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1、信息安全工程师 笔记2016年8月9日初稿 2017年5月6日修改第一章 信息安全基础传统信息安全: 信息的秘密性，完整性，可用性。信息系统安全四个层次：设备安全，数据安全，内容安全，行为安全。设备安全：稳定性，可靠性，可用性。数据安全：秘密性，完整性，可用性。内容安全：政治上健康，符合国家法律，符合道德规范。行为安全：行为的秘密性，完整性，可控性。网络空间安全学科内涵：网络空间安全学科是研究信息获取，信息存储，信息传输和信息处理淋雨中信息安全保障问题的一门新兴学科。研究方向：密码学，网络安全，信息系统安全，信息内容安全，信息对抗。网络空间安全方法论：理论分析，逆向分析，实验验证，技术实现。信
2、息安全立法特点：没有形成一个完整性，实用性，针对性的完善的法律体系，不具开放性，缺乏兼容性，难以操作。计算机犯罪分类：1窃取和破坏计算机资产2未经批准使用计算机信息系统资源3批准或超越权限接收计算机服务4篡改或窃取计算机中保存的信息或文件5计算机信息系统装入欺骗性数据和记录6窃取或诈骗系统中的电子钱财法律规章:中华人民共和国网络安全法，中华人民共和国计算机信息系统安全保护条例，互联网络安全管理相关法律法规，商用密码和信息安全产品相关法律法规，计算机病毒防治相关管理办法，电子签名法，电子政务法。系统安全保护能力等级：1用户自主保护级。2系统审计保护级。3安全标记保护级。4结构化保护级。5访问验证
3、保护级涉密信息系统等级：秘密级，机密级，绝密级。网络隔离技术的安全要点：1具有高度的自身安全性。2确保网络之间是隔离的。3保证网间交换的只是应用数据。4对网间的访问进行严格的控制和检查。5在坚持隔离的前提下保证网络畅通和应用透明。网络安全监控功能：1全面的网络控制。2细粒度控制。3网络审计。4其他风险评估主要任务：1识别组织面临的各种风险。2评估风险概率和可能带来的负面影响。3确定组织承受风险能力。4确定风险降低和控制的优先等级。5推荐风险降低策略。风险评估过程：1确定资产。2脆弱性和威胁分析。3制定及评估控制措施4决策。5沟通与交流。6监督实施风险评估方法：1定量评估法。2定性评估法。3定性
4、与定量相结合的综合评估方法。评估过程：系统分解，构造判断矩阵，层次总排序。选择安全措施考虑以下因素：控制的易用性，用户透明度，未用户提供帮助，发挥控制功能，控制的相对强度，实现的功能类型。降低风险途径：避免风险，转移风险，减少威胁，减少脆弱性，减少威胁可能的影响，检测意外事件。=第二章 密码学基础与应用密码编制学：研究密码编制的科学 密码分析学：研究密码破译的科学密码学：密码编制学和密码分析学共同组成。 密码安全目标：保密性，完整性，可用性。密码体制组成：明文空间M，密文空间C，密钥空间K，加密算法E，解密算法DKd=Ke 称为单密钥密码体制，对称密码体制，传统密码体制。Ke公开，称为公开密钥
5、密码体制，公钥密码体制。密码分析攻击方法：穷举攻击，数学分析攻击，基于物理的攻击。攻击密码类型：仅知密文攻击，已知明文攻击，选择明文攻击，选择密文攻击。密码分为:绝对不可破译，计算上不可破译密码。古典密码：1置换密码，2代替密码 3 代数密码代替密码：加法密码，乘法密码，仿射密码古典密码破译方法：穷举分析，统计分析。DES密码：是一种分组密码，明文，密文，密钥的分组长度都是64位，面向二进制密码算法，能加密任何形式的计算机数据，对合运算，因而加密和解密共用同一算法。DES弱点和不足：密钥较短，存在弱密钥。3DES可以使用三个密钥，也可以使用两个密钥。RIJNDAEL轮函数三层：非线性层，线性混
