信息安全防护体系

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案例：伊朗核设施的瘫痪
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案例：伊朗核设施的瘫痪
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案例思考：
❖ “震网”病毒这类“精确制导的网络导弹”，与 传统的网络攻击相比较，有哪些新的特点？
❖ 传统的网络攻击追求影响范围的广泛性，而这次攻击具有 极其明确的目的，是为了攻击特定工业控制系统及特定的 设备；
❖ 传统的攻击大都利用通用软件的漏洞，而这次攻击则完全 针对行业专用软件，使用了多个全新的0 day漏洞（新发 现的漏洞，尚无补丁和防范对策）进行全方位攻击；
的各类电子设备，还包含了重要的基础设施以及各类应用 和数据信息，人也是构成网络空间的一个重要元素。
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1. 信息安全防护的发展
❖ （3）信息保障阶段
❖ 2）网络空间安全与信息保障 ❖ 严峻形势： ❖ 随着传统的电话系统与信息网络的合并，电信基础设施的
性质发生了变化。 ❖ 无线连接扩展到个人计算机和网络，使它们暴露于攻击之
1. 信息安全防护的发展
❖ （3）信息保障阶段
❖ 这一阶段的标志性工作是：
❖ 1999年，《信息保障技术框架》IATF的提出。
❖ 从整体、过程的角度看待信息安全问题，其核心 思想是“纵深防护战略（Defense-in-Depth） ”，采用层次化的、多样性的安全措施来保障用 户信息及信息系统的安全，人、技术和操作是3个 核心因素，包括了主机、网络、系统边界和支撑 性基础设施等多个网络环节之中如何实现保护、 检测、反应和恢复（PDRR）这4个安全内容。
13信息安全防护体系
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案例：伊朗核设施的瘫痪
❖ 曝光美国“棱镜计划”的斯诺登证实，为了破坏伊 朗的核项目，美国国家安全局和以色列合作研制了 “震网”（Stuxnet）蠕虫病毒，以入侵伊朗核设 施网络，改变其数千台离心机的运行速度。
❖ 斯诺登的爆料，让世界的目光又一次聚焦在了“震 网”病毒这个“精确制导的网络导弹”上。
Detect）、响应（Respond）和恢复（Recover）5个 层面，这可以看做是一种基于生命周期和流程的框架方法 。
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1. 信息安全防护的发展
❖ （3）信息保障阶段
❖ 2）网络空间安全与信息保障 ❖ 一系列的文档报告不断厘清网络空间的概念，预判网络空
间的严峻形势，给出网络空间安全防护的思路与框架。 ❖ 网络空间的概念：网络空间不再只包含传统互联网所依托
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1. 信息安全防护的发展
❖ （3）信息保障阶段
❖ 2）网络空间安全与信息保障 ❖ 安全防护应当着重考虑以下几点： ❖ 基础设施安全。 ❖ 从怀疑到信任。 ❖ 改变边界防御的观念。 ❖ 全新的结构与技术。
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2. 信息安全防护的基本原则
❖ 从信息安全防护的发展中，可以总结出两条最基 本的安全防护原则：整体性和分层性。
❖ 保护方法：随着信息系统的广泛建立和各种不同网络的互 连、互通，人们意识到，不能再从安全功能、单个网络来 个别地考虑安全问题，而必须从系统上、从体系结构上全 面地考虑安全问题。
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1. 信息安全防护的发展
❖ （2）网络信息安全阶段 ❖ 这一阶段的标志性工作是： ❖ 防火墙、防病毒、漏洞扫描、入侵检测、PKI、
❖ 这次攻击能够精巧地渗透到内部专用网络中，从时间、技 术、手段、目的、攻击行为等多方面来看，完全可以认为 发起此次攻击的不是一般的攻击者或组织。
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案例思考：
❖ 这一攻击事件绝不是偶然发生的，也不是个案。 在中国国家信息安全漏洞共享平台CNVD（ China National Vulnerability Database）中 ，已经收录了100余个对我国影响广泛的工业控 制系统软件安全漏洞。可以相信，针对我国众多 工业控制系统一定还有更多未被发现的漏洞和潜 在的破坏者。
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1. 信息安全防护的发展
❖ （3）信息保障阶段
❖ 2）网络空间安全与信息保障
❖ 这一阶段的标志性工作是：
