第六章 網(wǎng)絡安全技術
網(wǎng)絡管理包括五個功能:配置管理,故障管理,性能管理,計費管理和安全管理。
代理位于被管理的設備內(nèi)部,它把來自管理者的命令或信息請求轉換為本設備特有的指令,完成管理者的指示,或返回它所在設備的信息。
管理者和代理之間的信息交換可以分為兩種:從管理者到代理的管理操作;從代理到管理者的事件通知。
配置管理的目標是掌握和控制網(wǎng)絡和系統(tǒng)的配置信息以及網(wǎng)絡各設備的狀態(tài)和連接管理?,F(xiàn)代網(wǎng)絡設備由硬件和設備驅動組成。
配置管理最主要的作用是可以增強網(wǎng)絡管理者對網(wǎng)絡配置的控制,它是通過對設備的配置數(shù)據(jù)提供快速的訪問來實現(xiàn)的。
故障就是出現(xiàn)大量或嚴重錯誤需要修復的異常情況。故障管理是對計算機網(wǎng)絡中的問題或故障進行定位的過程。
故障管理最主要的作用是通過提供網(wǎng)絡管理者快速的檢查問題并啟動恢復過程的工具,使網(wǎng)絡的可靠性得到增強。故障標簽就是一個監(jiān)視網(wǎng)絡問題的前端進程。
性能管理的目標是衡量和呈現(xiàn)網(wǎng)絡特性的各個方面,使網(wǎng)絡的性能維持在一個可以接受的水平上。
性能管理包括監(jiān)視和調(diào)整兩大功能。
記費管理的目標是跟蹤個人和團體用戶對網(wǎng)絡資源的使用情況,對其收取合理的費用。
記費管理的主要作用是網(wǎng)絡管理者能測量和報告基于個人或團體用戶的記費信息,分配資源并計算用戶通過網(wǎng)絡傳輸數(shù)據(jù)的費用,然后給用戶開出帳單。
安全管理的目標是按照一定的方法控制對網(wǎng)絡的訪問,以保證網(wǎng)絡不被侵害,并保證重要的信息不被未授權用戶訪問。
安全管理是對網(wǎng)絡資源以及重要信息訪問進行約束和控制。
在網(wǎng)絡管理模型中,網(wǎng)絡管理者和代理之間需要交換大量的管理信息,這一過程必須遵循統(tǒng)一的通信規(guī)范,我們把這個通信規(guī)范稱為網(wǎng)絡管理協(xié)議。
網(wǎng)絡管理協(xié)議是高層網(wǎng)絡應用協(xié)議,它建立在具體物理網(wǎng)絡及其基礎通信協(xié)議基礎上,為網(wǎng)絡管理平臺服務。
目前使用的標準網(wǎng)絡管理協(xié)議包括:簡單網(wǎng)絡管理協(xié)議SNMP,公共管理信息服務/協(xié)議CMIS/CMIP,和局域網(wǎng)個人管理協(xié)議LMMP等。
SNMP采用輪循監(jiān)控方式。代理/管理站模式。
管理節(jié)點一般是面向工程應用的工作站級計算機,擁有很強的處理能力。代理節(jié)點可以是網(wǎng)絡上任何類型的節(jié)點。SNMP是一個應用層協(xié)議 ,在TCP/IP網(wǎng)絡中,它應用傳輸層和網(wǎng)絡層的服務向其對等層傳輸信息。
CMIP的優(yōu)點是安全性高,功能強大,不僅可用于傳輸管理數(shù)據(jù),還可以執(zhí)行一定的任務。
信息安全包括5個基本要素:機密性,完整性,可用性,可控性與可審查性。
3 D1級。D1級計算機系統(tǒng)標準規(guī)定對用戶沒有驗證。例如DOS。WINDOS3。X及WINDOW 95(不在工作組方式中)。Apple的System7。X。
4 C1級提供自主式安全保護,它通過將用戶和數(shù)據(jù)分離,滿足自主需求。
