计算机网络与通讯课件XX09第8章网络管理与网络安全
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计算机网络与通讯课件XX09第8章网 络管理与网络安全
8.1 计算机网络的管理
n 3、网络管理的功能（五大功能续）：
n 4）故障管理：检测、记录网络故障并通知给用户，尽可 能自动修复故障以使网络能有效地运行。 n 基本步骤
n 判断故障症状； n 隔离该故障； n 修复该故障； n 对所有重要子系统进行故障修复后测试； n 记录故障的检测及其解决结果。
8.1 计算机网络的管理
n 3、网络管理的功能（五大功能）：
n 1）性能管理：衡量和呈现网络特性的各个方面，使网络 性能维持在一个可以被接受的水平上。
n 收集网络管理者感兴趣的那些变量的性能数据； n 分析这些数据，以判断是否处于正常水平并产生相应的报告； n 为每个重要的变量确定一个合适的性能阈值，超过该阈值就意味
（1）传统加密技术
着出现了应该注意的网络故障；
n 2）配置管理：监视网络和系统的配置信息，以便跟踪和 管理不同的软硬件元素对网络操作的作用。
n 包括：网络资源的配置及其活动状态的监视；网络资源之间的关 系的监视与控制；新资源的加入，旧资源的删除；定义新的管理 对象；识别管理对象，给每个对象分配名字；初始化对象，启动、 关闭对象；管理各个对象之间的关系；改变管理对象的参数。
•attack •明文 •begins
•atfour
计算机网络与通讯课件XX09第8章网 络管理与网络安全
（1）传统加密技术
•密文的得出
•密钥 •CIPHER•再读顺序为 5 的明文列，即 •顺序 •145326tgf
•attack •明文 •begins
•atfour
计算机网络与通讯课件XX09第8章网 络管理与网络安全
计算机网络与通讯课件XX09第8章网 络管理与网络安全
8.1 网络管理基础
n 网络管理的目标：
n 减少停机时间，改进响应时间，提高设备利用率 n 减少运行费用，提高效率 n 减少或消除网络瓶颈 n 使网络更容易使用、安全
n 网络管理就是通过某种方式对网络状态进行调 整，是网络能正常、高效的运行。
计算机网络与通讯课件XX09第8章网 络管理与网络安全
•★重
信息安全的目标：
实现方法： 点
n 保密性(Confidentiality)——数据加密算法
n 完整性(integrity)——报文鉴别
n 信息源的身份确认( Indentify )——身份认证/ 身份鉴别、数字证书
n 抗否认性(Non-repudiation )——数字签名
计算机网络与通讯课件XX09第8章网 络管理与网络安全
n 这类攻击涉及到某个数据流的篡改和一个虚假流的产生。
计算机网络与wk.baidu.com讯课件XX09第8章网 络管理与网络安全
8.2.1 网络安全隐患与对策
网络安全威胁：
n 窃听——窃听网络上的数据帧传输 n 假冒——通信实体假扮成另一实体进行通信 n 重放——将网络的捕获的报文进行重放(身份认证) n 流量分析——根据报文头部信息对报文的频率、方向
计算机网络与通讯课件XX09第8章网 络管理与网络安全
8.1 网络管理基础
n 1、计算机网络的管理需求：
n 需要网络管理系统： ①网络物理分布较广； ②网络用户增加导致网络性能下降； ③需要区别对待用户如只允许某些用户访问某些 信息； ④需访问广域网或企业内其他计算机设备； ⑤网络规模越大，复杂程度越高，则需要更高级 的管理系统。
（1）传统加密技术
•密文的得出
•密钥 •CIPHER•再读顺序为 3 的明文列，即 •顺序 •145326aio
•attack •明文 •begins
•atfour
计算机网络与通讯课件XX09第8章网 络管理与网络安全
（1）传统加密技术
•密文的得出
•密钥 •CIPHER•再读顺序为 4 的明文列，即 •顺序 •145326tet
计算机网络与通讯课件XX09第8章网 络管理与网络安全
8.2.2 数据加密
n 明文→密文的过程称为加密(Enciphering)： 记为：C=E(Ke,P)
