网络管理与安全技术ppt课件 93页PPT

安全套接字层SSL是由Netscape设计的，目前有 SSLv 3。
SSL协议主要由SSL记录协议和SSL握手协议两部 分组成。其结构如下：
SSL
SSL更改密码 SSL
握手协议 说明协议
警示协议 HTTP
SSL记录协议
TCP
IP
SSL协议栈
6.1.5协议规范
1. SSL记录协议 SSL记录协议可为SSL连接提供保密性业务和消
息完整性业务。 保密性业务是通信双方通过握手协议建立一个共
享的密钥，用于对SSL负载的单钥加密。 消息完整性业务是通过握手协议建立一个用于计
算MAC（消息完整性认证）的共享密钥。
6.1.5协议规范
2. SSL握手协议 握手协议用于服务器和客户机之间的相互认证及协
商加密算法、MAC算法和密钥，它的执行是在发送 应用数据以前。
6.2 加密技术
6.2.1 对称加密
在对称加密方法中，用于加密和解密的密钥是相同 的，接收者和发送者使用相同的密钥，即一个秘密 密钥。
双方必须小心翼翼地保护密钥，不让外人得知。密 钥的最初传输是非常重要的。
如果密钥被他人截获，那么保密的信息就不再受到 保护了。
6.2.1对称加密
对称加密示意图
B接收到经过加密的消息之后，用其自己的私钥加 以解密获取原始信息。
在传输的过程中，任何想窃取信息的人因为没有B 的私钥而无法获取信息。
尽管公钥和私钥是相关的，但要想从公钥确定私钥 还是极端困难的。
6.2.2非对称加密
优点：由于公钥是公开的，而私钥则由用户自己保 存，所以对于非对称密钥来说，其密钥管理相对比 较简单。
Foundation）宣布，他们的一台专用解密机，用56 小时破译了56位密钥的DES。
• 美 国 国 家 标 准 和 技 术 协 会 又 制 定 了 AES
（Advanced Encryption Standard）这一新的加密标 准。
• DES对于推动密码理论的发展和应用起了重大的
作用。
6.2.2 非对称加密
全的业务流，而在LAN内则可以不必进行安全性处 理。 IPSec用于防火墙可防止用IP的业务流绕过防火墙。 IPSec位于网络层，对于应用程序来说是透明的。无 需修改用户或服务器所使用的软件。
6.1 网络层安全协议体系—IPSec
IP层的安全问题涉及了认证、保密和密钥管理三个 领域。其安全性应达到：
即将信息加密成64位的数据。
• RC4是由Rivest 在1987年开发的，是一种流式的密
文，即实时的把信息加密成一个整体，密钥的长 度也是可变的。在美国密钥长度是128位，向外出 口 时 密 钥 长 度 限 制 到 40位 ， Lotus Notes, Oracle Secure SQL都使用RC4的算法。
非对称密钥加密在加密的过程中使用相互关联的一 对密钥，一个归发送者，一个归接收者。
密钥对中的一个必须保持秘密状态，称为私钥；另 一个则被广泛发布，称为公钥。这一组密钥中的一 个用于加密，另一个用于解密。
6.2.2非对称加密
非对称加密示意图
非对称加密示意图
6.2.2非对称加密
例如，用户A要向用户B发送一条消息，A就必须用 B的公钥对信息进行加密，然后再发送。
用协议能透明地建立在SSL之上。 SSL协议在应用层协议通信之前就已经完成加密
算法、通信密钥的协商以及服务器认证工作。
6.1.4 Web安全性方法
保护Web安全性的方法有多种，这些方法所提供的
安全业务和使用机制都彼此类似，所不同之处在于
它们各自的应用范围和在TCP/IP协议栈中的相对位
置。
IPSec的实现还需要维护两个数据库： • 安全关联数据库SAD • 安全策略数据库SPD 通信双方如果要用IPSec建立一条安全的传输通路 ，需要事先协商好将要采用的安全策略，包括使 用的算法、密钥及密钥的生存期等。SA就是能在 其协商的基础上为数据传输提供某种IPSec安全保 障的一个简单连接。（可以是AH或ESP） SA的组合方式有：传输模式和隧道模式
传输层安全实现 将SSL或TLS作为TCP基本协议组的一部分，因此对应 用程序来说是透明的。还可将SSL嵌套在特定的数据 包中（如IE等大多数Web服务器都装有SSL）。
应用层安全实现 对特定应用程序来说，其安全业务可在应用程序内部实 现，这种方法的优点是安全业务可按应用程序的特定 需要来定制。
பைடு நூலகம்
6.1.5 协议规范
• 由于封装了原数据报，新数据报的源地址和目标 地址都与原数据报不同，从而增加了安全性。
认证的 加密的
新IP报头 ESP报头 原IP报头 数据 ESP报尾 ESP认证数据
6 .1.3 IPSec服务与应用
1. SA的组合方式 一个SA能够实现AH协议或ESP协议，但却不能同
