CISP0201密码学基础_v3.0
信息安全中的密码学基础
信息安全中的密码学基础随着信息时代的到来,信息安全成为了我们最为关注的一项问题。
保护个人隐私、商业机密和国家安全都离不开信息安全的保护。
其中,密码学作为信息安全的一项重要技术,已经被广泛应用于各个领域,成为了我们在网络世界中保护信息安全的有力工具。
一、密码学的定义密码学,又称为加密学,是一门研究信息安全保护的学科。
它利用数学和计算机科学等技术,设计出一些算法和协议,实现对信息的保密性、完整性和可用性的保障。
主要目的是为了防止信息在传递过程中被窃取、篡改和伪造。
二、密码学的基本概念1. 明文和密文明文是指未经加密处理的原始信息,密文是指通过加密算法处理后的不可读信息。
在信息传递过程中,明文需要被加密为密文,在接收方处再进行解密操作,才能得到原始数据。
2. 密钥加密算法中的密钥是进行加密和解密的重要参数。
密钥分为对称密钥和非对称密钥。
对称密钥是指加密和解密使用的密钥相同,也称为单密钥加密。
如DES算法。
非对称密钥是加密和解密使用的密钥不同,也称为双密钥加密。
如RSA算法。
3. 加密算法加密算法是密码学的核心,其作用是将明文转化为密文,保护信息的安全性。
常用的加密算法有对称加密算法和非对称加密算法。
对称加密算法主要有DES、AES算法等,非对称加密算法主要有RSA、DSA算法等。
三、常用加密算法介绍1. DES算法DES算法是一种对称密钥加密算法,已被广泛应用于网络安全领域。
DES算法采用以64位为块长度的分组加密,密钥长度为56位,加密过程中采用了复杂的置换和替代操作,生成密文时还会进行数据填充。
虽然DES算法的加密速度快,但是由于密钥长度较短以及存在密钥破解风险,已不再被广泛使用。
2. AES算法AES算法是一种对称密钥加密算法,是目前最为流行的一种加密算法。
AES算法采用128位块长度、128位、192位或256位的密钥长度,加密过程中采用了轮函数,可以保证加密强度。
AES 算法的优点是加密速度快、加密强度高、应用广泛。
密码基础知识
密码基础知识密码学是一门研究如何保护信息安全,实现信息隐蔽与伪装的学科。
它涉及到许多基础知识,以下是一些主要的概念:密码学基本概念:密码学是研究编制密码和破译密码的技术科学,主要目的是保护信息的机密性、完整性和可用性。
它包括密码编码学和密码分析学两个分支。
加密算法:加密算法是用于将明文(可读的信息)转换为密文(不可读的信息)的一种数学函数或程序。
常见的加密算法包括对称加密算法(如AES)和非对称加密算法(如RSA)。
解密算法:解密算法是用于将密文转换回明文的一种数学函数或程序。
它通常与加密算法相对应,使用相同的密钥或不同的密钥(取决于加密算法的类型)来执行解密操作。
密钥:密钥是用于加密和解密信息的秘密参数。
在对称加密中,加密和解密使用相同的密钥;在非对称加密中,加密和解密使用不同的密钥(公钥和私钥)。
密码分析:密码分析是研究如何破译密码的一门科学。
它涉及到对加密算法、密钥和密文的分析,以尝试恢复出原始的明文信息。
密码协议:密码协议是用于在网络环境中实现安全通信的一系列规则和约定。
常见的密码协议包括SSL/TLS(用于保护Web通信)和IPSec(用于保护IP层通信)。
散列函数:散列函数是一种将任意长度的输入数据映射为固定长度输出的数学函数。
在密码学中,散列函数通常用于生成消息的摘要,以确保消息的完整性。
数字签名:数字签名是一种用于验证消息来源和完整性的技术。
它涉及到使用私钥对消息进行加密(或签名),然后使用公钥进行解密(或验证签名)。
我们可以继续深入探讨密码学的一些进阶概念和原理:密码体制分类:对称密码体制:加密和解密使用相同的密钥。
优点是加密速度快,缺点是密钥管理困难。
常见的对称加密算法有DES、AES、IDEA等。
非对称密码体制(公钥密码体制):加密和解密使用不同的密钥,其中一个密钥(公钥)可以公开,另一个密钥(私钥)必须保密。
优点是密钥管理简单,缺点是加密速度慢。
常见的非对称加密算法有RSA、ECC(椭圆曲线加密)等。
信息安全 CISP0201密码学基础_v3.0 图文
课程内容
密码技术
密码学基础 密码学应用
密码学发展简史
密码学基本概念 对称密码算法 非对称密码算法 哈希函数、消息鉴别码 和数字签名
知识体
知识域
2
知识子域
知识子域:密码学发展简史
❖ 了解密码学的发展阶段及各阶段特点 ❖ 了解每一阶段密码应用状况
3
密码学发展
❖第一个阶段是从古代到19世纪末——古典密码 ❖第二个阶段从20世纪初到1949年——近代密码 ❖第三个阶段从C.E.Shannon(香农) 于1949年发表 的划时代论文“The Communication Theory of Secret Systems ”开始——现代密码 ❖第四个阶段从1976年W. Diffie和M. Hellman发表 论文“New Directions in Cryptography”开始——公 钥密码
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加密 vs.解密
加密(Encryption):将明文变换为密文的过程。
▪ 把可懂的语言变换成(人类/机器)不可懂的语言。
解密(Decryption):由密文恢复出原明文的过程。
▪ 加密的逆过程,即把不可懂的语言变换成可懂的语言。
明文
密文
加密算法
密文
明文
解密算法
密
密
钥
钥
加密和解密算法的操作通常都是在一组密钥的控 制下进行的,分别称为加密密钥(Encryption Key) 和解密密钥(Decryption Key)。
(3)密码编码学是论述使明文变得不可懂的密文, 以及把已加密的消息变换成可懂形式的艺术和技巧。
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密码分析学
(1)密码分析学是密码学的一个分支,它与另一个 分支学科——密码编码学是两个相互对立、相互依 存、相辅相成、相互促进的学科。
CISP--密码技术基础介绍
算法与密钥
数学理论的应用-算法 算法保密 算法参数控制-密钥 密钥保密-为了消息保密
对称算法与公开密钥算法
锁门的钥匙与开门的钥匙是同一把钥 匙--对称算法 锁门的钥匙与开门的钥匙不是同一把 钥匙两把或更多--公开密钥算法
密码分析与密码攻击
攻击(数学方法与计算支持) 密文攻击、已知明文攻击、选择明文 攻击、选择密文攻击、野蛮攻击 泄露(非技术方法)
§2.4 RC系列
RC系列是Ron Rivest为RSA公司设计的一系
列密码:
• RC1从未被公开,以致于许多人们称其只出现在 Rivest的记事本上;
• RC2是变长密钥加密密法;(RC3在设计过程中在 RSADSI内被攻破);
• RC4是Rivest在1987年设计的变长密钥的序列密 码;
• RC5是Rivest在1994年设计的分组长、密钥长的 迭代轮数都可变的分组迭代密码算法;
Cipher Feedback (CFB) mode
The Cipher Feedback (CFB) mode is a confidentiality mode that features the feedback of successive ciphertext segments into the input blocks of the forward cipher to generate output blocks that are exclusive-ORed with the plaintext to produce the ciphertext, and vice versa. The CFB mode requires an IV as the initial input block. The IV need not be secret, but it must be unpredictable;
《网络安全课件-密码学基础》
如何实现
数字签名实现的关键在于公钥加 密和散列函数。数字签名的验证 过程可以用来验证数字文档的完 整性和身份,确1 密码学的应用广泛
