大学计算机基础第九章 信息安全

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9.1 信息安全基础
9.1.3 计算机犯罪
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计算机犯罪是指利用计算机作为犯罪工具进行的犯罪活 动。计算机犯罪的主要形式为:制作、传播有害信息;编制、 传播计算机病毒,攻击计算机系统;利用网络窃取机密。
最早的网络犯罪始于计算机“ 286”时代,当时以病毒攻击计算机 破坏系统为主。那时黑客主要是炫耀技术,从中谋利的不多,但现在 黑客以谋利为主。由于网络交流便捷,网络违法犯罪的组织和规模也 越来越大。目前,网络违法犯罪正以每年30的速度增长。
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9.1 信息安全基础
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(2) 数据加密技术 ① 数据加密基本概念 加密是用某种方法伪装消息并隐藏它的内容。合法用户通 过解密将这些数据还原为原有的数据。数据加密是防止非法使 用数据的最后一道防线。
“我们下午5点老地方见!”
“我们下午5点老地方见!”
“???…”
密钥:从字面上解释密钥是秘密信息的钥匙。具体来说, 密钥是一组信息编码,对密码起特殊控制作用,掌握了密钥 就可以获得保密的信息。
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9.2 网络安全
9.2.3 防火墙技术
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防火墙可以是一台独立的硬件设备;也可以是一个纯软 件(如瑞星防火墙软件、Windows自带的防火墙软件等)。还可 以将一台路由器经过软件配置后变成一台具有安全功能的防 火墙。一般来说,软件防火墙功能强于硬件防火墙,硬防火 墙性能高于软件防火墙。
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9.3 计算机病毒防护
单机环境下的传统病毒
病毒特点 文件病毒 表 现 形 式
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这是传统的且最常见的病毒形式。病毒寄生在可执行程 序体内,只要程序被执行,病毒也就被激活,病毒程序 会首先被执行,并将自身驻留在内存中,然后设置触发 条件,进行传染。 感染主引导记录或引导记录,而将正常的引导记录隐藏 在磁盘的其他地方,这样系统一启动病毒就获得了控制 权,当系统从包含了病毒的磁盘启动时则进行传播。 寄生于文档或模板宏中的计算机病毒,一旦打开带有宏 病毒的文档,病毒就会被激活,并驻留在Normal模板上, 所有自动保存的文档都会感染上这种宏病毒。
端口有什么用呢?我们知道,一台拥有IP地址的主机可以提供许多 服务,比如 Web服务、 FTP 服务、 SMTP 服务等,这些服务完全可以通 过1个IP地址来实现。那么,主机是怎样区分不同的网络服务呢?实际上 是通过“IP地址+端口号”来区分不同的服务的。
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9.2 网络安全
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网络攻击应对策略:预防为主,将重要的数据备份并时 刻注意系统运行状况。 ① 提高安全意识。 ② 使用防毒、防黑等防火墙软件。 ③ 设置代理服务器,隐藏自已的IP地址。 ④ 定时更新防毒组件,将防毒软件保持在常驻状态。
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9.2 网络安全
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常用的网络攻击手法: ①扫描所开放端口。针对常见的默认端口来猜测服务器的 性质,如80端口是Web服务器端口,21端口是Ftp端口等。 ②判断主机的操作系统和决定攻击方式。如果操作系统开 了80端口,就可看到Web服务器的信息;如果开了21端口,就 能看到Ftp服务器的信息。然后从一些蛛丝马迹中获得资料。 ③尝试攻击。分为漏洞攻击、溢出攻击、密码破解攻击。 ④进入系统,想办法提升权限。 ⑤获得最高权限后就开始实施破坏行为。常见的就是安装 木马、设置后门、修改配置、删除文件、复制重要文件等。
代理服务器型防火墙工作过程
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9.3 计算机病毒与预防
9.3.1 计算机病毒
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计算机病毒是由人编写的一种小程序,能通过某种途径 潜伏在计算机存储介质(或程序)里,当达到某种条件时即被激 活,影响计算机的使用。就象生物病毒一样,计算机病毒有 独特的复制能力,它把自身附着在各种类型的文件上,随同 文件一起蔓延。 (1) 计算机病毒的起源 1987年,世界上第一例计算机病毒被发现,计算机病毒 由幻想变成了现实。中国由于早期信息化程序不高,一直到 89年代才发现计算机病毒。
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(第九章) 信息安全