n 密文→明文的过程称为解密(Deciphering)： 记为：P=D(Kd,C)
****密码系统应满足：P=D(Kd, E(Ke,P))*****
程序 n (3) 特洛伊木马 n (4) 逻辑炸弹
计算机网络与通讯课件XX09第8章网 络管理与网络安全
8.2.1 网络安全隐患与对策
n 对网络信息安全的攻击
•信息源
•信息目的地
•（a）正常
•信息源
•信息目的地
•（b）中断（来自实体攻击）
计算机网络与通讯课件XX09第8章网 络管理与网络安全
8.2.1 网络安全隐患与对策
第8章 提纲
•8.1 网络管理基础
网络管理的需求、模型和功能
8.2 网络安全基础
8.2.1 网络安全隐患与对策
信息攻击方式、信息安全目标及实现方法
8.2.2 数据加密 8.2.3 身份鉴别、数字签名与数字证书
计算机网络与通讯课件XX09第8章网 络管理与网络安全
8.1 网络管理基础
n 1、计算机网络的管理需求 n 2、网络管理的模型 n 3、网络管理的功能
8.2.2 数据加密
n 明文（Plaintext）：消息的初始形式； n 记为P，P为字符序列：P=[P1,P2,…,Pn]
n 密文（CypherText）：加密后的形式 n 记为C，C为字符序列：C=[C1,C2,…,Cn]
n 密钥（Key）：明文与密文之间进行相互转换的 关键性数字或字串。所有可能的密钥组成密钥空 间，密钥空间的大小是衡量加密算法可靠性的重 要因素。
n 主要功能：
n 接收差错报告并作出反应； n 建立维护差错日志，并进行分析； n 对差错诊断测试，追踪故障，并确定纠正故障的方法措施。
计算机网络与通讯课件XX09第8章网 络管理与网络安全
8.1 计算机网络的管理
n 3、网络管理的功能（五大功能续）：
n 5）安全管理：按照本地的方针来控制对网络资源的访问， 以保证网络不被有意或无意地侵害，并保证敏感信息不 被那些未授权的用户访问 n 标识重要的网络资源（包括系统、文件和其它实体）； n 确定重要的网络资源和用户集间的映射关系； n 监视对重要网络资源的访问； n 记录对重要网络资源的非法访问；
n 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).
n 加解密密钥相同——对称密钥算法、常规加密算法 n 加解密密钥不同——不对称密钥算法、公开密钥算法
计算机网络与通讯课件XX09第8章网 络管理与网络安全
等进行分析 n 破坏完整性——对信息进行修改 n 拒绝服务——网络硬件或软件原因导致合法服务遭到
拒绝 n 资源非授权使用——与规定的权限策略不一致的资源
使用 n 恶意程序
计算机网络与通讯课件XX09第8章网 络管理与网络安全
8.2.1 网络安全隐患与对策
网络安全威胁： n 恶意程序
n (1) 计算机病毒： “传染” n (2) 计算机蠕虫：不需要将其自身附着到宿主
n 能够对指定IP地址进行流量限制，当超过使用限额时，即可将其 封锁，禁止其使用；
n 能够按天、按月、按IP地址或按单位提供网络的使用情况，在规 定的时间到来（比如一个月）的时候，根据本机数据库中的Email地址向有关单位或个人发送帐单；
n 可以将安装有网络计费软件的计算机配置成Web服务器，允许使 用单位和个人随时进行查询。
计算机网络与通讯课件XX09第8章网 络管理与网络安全
8.1 计算机网络的管理
n 3、网络管理的功能（五大功能续）：
n 3）计费管理：测量网络的利用率参数，以恰当地控制个 人或团体用户对网络的使用，比如网络故障降低到最小或 者使所有用户对网络的访问更加公平。
n 建立和维护一个目标机器地址数据库，能对该数据库中的任意一 台机器（一个IP地址）进行计费；
计算机网络与通讯课件XX09第8章网 络管理与网络安全
8.2.2 数据加密
n 加密通信的一般模型:
•加密 •密钥Ke
•明文P
•密文C
•主机A
•加密算法 •E运算
•C=Eke(P)
•截 取 者
•截获或篡改 •密文C
•解密
•密 钥
Kd •明文P
•因 特 网
•解密算法 •D运算