密码学技术应用广泛,可 以保证数字文档在传输过 程中的安全性。
2 加密方法多样
对称加密、公钥加密、散 列函数等密码学技术可以 根据实际需要进行选择。
对称加密实现简单,在计算机网 络传输大量信息时,非常常用。
公钥加密
1
定义
公钥加密是一种加密方式,它使用一对
历史
2
密钥进行加密和解密。其中一个是公钥, 公开给任何人,另一个是私钥,只有持
公钥加密技术的发明者为Rivest,Shamir
有者知道。
和Adleman,因此这种技术也被称为RSA
加密。
3
应用场景
历史
最早的散列函数是由Ralph Merkle设计的。随着时间的 推移,越来越多的加密哈希 函数问世,例如MD5和SHA1。
大数分解
1
定义
大数分解是一种数学问题,它要求从两
应用场景
2
个非常大的质数中推导出一个合数。在 密码学中,大数分解是一种重要的求解
大数分解在信息安全领域中非常常见。
问题,通常使用公钥密码中的RSA算法。
应用
密码学广泛应用于互联网、 电子商务、智能卡和传统金 融等领域中,以保护重要数 据的安全,确保信息传输的 可靠性和保密性。
对称加密
定义
对称加密是一种加密方式,使用 相同的密钥进行加密和解密。
历史
对称加密技术的历史可以追溯到 二战时期,当时纳粹党用「恩尼 格玛」密码机对敏感信息进行加 密。
应用场景
《网络安全课件——密码 学基础》
在今天的数字时代,随着网络的普及和信息的共享,安全问题逐渐显露出来, 密码学日益受到重视。
密码学基础优质获奖课件
据进行主动旳安全保护 是保护大型网络传播信息安全旳主要实现手段 是信息安全保障旳基础工具,处理信息安全问题旳
根本基础是密码学; 密码学实质属于数学范围,利用数学代数知识探讨
信息旳隐藏与恢复机制,是研究怎样保护信息安全 旳一门学科;
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密码学旳基本概念
加密员或密码员(Cryptographer):对明文进行加 密操作旳人员。
接受者(Receiver):传送消息旳预定对象。 截收者(Eavesdropper):在信息传播和处理系统中
旳非受权者,经过搭线窃听、电磁窃听、声音窃听 等来窃取机密信息。 密码分析(Cryptanalysis):截收者试图经过分析从 截获旳密文推断出原来旳明文或密钥。 密码分析员(Cryptanalyst):从事密码分析旳人员。
6
密码学旳发展历史
两次世界大战大大增进了密码学旳发展。
二战中美国陆军和海军使用旳条形密 码设备M-138-T4。根据1923年Parker Hitt旳提议而设计。25个可选用旳纸
条按照预先编排旳顺序编号和使用, 主要用于低档旳军事通信。
Kryha密码机大约在1926年由
Alexander vo Kryha发明。这
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密码系统旳分类
根据加密算法是否变化分类 – 设E为加密算法,K0, K1,…,Kn,为密钥, M0,M1,…,Mn为明文,C为密文 – 固定算法密码体制 C0=E(M0,K0), C1=E(M1,K1),..., Cn=E(Mn,Kn) – 变化算法密码体制 C0=E1 (M0,K0), C1=E2 (M1,K1),..., Cn=En (Mn,Kn)
CISP--密码技术基础介绍
CISP--密码技术基础介绍密码技术是一种应用数学的技术,在信息安全领域起着至关重要的作用。
密码技术帮助保护机密信息,防止未经授权的访问和篡改。
本文将介绍密码技术的基础知识,包括主要的密码算法、加密和解密的过程以及密码技术的应用。
首先,我们将介绍一些常见的密码算法。
密码算法是一种特定的数学函数,它将明文转换为密文或将密文转换回明文。
对称密码算法是一种常见的密码算法,它使用相同的密钥进行加密和解密。
DES(Data Encryption Standard)算法是最早被广泛应用的对称密码算法之一,它使用56位密钥将64位的明文块加密为64位的密文块。
另一种常见的密码算法是公钥密码算法,它使用两个密钥:一个公钥和一个私钥。
公钥用于加密数据,私钥用于解密数据。
RSA(Rivest Shamir Adleman)算法是一种常见的公钥密码算法,它基于大数分解的困难性问题。
RSA算法被广泛用于数字签名和密钥交换等安全应用。
除了对称密码算法和公钥密码算法外,还有许多其他的密码算法,如AES(Advanced Encryption Standard)、Blowfish和RC4等。
这些密码算法具有不同的特性和安全性,可以根据具体的需求选择合适的算法。
接下来,我们将介绍加密和解密的过程。
加密是将明文转换为密文的过程,解密是将密文转换为明文的过程。
对称密码算法的加密和解密过程是相反的,使用相同的密钥。
以DES算法为例,加密过程如下:首先将64位明文块划分为左右两部分,然后通过一系列的轮函数对左右两部分进行运算和变换,最后将左右两部分重新合并得到64位的密文块。
解密过程与加密过程相反,对密文块进行逆向的运算和变换,最后得到原始的明文块。
公钥密码算法的加密和解密过程是不同的,使用不同的密钥。
以RSA算法为例,加密过程如下:首先选择两个不同的大素数p和q,计算n=p*q,然后选择一个整数e满足gcd(e, (p-1)*(q-1))=1。
《网络安全课件:信息安全与密码学基础》
保护网络安全的措施
防火墙
监控和控制网络流量,阻止未经 授权的访问和恶意活动。Fra bibliotek数据加密
使用加密算法保护敏感数据,防 止未经授权的访问。
监控系统
实时监测网络活动,以便及时检 测和回应潜在的安全威胁。
网络安全最佳实践
1 定期更新软件和系统
确保软件和系统始终使用最新的安全补丁和更新。
2 使用强密码
采用复杂且不易猜测的密码,定期更换密码。
学技术欺骗用户,窃取敏感信息。
3
勒索软件
近年来,勒索软件已成为网络犯罪者最 喜欢的手段之一,对个人和企业造成了 巨大损失。
密码学基础
对称加密
使用相同密钥进行加密和解 密的加密算法,速度快但密 钥传输存在风险。
非对称加密
使用公钥加密和私钥解密的 加密算法,安全性高但速度 较慢。
哈希函数
将任意长度的数据映射为固 定长度的哈希值,用于数据 完整性验证和身份验证。
人工智能 (AI)
AI将为网络安全提供更强大的 防御和攻击检测能力。
量子密码学
利用量子力学原理的密码学将 提供更高的加密强度和安全性。
区块链
区块链技术将改变数据存储和 身份验证的方式,提供更可靠 的安全解决方案。
总结
网络安全和密码学是保护信息安全的基石。通过了解网络威胁演变、掌握密 码学基础、采取有效的安全措施,我们能够更好地应对并保护现代网络的安 全。
网络安全课件:信息安全 与密码学基础
欢迎来到《网络安全课件:信息安全与密码学基础》。本课程将深入探讨网 络安全与密码学的基本概念和原理,帮助您全面了解并应对不断增长的网络 威胁。
网络威胁的演变
1
病毒与蠕虫
自20世纪80年代以来,病毒和蠕虫一直
3.密码学基础PPT课件
白子文 CISP
课程内容
2
知识子域:密码学基础概念
• 理解密码编码学和密码分析学的概念 • 了解科克霍夫原则和影响密码系统的安全性的基本因素:
复杂程度、密钥机密性、密钥长度、初始化向量 • 了解密码的基本类型:换位(置换)密码、替代(代换)
密码、流密码、分组密码的概念 • 了解密码破解的典型方式:唯密文攻击、已知明文攻击、
4
古典密码学
1. 古典密码体制的安全性在于保持算法本身的保密性,受 到算法限制。
– 不适合大规模生产 – 不适合较大的或者人员变动较大的组织 – 用户无法了解算法的安全性
2. 古典密码主要有以下几种:
– 代替密码(Substitution Cipher) – 换位密码(Transposition Cipher) – 代替密码与换位密码的组合
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转轮机