❖ 2006年4月，美国国家科学和技术委员会发布《联邦网络 空间安全与信息保障研究与发展计划》（Federal Plan for Cyber Security and Information Assurance Research and Development）。
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1. 信息安全防护的发展
❖ （2）网络信息安全阶段
❖ 保护对象：应当保护比“数据”更精炼的“信息”，确保 信息在存储、处理和传输过程中免受偶然或恶意的非法泄 密、转移或破坏。
❖ 保护内容：数字化信息除了有保密性的需要外，还有信息 的完整性、信息和信息系统的可用性需求，因此明确提出 了信息安全就是要保证信息的保密性、完整性和可用性， 即第一章中介绍的CIA模型。
是打造和构建国家层面的网络安全防御体系。
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1. 信息安全防护的发展
❖ （3）信息保障阶段
❖ 2）网络空间安全与信息保障 ❖ 这一阶段的标志性工作是： ❖ 2011年5月，美国白宫、国务院、国防部、国土安全部、
司法部、商务部六部门联合发布《网络空间的国际战略》 ，7月，美国国防部发表《国防部网络空间行动战略》， 是美国有关全球网络安全战略构想的集中体现。
体制的思想 ❖ 1977年，NIST正 0
1. 信息安全防护的发展
❖ （1）信息保密阶段 ❖ 2）计算机系统安全 ❖ 20世纪70年代~90年代，人们主要关注于数据处
理和存储时的数据保护。 ❖ 研究集中在通过预防、检测，减小计算机系统（
包括软件和硬件）用户（授权和未授权用户）执 行的未授权活动所造成的后果。
❖ 文中将“网络空间安全”和“信息保障”放在一起，定义 为：保护计算机系统、网络和信息，防止未授权访问、使 用、泄露、修改及破坏。目的是提供完整性、保密性和可 用性。
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1. 信息安全防护的发展
❖ （3）信息保障阶段
❖ 2）网络空间安全与信息保障 ❖ 这一阶段的标志性工作是： ❖ 2008年1月，美国国家网络安全综合计划CNCI， ❖ CNCI是一个涉及美国网络空间防御的综合计划，其目的
下。在混合的或全无线的网络环境中，传统的“保护边界 安全”的防御手段不再有效，因为划定网络的物理和逻辑 边界日益困难。 ❖ 信息技术供应链的延伸及其增长的全球性，为国内外敌人 增加了破坏的机会。
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1. 信息安全防护的发展
❖ （3）信息保障阶段
❖ 2）网络空间安全与信息保障
❖ 严峻形势：
❖ 信息技术基础设施中系统与网络的复杂性不断增长。
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1. 信息安全防护的发展
❖ （3）信息保障阶段 ❖ 这一阶段的标志性工作是： ❖ 1996年，信息保障概念的提出 ❖ 通过确保信息和信息系统的可用性、完整性、保
密性、可认证性和不可否认性等特性来保护信息 系统的信息作战行动，包括综合利用保护、探测 和响应能力以恢复系统的功能。
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2. 信息安全防护的基本原则
❖ 1）整体性原则 ❖ “新木桶理论” ❖ 安全产品之间的不协同工作有如木板之间的缝隙
，将致使木桶不能容纳一滴水。如果此时还把注 意力放在最短的木板上，岂非缘木求鱼？
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2. 信息安全防护的基本原则
❖ 1）整体性原则 ❖ “新木桶理论” ❖ 桶箍的妙处就在于它能把一堆独立的木条联合起
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1. 信息安全防护的发展
❖ （1）信息保密阶段 ❖ 1）通信保密 ❖ 20世纪40年代~70年代，这一阶段面临的安全威
胁主要是搭线窃听和密码学分析，因而这一阶段 主要关注传输过程中的数据保护。 ❖ 通过密码技术解决通信保密，保证数据的保密性 和完整性。
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1. 信息安全防护的发展
❖ （1）信息保密阶段 ❖ 1）通信保密 ❖ 这一阶段的标志性工作是： ❖ 1949年Shannon发表《保密通信的信息理论》 ❖ 1976年，Diffie和Hellman提出了一种公钥密码
❖ 国家关键基础设施的互联与可访问性不断增强。诸如电力 、金融、航空等国家关键基础设施皆依托信息技术基础设 施提供的支持，并与国家的信息技术基础设施及互联网想 成紧密的联系。例如本章案例中涉及的工业控制系统，在 国家关键基础设施中起着极其重要的作用，它原先是孤立 、封闭的系统，然而现正直接依托互联网进行远程系统实 时工业控制，其与真实的物理世界融为一体。
❖ 这是经过长时间的检验并得到广泛认同的，可以 视为保证计算机信息系统安全的一般性方法（原 则）。