•主机B
•Dkd(C)=Dkd(Eke(P))= P
•attack •明文 •begins
•atfour
计算机网络与通讯课件XX09第8章网 络管理与网络安全
（1）传统加密技术
•密文的得出
•密钥 •CIPHER•再读顺序为 2 的明文列，即 cnu •顺序 •145326
•attack •明文 •begins
•atfour
计算机网络与通讯课件XX09第8章网 络管理与网络安全
n 列换位法——把明文按行顺序写入二维矩阵，再按 列顺序读出来构成密文。
n ②替代密码
计算机网络与通讯课件XX09第8章网 络管理与网络安全
（1）传统加密技术
n 换位密码(列换位)举例
•密钥 •CIPHER•根据英文字母在 26 个字母中的先
•顺序 •145326后一个顺序字，母我的们相可对以先得后出顺密序钥。中因的为每密
① 网络互联和IP协议 … … … …（补） ② IP路由… … … … … … … …（补） ③ 传输层协议 … … … … … … （补）
6. 无线网络 … … … … … … （教材第6章） 7. 网络管理与网络安全… … …（教材第8章）
计算机网络与通讯课件XX09第8章网 络管理与网络安全
•明文
•attack钥中没有 A 和 B，因此 C 为第 1。 •begins同理，E 为第 2，H 为第 3,……，
•atfourR 为第 6。于是得出密钥字母的相
对先后顺序为 145326。
计算机网络与通讯课件XX09第8章网 络管理与网络安全
（1）传统加密技术
•密文的得出
•密钥 •CIPHER•先读顺序为 1 的明文列，即 aba •顺序 •145326
计算机网络与通讯课件 XX09第8章网络管理与
网络安全
2020/12/7
计算机网络与通讯课件XX09第8章网 络管理与网络安全
课程内容
1. 计算机网络基础 … … … … （教材第1章） 2. 数据通信基础… … … … … （教材第2章） 3. 共享信道的传统局域网… … （教材第3章） 4. 基于交换的高速局域网… … （教材第4章） 5. 广域网 … … … … … … … （教材第5章）
•★重
n 对网络信息安全的攻击
点
•源站 •目的站 •源站 •目的站 •源站 •目的站 •源站 •目的站
•窃听 、 •分析
•被动攻击
•拒绝服务
•篡改 •主 动 攻 击
•伪装、重放
•对被动攻击，应重在防范；
•对主动攻击，应重在检测和恢复。 计算机网络与通讯课件XX09第8章网 络管理与网络安全
8.2.1 网络安全隐患与对策
计算机网络与通讯课件XX09第8章网 络管理与网络安全
第8章 内容提纲
8.1 网络管理基础
网络管理的需求、模型和功能
•8.2 网络安全基础
8.2.1 网络安全隐患与对策 8.2.2 数据加密 8.2.3 身份鉴别、数字签名与数字证书
计算机网络与通讯课件XX09第8章网 络管理与网络安全
8.2.1 网络安全隐患与对策
8.1 计算机网络的管理
n 2、网络管理的模型：
n 管理者——代理的管理模型：
•被管设备
•被 管 设 备
•被管设备 •被管设备
•代理 程序A
•A
•A
•A
•A
•网管协议
•因特网
•管理 程序M
•M
•管理站
•网络 •管理员
•按客户—服务器（client/server）模式
工作
计算机网络与通讯课件XX09第8章网 络管理与网络安全
网络安全面临的威胁：
n 天灾、人祸；有意无意；计算机工作时的电磁幅射造成 的信息泄漏
n 信息攻击：对信息进行人为的故意破坏或窃取
n 实体攻击——对通信线路或设备进行物理破坏 n 消极攻击——一切窃密的攻击，截获、窃取、破译
n 特点：不影响系统正常工作，不易被人发现，持续时间较长
n 积极攻击——对数据流进行更改，有选择的破坏信息 的有效性和完整性
8.2.2 数据加密
n （1）传统加密技术 n （2）现代加密算法
n 对称密钥 n 公开密钥/不对称密钥
n （3）网络加密技术
计算机网络与通讯课件XX09第8章网 络管理与网络安全
8.2.2 数据加密
n （1）传统加密技术