6、合层，密钥加层。RIJNDAEL数据块长度和密钥长度都可变，最短密钥128位。RIJNDAEL算法能有效抵抗目前已知的攻击，如差分攻击，线性攻击，相关密钥攻击，插值攻击。分组密码工作模式：电子密码本模式，密码分组链接模式，输出反馈模式，密码反馈模式，CTR模式。Hash函数：报文摘要。Hash函数满足性质：单向性，抗弱碰撞性，抗强碰撞性。椭圆密码适用：航空，航天，卫星，智能卡应用。数字签名用途：确认，核准，生效，负责任。完善的数字签名满足：签名者事后不能抵赖自己的签名，任何其他人不能伪造签名，如果双方发生争执，能够在公正的仲裁者面前通过验证签名来确认真伪。数字签名体制包括：施加签名，验证签名。
7、认证：又称鉴别和确认，证实某事是否名副其实或者是否有效。认证和加密区别：加密用以确保数据的保密性，认证确保发送者和接收者的真实性及报文的完整性。认证系统常用参数：口令，表示服，密钥，信物，智能卡，指纹，视网纹。认证和数字签名区别：1认证给予收发双方共享保密数据来鉴别真实性，数字签名用于验证签名的数据是公开的。2认证允许双方互相验证正式性，不许第三方验证，而数字签名允许收发双方和第三方都能验证。3数字签名具有发送方不可抵赖，接收方不能伪造和具有在公证人前解决纠纷的能力，而认证则不一定具备。身份认证：口令认证，生物特征识别，报文认证改进口令验证机制：利用单向函数加密口令，利用数字签名方法验证口令，
8、口令的双向验证，一次性口令。好口令应具备：使用多种字符，足够长度，尽量随机，定期更换。报文内容认证验证码产生的方式：报文加密，消息认证码MAC，基于hash函数的消息认证码。密钥分级安全性：初级密钥，二级密钥，主密钥（高级密钥）。密钥存储形态：明文形态，密文形态，分量形态。第三章 网络安全基础网络协议：为进行网络中的数据交换而建立的规则，标准或约定。计算机网络体系结构：计算机网络的各层及其协议的集合。Internet路由协议：1RIP 路由信息协议，2OSPf 开放最短路径优先协议3BGP 外部网关协议，4IGMP Internet组管理协议。ARP地址解析协议 RARP反向地址解析协议 。I
9、CMP internet控制报文协议，分为差错报文，询问报文。BGP 外部网关路由协议，实现资质系统间无环路的域间路由。重传机制是保护正TCP可靠性的重要措施。控制拥塞方法：慢开始，拥塞避免，快重传，快恢复。连续收到三个重复ACK即可断定有分组丢失。UDP特点：发送数据前不需要建立连接，UDP主机不需要维持复杂的连接状态表UDP用户数据报只有8个字节的首部开销，网络出现拥塞不会使源主机发送速率降低，有利于实时应用。TCP的应用层协议：SMTP，TELNET，HTTP，FTPUDP的应用层协议：DNS，TFTP，RIP，BOOTP，DHCP，SNMP，NFS，voIP，IGMP域名不区分大小写，
10、完整域名不超过255字符。全世界有13个根域名服务器，名字为a到m，1个为主根服务器在美国，其余12个为辅根服务器，9个在美国，2个在欧洲，1个在日本。 DNS采用分区的办法来设置域名服务器。域名解析方式：递归查询，迭代查询。递归查询：首先向本地域名服务器请求，如果本地没有，他作为DNS客户向根域名服务器发出请求，依次完成。迭代查询：根域名服务器收到本地域名服务器其查询请求时，根据请求告诉本地域名服务器下一步应该去查询的顶级域名服务器IP，接着本地域名服务器到该顶级域名服务器进行查询，依次工作。邮件发送协议：SMTP 邮件接收协议：POP3、IMAP4 。PGP协议功能包括加密，鉴别，电子签名