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2. 信息安全防护的基本原则
❖ 1）整体性原则 ❖ 所谓“整体性”原则，是指需要从整体上构思和
设计信息系统的整体安全框架，合理选择和布局 信息安全的技术组件，使它们之间相互关联、相 互补充，达到信息系统整体安全的目标。
来，紧紧地排成一圈。同时它消除了木条之间的 缝隙，使木条之间形成协作关系，形成一个共同 的目标，成为一个封闭的容器。 ❖ 如果没有了箍，水桶就变成了一堆木条，成为不 了容器；如果箍不紧，那木桶也会千疮百孔，纵 有千升好水，能得几天不停流？
❖ 因此，这次攻击事件给我们带来的更多是一种安 全观念和安全意识上的冲击。
❖ 安全威胁无处不在，网络攻击无所不能，建立科 学、系统的安全防护体系成为必然。
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本讲要点：
❖ 了解信息安全防护手段的发展 ❖ 总结信息安全防护的基本原则 ❖ 面对网络空间不断出现的安全问题，建立网络空
间的信息安全防护体系
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2. 信息安全防护的基本原则
❖ 1）整体性原则 ❖ “新木桶理论” ❖ 其次，木桶的底要坚实，信息安全应该建立在牢
固的安全理论、方法和技术的基础之上，才能确 保安全。 ❖ 那么信息安全的底是什么呢？
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2. 信息安全防护的基本原则
❖ 1）整体性原则 ❖ “新木桶理论” ❖ 这就需要深入分析信息系统的构成，分析信息安
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1. 信息安全防护的发展
❖ （1）信息保密阶段 ❖ 2）计算机系统安全 ❖ 这一阶段的标志性工作是： ❖David Bell和Leonard LaPadula开发BLP模型 ❖ 20世纪80年代中期，美国国防部计算机安全局公
布了《可信计算机系统评估标准（Trusted Computing System Evaluation Criteria， TCSEC），即桔皮书，主要是规定了操作系统的 安全要求。
VPN等新技术的研究和发展
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1. 信息安全防护的发展
❖ （3）信息保障阶段
❖ 1）信息保障概念的提出
❖ 20世纪90年代以后，信息安全在原来的概念上增加了信 息和系统的可控性、信息行为的不可否认性要求
❖ 人们也开始认识到安全的概念已经不局限于信息的保护， 人们需要的是对整个信息和信息系统的保护和防御，包括 了对信息的保护、检测、反应和恢复能力，除了要进行信 息的安全保护，还应该重视提高安全预警能力、系统的入 侵检测能力，系统的事件反应能力和系统遭到入侵引起破 坏的快速恢复能力。
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2. 信息安全防护的基本原则
❖ 1）整体性原则 ❖ “新木桶理论” ❖ 还有，木桶能否有效地容水，除了需要坚实的底
板外，还取决于木板之间的缝隙，这个却是大多 数人不易看见的。 ❖ 对于一个安全防护体系而言，其不同产品之间的 协作和联动有如木板之间的缝隙，通常为人们所 忽视，但其危害却最深。
全的本质和关键要素。 ❖ 信息安全的底是密码技术、访问控制技术和安全
操作系统、安全芯片技术和网络安全协议等，它 们构成了信息安全的基础。
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2. 信息安全防护的基本原则
❖ 1）整体性原则 ❖ “新木桶理论” ❖ 需要花大力气研究信息安全的这些基础、核心和
关键技术，并在设计一个信息安全系统时，就需 要按照安全策略目标设计和选择这些底部的组件 ，使需要保护的信息安全系统建立在可靠、牢固 的安全基础之上。
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2. 信息安全防护的基本原则
❖ 1）整体性原则
❖ “新木桶理论”
❖ 首先，对一个庞大而复杂的信息系统，其面临的 安全威胁是多方面的，而攻击信息系统安全的途 径更是复杂和多变的，对其实施信息安全保护达 到的安全级别取决于通过各种途径对信息系统构 成各种威胁的保护能力中最弱的一种保护措施， 该保护措施和能力决定了整个信息系统的安全保 护水平。
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1. 信息安全防护的发展
❖ （3）信息保障阶段
❖ 2）网络空间安全与信息保障 ❖ 这一阶段的标志性工作是： ❖ 2014年2月，美国NIST发布了《改进关键基础设施网络
安全的框架》 ❖ 旨在加强电力、运输和电信等“关键基础设施”部门的网
络安全。 ❖ 框架分为识别（Identify）、保护（Protect）、检测（