C1級又稱為選擇安全保護系統(tǒng),它描述了一種典型的用在Unix系統(tǒng)上的安全級別。
C1級要求硬件有一定的安全級別,用戶在使用前必須登陸到系統(tǒng)。
C1級的防護的不足之處在與用戶直接訪問操作系統(tǒng)的根。
9 C2級提供比C1級系統(tǒng)更細微的自主式訪問控制。為處理敏感信息所需要的最底安全級別。C2級別還包含有受控訪問環(huán)境,該環(huán)境具有進一步限制用戶執(zhí)行一些命令或訪問某些文件的權限,而且還加入了身份驗證級別。例如UNIX系統(tǒng)。XENIX。Novell 3。0或更高版本。WINDOWS NT。
10 B1級稱為標記安全防護,B1級支持多級安全。標記是指網(wǎng)上的一個對象在安全保護計劃中是可識別且受保護的。B1級是第一種需要大量訪問控制支持的級別。安全級別存在保密,級別。
11 B2又稱為結構化保護,他要求計算機系統(tǒng)中的所有對象都要加上標簽,而且給設備分配安全級別。B2級系統(tǒng)的關鍵安全硬件/軟件部件必須建立在一個形式的安全方法模式上。
12 B3級又叫安全域,要求用戶工作站或終端通過可信任途徑連接到網(wǎng)絡系統(tǒng)。而且這一級采用硬件來保護安全系統(tǒng)的存儲區(qū)。
B3級系統(tǒng)的關鍵安全部件必須理解所有客體到主體的訪問,必須是防竄擾的,而且必須足夠小以便分析與測試。
30 A1 安全級別,表明系統(tǒng)提供了面的安全,又叫做驗證設計。所有來自構成系統(tǒng)的部件來源必須有安全保證,以此保證系統(tǒng)的完善和安全,安全措施還必須擔保在銷售過程中,系統(tǒng)部件不受傷害。網(wǎng)絡安全從本質上講就是網(wǎng)絡上的信息安全。凡是涉及到網(wǎng)絡信息的保密性,完整性,可用性,真實性和可控性的相關技術和理論都是網(wǎng)絡安全的研究領域。
安全策約是在一個特定的環(huán)境里,為保證提供一定級別的安全保護所必須遵守的規(guī)則。安全策約模型包括了建立安全環(huán)境的三個重要組成部分:威嚴的法律,先進的技術和嚴格的管理。
網(wǎng)絡安全是網(wǎng)絡系統(tǒng)的硬件,軟件以及系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)受到保護,不會由于偶然或惡意的原因而遭到破壞,更改,泄露,系統(tǒng)能連續(xù),可靠和正常的運行,網(wǎng)絡服務不中斷。
保證安全性的所有機制包括以下兩部分:
1 對被傳送的信息進行與安全相關的轉換。
2 兩個主體共享不希望對手得知的保密信息。
安全威脅是某個人,物,事或概念對某個資源的機密性,完整性,可用性或合法性所造成的危害。某種攻擊就是某種威脅的具體實現(xiàn)。
安全威脅分為故意的和偶然的兩類。故意威脅又可以分為被動和主動兩類。
中斷是系統(tǒng)資源遭到破壞或變的不能使用。這是對可用性的攻擊。
截取是未授權的實體得到了資源的訪問權。這是對保密性的攻擊。
修改是未授權的實體不僅得到了訪問權,而且還篡改了資源。這是對完整性的攻擊。
捏造是未授權的實體向系統(tǒng)中插入偽造的對象。這是對真實性的攻擊。
被動攻擊的特點是偷聽或監(jiān)視傳送。其目的是獲得正在傳送的信息。被動攻擊有:泄露信息內(nèi)容和通信量分析等。
主動攻擊涉及修改數(shù)據(jù)流或創(chuàng)建錯誤的數(shù)據(jù)流,它包括假冒,重放,修改信息和拒絕服務等。