11、和压缩等技术。保证了电子邮件的安全性，报文完整性和送达方鉴别。PEM协议是因特网的邮件加密建议标准。FTP文件传输协议，FTP是一个交互会话系统，FTP的客户和服务器之间建立两个TCP连接，一个控制连接，一个数据连接，控制连接在整个会话期间一直打开着，文件传输完毕后，数据连接关闭，但是控制连接不一定关闭。传输层使用TCP。FTP两种模式：标准模式，被动模式。TFTP简单文件传输协议，传输层使用UDP数据包，需要有自己的差错改正措施。P2P优势：非中心分散化，扩展性，健壮稳定性，资源共享，优化传播速度。NAT，IP转换功能，本地地址，全球地址转换。静态NAT分类：静态NAT，动态地址NAT，端口
12、地址转换PAT。动态方式：以地址池的方式。网络安全事件：信息泄露事件，网络故障事件，恶意代码事件，漏洞利用事件。中华人民共和国网络安全法：1用户不实名禁止提供服务，2阻断违法信息传播，3重大事件时候可限制网络，4出售公民个人信息最高10倍违法所得罚款。APT：一种以商业或者政治目的为前提的特定攻击，通过一系列具有针对性的攻击行为以获取重要信息，特别是针对国家重要的基础设施和单位开展攻击。APT三个阶段：攻击前准备，攻击入侵阶段，持续攻击阶段。APT五个步骤：情报收集，防线突破，通道建立，横向渗透，信息收集及外传。APT攻击特点：全球性，有组织，团体，敌对者，特定目标攻击，针对国家安全信息，重要
13、商业秘密等，攻击手段复杂，形式多样，结合0day，特种木马攻击，社工，攻击时间长，潜伏期长，多次渗透攻击，攻击特征弱，隐蔽，缺少样本数据，很难被检测。科研机构受APT攻击最多，其次是政府机构，能源企业第三。APT攻击发展趋势：持续以政治，经济，科研，军工等热点行业为目标。暗网：存储在网络数据库里，不能通过链接访问而需要通过动态网页技术访问的资源集合，不属于那些可以被搜索引擎索引的表面网络。网络三层：表层网络，深网，暗网。暗网威胁：泄露敏感信息，洗钱，贩卖违禁品，枪支，假币，伪造身份证等。信息安全：信息的完整性，可用性，保密性，可靠性。控制安全：身份认证，不可否认性，授权和访问控制。互联网安全问
14、题：1信息泄露，信息污染，信息不受控。2处于特殊目的的信息泄露，信息破坏，信息侵权和意识形态渗透，政治颠覆活动。3控制权分散问题导致信息安全问题变得广泛而复杂。4核心控制系统面临恶意攻击风险，包括通讯，动力控制网，金融系统，政府网站等等。我国网络安全问题突出：1计算机遭受病毒和破坏情况相当严重。2黑客活动形成重要威胁。3信息基础设施面临网络安全挑战。4网络政治颠覆活动频繁。制约我国网络安全的因素：1缺乏自主的计算机网络和软件核心技术。2安全意识淡薄是网络安全的瓶颈。3运行管理机制的缺陷和不足制约安全防范的力度。4缺乏制度化的防范机制。检测网络监听的手段：反应时间，DNS测试，利用ping监测，
15、利用ARP数据包进行监测。口令攻击类型：字典攻击，强行攻击，组合攻击。Email口令破解：利用邮件服务器操作系统漏洞，利用邮件服务器本身漏洞，在邮件的传输过程中窃听。对服务器实施拒绝攻击两种方式：1服务器的缓冲区满，不接收新的请求。2使用IP欺骗，破事服务器把合法用户的连接复位，影响合法用户链接。拒绝服务攻击类型：消耗资源，破坏或更改配置信息，物理破坏或改变网络部件，利用服务程序中的处理错误使服务失败。服务端口攻击：同步风暴（SYNFlooding），Smurf攻击，利用处理程序错误的拒绝服务攻击。同步风暴攻击特点：针对TCP/IP协议的薄弱环节进行攻击，发动攻击时，只要很少的数据流量就可以产生显著的效果，攻击来源无法定位，在服务端无法区分TCP链接请求合法性。同步风暴应对：优化系统配置，优化路由器配置，完善基础设施，使用防火墙，主动监视。Smurf攻击：结合了IP欺骗和ICM
