嗅探以及欺骗技术在内的攻击手段。例如,在一次正常的会话过程当中,攻击者作为第三方参与到其中,他可以在正常数据包中插入恶意数据,也可以在双方的会话当中进行监听,甚至可以是代替某一方主机接管会话。,根据TCP/IP中的规定,使用TCP协议进行通讯需要提供两段序列号,TCP协议使用这两段序列号确保连接

11、同步以及安全通讯,系统的TCP/IP协议栈依据时间或线性的产生这些值。在通讯过程中,双方的序列号是相互依赖的,如果攻击者直接进行会话劫持,结果肯定是失败的。因为会话双方“不认识”攻击者,攻击者不能提供合法的序列号;所以,会话劫持的关键是预测正确的序列号,攻击者可以采取嗅探技术获得这些信息。,蠕虫的传播特点,蠕虫病毒 - 传播途径 蠕虫病毒蠕虫一般不采取利用pe格式插入文件的方法,而是复制自身在互联网环境下进行传播,病毒的传染能力主要是针对计算机内的文件系统而言,而蠕虫病毒的传染目标是互联网内的所有计算机.局域网条件下的共享文件夹,电子邮件email,网络中的恶意网页,大量存在着漏洞的服务器等都

12、成为蠕虫传播的良好途径。网络的发展也使得蠕虫病毒可以在几个小时内蔓延全球!而且蠕虫的主动攻击性和突然爆发性将使得人们手足无策!凡能够引起计算机故障,破坏计算机数据的程序统称为计算机病毒。,基于角色的访问控制机制(RBAC)的最大优势在于其对授权管理的支持。常见的自主型访问控制和强制性访问控制方法都是由主体和访问权限直接发生联系,根据主体/客体的所属关系或主体/客体的安全级来决定主体是否具有对客体的访问权。但是,处于全球网络环境中的计算机或软件系统的访问用户往往种类繁多、数量巨大且动态变化,这使得采用传统的访问控制方法进行安全管理变得非常困难。RBAC 方法引入了角色这个中介,安全管理人员根据需

13、要定义各种角色,并设定合适的访问权限,而用户根据其责任和资历再被指派为不同的角色。,SYN FLOOD 攻击的原理,并解释防火墙可以基于什么机制对服务器提供保护以降低其遭受SYN FLOOD攻击的风险,SYN Flood是当前最流行的DoS(拒绝服务攻击)与DDoS(分布式拒绝服务攻击)的方式之一,这是一种利用TCP协议缺陷,发送大量伪造的TCP连接请求,从而使得被攻击方资源耗尽(CPU满负荷或内存不足)的攻击方式 问题就出在TCP连接的三次握手中,假设一个用户向服务器发送了SYN报文后突然死机或掉线,那么服务器在发出SYN+ACK应答报文后是无法收到客户端的ACK报文的(第三次握手无法完成)

14、,这种情况下服务器端一般会重试(再次发送SYN+ACK给客户端)并等待一段时间后丢弃这个未完成的连接,这段时间的长度我们称为SYN Timeout,一般来说这个时间是分钟的数量级(大约为30秒-2分钟);一个用户出现异常导致服务器的一个线程等待1分钟并不是什么很大的问题,但如果有一个恶意的攻击者大量模拟这种情况,服务器端将为了维护一个非常大的半连接列表而消耗非常多的资源-数以万计的半连接,即使是简单的保存并遍历也会消耗非常多的CPU时间和内存,何况还要不断对这个列表中的IP进行SYN+ACK的重试。实际上如果服务器的TCP/IP栈不够强大,最后的结果往往是堆栈溢出崩溃-即使服务器端的系统足够强

15、大,服务器端也将忙于处理攻击者伪造的TCP连接请求而无暇理睬客户的正常请求(毕竟客户端的正常请求比率非常之小),此时从正常客户的角度看来,服务器失去响应,这种情况我们称作:服务器端受到了SYN Flood攻击(SYN洪水攻击)。,对于防火墙来说,防御SYN Flood攻击的方法取决于防火墙工作的基本原理,一般说来,防火墙可以工作在TCP层之上或IP层之下,工作在TCP层之上的防火墙称为网关型防火墙,网关型防火墙与服务器、客户机之间的关系如下图所示:外部TCP连接内部TCP连接客户机 =防火墙 =服务器如上图所示,客户机与服务器之间并没有真正的TCP连接,客户机与服务器之间的所有数据交换都是通过

16、防火墙代理的,外部的DNS解析也同样指向防火墙,所以如果网站被攻击,真正受到攻击的是防火墙,这种防火墙的优点是稳定性好,抗打击能力强,但是因为所有的TCP报文都需要经过防火墙转发,所以效率比较低由于客户机并不直接与服务器建立连接,在TCP连接没有完成时防火墙不会去向后台的服务器建立新的TCP连接,所以攻击者无法越过防火墙直接攻击后台服务器,只要防火墙本身做的足够强壮,这种架构可以抵抗相当强度的SYN Flood攻击。但是由于防火墙实际建立的TCP连接数为用户连接数的两倍(防火墙两端都需要建立TCP连接),同时又代理了所有的来自客户端的TCP请求和数据传送,在系统访问量较大时,防火墙自身的负荷会

17、比较高,所以这种架构并不能适用于大型网站。(我感觉,对于这样的防火墙架构,使用TCP_STATE攻击估计会相当有效:)工作在IP层或IP层之下的防火墙(路由型防火墙)工作原理有所不同,它与服务器、客户机的关系如下图所示:防火墙 数据包修改转发客户机=|=服务器TCP连接客户机直接与服务器进行TCP连接,防火墙起的是路由器的作用,它截获所有通过的包并进行过滤,通过过滤的包被转发给服务器,外部的DNS解析也直接指向服务器,这种防火墙的优点是效率高,可以适应100Mbps-1Gbps的流量,但是这种防火墙如果配置不当,不仅可以让攻击者越过防火墙直接攻击内部服务器,甚至有可能放大攻击的强度,导致整个系统崩溃。在这两种基本模型之外,有一种新的防火墙模型,我个人认为还是比较巧妙的,它集中了两种防火墙的优势,这种防火墙的工作原理如下所示:第一阶段,客户机请求与防火墙建立连接:SYN SYN+ACK ACK客户机- 防火墙 = 防火墙- 客户机 = 客户机- 防火墙第二阶段,防火墙伪装成客户机与后台的服务器建立连接防火墙服务器TCP连接第三阶段,之后所有从客户机来的TCP报文防火墙都直接转发给后台的服务器防火墙转发客户机服务器 TCP连接这种结构吸取了上两种防火墙的优点,既能完全控制所有的SYN报文,又不需要对所有的TCP数据报文进行代理,是一种两全其美的方法。,

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