假冒是一個實體假裝成另一個實體。假冒攻擊通常包括一種其他形式的主動攻擊。 重放涉及被動捕獲數(shù)據(jù)單元以及后來的重新發(fā)送,以產(chǎn)生未經(jīng)授權的效果。
修改消息意味著改變了真實消息的部分內(nèi)容,或將消息延遲或重新排序,導致未授權的操作。
拒絕服務的禁止對通信工具的正常使用或管理。這種攻擊擁有特定的目標。另一種拒絕服務的形式是整個網(wǎng)絡的中斷,這可以通過使網(wǎng)絡失效而實現(xiàn),或通過消息過載使網(wǎng)絡性能降低。
防止主動攻擊的做法是對攻擊進行檢測,并從它引起的中斷或延遲中恢復過來。
從網(wǎng)絡高層協(xié)議角度看,攻擊方法可以概括為:服務攻擊與非服務攻擊。
服務攻擊是針對某種特定網(wǎng)絡服務的攻擊。
非服務攻擊不針對某項具體應用服務,而是基于網(wǎng)絡層等低層協(xié)議進行的。
非服務攻擊利用協(xié)議或操作系統(tǒng)實現(xiàn)協(xié)議時的漏洞來達到攻擊的目的,是一種更有效的攻擊手段。
網(wǎng)絡安全的基本目標是實現(xiàn)信息的機密性,完整性,可用性和合法性。
主要的可實現(xiàn)威脅:
3 滲入威脅:假冒,旁路控制,授權侵犯。
4 植入威脅:特洛伊木馬,陷門。
病毒是能夠通過修改其他程序而感染它們的一種程序,修改后的程序里面包含了病毒程序的一個副本,這樣它們就能繼續(xù)感染其他程序。
網(wǎng)絡反病毒技術包括預防病毒,檢測病毒和消毒三種技術。
1 預防病毒技術。
它通過自身長駐系統(tǒng)內(nèi)存,優(yōu)先獲得系統(tǒng)的控制權,監(jiān)視和判斷系統(tǒng)中是或有病毒存在,進而阻止計算機病毒進入計算機系統(tǒng)對系統(tǒng)進行破壞。這類技術有:加密可執(zhí)行程序,引導區(qū)保護,系統(tǒng)監(jiān)控與讀寫控制。
2.檢測病毒技術。
通過對計算機病毒的特征來進行判斷的技術。如自身效驗,關鍵字,文件長度的變化等。
3.消毒技術。
通過對計算機病毒的分析,開發(fā)出具有刪除病毒程序并恢復原元件的軟件。
網(wǎng)絡反病毒技術的具體實現(xiàn)方法包括對網(wǎng)絡服務器中的文件進行頻繁地掃描和檢測,在工作站上用防病毒芯片和對網(wǎng)絡目錄以及文件設置訪問權限等。
網(wǎng)絡信息系統(tǒng)安全管理三個原則:
1 多人負責原則。
2 任期有限原則。
3 職責分離原則。
保密學是研究密碼系統(tǒng)或通信安全的科學,它包含兩個分支:密碼學和密碼分析學。
需要隱藏的消息叫做明文。明文被變換成另一種隱藏形式被稱為密文。這種變換叫做加密。加密的逆過程叫組解密。對明文進行加密所采用的一組規(guī)則稱為加密算法。對密文解密時采用的一組規(guī)則稱為解密算法。加密算法和解密算法通常是在一組密鑰控制下進行的,加密算法所采用的密鑰成為加密密鑰,解密算法所使用的密鑰叫做解密密鑰。
密碼系統(tǒng)通常從3個獨立的方面進行分類:
1 按將明文轉化為密文的操作類型分為:置換密碼和易位密碼。
所有加密算法都是建立在兩個通用原則之上:置換和易位。
2 按明文的處理方法可分為:分組密碼(塊密碼)和序列密碼(流密碼)。
3 按密鑰的使用個數(shù)分為:對稱密碼體制和非對稱密碼體制。
如果發(fā)送方使用的加密密鑰和接受方使用的解密密鑰相同,或從其中一個密鑰易于的出另一個密鑰,這樣的系統(tǒng)叫做對稱的,但密鑰或常規(guī)加密系統(tǒng)。如果發(fā)送放使用的加密密鑰和接受方使用的解密密鑰不相同,從其中一個密鑰難以推出另一個密鑰,這樣的系統(tǒng)就叫做不對稱的,雙密鑰或公鑰加密系統(tǒng)。
