第3章计算机硬件与环境安全

3.1.1 计算机硬件安全缺陷
➢ 重点讨论PC机的安全 PC机的一个重要用途是建立个人办 公环境，可以放在办公室的办公桌上。 这样既提供了方便，也产生了安全方 面的问题。与大型计算机相比，大多 数PC机无硬件级的保护，他人很容 易操纵控制机器。
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第3章计算机硬件与环境安全
• 即使有保护机制也很简单，或者很容易 被绕过。例如，CMOS中的口令机制可 以通过把CMOS的供电电池短路，使 CMOS电路失去记忆功能，而绕过口令 的控制。由于PC机的机箱很容易打开 （有的机器甚至连螺丝刀也不需要），
3.1.2 环境对计算机的安全威胁
• 1．温度 • 2．湿度 • 3．灰尘 • 4．电磁干扰
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•温度
• 计算机的电子元器件、芯片都密封在机 箱中，有的芯片工作时表面温度相当高， 例如586CPU芯片需要带一个小风扇散 热，电源部件也是一个大的热源，虽然 机箱后面有小型排风扇，但计算机工作 时，箱内的温度仍然相当的高，如果周 边温度也比较高的话，机箱内的温度很 难降下来。
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• 内存空间之间没有保护机制，即使简单 的界限寄存器也没有，也没有只可供操 作系统使用的监控程序或特权指令，任 何人都可以编制程序访问内存的任何区 域，甚至连系统工作区（如系统的中断 向量区）也可以修改，用户的数据区得 不到硬件提供的安全保障。
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做到这一点是很容易。
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• PC机的硬件是很容易安装的，当然也是很容 易拆卸的，硬盘是很容易被偷盗的，其中的信 息自然也就不安全了。存储在硬盘上的文件几 乎没有任何保护措施，DOS的文件系统的存储 结构与管理方法几乎是人所皆知的，对文件附 加的安全属性，如隐藏、只读、独占等属性， 很容易被修改，对磁盘文件目录区的修改既没 有软件保护，也没有硬件保护，掌握磁盘管理 工具的人，很容易更改磁盘文件目录区，造成 整个系统的信息紊乱。
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• 有些软件中包含用户身份认证功能，如 口令、软件狗等都很容易被有经验的程 序员绕过或修改认证数据。有的微机处 理器芯片虽然提供硬件保护功能，但这 些功能还未被操作系统有效利用。
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• 计算机硬件的尺寸越来越小，容易搬移， 尤其是便携机更是如此。这既是优点， 也是弱点。这样小的机器并未设计固定 装置，使机器能方便地固定在桌面上， 盗窃者能够很容易地搬走整个机器，其 中的各种文件也就谈不上安全问题了。
• 温度对磁介质的导磁率影响很大，温度过高或 过低都会使导磁率降低，影响磁头读写的正确 性。温度还会使磁带、磁盘表面热胀冷缩发生 变化，造成数据的读写错误，影响信息的正确 性。温度过高会使插头、插座、计算机主版、 各种信号线腐蚀速度加快，容易造成接触不良， 温度过高也会使显示器各线圈骨架尺寸发生变 化，使图象质量下降。温度过低会使绝缘材料 变硬、变脆，使漏电流增大，也会使磁记录媒 体性能变差，也会影响显示器的正常工作。计 算机工作的环境温度最好是可调节的，一般控 制在21℃±3℃。
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• 在硬盘或软盘的磁介质表面的残留磁信 息也是重要的信息泄漏渠道，文件删除 操作仅仅在文件目录中作了一个标记， 并没有删除文件本身数据存区，有经验 的用户可以很容易恢复被删除的文件。 保存在软盘上的数据很容易因不小心划 坏、各种硬碰伤或受潮霉变而无法利用。
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• 一般电子元器件的工作温度的范围是 0℃~45℃，当环境温度超过60℃时， 计算机系统就不能正常工作，温度每升 高10℃，电子元器件的可靠性就会降低 25%。元器件可靠性降低无疑将影响计 算机的正确运算，影响结果的正确性。
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第3章计算机硬件与环境安全
本章讨论计算机设备及其运行环境以及计算 机中的信息面临的各种安全威胁和防护方法， 并介绍利用硬件技术实现信息安全的一些方法。
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第3章计算机硬件与环境安全
3.1 对计算机硬件的安全威胁
• 3.1.1 计算机硬件安全缺陷 • 3.1.2 环境对计算机的安全威胁
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• 计算机的外部设备是不受操作系统安全 控制的，任何人都可以利用系统提供的 输出命令打印文件内容，输出设备是最 容易造成信息泄漏或被窃取的地方。
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• 计算机中的显示器、中央处理器（CPU） 和总线等部件在运行过程中能够向外部 辐射电磁波，电磁波反映了计算机内部 信息的变化。经实际仪器测试，在几百 米以外的距离可以接受与复现显示器上 显示的信息，计算机屏幕上的信息可以 在其所有者毫不知晓的情况下泄漏出去。 计算机电磁泄漏是一种很严重的信息泄 漏途径。
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第3章计算机硬件与环境安全
本章主要内容
• 对计算机硬件的安全威胁 • 计算机硬件安全技术 • 环境安全技术
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第3章计算机硬件与环境安全
计算机硬件及其运行环境是计算机网络信息 系统运行的基础，它们的安全直接影响着网络 信息的安全。由于自然灾害、设备自然损坏和 环境干扰等自然因素以及人为的窃取与破坏等 原因，计算机设备和其中信息的安全受到很大 的威胁。
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第3章计算机硬件与环境安全
• 计算机的中央处理器（CPU）中常常还 包括许多未公布的指令代码，例如DOS 操作系统中就利用了许多未公开的 80X86系列的指令。这些指令常常被厂 家用于系统的内部诊断或可能被作为探 视系统内部的信息的“陷门”，有的甚 至可能被作为破坏整个系统运转的“炸 弹”。
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第3章计算机硬件与环境安全
• 计算机硬件故障也会对计算机中的信息 造成威胁，硬件故障常常会使正常的信 息流中断，在实时控制系统中，这将造 成历史信息的永久丢失；磁盘存储器磁 介质的磨损或机械故障使磁盘文件遭到 损坏。这些情况都会破坏信息的完整性。
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