WEB的安全性

《WEB的安全性》由会员分享，可在线阅读，更多相关《WEB的安全性（60页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、第11章 WEB的安全性 1WEB的安全性问题 在当前最主要的网络服务中，采用基于HTTP协议的WEB技术来实现 已成为一种普遍的趋势。很多企业和机构甚至个人都通过WEB站点向 Internet发布信息，由于WEB浏览器通常都具有良好的图形用户界面 ，并且集成了对多种应用的支持；java等技术的引入使得WEB具有了 更强的交互性来支持各种网络应用，因此目前绝大多数网络服务都倾 向于采用WEB的方式来向用户提供服务。因此可以说WEB已经成为 Internet上最重要的应用。 WEB的安全性问题的原因。 HTTP协议的安全性是非常脆弱的； 服务实现上的复杂性系统的配置和管理趋于复杂化 ，导致许多的

2、 安全隐患； WEB最终用户常常是未经训练或不了解系统安全细节的用户。 2WEB安全威胁 威胁的位置 (1)对WEB服务器的攻击；(2)对WEB浏览器的攻击；(3)对浏览器与服务器间通信流量的攻击。 计算机系统的安全 性来保障网络安全协议来 保障3WEB技术所面临的安全威胁 威胁的后果 (1)对信息完整性的攻击:试图修改用户数据;利用特洛伊木马攻 击客户浏览器;修改传输中的报文通信量 (2)对信息保密性的攻击:网络窃听数据信息；网络窃取网络配置 信息 (3)拒绝服务攻击:目标阻止受攻击者访问特定资源；目的是合法 用户使用网络资源 (4)对身份认证攻击:假冒合法用户获取服务权限；假冒服务器欺 骗

3、用户 4Web安全性威胁与对策5保证Web应用安全 首先需要保证服务器系统和客户工作站系统安全，因为系统 安全是整个应用安全保障的基础。 在此基础上，Web应用的安全性实现主要依赖于应用协议的 安全性和网络通信的安全性。 应用协议安全性问题在协议的设计和实现中体现。 网络通信的安全性需要一些安全通信协议和机制来保护网络 中的通信流量。 安全通信协议是附加在TCP/IP协议栈中的一系列安全机制 。6TCP/IP协议栈中的安全机制 7网络层IP 安全性(IPSec)提供了一种网络层的安全性。使用IPSec的优点在于对于最 终用户和应用程序来说，这层安全机制是透明的，而且能 够提供一种通用的解决方法

4、，它不影响应用的具体实现和 修改。IPSec可以保证通过IP层的数据的安全性，同时它还 具有过滤功能，只有符合条件信息流才能通过。8传输层 SSL / TLSSSL:安全套接字层;TLS:Internet传输层安全在该层上安全性的实现可以有两种方法(1)将SSL/TLS看作 基本协议栈中的组成部分，向应用提供透明的安全传输服 务;(2)直接将SSL嵌入到应用软件中，如Netscape和IE9将与应用有关的安全服务直接嵌入到特定的应用程序中。 这种方式支持特定的应用程序专门定制特定的安全服务。 如电子安全交易(SET)应用层S/MIME,PGP,SET,Kerberos10安全套接字层（SSL）

5、 Secure socket layer,是Netscape提出的。 TLS（Transport Layer Security） 1.0 （RFC 2246）可 看成是SSLv3.l，它们非常接近，并且与SSLv3兼容。 设计目标是在TCP基础上提供一种可靠的端到端的安全 服务，其服务对象一般是WEB应用。 传输层的安全协议。11SSL的体系结构 在SSL的体系结构中包含两个协议子层，其中底层是SSL 记录协议，高层是SSL握手协议层12SSL记录协议层(1)SSL Record Protocol layer。(2)为高层协议提供基本的安全服务。SSL记录协议针对 HTTP协议进行了特别的设计

6、，使得超文本的传输能够在 SSL上运行。(3)记录层协议封装各种高层协议。 (4)具体实施压缩解压缩、加密解密、计算和校验MAC等与 安全有关的操作。 13SSL握手协议层 SSL HandShake Protocol layer。 包括：SSL握手协议（SSL HandShake Protocol）；SSL密码参数修改协议（SSL Change Cipher Spec Protocol）；应用数据协议（Application Data Protocol）；SSL告警协议（SSL Alert Protocol）。 这些协议用于SSL管理信息的交换，允许应用协议传送数 据之前相互验证，协商加密算

7、法和生成密钥等。14SSL的两个重要概念1、SSL连接（connection)(1) 连接一个点对点的关系，用于实现某种类型的服务数据 的传输； (2)SSL的连接是点对点的关系； (3)连接是暂时的，每一个连接一定和某一个会话关联。 2、SSL会话（session） (1)一个SSL会话是客户与服务器之间的一个关联关系; (2)会话由Handshake Protocol握手协议来创建。会话定义 了一组可供多个连接共享的加密安全参数； (3)会话用以避免为每一个连接提供新的安全参数所需昂贵 的谈判代价。理论上，在多个交互的实体之 间可能存在多个同时的对话， 但实际上不使用这个特性15SSL的会

8、话状态SSL中利用“会话话状态态”来表示通信双方通过过握手协议协协议协 商确定一组组安全参数集合。按照参数是否启用分为为两种:(1)待决状态态（pending state），它包含了当前握手协议协议 协协商好的压缩压缩 、加密和MAC的算法，以及加解密的密钥钥等 参数。(2)当前操作状态态（current operating state），它包含了 当前SSL纪录层协议纪录层协议 正在使用的压缩压缩 、加密和MAC的算法 ，以及加解密的密钥钥等参数。待用状态态和当前操作状态态又分别别可以分为为”读读状态态”和 ”写状态态”，分别别表示有关读读操作(接受)和写操作(发发 送)中使用的参数。 16