时实现这两种协议。 当要求在主机间和网关间都实现IPSec业务时，就要
网络管理与安全技术
第6章 网络安全技术
6.1安全通信协议 6.2加密技术 6.3认证机制 6.4 VPN技术 6.5 网络病毒防治技术
第6章安全通信协议
6.1 网络层安全协议体系—IPSec IPSec—IP Security 6.1.1 IPSec的作用
IPSec通过在IP层对所有业务流加密和认证，保 证了所有分布式应用程序的安全性。 企业可在公网上建立自己的虚拟专用网。 配有IPSec系统的用户，通过ISP获取安全访问。 IPSec既可用于建立内部网安全连接也可用于外 部网的安全连接。 IPSec可增加已有的安全协议的安全性。
S/MIME PGP SET
HTTP FTP SMTP
Kerberos
SMTP HTTP
TCP
UDP
TCP
IP/IPSec
IP
网络层
HTTP FTP SMTP SSLorTLS TCP IP 传输层
应用层
6.1.4 Web安全性方法
网络层安全实现 利用IPSec提供Web的安全性，其优点是对终端用户 和应用程序是透明的，且为Web安全提供一般目的的 解决方法。
但是改变密码并及时通知其他用户的过程是相当 困难的。而且攻击者还可以通过字典程序来破译 对称密钥。
6.2.1对称加密
3. 数据加密标准 • DES--最著名的对称加密技术，是IBM于70年代
为国家标准局研制的数据加密标准。
• DES采用64位长的密钥（包括8个校验位，密钥
长度为56位），能将原文的若干个64位块变换成 加密的若干个64位代码块。
缺点：因为复杂的加密算法，使得非对称密钥加密 速度较慢，即使一个很简单的非对称加密也是很费 时间的。
6.2.3 单向加密（Hash encryption）
• 单向加密包括一个含有哈希函数的哈希表，由这
个表确定用来加密的十六位进制数。
• 使用单向加密对信息加密，在理论上加以解密是
不可能的。
• HASH加密用于不想对信息解读或读取而只需证
Payload),即加密与认证协议。 ESP又分为仅加密和加密与认证结合两种情况。
6.1.2 IPSec体系结构
体系
封装安全负载ESP
验证头AH
加密算法
验证算法
解释域DOI 密钥管理
策略
6.1.2 IPSec体系结构
体系：定义IPSec技术的机制； ESP：用其进行包加密的报文格式和一般性问题； AH：用其进行包认证的报文包格式和一般性问题 加密算法：描述将各种不同加密算法用于ESP的文
•如果SA的两个端点中至少有一个安全网关，则 AH或ESP的使用模式必须是隧道模式。
6 .1.4 传输层安全协议SSL
6.1.4 SSL协议概述 安全套接层协议SSL是在Internet上提供一种保
证私密性的安全协议。 C/S通信中，可始终对服务器和客户进行认证。 SSL协议要求建立在可靠的TCP之上，高层的应
SA是 IP认证和保密机制中最关键的概念。 一个关联就是发送与接收者之间的一个单向关
系。 如果需要一个对等关系，即双向安全交换，则
需要两个SA。 SA提供安全服务的方式是使用AH或ESP之一。 一个SA可由三个参数惟一地表示 <安全参数索引，目标IP地址，安全协议标识符>
1.安全关联（Security Associations）
6.2.1对称加密
2. 优点和缺点 • 对称加密的优点在于它的高速度和高强度。用该
加密方法可以一秒钟之内加密大量的信息。
• 为了使信息在网络上传输，用户必须找到一个安
全传递口令密钥的方法。如用户可以直接见面转 交密钥，若使用电子邮件则容易被窃取，影响保 密的效果。
• 定期改变密钥可改进对称密钥加密方法的安全性，
实信息的正确性。这种加密方式适用于签名文件。
6.2.3单向加密（Hash encryption）
例如，ATM自动取款机不需要解密用户的身份证号码， 可以对用户的身份证号码进行计算产生一个结果。 即磁条卡将用户的身份证号单向加密成一段 HASH值，一旦插卡，ATM机将计算用户信息的 HASH值并产生一个结果，然后再将其结果与用 户卡上的HASH值比较，以此进行认证。
认证的 加密的
原IP报头 ESP报头 TCP 数据 ESP报尾 ESP认证数据
2. AH和ESP的两种使用模式
2) 隧道模式
• 隧道模式用于对整个IP数据报的保护，即给原数 据报加一个新的报头（网关地址）。原数据报就 成为新数据报的负载。
• 原数据报在整个传送过程中就象在隧道中一样， 传送路径上的路由器都有无法看到原数据报的报 头。
档； 认证算法：描述将各种不同加密算法用于AH以及
ESP认证选项的文档； 密钥管理：描述密钥管理模式 DOI ：其他相关文档，如加密和认证算法标识及运