分組密碼的加密方式是首先將明文序列以固定長度進行分組,每一組明文用相同的密鑰和加密函數(shù)進行運算。
分組密碼設計的核心上構造既具有可逆性又有很強的線性的算法。
序列密碼的加密過程是將報文,話音,圖象,數(shù)據(jù)等原始信息轉化成明文數(shù)據(jù)序列,然后將它同密鑰序列進行異或運算。生成密文序列發(fā)送給接受者。
數(shù)據(jù)加密技術可以分為3類:對稱型加密,不對稱型加密和不可逆加密。
對稱加密使用單個密鑰對數(shù)據(jù)進行加密或解密。
不對稱加密算法也稱為公開加密算法,其特點是有兩個密鑰,只有兩者搭配使用才能完成加密和解密的全過程。
不對稱加密的另一用法稱為“數(shù)字簽名”,既數(shù)據(jù)源使用其私有密鑰對數(shù)據(jù)的效驗和或其他與數(shù)據(jù)內(nèi)容有關的變量進行加密,而數(shù)據(jù)接受方則用相應的公用密鑰解讀“數(shù)字簽名”,并將解讀結果用于對數(shù)據(jù)完整性的檢驗。
不可逆加密算法的特征是加密過程不需要密鑰,并且經(jīng)過加密的數(shù)據(jù)無法被解密,只有同樣輸入的輸入數(shù)據(jù)經(jīng)過同樣的不可逆算法才能得到同樣的加密數(shù)據(jù)。
加密技術應用于網(wǎng)絡安全通常有兩種形式,既面向網(wǎng)絡和面向應用程序服務。
面向網(wǎng)絡服務的加密技術通常工作在網(wǎng)絡層或傳輸層,使用經(jīng)過加密的數(shù)據(jù)包傳送,認證網(wǎng)絡路由及其其他網(wǎng)絡協(xié)議所需的信息,從而保證網(wǎng)絡的連通性和可用性不受侵害。面向網(wǎng)絡應用程序服務的加密技術使用則是目前較為流行的加密技術的使用方法。
從通信網(wǎng)絡的傳輸方面,數(shù)據(jù)加密技術可以分為3類:鏈路加密方式,節(jié)點到節(jié)點方式和端到端方式。
鏈路加密方式是一般網(wǎng)絡通信安全主要采用的方式。
節(jié)點到節(jié)點加密方式是為了解決在節(jié)點中數(shù)據(jù)是明文的缺點,在中間節(jié)點里裝有加,解密的保護裝置,由這個裝置來完成一個密鑰向另一個密鑰的變換。
在端到端機密方式中,由發(fā)送方加密的數(shù)據(jù)在沒有到達最終目的節(jié)點之前是不被解密的。
試圖發(fā)現(xiàn)明文或密鑰的過程叫做密碼分析。
算法實際進行的置換和轉換由保密密鑰決定。
密文由保密密鑰和明文決定。
對稱加密有兩個安全要求:
1 需要強大的加密算法。
2 發(fā)送方和接受方必須用安全的方式來獲得保密密鑰的副本。
常規(guī)機密的安全性取決于密鑰的保密性,而不是算法的保密性。
IDEA算法被認為是當今最安全的分組密碼算法。
公開密鑰加密又叫做非對稱加密。
公鑰密碼體制有兩個基本的模型,一種是加密模型,一種是認證模型。
通常公鑰加密時候使用一個密鑰,在解密時使用不同但相關的密鑰。
常規(guī)加密使用的密鑰叫做保密密鑰。公鑰加密使用的密鑰對叫做公鑰或私鑰。
RSA體制被認為是現(xiàn)在理論上最為成熟完善的一種公鑰密碼體制。
密鑰的生存周期是指授權使用該密鑰的周期。
在實際中,存儲密鑰最安全的方法就是將其放在物理上安全的地方。
密鑰登記包括將產(chǎn)生的密鑰與特定的應用綁定在一起。