•Germany: Enigma •UK: TYPEX •US: Converter M-209
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Germany: ENIGMA(1919)
转轮密码机ENIGMA,由 Arthur Scherbius于1919年发 明,4轮ENIGMA在1944年装 备德国海军。使得英国从 1942年2月到12月都没能解读 德国潜艇的信号。
解密(Decryption):加密的逆过程,即由密文恢复出原明 文的过程。把不可懂的语言变换成可懂的语言。
明文
密文
加密算法
密文
明文
解密算法
密
密
钥
钥
加密和解密算法的操作通常都是在一组密钥的控制下进 行的,分别称为加密密钥(Encryption Key) 和解密密钥 (Decryption Key)。
CISP知识点
信息安全保障第一章信息安全保障基础1、信息安全发展阶段:通信安全——计算机安全——信息系统安全——信息系统安全保障2、信息系统安全的特征:系统性——动态性——无边界性——非传统性3、信息安全、系统及业务的关系信息安全为了完成组织机构的使命4、信息系统保障的定义GB/T18336|ISO15408实体满足其安全目的的信心基础5、信息系统安全保障模型保障要素——管理、工程、技术、人员生命周期——规划组织、开发采购、实施交付、运行维护、废弃安全特征——保密性、完整性、可用性6、信息系统安全保障模型主要特点:将风险和策略作为基础和核心动态安全模型,贯穿信息系统生命周期的全国产强调保障观念,提供了对信息系统安全保障的信心通过风险和策略为基础,实施技术、管理、工程、人员保障要素,实现安全特征-保密性-完整性-可用性,达到保障组织机构使命的目的7、IATF三个主要层面:人员——技术——运行深度防御技术方案:多点防御——分层防御8、信息化安全问题:针对信息网络的破坏活动日益严重安全漏洞和隐患增多黑客攻击、恶意代码、病毒9、构建国家安全保障体系内容:组织与管理体制机制健全法律法规体系完善标准体制建立技术体系建设基础设施建立人才培养体系第二章信息安全法规与政策10、全面规范信息安全的法律法规18部11、刑法——侧重于信息安全犯罪处罚285——非法侵入计算机信息系统罪——3年以下、3~7年286——破坏计算机信息系统罪——5年以下,5年以上287——利用计算机实施犯罪的提示性规定12、相关法律法规宪法第二章第40条全国人大关于维护互联网安全的决定——2000.12.28中华人民共和国计算机信息系统安全保护条例——1994.2.18中华人民共和国计算机信息网络国际联网管理暂行规定——1997.5.20计算机信息网络国际联网安全保护管理办法(公安部)——1997.12.16互联网信息服务管理办法——2000.9.25计算机信息系统安全专用产品检测和销售许可证管理办法(公安部)——1997.12.12商用密码管理条例——1999.10.7计算机信息系统保密管理暂行规定(保密局)——1998.2.26计算机信息系统国际联网保密管理规定(保密局)——2000.1.25计算机病毒防治管理办法(公安部)——2000.4.26保守国家秘密法——2010.4.2913、国家政策国家信息化领导小组关于加强信息安全保障工作的意见——中办发【2003】27号总体要求和主要原则-等保-密码-安监-应急-技术-法规和标准化-人才-资金-领导14、关于开展信息安全风险评估的意见——国信办【2006】5号等保——中办43号成立测评中心——中办51号第三章信息安全标准15、标准和标准化基本概念:为了在一定范围内获得最佳秩序,经协商一致,由公认机构批准,共同使用和重复使用,的规范性文件16、标准化工作原则:简化——统一——协调——优化17、国际信息安全标准化组织ISO——国际标准化组织IEC——国际电工委员会ITU——国际电信联盟IETF——internet工程任务组ISO/SC27——安全技术分委员会ISO/IEC JTC1——信息技术标准化委员会——属于SC27ANSI——美国国家标准化协会NIST——美国国家标准技术研究所DOD——美国国防部IEEE——美国电气电工工程师协会ISO-JTC1-SC27——国际信息安全技术标准WG1:管理体系WG2:密码和安全机制WG3:安全评估18、我国信息安全标准化组织CITS——信息技术安全标准化技术委员会TC260——全国信息安全标准化技术委员会CCSA——中国通信标准化协会CITS下属工作组:WG1——标准体系与协调WG2——安全保密标准WG3——密码技术WG4——鉴别与授权WG5——评估WG6——通信安全WG7——管理19、标准类型与代码GB——强制GB/T——推荐GB/Z——指导20、信息安全产品分类TEMPEST——电磁安全COMSEC——通信安全CRYPT——密码ITSEC——信息技术安全SEC INSPECTION——安全检查其他专业安全产品21、TCSEC——可信计算机安全评估准则分级:4等 8级D,C1,C2,B1,B2,B3,A1,超A122、CC——通用准则1——功能2——结构3、4——方法5、6——半形式化7——形式化CC=ISO15408=GB/T18336意义:增强用户对产品的安全信心促进IT产品和系统的安全性消除重复的评估局限性:难以理解不包括没有直接关系、行政性安全措施的评估重点关注人为,没有考虑其他威胁源不针对物理方面评估不涉及评估防范性不包括密码算法固有质量的评估保护资产是所有者的责任所有者分析资产和环境中可能存在的威胁PP——保护轮廓——用户提出ST——安全目标——厂商提出23、ISO2700001——管理体系要求——源自BS7799-202——实用规则——源自BS7799-103——实施指南04——管理测量05——风险管理06——审核认证机构要求24、我国信息安全管理重要标准GB/T20984——信息安全风险评估规范GB/Z24364——信息安全风险管理规范GB/Z20985——信息安全事件管理指南GB/Z20986——信息安全事件分类分级指南GB/T20988——信息系统灾难恢复规范●GB/T20984各阶段要求:规划设计——通过风险评估确定安全目标建设验收——通过风险评估确定目标达到与否运行维护——识别不断变化,确定安全措施的有效性●GB/Z24364步骤:背景建立—风险评估——风险处理——批准监督监控审查—————————————沟通咨询●GB/Z20986分级要素:重要程度——系统损失——社会影响●GB/T20988灾难恢复能力等级:1——基本支持2——备用场地支持3——电子传输和部分设备支持4——电子传输及完整设备支持5——实施数据传输及完整设备支持6——数据零丢失和远程集群支持25、等保基本原则:明确责任,共同保护依照标准,自行保护同步建设,动态调整指导监督,重点保护分级:1——自主保护2——指导保护——一次性3——监督保护——2年1次——以上需要公安机关备案4——强制保护——1年1次5——专控保护定级要素:受侵害的客体——对客体的侵害程度第四章信息安全道德规范26、CISP职业准则维护国家、社会、公众的信息安全省市守信,遵纪守法努力工作,尽职尽责发展自身,维护荣誉第八章信息安全管理体系27、什么是信息安全管理针对特定对象,遵循确定原则,按照规定程序,运用恰当方法,为完成某项任务并实现既定目标而进行的——计划、组织、指导、协调、控制等——活动28、信息安全管理成功实施的关键:反应组织机构目标的——策略、目标、活动实施、维护、监控、改进符合组织机构文化的——方案、框架来自所有管理层的——支持、承诺对信息安全要求、风险评估、风险管理的——良好理解向管理站、员工、其他方宣贯——具备安全意识提供合适的意识、培训、教育建立有效地——事故管理过程实施测量系统——评价、改进29、安全管理体系——方针和目标,以及完成目标所用方法的体系风险管理——风险评估、风险处置、风险接受、风险沟通——组织机构识别、评估风险、降低风险到可接受范围安全管理控制措施——通过识别要求和风险,确定风险的处置,选择实施控制,确保风险减少到可接受的级别IS M