n ①换位密码 不改变明文中字符本身，仅按照某种模式将其 重新排列构成密文的加密方法。
8.1 计算机网络的管理
n 3、网络管理的功能（五大功能续）：
n 4）故障管理：检测、记录网络故障并通知给用户，尽可 能自动修复故障以使网络能有效地运行。 n 基本步骤
n 判断故障症状； n 隔离该故障； n 修复该故障； n 对所有重要子系统进行故障修复后测试； n 记录故障的检测及其解决结果。
8.1 计算机网络的管理
n 3、网络管理的功能（五大功能）：
n 1）性能管理：衡量和呈现网络特性的各个方面，使网络 性能维持在一个可以被接受的水平上。
n 收集网络管理者感兴趣的那些变量的性能数据； n 分析这些数据，以判断是否处于正常水平并产生相应的报告； n 为每个重要的变量确定一个合适的性能阈值，超过该阈值就意味
（1）传统加密技术
着出现了应该注意的网络故障；
n 2）配置管理：监视网络和系统的配置信息，以便跟踪和 管理不同的软硬件元素对网络操作的作用。
n 包括：网络资源的配置及其活动状态的监视；网络资源之间的关 系的监视与控制；新资源的加入，旧资源的删除；定义新的管理 对象；识别管理对象，给每个对象分配名字；初始化对象，启动、 关闭对象；管理各个对象之间的关系；改变管理对象的参数。
•attack •明文 •begins
•atfour
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（1）传统加密技术
•密文的得出
•密钥 •CIPHER•再读顺序为 5 的明文列，即 •顺序 •145326tgf
•attack •明文 •begins
•atfour
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8.1 网络管理基础
n 网络管理的目标：
n 减少停机时间，改进响应时间，提高设备利用率 n 减少运行费用，提高效率 n 减少或消除网络瓶颈 n 使网络更容易使用、安全
n 网络管理就是通过某种方式对网络状态进行调 整，是网络能正常、高效的运行。
计算机网络与通讯课件XX09第8章网 络管理与网络安全
•★重
信息安全的目标：
实现方法： 点
n 保密性(Confidentiality)——数据加密算法
n 完整性(integrity)——报文鉴别
n 信息源的身份确认( Indentify )——身份认证/ 身份鉴别、数字证书
n 抗否认性(Non-repudiation )——数字签名
计算机网络与通讯课件XX09第8章网 络管理与网络安全
n 这类攻击涉及到某个数据流的篡改和一个虚假流的产生。
计算机网络与wk.baidu.com讯课件XX09第8章网 络管理与网络安全
8.2.1 网络安全隐患与对策
网络安全威胁：
n 窃听——窃听网络上的数据帧传输 n 假冒——通信实体假扮成另一实体进行通信 n 重放——将网络的捕获的报文进行重放(身份认证) n 流量分析——根据报文头部信息对报文的频率、方向
计算机网络与通讯课件XX09第8章网 络管理与网络安全
8.1 网络管理基础
n 1、计算机网络的管理需求：
n 需要网络管理系统： ①网络物理分布较广； ②网络用户增加导致网络性能下降； ③需要区别对待用户如只允许某些用户访问某些 信息； ④需访问广域网或企业内其他计算机设备； ⑤网络规模越大，复杂程度越高，则需要更高级 的管理系统。
（1）传统加密技术
•密文的得出
•密钥 •CIPHER•再读顺序为 3 的明文列，即 •顺序 •145326aio
•attack •明文 •begins
•atfour
计算机网络与通讯课件XX09第8章网 络管理与网络安全
（1）传统加密技术
•密文的得出
•密钥 •CIPHER•再读顺序为 4 的明文列，即 •顺序 •145326tet
计算机网络与通讯课件XX09第8章网 络管理与网络安全
8.2.2 数据加密
n 明文→密文的过程称为加密(Enciphering)： 记为：C=E(Ke,P)
n 密文→明文的过程称为解密(Deciphering)： 记为：P=D(Kd,C)
