网络工程专业导论_网络与信息安全

危害国家信息（包括利用加密的 非法通信活动）的监视审计。 控制授权范围内的信息流向及行为方式。 可审查性：对出现的安全问题提供调查的依据和手段。 使用审计、监控、防抵赖等安全机制，使得攻击者、破坏 者、抵赖者“逃不脱"，并进一步对网络出现的安全问题 提供调查依据和手段，实现信息安全的可审查性。
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数字水印的插入和检测流程
用用用用 无无无无 输输输输 数数无无 数数无无插输数数 数数无无 插输插插 有无无无 输输输输
用用用用 有无无无 输输输输 数数无无 （特特无ID〕 数数无无检检数数
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数数无无 检检插插
判判判判 （有无无有有？〕
第一部分 基础研究-安全理论
身份认证技术
口令验证 智能卡与电子钥匙身份验证 生物特征身份验证 基于密码的身份验证
CIA 概念的阐述源自信息技术安全评估标准 （InformationTechnology Security Evaluation Criteria， ， ITSEC），是信息安全的基本要素和安全建设所应遵循的基本原则。 ），是信息安全的基本要素和安全建设所应遵循的基本原则 ），是信息安全的基本要素和安全建设所应遵循的基本原则。
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信息安全的要素
信息安全通常强调所谓CIA ，即保密性、完整性和可用性。 即保密性、完整性和可用性。 信息安全通常强调所谓
保密性（ onfidentiality） 保密性（Confidentiality） 完整性（ ntegrity） 完整性（Integrity） 可用性（ vailability） 可用性（Availability） 真实性（Authenticity） 真实性（Authenticity） 不可否认性（Non-repudiation） 不可否认性（Non-repudiation） 可控性（Controllability） 可控性（Controllability） 可核查性（可追究性）（ ）（Accountability） 可核查性（可追究性）（Accountability）
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数字签名的过程
数字签名的过程：
假设A要发送一个电子文件给B。 1．系统初始化：选择签名所需的算法、参数 2. 产生签名：A用其私钥加密文件并发送给B ； 3．签名验证：B用A的公钥解开A送来的文件 签名体制的构成： 签名算法 验证算法
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密钥管理
1999年10月7日，第273号国务院令，颁布了《商用 密码管理条例》。 目的：加强商用密码管理，保护信息安全，保护公 民和组织的合法权益，维护国家的安全和利益。 管理方式：商用密码技术属于国家秘密。国家对商 用密码产品的科研、生产、销售和使用实行专控管 理。 管理机构：国家密码管理委员会及其办公室。
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访问控制技术
访问控制（Access Control）是对信息系统资源 的访问范围以及方式进行限制的策略。简单地说， 就是防止合法用户的非法操作。 访问控制是建立在身份认证之上的操作权限控制。 身份认证解决了访问者是否合法者，访问控制解决 访问者的权限，规定他们分别可以访问哪些资源， 以及对这些可以访问的资源可以用什么方式（读？ 写？执行？删除？等）访问。 基于权限管理的一种非常重要的安全策略。对用户 权限的设定，称为授权（Authorization）。
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现代密码学主要研究内容
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第一部分 基础研究-密码理论
密码学两个分支：密码编码学与密码分析学： 密码学两个分支：密码编码学与密码分析学：
密码编码学主要研究对信息进行编码实现信息 保密性的科学， 保密性的科学，即加密算法 密码分析学是研究、分析、破译密码的科学， 密码分析学是研究、分析、破译密码的科学， 即如何从密文推出明文、密钥或解密算法 解密算法的学 即如何从密文推出明文、密钥或解密算法的学 问 这两种技术相互依存、相互支持、 这两种技术相互依存、相互支持、共同发展
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PKI原理
原理：数字证书＋权 威认证 基本组成：
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信息隐藏的概念
A打算秘密传递一些信息给B，A需要从一个随机消 息源中随机选取一个无关紧要的消息c，当这个消 息公开传递时，不会引起怀疑，称这个消息c为载 载 体对象 把需要秘密传递的信息m隐藏到载体对象c中，此 时，载体对象c就变为伪装对象 伪装对象c’ 伪装对象 秘密信息的嵌入过程需要密钥，此密钥称为伪装密 伪装密 钥
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非对称密码体制
双钥密码体制的通信模型
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单向散列函数
散列函数(又称杂凑函数，哈希函数)是将任意长度 的输入消息M映射成一个固定长度散列值h的特殊 函数：
h＝H(M)
其中M是变长的输入消息， h＝H(M)是定长的散 列值(或称为消息摘要)。 散列函数H是公开的，散列值在信源处被附加在消 息上，接收方通过重新计算散列值来确认消息未 被篡改。
信息安全涉及的领域
综合、交叉的学科：
密码学理论、计算机网络、操作系统、数据库 技术、安全协议……
安全体系结构
安全的策略与管理，安全风险分析
与计算机安全有关的法律问题
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信息安全现状