S——信息安全管理体系ISO/17799——11项控制内容、39个主要安全类、133个具体控制措施BS7799ISO2700130、PDCA计划——实施——检查——改进第九章信息安全风险管理31、风险的构成起源——方式——途径——受体——后果外部的威胁利用自身的脆弱性——产生风险风险管理是——一个机构要利用其拥有的资产来完成使命32、风险管理工作主要内容贯穿整个生命周期基本步骤:对象确立——风险评估——风险控制——审核批准33、信息安全风险评估定义:从风险管理角度——运行科学的手段和方法——系统地分析网络和信息系统面临的威胁与存在的脆弱性——评估安全事件一旦发生造成的危害程度——提出针对性的防护对称和整改措施——防护和化解信息安全风险34、风险评估方法定性——根据经验——主观性定量——客观计算数字半定量定量分析计算公式:单次损失预期值SLE=暴露系数EF*资产价值年度损失预期值ALE=SLE*年度发生率ARO第十章基本信息安全管理措施35、在岗中的人员安全管理措施:岗位安全考核人员培训保密协议管理36、资产管理的作用:如果不能保证资产,组织无法盈利威胁利用脆弱性后,直接伤害资产组织所面临的风险由资产传递而来第十一章系统采购、开发和维护中的安全管理37、信息系统一般采购流程:需求分析——市场招标——评标——选择供应商——签订合同——系统实施——系统运维第十二章安全事件管理与应急响应38、信息安全事件分类根据事件发生的原因、表现形式分类有害程序——网络攻击——信息破坏——信息内容安全——设备设施故障灾害性——其他信息安全事件39、信息安全事件分级特别重大——重大——较大——一般40、应急响应协调与服务组织IRT1类——国内或国际——FIRST、CN-CERT/CC2类——网络服务提供商的IRT组织——ChinaNet安全小组3类——厂商IRT——思科、IBM等4类——商业化IRT5类——企业或政府自己的IRT——美国银行的BACIRT41、应急响应工作阶段划分:准备——检测——抑制——根除——恢复——总结42、计算机取证是使用先进的技术和工具——按照标准规程全面检查计算机系统——提取和保护有关计算机犯罪的相关证据原则:合法——充分授权——优先保护证据——全程监督方法:准备——保护——提取——分析——提交第十三章信息系统灾难恢复管理43、BCM/DRM业务连续管理/灾难恢复管理包括:业务连续性-业务恢复-运行连续性-支持连续性-危机沟通计划计算机事件响应-灾难恢复-人员紧急计划44、灾难恢复级别划分:0、没有异地数据1、PTAM卡车运送访问方式2、PTAM卡车运送访问方式+热备份中心3、电子链接4、活动状态的备份中心5、两个活动的数据中心,确保数据一致性的两阶段传输承诺6、0数据丢失,自动系统故障切换45、灾难恢复指标RTO——恢复时间目标——从停到启需要多少时间RPO——恢复点目标——允许丢失的数据量46、灾难恢复等级1、基本支持——备份每周一次2、备用场地支持——备份每周一次3、电子传输与部分设备支持——备份每天一次4、电子传输与完整设备支持——备份每天一次5、实施数据传输与完整设备支持——备份每天一次6、数据零丢失与远程集群支持——备份每天一次47、灾难恢复流程风险分析——业务影响分析——确定灾难恢复目标——制定恢复策略——灾难恢复实现——灾难恢复预案的制定、落实、管理48、备份类型全备增备——上一次备份的变化量差分备份——上一次全备的变化量49、RAID0,1,3,550、备用场所站点类型:冷站——空间和基础设施温站——平时它用,临时替换热站——7*24支持移动站——租用镜像站——全部,镜像,冗余第十四章信息安全工程原理51、霍尔三维结构图知识维——专业,行业——法律,社科,医学,工程逻辑维——工作步骤——实施计划,决策,最优化,系统分析,系统综合,评价目标体系设计,明确问题时间维——阶段,进程——规划计划,系统开发,制造,安装,运行,更新52、C MM——能力成熟度模型基本思想:通过改进过程,提高产品质量53、SSE-C MM——系统安全工程能力成熟度模型域维——PA过程区——BP基本实施能力维——CF公共特征——GP通用实践54、SSE-C MM六个级别:未完成非正式执行计划跟踪充分定义量化控制连续改进信息安全技术第一章密码学基础55、发展阶段1、古代-1948——古典密码——字符的替代、置换2、1949-1975——保密系统的同学理论——奠定对称密码学理论基础3、1976-1996——D-H,进入公钥密码学——美国1977DES数据加密标准4、1997-今——密码标准化56、密码学包括密码编码学——密码分析学57、密码系统安全性基本因素密码算法复杂程度——密钥机密性密钥长度——初始化向量58、密码基本类型古典密码——置换,代换现代密码——对称,非对称按对明文的处理方式:流密码——OTP,一次一密分组密码——DES,IDEA——混淆,扩散59、密码破解方式唯密文攻击——只有密文——得出明文或密钥——最难已知明文攻击——有部分明文和用同一密钥加密的对应密文——得到密钥——次选择明文攻击——有任意明文和对应的密文——得到密钥——中选择密文攻击——有目的的选择密文可得到对应的明文——易旁路攻击重放攻击统计式攻击60、密码算法对称——加密也解密的密钥一样或相对容易导出DES,IDEA,AES,RC5非对称——RSA,ECC61、HASH算法——检测完整性——用于数字签名MD5——128位摘要SHA-1——160位摘要第二章密码学应用62、VPN定义:在公共网络中,利用隧道技术,建立一个临时的、安全的网络。
密码学基础3-PPT精品文档
第 2 轮 给 定 : M A C 2,M 2 C k(M 2)
( k n ) f o ri = 1t o2 :试 探M A C = C 2 ki (M 2) ( k 2 n ) 匹 配 数 2 ,无 法 确 定 真 正 的 密 钥 k
若 k a n , 则 需 要 进 行 a 轮 , 比 寻 找 等 长 度 的 解 密 密 钥 强 度 还 高
– 广播的信息难以使用加密(信息量大)
– 网络管理信息等只需要真实性 – 政府/权威部门的公告
散列函数 Hash Function
散列函数
H(M): 输入为任意长度的消息M; 输出为一个固定长
度的散列值,称为消息摘要(MessageDigest)
H(M)是消息M的所有位的函数并提供错误检测能力:
网络通信的攻击威胁
泄露:把消息内容发布给任何人或没有合法密钥的进程 流量分析:发现通信双方之间信息流的结构模式,可以用来确
定连接的频率、持续时间长度;还可以发现报文数量和长度等
伪装:从一个假冒信息源向网络中插入消息 内容篡改:消息内容被插入、删除、变换、修改 顺序修改:插入、删除或重组消息序列 时间修改:消息延迟或重放 否认:接受者否认收到消息;发送者否认发送过消息
鉴别的结构
任何消息认证或数字签名机制可以看到两个层次:
底层必须有某种函数产生一个认证标识:一个
用于认证一个报文的值
高层认证协议以底层函数为原语,使接收者完
成报文的鉴别
鉴别的目的
信源识别:验证信息的发送者是真正的,而不
是冒充的
验证信息的完整性,在传送或存储过程中未被
篡改,重放或延迟等
对MAC的其它攻击
注册信息安全专业人员(CISP认证培训)
注册信息安全专业人员(CISP认证培训)认证介绍国家注册信息安全专业人员(简称:CISP)是有关信息安全企业,信息安全咨询服务机构、信息安全测评机构、社会各组织、团体、企事业有关信息系统(网络)建设、运行和应用管理的技术部门(含标准化部门)必备的专业岗位人员,其基本职能是对信息系统的安全提供技术保障,其所具备的专业资质和能力,系经中国信息安全测评中心实施注册。
2015年6月,全国获得CISP认证资格人员已超过15000名。
认证目的信息安全人员培训与姊姊认定的目的是构建全面的信息安全人才体系。
构建全面的信息安全人才体系是国家政策的要求,是组织机构信息安全保障建设自身的要求和组织机构人员自身职业发展的要求。
是国家政策的要求:中办发【2003】27号文件《国家信息化领导小组关于加强信息安全保障工作的I 安逸》中提出了“加快悉尼型安全人才培养,增强全民信息安全意识”的知道精神,重点强调了信息安全人才培养的重要性。