****密码系统应满足：P=D(Kd, E(Ke,P))*****
程序 n (3) 特洛伊木马 n (4) 逻辑炸弹
计算机网络与通讯课件XX09第8章网 络管理与网络安全
8.2.1 网络安全隐患与对策
n 对网络信息安全的攻击
•信息源
•信息目的地
•（a）正常
•信息源
•信息目的地
•（b）中断（来自实体攻击）
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8.2.1 网络安全隐患与对策
第8章 提纲
•8.1 网络管理基础
网络管理的需求、模型和功能
8.2 网络安全基础
8.2.1 网络安全隐患与对策
信息攻击方式、信息安全目标及实现方法
8.2.2 数据加密 8.2.3 身份鉴别、数字签名与数字证书
计算机网络与通讯课件XX09第8章网 络管理与网络安全
8.1 网络管理基础
n 1、计算机网络的管理需求 n 2、网络管理的模型 n 3、网络管理的功能
8.2.2 数据加密
n 明文（Plaintext）：消息的初始形式； n 记为P，P为字符序列：P=[P1,P2,…,Pn]
n 密文（CypherText）：加密后的形式 n 记为C，C为字符序列：C=[C1,C2,…,Cn]
n 密钥（Key）：明文与密文之间进行相互转换的 关键性数字或字串。所有可能的密钥组成密钥空 间，密钥空间的大小是衡量加密算法可靠性的重 要因素。
n 主要功能：
n 接收差错报告并作出反应； n 建立维护差错日志，并进行分析； n 对差错诊断测试，追踪故障，并确定纠正故障的方法措施。
计算机网络与通讯课件XX09第8章网 络管理与网络安全
8.1 计算机网络的管理
n 3、网络管理的功能（五大功能续）：
n 5）安全管理：按照本地的方针来控制对网络资源的访问， 以保证网络不被有意或无意地侵害，并保证敏感信息不 被那些未授权的用户访问 n 标识重要的网络资源（包括系统、文件和其它实体）； n 确定重要的网络资源和用户集间的映射关系； n 监视对重要网络资源的访问； n 记录对重要网络资源的非法访问；
n 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).
n 加解密密钥相同——对称密钥算法、常规加密算法 n 加解密密钥不同——不对称密钥算法、公开密钥算法
计算机网络与通讯课件XX09第8章网 络管理与网络安全
等进行分析 n 破坏完整性——对信息进行修改 n 拒绝服务——网络硬件或软件原因导致合法服务遭到
拒绝 n 资源非授权使用——与规定的权限策略不一致的资源
使用 n 恶意程序
计算机网络与通讯课件XX09第8章网 络管理与网络安全
8.2.1 网络安全隐患与对策
网络安全威胁： n 恶意程序
n (1) 计算机病毒： “传染” n (2) 计算机蠕虫：不需要将其自身附着到宿主
n 能够对指定IP地址进行流量限制，当超过使用限额时，即可将其 封锁，禁止其使用；
n 能够按天、按月、按IP地址或按单位提供网络的使用情况，在规 定的时间到来（比如一个月）的时候，根据本机数据库中的Email地址向有关单位或个人发送帐单；
n 可以将安装有网络计费软件的计算机配置成Web服务器，允许使 用单位和个人随时进行查询。
计算机网络与通讯课件XX09第8章网 络管理与网络安全
8.1 计算机网络的管理
n 3、网络管理的功能（五大功能续）：
n 3）计费管理：测量网络的利用率参数，以恰当地控制个 人或团体用户对网络的使用，比如网络故障降低到最小或 者使所有用户对网络的访问更加公平。
n 建立和维护一个目标机器地址数据库，能对该数据库中的任意一 台机器（一个IP地址）进行计费；
计算机网络与通讯课件XX09第8章网 络管理与网络安全
8.2.2 数据加密
n 加密通信的一般模型:
•加密 •密钥Ke
•明文P
•密文C
•主机A
•加密算法 •E运算
•C=Eke(P)
•截 取 者
•截获或篡改 •密文C
•解密
•密 钥
Kd •明文P
•因 特 网
•解密算法 •D运算
•主机B
•Dkd(C)=Dkd(Eke(P))= P