9、SSL的会话状态的参数(1)会话标识话标识 符: 服务务器选择选择 的一个任意字节节序列，用以标标 识识一个活动动的或可激活的会话话状态态。(2)对对方的证书证书 : 会话对话对 方的X.509.v3证书证书 。该该参数可为为空 。(3)压缩压缩 算法: 加密前进进行压缩压缩 数据的算法。(4)加密规约规约 : 指明数据体加密的算法（无，或DES等）以及散 列算法（如MD5或SHA-1）用以计计算MAC。还还包括其他参数， 如散列长长度。(5)主密值值: 一个48字节长节长 的秘密值值，由client与server 共 享。(6)可重新开始的标标志:用于指示会话话是否可以用于初始化新的 连连接

10、。 17SSL 记录协议 SSL 记录协议为SSL连接提供两种服务 保密性。利用握手协议所定义的共享密钥对SSL净荷（ payload）加密 。 完整性。利用握手协议所定义的共享的MAC密值来生 成报文的鉴别码（MAC）。 18SSL工作过程和SSL记录格式 19SSL工作过程 发送方的工作过程 从上层接收要发送的数 据（包括各种消息和数 据）； 对信息进行分段，分成 若干记录； 使用指定的压缩算法进 行数据压缩 （可选）； 使用指定的MAC算法生 成MAC； 使用指定的加密算法进 行数据加密； 发送数据。 接收方的工作过程 接收数据； 使用指定的解密算法解 密数据； 使用指定的MAC算法校

11、验MAC； 使用压缩算法对数据解 压缩（在需要时进行） ； 将记录进行数据重组； 将数据发送给高层。20SSL握手协议层 (1) 加密规约修改协议 加密规约修改协议是一个位于SSL记录协议之上的协议，它使用了 SSL记录协议所提供的服务。仅定义了一个由单个字节“1”构成的消 息报文； 该消息的目的使”待决状态”中的安全参数复制到”当前操作状态”中 。改变连接中所用的加密规约 。 报警协议 用于将SSL有关的报警传送给对方实体； 报警协议的消息报文由两个字节组成。第一个字节说明报警的级别，协议定 义了警告性报警和致命性报警，用1、2表示。报警级别不同，SSL采取的处理 措施也不同 Level =

12、 1(warning), 2(fatal),SSL将立即关闭本连接，本会话的其它连接可以继续，但 不能创建新连接。 Alert = 具体警告编码；如：(均为fatal的警告内容） unexpected_message bad_record_mac21SSL握手协议层 （2） 握手协议（SSL Handshake Protocol）是SSL中最复杂的 一个部分。 其功能是使服务器和客户能够相互鉴别对方的身份，并且 协商一系列安全参数。 这些安全参数包括用于加密和MAC算法，以及用于在SSL 记录中保护发送数据的加密密钥。任何应用程序在传输数 据之前，必须使用握手协议来进行协商。 22SSL握手协

13、议的消息格式 消息包括三个字段 “消息的类型”说明本次握手消息的类型 “长度”以字节为单位的报文长度 “内容”该消息报文有关的参数23握手协议定义的消息类型(1)24握手协议定义的消息类型(2)25握手协议的协议过程26握手协议过程（1） 第一阶段 安全能力的建立(1) 客户 服务器 ：client_hello。(2) 服务器 客户 ：server_hello。第一个阶段用于开始逻辑连接，并且建立与该连接关联的安全能力。这 个过程是由客户发起的 第二阶段 服务器认证和密钥交换(1) 服务器 客户 ：server_certificate。(2) 服务器 客户 ：server_key_exchan

14、ge。(3) 服务器 客户 ：certificate_request。(4) 服务器 客户 ：server_hello_done。用于对服务器的认证和服务器密钥的交换。如果客户要求认证服务器， 那么服务器需要在这个阶段的开始，向客户发送自己的证书。27握手协议过程（2） 第三阶段 客户认证和密钥交换(1) 客户 服务器 ：client_certificate。(2) 客户 服务器 ：client_key_exchange。(3) 客户 服务器 ：certificate_verify。客户收到服务器的server-hello-done消息后，就可以验证服务器是 否提供了合法的证书，检查服务器提供

15、的参数是否可以接受。如果这 些条件都满足，客户就可向服务器发送响应。 第四阶段 结束阶段(1) 客户 服务器 ：change_cipher_spec。(2) 客户 服务器 ：finished。(3) 服务器 客户 ：change_cipher_spec。(4) 服务器 客户 ：finished。用于结束握手过程28安全电子交易 (SET) Security Electronic Transaction是一个用于保护 Internet上信用卡交易的加密和安全归约。 是由世界上两大信用卡商Visa和Master Card于1997年5月 联合制定的实现网上信用卡交易的模型和规范。 主要是为了解决用

16、户、商家和银行之间通过信用卡支付的 交易而设计的，以保证支付信息的机密和支付过程的完整 。 SET规范，是一种为基于信用卡而进行的电子交易提供安 全措施的规则；是一种能广泛应用于Internet上的安全电 子付款协议。是一个安全协议的集合。 SET中的核心技术包括公开密钥加密、数字签名、电子信 封、电子安全证书等。 29SET的设计目标根据商业需求而设计开发的： 为支付/订购信息提供机密性。加密 通信信息的完整性。 数字签名 验证持卡者是否是信用卡账户的合法用户。(数字签名、证 书) 持卡用户需要确认能与之进行安全交易的商家的身份。 ( 数字签名、证书) 采用最好的安全策略和系统设计技术来保护电子商务交易 中的所有合法方。(加密、协议规约) 安全性应不依赖于传运输层安全机制，但又可以充分利用 传输层的安全服务。 (独立) 协议应该独立