密鑰管理的重要內(nèi)容就是解決密鑰的分發(fā)問題。
密鑰銷毀包括清除一個密鑰的所有蹤跡。
密鑰分發(fā)技術是將密鑰發(fā)送到數(shù)據(jù)交換的兩方,而其他人無法看到的地方。
數(shù)字證書是一條數(shù)字簽名的消息,它通常用與證明某個實體的公鑰的有效性。數(shù)字證書是一個數(shù)字結構,具有一種公共的格式,它將某一個成員的識別符和一個公鑰值綁定在一起。人們采用數(shù)字證書來分發(fā)公鑰。
序列號:由證書頒發(fā)者分配的本證書的標示符。
認證是防止主動攻擊的重要技術,它對于開放環(huán)境中的各種信息系統(tǒng)的安全有重要作用。
認證是驗證一個最終用戶或設備的聲明身份的過程。
主要目的為:
4 驗證信息的發(fā)送者是真正的,而不是冒充的,這稱為信源識別。
5 驗證信息的完整性,保證信息在傳送過程中未被竄改,重放或延遲等。
認證過程通常涉及加密和密鑰交換。
帳戶名和口令認證方式是最常用的一種認證方式。
授權是把訪問權授予某一個用戶,用戶組或指定系統(tǒng)的過程。
訪問控制是限制系統(tǒng)中的信息只能流到網(wǎng)絡中的授權個人或系統(tǒng)。
有關認證使用的技術主要有:消息認證,身份認證和數(shù)字簽名。
消息認證的內(nèi)容包括為:
1 證實消息的信源和信宿。
2 消息內(nèi)容是或曾受到偶然或有意的篡改。
3 消息的序號和時間性。
消息認證的一般方法為:產(chǎn)生一個附件。
身份認證大致分為3類:
1 個人知道的某種事物。
2 個人持證
3 個人特征。
口令或個人識別碼機制是被廣泛研究和使用的一種身份驗證方法,也是最實用的認證系統(tǒng)所依賴的一種機制。
為了使口令更加安全,可以通過加密口令或修改加密方法來提供更強健的方法,這就是一次性口令方案,常見的有S/KEY和令牌口令認證方案。
持證為個人持有物。
數(shù)字簽名的兩種格式:
2 經(jīng)過密碼變換的被簽名信息整體。
3 附加在被簽消息之后或某個特定位置上的一段簽名圖樣。
對與一個連接來說,維持認證的辦法是同時使用連接完整性服務。
防火墻總體上分為濾,應用級網(wǎng)關和代理服務等幾大類型。
數(shù)據(jù)濾技術是在網(wǎng)絡層對數(shù)據(jù)包進行選擇。
應用級網(wǎng)關是在網(wǎng)絡應用層上建立協(xié)議過濾和轉發(fā)功能。
代理服務也稱鏈路級網(wǎng)關或TCP通道,也有人將它歸于應用級網(wǎng)關一類。
防火墻是設置在不同網(wǎng)絡或網(wǎng)絡安全域之間的一系列不見的組合。它可以通過檢測,限制,更改跨越防火墻的數(shù)據(jù)流,盡可能的對外部屏蔽網(wǎng)絡內(nèi)部的消息,結構和運行情況,以此來實現(xiàn)網(wǎng)絡的安全保護。
防火墻的設計目標是:
1 進出內(nèi)部網(wǎng)的通信量必須通過防火墻。
2 只有那些在內(nèi)部網(wǎng)安全策約中定義了的合法的通信量才能進出防火墻。
3 防火墻自身應該防止?jié)B透。
防火墻能有效的防止外來的入侵,它在網(wǎng)絡系統(tǒng)中的作用是:
1 控制進出網(wǎng)絡的信息流向和信息包。
2 提供使用和流量的日志和審記。
3 隱藏內(nèi)部IP以及網(wǎng)絡結構細節(jié)。
4 提供虛擬專用網(wǎng)功能。
通常有兩種設計策約:允許所有服務除非被明確禁止;禁止所有服務除非被明確允許。