是组织机构信息安全保障建设自身的要求:企事业单位、政府机关等组织机构在信息安全保障建设、信息哈U建设中,需要有一个完整层次化的信息安全人才队伍以保障其信息安全、保障其信息化建设,从而保障其业务和使命。
是组织机构人员自身职业为发展的要求:作为人员本身,在其工作和职业发展中,需要充实其信息安全保障相关的只是和经验,以更好的开展其工作并为自己的只因为发展提供帮助。
认证价值对组织的价值:高素质的信息安全专业人才队伍,是信息安全的保障;信息安全人员持证上岗,满足政策部门的合规性要求;为组织实施信息安全岗位绩效考核提供了标准和依据;是信息安全企业申请安全服务资质必备的条件对个人的价值:适应市场中越来越热的对信息安全人才的需求;通过专业培训和考试提高个人信息安全从业水平;证明具备从事信息安全技术和管理工作的能力;权威认证提升职场竞争中的自身优势;可以获取信息安全专业人士的认可,方便交流。
认证分类根据工作领域和时间广州的需求,可以分为两类:注册信息安全工程师(CISE )主要从事信息安全技术开发服务工程建设等工作。
XXXX版CISP0301信息安全管理基础与管理体系v30
过程 process 一组将输入转化为输出的相互关联或相互作用的活动。 ( -- ISO/IEC 27000:2009、ISO 9000:2005 ) 过程方法 process approach 一个组织内诸过程的系统的运用,连同这些过程的识别和相互作用及其管理,可称之为“过程方法”。 ( -- ISO/IEC 27001:2005) 系统地识别和管理组织所应用的过程,特别是这些过程之间的相互作用,称为“过程方法” 。 ( -- ISO 9000:2005)
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解决信息安全问题,成败通常取决于两个因素,一个是技术,另一个是管理 安全技术是信息安全控制的重要手段,但光有安全技术还不行,要让安全技术发挥应有的作用,必然要有适当的管理程序,否则,安全技术只能趋于僵化和失败 说安全技术是信息安全的构筑材料,信息安全管理就是粘合剂和催化剂 技术和产品是基础,管理才是关键 产品和技术,要通过管理的组织职能才能发挥最佳作用
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信息安全管理的对象
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信息安全管理的对象:包括人员在内的各类信息相关资产。
规则
人员
目标
组织
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以建立体系的方式实施信息安全管理的必要性
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信息安全的攻击和防护严重不对称,相对来说攻击成功很容易,防护成功却极为困难 信息安全水平的高低遵循木桶原理:信息安全水平有多高,取决于防护最薄弱的环节
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信息安全管理的作用
统计结果显示,在所有信息安全事故中,只有20%~30%是由于黑客入侵或其他外部原因造成的,70%~80%是由于内部员工的疏忽或有意泄密造成的 统计结果表明,现实世界里大多数安全事件的发生和安全隐患的存在,与其说是技术原因,不如说是管理不善造成的 因此,防止发生信息安全事件不应仅从技术着手,同时更应加强信息安全管理
CISP考试的考点
CISP考试的考点一、安全管理基础与管理体系1、信息安全管理的概念2、管理的对象:包括人在类的各类信息相关资产3、广义和狭义体系狭义指按照ISO27001标准定义的ISMS 广义的信息安全管理体系:泛指任何一种有关信息安全的管理体系4、组成部分5、管理要发挥能动性作用6、信息安全管理技术与管理并重,3分技术7分管理7、信息安全管理安全要以预防为主8、安全管理对内作用为主9、安全管理的过程方法,要熟悉图10、PDCA记下来规划实施检测处置11、PDCA的特点12、信息安全管理体系13、管理体系的文件要进行管理与控制14、1-4级的图,四个层级与对应的内容15、内审,内部审核用内部组织自己活以组织的名义进行审核,ISMS能够持续改进的重要动力之一16、管理评审为实现已建立的目标,而进行的确定管理体系的适宜性,充分性和有效性活动17、认证的有效期ISMS 包括一组审核初次认证年度监督审核和复审有效期三年18、结构的图,D1-719、风险的四种处理方式 降低 避免 转移 接受 20、纠正措施和预防措施的区别二、网络安全1、ISO 7个层 3、IP 是逻辑寻址 4、传输层是逻辑寻址 5、数据的封装与节封装的顺序6、安全机制每个机制可实现的哪个服务,公正-抗抵赖;应用层、网络层能够实现所有安全服务内容PlanAct维护和改进ISMS监视和评审ISMSDo实施和运行ISMS7、4层的顺序不要错了8、TCP协议与UDP协议的区别9、X.509,数字证书10、IPV6的地址数量2的128次内置IPSEC 安全特性11、无线局域网的构成12、无线局域网的问题信道开放开放式认证共享密钥13、WPA是草案版本,WPA2是正式版本14、WAI负责认证,WPI负责加密WAPI协议安全优势双向三鉴别(服务器AP STA) 高强度传输加密ECC算法15、包过滤防火墙的优点、缺点15、代理网关防火墙的优点与缺点16、地址转换的优点与缺点容易暴露防火墙的网络位置17、防火墙的部署模式中,三种模式注意透明模式不需要做NAT18、给你一个网络拓扑图,问防火墙部署在哪个位置,防火墙部署在路由器的外面19、防火墙的策略,分别适用什么场景,新建的网络、已有的网络的策略20、入侵检测的构成:21、数据检测中误用检测、异常检测的对比22、网闸与防火墙物理隔离、逻辑隔离23、安全域的概念与划分方法,安全域需要考虑物理位置、业务、部门、数据流、生产特性23、IP地址规划原则24、VLAN设计的划分方法三、信息安全保障1、信息安全三要素保密性完整性可用性2、信息安全的基本特征系统动态无边界非传统涉及组织管理社会问题国家安全3、产生信息全的内因(脆弱性)、外因(威胁)4、安全发展的阶段,该场景是发展的哪个阶段5、美国网络空间的三位一体式哪三位一体网络防御攻击利用6、布时政府CNCI 2008年1月曼哈顿项目7、P2DR模型的图8、P2DR的公式,Pt与Dt的公式9、IATF的三要素信息保障技术框架核心人技术操作10、IATF的代表理论为深度防御11、IATF的四个保障领域,三保护一支撑保护本地计算环境区域边界网络和基础设施支撑基础上设施12、信息系统安全保障模型,安全特征、保障要素要填空13、信息安全的最终目的是为了业务14、CNCI三道防线,第一线防御应对各类威胁强化未来安全环境目的是为了进行风险的降低与处理15、关键基础设施保障的原因,是这些领域很关键16、我国信息安全保障工作发展的三个阶段,2001-2002 开始启动2003-2005逐步展开积极推广、2006至今深化落实17、我们国家应急响应的机构名称CNCERT/CC18、我们国家安全委员会TC26019、信息系统安全保障具体需求来源20、需求文档简称ISPP(信息系统保护轮廓),由用户提出21、ISPP是正式文档,由用户提出22、ISST(信息系统安全目标),方案是厂商制定的,一个ISSP可以由多个ISST 满足23、信息安全测评依据的标准是CC,等级是1-7级,1-4级,哪些适用党政、商业24、系统安全工程能力成熟度模型,分别是5级,2182725、信息安全服务资质,SSE-CMM,把五级记下来26、系统在维护过程中最重要的工作是风险管理,发现风险的手段监测、监控系统信息安全保障需要覆盖信息系统的整个生命周期四、信息安全法规、政策和标准1、国家秘密的保密期限:10、20、30 