网络应用技术开篇-第12章 网络安全概述

12.2.3.1对称密钥交换协议
如何建立安全数据通道传输密钥 K K 加密数据 M m 不安全信道传输 m K
Alice 图 4.2.1 对称密钥的密钥交换
Bob
秘密密钥加密技术
秘密密钥加密技术的特点

算法简单、速度快，被加密的数据块长度可
以很大

密钥在加密方和解密方之间传递和分发必须
通过安全通道进行



加密 f(k1,密文)明文 解密 F(k2,明文)密文 在同一种加密算法下，密钥的位数越长，安全性越 好
著名的加密算法

对称密钥加密算法(秘密密钥加密技术)
数据加密标准（data encryption standard，DES）

非对称密钥加密算法(公开密钥加密技术)
RSA（RSA是发明者Rivest、Shamir和Adleman名字首字母 的组合）
公开密钥加密技术
公开密钥加密技术的特点

算法复杂、速度慢，被加密的数据块长度不
宜太大

公钥在加密方和解密方之间传递和分发不必
通过安全通道进行
秘密密钥加密技术和公开密钥加密技术的结合
12.2.3.3 数字签名
1.数字签名的基本方法

计算需要签名信息的消息摘要 利用公开密钥加密算法和用户的私钥对消息摘要签名
MD5是什么？MD5如何应用？


MD5是message-digest algorithm5（信息-摘要算 法），用于加密和解密技术上，它可以说是文件的 “数字指纹”。任何一个文件，无论是可执行程序、 图像文件、临时文件或者其他任何类型的文件，也 不管它体积多大，都有且只有一个独一无二的MD5 信息值，并且如果这个文件被修改过，它的MD5值 也将随之改变。 比如：在刚安装好系统后可以给系统文件做个MD5 校验，过了一段时间后如果你怀疑某些文件被人换 掉，那么就可以给那些被怀疑的文件做个MD5校验， 若和从前得到的MD5校验码不一样，那么就可以肯 定是有问题的。
DES的破解（演示）


DES的实际密钥长度为56-bit，就目前计算机的计算机能 力而言，DES不能抵抗对密钥的穷举搜索攻击。 1997年1月28日，RSA数据安全公司在RSA安全年会上悬 赏10000美金破解DES，克罗拉多州的程序员Verser在 Inrernet上数万名志愿者的协作下用96天的时间找到了密钥 长度为40-bit和48-bit的DES密钥。 1998年7月电子边境基金会（EFF）使用一台价值25万美 元的计算机在56小时之内破译了56-bit的DES。 1999年1月电子边境基金会（EFF）通过互联网上的10万 台计算机合作，仅用22小时15分就破解了56-bit的ＤES。 不过这些破译的前提是，破译者能识别出破译的结果确 实是明文，也即破译的结果必须容易辩认。如果明文加密之 前经过压缩等处理，辩认工作就比较困难。
12.2.3.2RSA公钥密码算法


RSA是Rivet，Shamir和Adleman于1978年在美国麻 省理工学院研制出来的，它是一种比较典型的公开 密钥加密算法。 基础 大数分解和素性检测——将两个大素数相乘在计算 上很容易实现，但将该乘积分解为两个大素数因子 的计算量是相当巨大的，以至于在实际计算中是不 能实现的。
第12章 网络安全概述
1.网络提供的安全服务 2.数据加密与数字签名 3.包过滤、防火墙和SSL
12.1 网络提供的安全服务
网络提供的安全服务

身份认证

验证某个通信参与者的身份与其所申明的一致，确保通 信参与者不是冒名顶替

访问控制

保证网络资源不被未经授权的用户访问和使用
防治信息被未授权用户获知
修改：不但非法访问网络系统资源，而且修改 网络中的资源

假冒：假冒合法用户身份，将伪造的信息非法
插入网络
病毒、木马、蠕虫区别与联系
网络攻击 — 被动与主动攻击

1.被动攻击

进行网络监听，截取重要敏感信息 对策：加密传输的信息流 利用网络本身的缺陷对网络实施的攻击 主动攻击常常以被动攻击获取的信息为基础 对策：检测和修复

2.主动攻击

12.2.2 信息安全的模型
消息的安全传输：包括对消息的加密和认证。加密的目的是将消息 搞乱以使敌手无法读懂，认证的目的是检查发送者的身份。 通信双方共享的某些秘密信息：如加密密钥。为获得消息的安全传 输，可能还需要一个可信的第三方，其作用可能是负责向通信双 方发布秘密信息或者在通信双方有争议时进行仲裁。

2.为什么不对信息直接签名？

公钥加密算法复杂、加密速度慢，不适合处理大数据 块信息

消息摘要技术能将一个大数据块映射到一个小信息块
数字签名流程（举例）


对文件用DES加密 然后将密文用MD5算法生成消息摘要 对消息摘要用RSA算法加密。以实现数字签 名
*MD5校验工具

将此验证码与官方网站提供的对应外挂版本 的验证码比较，若一致则表示为正规版本， 可以使用；若不一致，则表示此软件被修改 或者捆绑了木马，此时千万不要使用！
安全的网络通信考虑以下4个方面：
① 加密算法。（DES,RSA,MD5) ② 用于加密算法的秘密信息。(秘钥） ③ 秘密信息的分布和共享。 (摘要） ④ 使用加密算法和秘密信息以获得安全服务所 需的协议。(SSL)
12.2.3数据加密

加密技术


加密密钥：加密和解密过程中使用的一串数字 加密算法：作用于密钥和明文（或密文）的一个数学函 数 密文：明文和密钥结合，经过加密算法运算的结果

数据保密


数据完整

确保收到的信息在传递的过程中没有被篡改
防止通信参与者事后否认参与通信

不可否认

12.2 信息流的安全威胁与加密技术

重点：
对称密钥和公开密钥 信息摘要和数字签名
12.2.1网络攻击—对信息流的威胁

中断：破坏网络系统资源，使之变成无效的或 无用的


截取：非法访问网络系统的资源
MD5校验工具使用说明

这是一款对所有文件MD5值检测的软件。 MD5的实际应用是对一段Message(字节串)产 生fingerprint(指纹)，可以防止程序被他人 “篡改”。该软件使用极其简单，运行后， 把需要计算MD5值的文件用鼠标拖到正在处 理的框里边，下面将直接显示其MD5值以及 所测试的文件名称，可以保留多个文件测试 的MD5值，选定所需要复制的MD5值，用 CTRL+C就可以复制到其它地方了。