华南农业大学 主讲教师 信息学院 朱梅阶
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第九章 信息安全
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随着互联网向社会生活各领域的渗透,网络不 再是游离于现实生活之外的“虚拟社会”,而日益 成为一个国家赖以正常运行的“神经系统”。 本章主要介绍信息安全、黑客与黑客工具、网 络攻击、防火墙技术、计算机病毒等相关知识。包 括在信息安全方面,运用算法这一典型的计算思维 方法实现数据加密;在病毒防治过程中,运用逆向 思维来完善计算机系统等内容。
防 火 墙
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9.2 网络安全
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防火墙的分类: (1) 包过滤技术:只有满足过滤条件的数据包才被转发到相 应的目的地,其余数据包则被从数据流中丢弃。这类防火墙多 数是由路由器集成的,它是设置在内网和外网之间的一道防火 墙。
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9.2 网络安全
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(2) 代理服务器技术 : 这种防火墙方案要求所有内网的 主机使用代理服务器与外网主机通信。对于外网来说,整个 内部网络只有代理服务器是可见的,外部网络的计算机无法 知道内部网络中的计算机情况,因此也就很难发动攻击。它 是设置在内网中的一道防火墙,其最大缺点是速度相对较慢。
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9.1 信来自百度文库安全基础
窃听:
“我们下午5点老地方见!”
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“嘿嘿嘿…”
篡改:
“我们下午5点老地方见!”
“我们下午3点老地方见!”
截取:
“我们今天下午5点老地方见!”
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9.1 信息安全基础
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信息安全面临的威胁来自多个方面,这些威胁可以宏观 地分为自然威胁和人为威胁。 ① 自然威胁可能来自各种自然灾害、恶劣的场地环境、 电磁辐射和电磁干扰以及设备自然老化等。 ② 人为威胁又分为两种:一种是以操作失误为代表的 无意威胁 ( 偶然事故 ) ,另一种是以计算机犯罪为代表的有 意威胁(恶意攻击) 。
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9.2 网络安全
9.2.1 黑客与黑客工具
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黑客,原指热心于计算机技术,水平高超的电脑专家, 尤其是程序设计人员,是那些检查网络系统完整性和安全性 的人,他们通常非常精通计算机硬件和软件知识,并有能力 通过创新的方法剖析系统。 现在,网络黑客一般指计算机网络的非法入侵者。他们 大都对计算机技术和网络技术非常精通,了解系统漏洞及其 原因所在,喜欢非法闯入并以此作为一种智力挑战而沉醉其 中,也有的是为了窃取机密信息,盗用系统资源或出于报复 心理而恶意毁坏某个信息系统等。 注:现在许多黑客也并非是精通计算机软硬件的专业人 员,普通人也可借助功能强大的黑客工具实施网络攻击。
完整的木马程序一般由两个部分组成:一个是服务器程序,一个 是控制器程序。“中了木马”就是指安装了木马的服务器程序,若你 的电脑被安装了服务器程序,则拥有控制器程序的人就可以通过网络 控制你的电脑、为所欲为,这时你电脑上的各种文件、程序,以及在 你电脑上使用的帐号、密码就无安全可言了。
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9.2 网络安全
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9.3 计算机病毒防护
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(2) 计算机病毒的特点 主要包括传染性、寄生性、隐蔽性、触发性和破坏性。 其中传染性是计算机病毒的基本特征。
计算机病毒一般来自玩笑与恶作剧、报复心理、版权保 护和网络灰色产业链 (黑客培训、病毒制作、病毒贩卖、窃取 信息等)等方面。
(3) 计算机病毒的类型 自从病毒第一次出现以来,在病毒编写者和反病毒软件 作者之间就存在着一个连续的战争赛跑,当对已经出现的病 毒类型研制了有效对策时,新病毒类型又出现了。计算机病 毒可分为单机环境下的传统病毒和网络环境下的现代病毒两 大类。
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9.1 信息安全基础