还有长期保密的2、国家秘密是哪个部门主管,国家保密行政管理部门,国家对定密、解密有要求3、商业秘密:给4个答案,如下哪个不属于商业秘密或国家秘密4、电子签名法,签名信息签名者、验证者可访问5、商用密码的定义,商用密码技术属于国家秘密6、商用产品实行的一体化的专控管理7、信息安全保障工作意见,中办发文号27号文,、内容、方针、原则(坚持技术与管理并重)8、27号文没有提到保护隐私、没有提到保护产权、没有提到国产化9、风险评估指导意见(国信办2006 5号文)风险评估要贯穿全过程,要以自评估为主,要相互结合10、等级保护的五级怎么描述的,名称11、等级保护的原则,自主定级12、二级以上要备案,三级以上的要测评,三级、四级每年测评次数,涉密系统要做分级保护13、强制GB、推荐GB/T、指导标准的简称:GB/Z14、TC260下面有7个工作组,要知道第七个工作组负责管理、第二个保密标准制定15、信息安全标准体系中,技术、机制为重点16、等级保护的定级,问系统该定几级17、GB/T 18336标准就是CC标准,具有通用性,适用于用户、开发者、评估者,7级18、安全功能、安全保证,ITSET实现了安全功能、安全保证的分离;保护轮廓叫需求,安全目标叫方案;评估的等级1-7级;19、信息安全道德规范五、密码学基础1、密码学发展的阶段,第一代密码机是近代产生的,1949-1976现代密码1976-至今公钥密码2、代替密码与置换密码的概念3、密码学的两个分支:密码编码密码分析4、19,科克霍夫原则;算法公开、密钥保密一般商用领域5、流密码和分组密码的不同点,多字母代替、单字母代替6、密码的长度不是越长约好,与应用场景有关7、密钥要分片保管8、DH协议,基于离线对数计算的复杂性,密钥协商与交换9、DES算法的密钥的位数,用到的思想两个10、混乱与扩散谁提出的,香浓提出的11、3DES的密码长度,168、112比特56倍数12、IDEA分组长度64比特、密钥长度128比特13、52,AES的分组长度、密钥长度14、对称密码的优缺点优:效率高适合加密大量数据明文与密文长度相等缺:密钥的共享及交换存在风险密钥管理负责15、非对称密码RSA、ECC数学原理16、公钥密码体系的优缺点17、哈希函数的3个特点单向性弱抗碰撞性强抗碰撞性18、场景谷歌3月份破解了sha1算法19、消息鉴别码的作用消息鉴别完整性抗重放攻击20、RSA数字签名图的原理掌握21、哪些是数字签名的算法22、三种算法的比较,关于DH提出了非对称算法,获得了图灵奖,要知道D、H的名字六、密码学应用1、数字信封的原理,结合了对称、非对称算法的优势2、对PKI的理解,负责发证的,和证的应用无关3、数字证书包括哪些内容、不包括哪些内容4、RA的作用,申请、审核、代理维护5、CA的作用,签发、管理、认证(黑名单、在线认证)6、LDAP提供了证书的保存、修改、删除、获取的能力LDAP放的都是公有证书7、不同组建的构成8、X509是证书的格式9、VPN的概念10、VPN的功能,11、二层的隧道协议三种PPTP L2F L2TP12、IPset协议AH的作用,安全特性13、ESP的作用,提供无连接的完整性,数据来源的认证和抗重放攻击还有数据包和数据流的加密作用14、SSL协议,握手协议的作用15、70,OTP的概念,加入不确定因素(口令序列时间同步事件同步挑战应答,口令变化因素不超过2小时16、时间同步,需要维护时钟的同步17、挑战应答,七、操作系统安全1、11,Win系统安全标识符各代表什么,书上有2、13,SAM对system账号有权限3、15,win的访问权限是和客体(文件夹)绑定的,ACL4、19,EFS和Bitlocker的特点5、20,win的日志,给的例子分别是什么类型6、26,锁定是为了应对暴力破解7、34,禁止分享盘符,重启后无效8、linux系统下,用户和和组的关系9、鉴别信息存储位置,各自存储的内容,密码存放在shadow中(密码信息),passwd中密码是星号(用户信息与历史用过的信息)10、in的权限表达,例子11、51,lin分区挂载目录12、lin修改banner信息的两个地方sshd-config motd13、理解补码,给补码给权限14、76,两行命令行,源、目标、地址、端口、入站、出站15、80,安全操作系统TCSEC标准,A级最高,从B1开始强制访问控制保护要求八、安全攻击与防护1、Whois是域名查询2、回现信息服务旗帜检测3、社会工程学的攻击方法人是永远的系统弱点4、IP欺骗,步骤图5、ARP欺骗的防护措施6、DNS防护措施,协调运营商进行加固7、缓冲区溢出攻击的原理8、SQL注入的原理9、日志保护的要求不能修改,日志权限的权限最小化规则九、信息安全工程1.原则同步规划同步实施2.系统工程是一种方法论具有普遍的使用意义3.霍尔三维模型包括时间逻辑知识三个维度没有非常严格的映射关系(正确的时间用正确的方法做正确的事情)4.项目管理在有限资源对项目相涉及的全部工作进行管理(技术资源人员)等等5.质量管理:过程质量保证结果质量结果来源于过程过程来体现能力6.CMM过程控制的基本理论可用于各行各业7.安全工程把握重点:风险需求设计实施维护的一致性,协调性8.SSE-CMM的作用获取组织(甲方)工程组织(乙方)认证评估组织(第三方)都可以SSE-CMM开展工作9.SSE-CMM 特点覆盖全周期相互联系的活动(不是独立的)10.SSE-CMM 配套方法SSAM SSE-CMM的评估方法是SSAM11.SSE-CMM体系构成域维能力维12.域维的构成13.能力维通用实践公共特征能力级别14.系统安全工程设计的工程类PA 11个风险过程工程过程保证过程15.管理安全控制过程建立安全职责管理安全配置管理安全意识培训教育管理安全服务和控制机制16.保证过程顺序17.能力级别6级有0级5级没有0级安全工程组织的成熟级别143221-5级的特征的数量18.安全工程监理模型的组成19.项目立项前投资没监理维护没有监理20.监理的角色明确促使推动十、风险管理1.资产的分类和定义:物理逻辑硬件软件等等2.威胁外因3.脆弱性造成风险的内因4.已有安全措施5.已有安全措施处理后的残余风险6.风险管理的对象信息信息载体和环境7.风险管理的内容4个阶段2个贯穿7.1背景建立的内容7.2风险评估内容:7.3风险处理减低转移规避接受风险7.4批准监督批准是对工作的认可就监督是在管理工作看有没有新的风险7.5监控审查的意义:保证过程的一致性7.6沟通咨询8.系统生命周期的风险管理某阶段的风险看该阶段的4个步骤2个贯穿9.风险评估的工作形式:自评估和检查评估都可以委托第三方进行10.定性风险分析矩阵可能性来源内因和外因11.ALE12.定性与定量对比定性分析容易定量难13.威胁分类:人为(故意非故意)自然(环境)14.技术脆弱性(技术管理都属于)15.安全措施预防检测纠正威慑16.风险分析18.风险评估工具:基于标准知识模型(不含环境和经验)十一、安全控制措施1.方针制定和批准方是不同的人方针必须要定期评审方针是微观的2.信息安全组织内部组织措施(很多外部以外就是内部)外部各方措施风险识别与外部各方协议3.资产管理对资产负责资产清单责任人可接受使用信息分类控制措施信息分类指南信息的标记和处理4.人力资源安全任用的前中后三点5.物理和环境安全物理包括人身安全是最重要的人物质自然的6.安全区域物理安全边界入口控制等等7.设备安全TEMPEST (电磁信息泄露总称)HVAC (供暖痛风空调) 消防(气体灭火)通信和操作安全操作有操作程序及流程访问控制分层访问控制系统应用8.符合性符合法律政策方针十二、鉴别访问控制1.标识的定义:唯一性是身份鉴别访问控制审计的基础(不保证合法性)2.鉴别验证身份的合法性3.鉴别系统的三个组成验证者被验证者可信的第三方4.鉴别的类型:单向双向及第三方本地远程5.鉴别的方法基于你所知道(知识、口令、密码)你所有的(身份证、令牌)你的个人实体特征(指纹、虹膜)两种双因素三种多因素6.生物鉴别:虹膜最安全但是也有安全漏洞7.生物鉴别错误拒绝率错误接受率交叉判错率=拒绝=接受8.访问控制的概念合法的主体访问合法的客体9.主客体角色互换访问主被访问客10. 访问控制系统主体客体访问控制角色访问控制实施11.自主访问控制的含义:访问控制权限可以自主分配为主体分配CL(访问能力表) 为客体分配ACL(访问控制列表)12.访问控制列表13.