“黑客”一词在信息安全范畴内的普遍含意是特指对电脑系 统的非法侵入者。 黑客(hacker)：对技术的局限性有充分认识，具有操作系 统和编程语言方面的高级知识，热衷编程，查找漏洞，表 现自我。他们不断追求更深的知识，并公开他们的发现， 与其他人分享；主观上没有破坏数据的企图。 骇客（cracker）：以破坏系统为目标。 “红客”honker：中国的一些黑客自称“红客”honker。 美国警方：把所有涉及到"利用"、"借助"、"通过"或"阻挠" 计算机的犯罪行为都定为hacking。
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密钥产生
密钥生命周期
证书签发
密钥使用 证书检验
密钥过期 密钥更新
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什么是PKI
PKI（Public Key Infrastructure）是一个 用公钥概念与技术来实施和提供安全服务的 具有普适性的安全基础设施
普适性：只要遵循必要的原则，就能使用提供 的服务。比如：网络基础设施、电力基础设施 等。 安全服务：公钥密码的功能、密码的功能等。
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信息安全的要素
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信息安全的要素
机密性：确保信息不暴露给未授权的实体或进程。加密机 制。防泄密 完整性：只有得到允许的人才能修改实体或进程，并且能 够判别出实体或进程是否已被修改。完整性鉴别机制，保 证只有得到允许的人才能修改数据 。防篡改 数据完整，hash； 数据顺序完整，编号连续，时间正确。 可用性：得到授权的实体可获得服务，攻击者不能占用所 有的资源而阻碍授权者的工作。用访问控制机制，阻止非 授权用户进入网络。 防中断
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信息隐藏的一般模型
载体信 息源 载体对象c
伪装对象c’
A
秘密消息m
信息嵌入 算法
不安全信道
信息检索 提取算法
Ｂ 秘密消息m
伪装密钥k
信息隐藏技术的一般模型
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数字水印的定义
数字水印是信息隐藏技术的重要分支 数字水印是永久镶嵌在其他数据（宿主数据）中具 有可鉴别性的数字信号或模式，并且不影响宿主数 据的可用性 数字水印不等同于信息隐藏，概念有区别 数字水印注重水印，用于版权保护，可公开 信息隐藏注重隐藏，不可见/不可察觉，要保密
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哈希函数的应用-消息认证码
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数字签名
数字签名(Digital Signature)
信息发送者使用公开密钥算法技术，产生别 人无法伪造的一段数字串。 发送者用自己的私有密钥加密数据传给接收 者，接收者用发送者的公钥解开数据后，就 可确定消息来自于谁，同时也是对发送者发 送的信息的真实性的一个证明。 发送者对所发信息不能抵赖。
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对称密码体制
加密密钥和解密密钥相同，或实质上等同（ 加密密钥和解密密钥相同，或实质上等同（即 从一个可以推出另外一个），我们称其为对称 ），我们称其为 从一个可以推出另外一个），我们称其为对称 密钥或单钥密码体制。 密钥或单钥密码体制。 加密方式有两种： 加密方式有两种：
对明文按字符逐位加密，称为流密码或序列密码 序列密码是手工和机械密码时代的主流方式。 先对明文消息分组，再逐组加密，称为分组密码 分组密码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。 最典型的就是1977年美国国家标准局颁布DES算法。
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信息安全的含义
什么是信息？
ISO/IEC 的IT 安全管理指南（GMITS，即ISO/IEC 13335） 对信息（Information）的解释是：信息是通过在数据上施 加某些约定而赋予这些数据的特殊含义。 而对现代企业来说，信息是一种资产。
什么是信息安全
建立在网络基础之上的信息系统，其安全定位较为明确， 那就是： 保护信息系统的硬件、软件及相关数据，使之不因为偶然 或者恶意侵犯而遭受破坏、更改及泄露，保证信息系统能 够连续、可靠、正常地运行。
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对称密码体制
单密钥密码的加、 单密钥密码的加、解密过程
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非对称密码体制
若加密密钥和解密密钥不相同，从其中一个难以推出另一个， 若加密密钥和解密密钥不相同，从其中一个难以推出另一个，则 称为非对称密钥 双钥密码体制。 非对称密钥或 称为非对称密钥或双钥密码体制。 采用双钥密码体制的主要特点是将加密和解密功能分开， 采用双钥密码体制的主要特点是将加密和解密功能分开，因而可 将加密和解密功能分开 以实现多个用户加密的消息只能由一个用户解读， 以实现多个用户加密的消息只能由一个用户解读，或只能由一个 用户加密消息而使多个用户可以解读。 用户加密消息而使多个用户可以解读。 在使用双钥体制时，每个用户都有一对预先选定的密钥： 在使用双钥体制时，每个用户都有一对预先选定的密钥：一个是 可以公开的(公钥 公钥)， 表示， 私钥)， 可以公开的 公钥 ，以k1表示，另一个则是秘密的 私钥 ，以 表示 另一个则是秘密的(私钥 k2表示，公钥 可以像电话号码一样进行注册公布，私钥是其 表示， 可以像电话号码一样进行注册公布， 表示 公钥k1可以像电话号码一样进行注册公布 拥有者自己保存。因此双钥体制又称作公钥体制 拥有者自己保存。因此双钥体制又称作公钥体制(Public Key 公钥体制 System) 。 最有名的双钥密码体制是1977年由 年由Rivest、Shamir和 最有名的双钥密码体制是 年由 、 和 Adleman等三人提出的 等三人提出的RSA密码算法。 密码算法。 等三人提出的 密码算法