•attack •明文 •begins
•atfour
计算机网络与通讯课件XX09第8章网 络管理与网络安全
（1）传统加密技术
•密文的得出
•密钥 •CIPHER•再读顺序为 2 的明文列，即 cnu •顺序 •145326
•attack •明文 •begins
•atfour
计算机网络与通讯课件XX09第8章网 络管理与网络安全
n 列换位法——把明文按行顺序写入二维矩阵，再按 列顺序读出来构成密文。
n ②替代密码
计算机网络与通讯课件XX09第8章网 络管理与网络安全
（1）传统加密技术
n 换位密码(列换位)举例
•密钥 •CIPHER•根据英文字母在 26 个字母中的先
•顺序 •145326后一个顺序字，母我的们相可对以先得后出顺密序钥。中因的为每密
① 网络互联和IP协议 … … … …（补） ② IP路由… … … … … … … …（补） ③ 传输层协议 … … … … … … （补）
6. 无线网络 … … … … … … （教材第6章） 7. 网络管理与网络安全… … …（教材第8章）
计算机网络与通讯课件XX09第8章网 络管理与网络安全
•明文
•attack钥中没有 A 和 B，因此 C 为第 1。 •begins同理，E 为第 2，H 为第 3,……，
•atfourR 为第 6。于是得出密钥字母的相
对先后顺序为 145326。
计算机网络与通讯课件XX09第8章网 络管理与网络安全
（1）传统加密技术
•密文的得出
•密钥 •CIPHER•先读顺序为 1 的明文列，即 aba •顺序 •145326
计算机网络与通讯课件 XX09第8章网络管理与
网络安全
2020/12/7
计算机网络与通讯课件XX09第8章网 络管理与网络安全
课程内容
1. 计算机网络基础 … … … … （教材第1章） 2. 数据通信基础… … … … … （教材第2章） 3. 共享信道的传统局域网… … （教材第3章） 4. 基于交换的高速局域网… … （教材第4章） 5. 广域网 … … … … … … … （教材第5章）
•★重
n 对网络信息安全的攻击
点
•源站 •目的站 •源站 •目的站 •源站 •目的站 •源站 •目的站
•窃听 、 •分析
•被动攻击
•拒绝服务
•篡改 •主 动 攻 击
•伪装、重放
•对被动攻击，应重在防范；
•对主动攻击，应重在检测和恢复。 计算机网络与通讯课件XX09第8章网 络管理与网络安全
8.2.1 网络安全隐患与对策
计算机网络与通讯课件XX09第8章网 络管理与网络安全
第8章 内容提纲
8.1 网络管理基础
网络管理的需求、模型和功能
•8.2 网络安全基础
8.2.1 网络安全隐患与对策 8.2.2 数据加密 8.2.3 身份鉴别、数字签名与数字证书
计算机网络与通讯课件XX09第8章网 络管理与网络安全
8.2.1 网络安全隐患与对策
8.1 计算机网络的管理
n 2、网络管理的模型：
n 管理者——代理的管理模型：
•被管设备
•被 管 设 备
•被管设备 •被管设备
•代理 程序A
•A
•A
•A
•A
•网管协议
•因特网
•管理 程序M
•M
•管理站
•网络 •管理员
•按客户—服务器（client/server）模式
工作
计算机网络与通讯课件XX09第8章网 络管理与网络安全
网络安全面临的威胁：
n 天灾、人祸；有意无意；计算机工作时的电磁幅射造成 的信息泄漏
n 信息攻击：对信息进行人为的故意破坏或窃取
n 实体攻击——对通信线路或设备进行物理破坏 n 消极攻击——一切窃密的攻击，截获、窃取、破译
n 特点：不影响系统正常工作，不易被人发现，持续时间较长
n 积极攻击——对数据流进行更改，有选择的破坏信息 的有效性和完整性
8.2.2 数据加密
n （1）传统加密技术 n （2）现代加密算法
n 对称密钥 n 公开密钥/不对称密钥
n （3）网络加密技术
计算机网络与通讯课件XX09第8章网 络管理与网络安全
8.2.2 数据加密
n （1）传统加密技术
n ①换位密码 不改变明文中字符本身，仅按照某种模式将其 重新排列构成密文的加密方法。