访问能力列表与控制列表对比14.自主优缺点15.强制访问控制策略不可修改和更改16.BLP 模型核心:17.BIBA 模型相反18.CLARK-WILSON 实现数据转换过程的完整性19.CHINESE WALL 模型在一个冲突域的客体只能访问一个20.强制访问优缺点灵活性低安全性高21.角色访问十三、应急响应与灾难恢复1.基本概念信息安全事件对信息系统造成危害或在信息系统内发生对社会造成负面影响的事件应急响应来应对2.安全应急响应组织CERT 美国CNCERT 中国3.国家政策中办发2003 27号文4.安全事件分类:程序网络攻击信息破坏信息内容设备设施灾害性其他5.安全事件分级方法系统重要程度系统安全损失社会影响1级特别重大2 重大 3 较大 4 一般6.应急响应阶段:准备检测遏制根除恢复跟踪总结7.计算机取证合法、充分授权、优先保护、全程监督原则8.国内灾难恢复的国家政策和标准统筹规划资源共享平战结合9.业务连续性规划BCP 保障关键业务能联系运作业务连续性管理BCM 用来保证BCP10.RPO 恢复点目标RTO 恢复时间目标11.灾难恢复规划管理过程12.灾难恢复资源要素与恢复能力等级划分1-2级数据备份每周3级及以上每天13.备份类型全备份增量备份差分备份(处于前两者之间)。
密码学基础与网络安全
密码学基础与网络安全密码学基础与网络安全是现代社会不可或缺的重要内容,密码学是一门研究通信保密和信息完整性的学科,而网络安全是保护网络系统和数据免受未授权访问、使用、泄露、破坏和干扰的一系列技术和措施。
密码学基础是网络安全的核心基石,下面将从密码学基础的角度介绍网络安全。
密码学基础主要包括加密算法、解密算法和密钥管理三个方面。
加密算法是将明文转换为密文的过程,解密算法是将密文转换回明文的过程,密钥管理是生成、分配、存储和更新加密所需的密钥。
在网络安全中,加密算法主要用于加密通信过程中的数据,以确保数据的保密性。
常见的加密算法包括对称加密算法和非对称加密算法。
对称加密算法使用相同的密钥进行加密和解密,速度较快,但密钥传输和管理较为困难;非对称加密算法使用公钥进行加密,私钥进行解密,相对安全,但速度较慢。
常用的对称加密算法有DES、AES等,常用的非对称加密算法有RSA等。
除了加密算法,网络安全还需要确保数据的完整性和真实性。
为了验证数据的完整性,可以使用散列函数,将明文转换为固定长度的摘要,即散列值。
如果数据被篡改,散列值将发生变化,从而可以判断数据是否完整。
常用的散列函数有MD5、SHA等。
在网络通信过程中,加密算法和散列函数同样需要使用密钥。
因此,密钥管理也是保证网络安全的重要环节。
密钥管理包括生成强密码、定期更换密码、安全存储密码等步骤。
合理的密钥管理可以有效提高网络安全性。
网络安全也需要考虑其他方面的问题,如防火墙、入侵检测系统、访问控制等。
防火墙是网络与外部网络之间的保护壁垒,可以监控进出网络的数据流量,防止非法访问。
入侵检测系统可以监控网络活动,识别和阻止入侵行为。
访问控制可以限制对网络资源的访问,确保只有经过授权的用户才能访问。
总的来说,密码学基础是网络安全的重要基石,加密算法、散列函数和密钥管理是确保数据保密性、完整性和真实性的关键技术。
此外,网络安全还需要综合考虑其他方面的问题,如防火墙、入侵检测系统和访问控制。
网络安全的密码学基础
网络安全的密码学基础随着互联网的迅猛发展,网络安全问题日益突出。
为了保护网络安全和用户的个人信息,密码学技术被广泛应用于各类网络通信与数据存储中。
本文将介绍网络安全的密码学基础,包括对称加密、非对称加密和哈希算法的原理和应用。
一、对称加密对称加密是一种使用相同的密钥进行加密和解密的加密算法。
常见的对称加密算法有DES(Data Encryption Standard)、AES (Advanced Encryption Standard)等。
对称加密的原理是将明文分块加密,然后再将加密后的密文分块解密,最终还原为明文。
加密和解密过程中使用相同的密钥,因此必须确保密钥的安全性。
对称加密具有加密速度快、适用于大数据量加密等特点,然而,由于密钥的共享问题,对称加密在网络通信中的应用受到了一定的限制。
二、非对称加密非对称加密是一种使用不同的密钥进行加密和解密的加密算法。
常见的非对称加密算法有RSA、椭圆曲线加密算法等。
非对称加密的原理是使用一对密钥,公钥用于加密,私钥用于解密。
加密的消息只能使用私钥解密,从而确保了加密数据的安全性。
非对称加密具有密钥共享简单、安全性高等特点,因此被广泛应用于数字签名、密钥交换等场景。
然而,非对称加密的加密速度较慢,适用于加密小量数据。
三、哈希算法哈希算法是一种将任意长度的输入转换为固定长度输出的算法。
常见的哈希算法有MD5、SHA-1、SHA-256等。
哈希算法的原理是将输入数据通过数学计算转换为固定长度的哈希值。
相同的输入数据将得到相同的哈希值,不同的输入数据尽可能得到不同的哈希值。
哈希算法通常用于验证数据的完整性和一致性。
在网络通信中,发送方将数据的哈希值附加在数据末尾,接收方使用相同的哈希算法计算接收到的数据的哈希值,并与附加的哈希值进行比对,以验证数据的完整性。
同时需要注意的是,哈希算法具有不可逆性,即无法从哈希值还原原始输入数据。
因此,哈希算法不适用于加密和解密操作。
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密钥管理
密钥备份
可信第三方托管——信赖问题 智能卡或专用硬件存储——审计问题 分片保管——恶意收集恢复
密钥撤销
不再使用或怀疑泄露的密钥需要撤销 声明撤销
密钥销毁
物理上彻底粉碎 清除密钥的使用踪迹
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密码协议概念
协议
协议指的是双方或多方通过一系列规定的步骤来完 成某项任务。
协议的含义
至少需要两个参与者 通过执行协议必须完成某项任务,协议是完整的 有序的过程,每一步骤必须依次执行 协议每个步骤是明确的
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密码协议概念
密码协议
使用密码的具有安全性功能的 协议称为安全协议或密码协议
举例
• 密钥分配协议 • 密钥协商协议 • 实体鉴别协议 • 抛硬币游戏 • 盲签名协议 • 秘密共享协议 •„
举例
凯撒密码
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近代密码
时间
20世纪初到1949年
主要标志
用机械/机电计算代替手工计算 机械密码/机电密码
举例
ENIGMA
6
现代密码
时间
1949~1975年
重要事件
1949年,Shannon发表论文“The Communication Theory of Secret Systems” 1967年,David Kahn专著《The Code breakers》 1971年~1973年,IBM Watson实验室的Horst Feistel等人发表的几篇技术报告
科克霍夫(Kerckhoff)原则:即使密码系统的任 何细节已为人悉知,只要密钥未泄漏,它也应是 安全的。
在设计一个密码系统时,应遵循科克霍夫原则 。
19
密码算法安全性
密钥长度越长,加密数据越不容易被非法解密
Bruce Schneier 公开密钥长度建议值
摘自《应用密码学》,P113
20
密码体制
36
算法
协议
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
信息安全
Diffie-Hellman 密钥协商算法
1. 2. 3. 第一个发表的公开密钥算法(1976) 用于通信双方安全地协商一个会话密钥 基于离散对数计算的困难性,主要是模幂运算:a
p
mod n
公开参数:q 是一个素数,a < q , a是q 的一个原根. Alice Bob 选择一个私有的 x A , 选择一个私有的 xB , 满足: x A q xB q yA 满足: 计算公开的 y A : 计算公开的 yB : yB y A a x (modq) y a x (modq)