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【例9.2】把下面二行中的上面一行的字母用下面一行相对应的字母进 行替换,即每个字符的ASCII码值加5并做模26的求余运算,这里密钥为5。 a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z a b c d e 明文: s e c r e t 密文: x j h w j y 解密时只需用相同的方法进行反向替换即可。该题采用了替换加密法。 【例9.3】设密钥为数字24531,那么加密时将密钥写成一行,然后将明 文“计算机应用”写在该数字下,按12345的顺序抄写下来“用计应算机” 就是加密后的密文。 密钥: 2 4 5 3 1 明文: 计 算 机 应 用 密文: 用 计 应 算 机 解密时只需按照密钥 24531指示的顺序重新抄写一遍密文就可以了。该 题采用的是移位加密法。
9.2.2 网络攻击
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可能使一个网络受到破坏的所有行为都被认定为攻击”。 攻击的范围从简单的使服务器无法提供正常的服务到完全破坏 或控制服务器。 网络攻击的一般步骤: ① 信息收集。了解所要攻击目标的详细情况。 ② 探测分析系统的安全弱点。寻找有安全漏洞的主机。 ③ 实施攻击 。在获得非法访问权后开始实施各种攻击。
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9.1.2 信息安全技术
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为保证信息安全而采取的技术主要包括 “访问控制技术” 和“数据加密技术”。 (1) 访问控制技术 主要包括: ① 制定安全管理制度和措施。 ② 限制对网络系统的物理接触。 ③ 限制对信息的在线访问。 ④ 设置用户权限。
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9.2 网络安全
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黑客工具:所谓黑客工具,是指编写出来用于网络安全方 面的软件,包括端口扫描、检测系统等(常见的有木马程序、 病毒程序、炸弹程序等);或为破解某些软件或系统的密码而 编写的程序。例如进入他人网址,以增删某些文字或图像,篡 改网址主页信息来显示自己高超的网络侵略技巧。 黑客工具是一把双刃剑,它的性质要由使用者来决定,如 果这些工具使用在加强网络安全方面,那么他们是管理员非常 有用的助手;如果将这些工具使用在非法破坏网络安全的方面, 那么他们就是非法活动的凶器。
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② 密码技术分类 加密技术在网络中应用一般采用 “对称式”加密和“非 对称式”加密两种类型。
对称式加密:就是加密和解密使用同一密钥,因此,通 信双方必须获得这一密钥,并保持密钥的秘密。
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9.1 信息安全基础
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非对称式加密:它的加密和解密使用的是两个不同的密 钥,一个称为“公开密钥”,另一个称为“私有密钥”。前 者可以公诸于众,任何人都可以用“公开密钥”加密信息; 后者归发布方所有,是不公开的,只有掌握“私有密钥”的 一方才可以将众人用“公开密钥”加密的信息进行还原。
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9.1 信息安全基础
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经典加密主要采用 2种加密技术:替换加密法和移位加密 法。前者就是用新的字符按照一定的规律来替换原来的字符。 后者是按某一规则重新排列明文中的字符顺序。 【例9.1】凯撒密码。 凯撒密码又称移位代换密码,其加密方法是:将英文26的 字母a, b, c,…, x, y, z分别用D,E,F,…,Z,A, B, C代换,换句话说,将英文 26 个字母中的每个字母用其后 第3个字母进行循环替换。假设明文为university,则对应的密 文为 XQLYlHUVLWB 。密文转换为明文是加密的逆过程,很 容易进行转换。事实上,凯撒密码非常不安全,应该增加密码 的复杂度。如果允许字母表中的字母用任意字母进行替换,这 样一来,密钥就较难破译了。
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9.1 信息安全基础
9.1.1 信息安全概述
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目前,安全问题已成为 Internet 发展的核心和关键问题之 一。我们应该承认信息技术是一把双刃剑,一方面给人们带来 巨大效益,另一方面也可能带来困难甚至灾难。 (1) 信息安全的定义 信息安全是指信息网络的硬件、软件及其系统中的数据 受到保护,不受偶然或恶意的原因而遭到破坏、更改、泄露, 系统连续可靠正常地运行,信息服务不中断。 (2) 信息安全面临的威胁 信息在公共通信网络上存储、共享和传输的过程中,会 被非法窃听、截取、篡改或毁坏而导致不可估量的损失。
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