11
密码编码学 Vs. 密码分析学
密码编码学(Cryptography)
• 主要研究对信息进行编码,实现对信息的隐 蔽。 密码分析学( Cryptanalysis ) • 主要研究加密消息的破译或消息的伪造。
12
密码编码学
(1)密码编码学是密码学的一个分支,研究与信 息安全(例如:机密性、完整性、可鉴别性)有关 的数学技术。 (2)密码编码学是包含数据变换的原理、工具和 方法的一门学科,这种数据变换的目的是为了隐藏 数据的信息内容,阻止对数据的篡改以及防止未经 认可使用数据。 (3)密码编码学是论述使明文变得不可懂的密文, 以及把已加密的消息变换成可懂形式的艺术和技巧。
密钥产生的方式
集中式 分散式
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密钥管理
密钥使用
注意内存的密钥泄露 私钥不出硬件设备(密码机、USB Key) 不同用途使用不同的密钥。
密钥存储
硬盘存储或专用硬件存储,现多存储在专用硬件中
密钥更新
定期或不定期更换密钥 从旧的密钥生成新的密钥 重新分配新的密钥
非对称密码算法(Asymmetric cipher) :加密密钥和 解密密钥不同,从一个很难推出另一个,又叫公钥密 码算法(Public-key cipher)。其中,对外公开的密钥, 称为公开密钥(public key),简称公钥;必须保密的密 钥,称为私有密钥(private key),简称私钥。
17
密码算法
密码算法(Cryptography Algorithm):用于加密 和解密操作的数学函数。 加密算法(Encryption Algorithm):发送者对明 文进行加密操作时所采用的一组规则。 解密算法(Decryption Algorithm):接收者对密 文进行解密操作时所采用的一组规则。
密码学从此开始成为一门科学。
7
公钥密码
时间
1976年以后
重要事件
1976年,Diffie & Hellman的“New Directions in Cryptography”提出了非对称密钥密码 1977年,Rivest,Shamir & Adleman提出了RSA公钥 算法 90年代,逐步出现椭圆曲线等其他公钥算法
18
科克霍夫原则
假设:密码分析者知道双方使用的密码系统细 节,包括明文的统计特性、加解密体制等。
Auguste Kerckhoff在1883年发表著作,探讨寻找一种新 的、满足电报通信要求的密码编码体制。他认为,密码体 制应该对外公开,仅需对密钥进行保密;如果一个密码系 统需要保密的越多,可能的弱点也越多。
密钥生命周期
授权使用该密钥的周期
主要阶段
产生 分配 启用/停用 更新/替换 撤销和销毁
所有密钥都有生命周期。
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密钥的产生
在安全环境中产生密钥 密钥长度
安全性考虑 系统成本、计算开销考虑 长度的选择与具体的应用有关,如加密数据的重要 性、保密期限长短、可能破译者的计算能力等
公钥密码使得发送端和接收端无密钥传输的保密 通信成为可能!
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知识子域:密码学基本概念
理解密码通信模型,理解密码学加密、解密、算 法、密钥等概念 理解科克霍夫原则,理解算法复杂程度和密钥长 度是影响密码系统安全性的基本因素 理解古典密码的特点及算法类型 掌握密码体制的分类和特点 理解密钥管理的重要性,理解密钥生命周期概念 ,了解密钥产生、分配、使用、更换和注销等过 程的管理特点 了解密码协议的概念及类型,了解DiffieHellman密钥协商协议的实现原理
于对密钥的保密。
23
对称密码算法 vs.非对称密码算法
对称密码算法(Symmetric cipher):加密密钥和解 密密钥相同,或实质上等同,即从一个易于推出另一 个,又称传统密码算法(Conventional cipher)、秘密密 钥算法或单密钥算法。
DES、3DES、IDEA、AES
9
密码学基本概念
密码编码学和密码分析学 密码通信模型 明文和密文 加密、解密和密钥 密码算法
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密码学
密码学(Cryptology) • 研究信息系统安全保密的科学。由两个 相互对立、相互斗争,而且又相辅相成、 相互促进的分支科学所组成的,分别称 为密码编码学(Cryptography)和密码分 析学(Cryptanalysis)。
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加密 vs.解密
加密(Encryption):将明文变换为密文的过程。
把可懂的语言变换成(人类/机器)不可懂的语言。
解密(Decryption):由密文恢复出原明文的过程。
加密的逆过程,即把不可懂的语言变换成可懂的语言。
明文 密文
密文 明文
加密算法 密 钥
解密算法 密 钥
加密和解密算法的操作通常都是在一组密钥的控 制下进行的,分别称为加密密钥(Encryption Key) 和解密密钥(Decryption Key)。
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密钥管理
密钥重要性: • 所有的密码技术都依赖于密钥 • 科克霍夫原则:安全性的关键点
密钥管理:在一种安全策略指导下密钥的产生、 存储、 分配、删除、归档及应用。 对称密码体制和公钥密码体制的密钥管理策略各有不 同。 目的:
保护密钥不被泄露; 保护密钥不被非授权使用。
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密钥生命周期
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流密码模型
密钥K
安全信道
密钥K
密钥流 产生器
Zi
密钥流 产生器
Zi
明文xi
yi 传输信道
明文xi
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代替密码 Vs.置换密码
代替密码(Substitution Cipher):就是明文中的 每一个字符被替换成密文中的另一个字符。接收者 对密文做反向替换就可以恢复出明文。 置换密码(Transposition Cipher):明文的字母 保持相同,但顺序被打乱了。
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密码学发展
第一个阶段是从古代到19世纪末——古典密码 第二个阶段从20世纪初到1949年——近代密码 第三个阶段从C.E.Shannon(香农) 于1949年发表 的划时代论文“The Communication Theory of Secret Systems ”开始——现代密码
第四个阶段从1976年W. Diffie和M. Hellman发表
RSA、ECC、ElGamal
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非对称密码算法
上述运算中,23和7作为两个密钥,公开一个,另一个作为私钥即可。 例如:公钥为7,私钥为23,则即使攻击者知道7、187和密文11,但 如果他不知道私钥23,那么他无论如何也算不出明文88。
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分组密码 vs.流密码
分组密码(Block cipher):将明文分成固定长度 的组,用同一密钥和算法对每一块加密,输出也是 固定长度的密文。
密码学基础
版本:3.0 发布日期:2014-12-1 生效日期:2015-1-1
培训机构名称 讲师名字
课程内容
密码学发展简史
密码学基本概念