防火墻實現(xiàn)站點安全策約的技術:
3 服務控制。確定在圍墻外面和里面可以訪問的INTERNET服務類型。
4 方向控制。啟動特定的服務請求并允許它通過防火墻,這些操作具有方向性。
5 用戶控制。根據(jù)請求訪問的用戶來確定是或提供該服務。
6 行為控制??刂迫绾问褂媚撤N特定的服務。
影響防火墻系統(tǒng)設計,安裝和使用的網(wǎng)絡策約可以分為兩級:
高級的網(wǎng)絡策約定義允許和禁止的服務以及如何使用服務。
低級的網(wǎng)絡策約描述了防火墻如何限制和過濾在高級策約中定義的服務。
網(wǎng)絡管理包括五個功能:配置管理,故障管理,性能管理,計費管理和安全管理。
代理位于被管理的設備內(nèi)部,它把來自管理者的命令或信息請求轉換為本設備特有的指令,完成管理者的指示,或返回它所在設備的信息。
管理者和代理之間的信息交換可以分為兩種:從管理者到代理的管理操作;從代理到管理者的事件通知。
配置管理的目標是掌握和控制網(wǎng)絡和系統(tǒng)的配置信息以及網(wǎng)絡各設備的狀態(tài)和連接管理?,F(xiàn)代網(wǎng)絡設備由硬件和設備驅動組成。
配置管理最主要的作用是可以增強網(wǎng)絡管理者對網(wǎng)絡配置的控制,它是通過對設備的配置數(shù)據(jù)提供快速的訪問來實現(xiàn)的。
故障就是出現(xiàn)大量或嚴重錯誤需要修復的異常情況。故障管理是對計算機網(wǎng)絡中的問題或故障進行定位的過程。
故障管理最主要的作用是通過提供網(wǎng)絡管理者快速的檢查問題并啟動恢復過程的工具,使網(wǎng)絡的可靠性得到增強。故障標簽就是一個監(jiān)視網(wǎng)絡問題的前端進程。
性能管理的目標是衡量和呈現(xiàn)網(wǎng)絡特性的各個方面,使網(wǎng)絡的性能維持在一個可以接受的水平上。
性能管理包括監(jiān)視和調(diào)整兩大功能。
記費管理的目標是跟蹤個人和團體用戶對網(wǎng)絡資源的使用情況,對其收取合理的費用。
記費管理的主要作用是網(wǎng)絡管理者能測量和報告基于個人或團體用戶的記費信息,分配資源并計算用戶通過網(wǎng)絡傳輸數(shù)據(jù)的費用,然后給用戶開出帳單。
安全管理的目標是按照一定的方法控制對網(wǎng)絡的訪問,以保證網(wǎng)絡不被侵害,并保證重要的信息不被未授權用戶訪問。
安全管理是對網(wǎng)絡資源以及重要信息訪問進行約束和控制。
在網(wǎng)絡管理模型中,網(wǎng)絡管理者和代理之間需要交換大量的管理信息,這一過程必須遵循統(tǒng)一的通信規(guī)范,我們把這個通信規(guī)范稱為網(wǎng)絡管理協(xié)議。
網(wǎng)絡管理協(xié)議是高層網(wǎng)絡應用協(xié)議,它建立在具體物理網(wǎng)絡及其基礎通信協(xié)議基礎上,為網(wǎng)絡管理平臺服務。
目前使用的標準網(wǎng)絡管理協(xié)議包括:簡單網(wǎng)絡管理協(xié)議SNMP,公共管理信息服務/協(xié)議CMIS/CMIP,和局域網(wǎng)個人管理協(xié)議LMMP等。
SNMP采用輪循監(jiān)控方式。代理/管理站模式。
管理節(jié)點一般是面向工程應用的工作站級計算機,擁有很強的處理能力。代理節(jié)點可以是網(wǎng)絡上任何類型的節(jié)點。SNMP是一個應用層協(xié)議 ,在TCP/IP網(wǎng)絡中,它應用傳輸層和網(wǎng)絡層的服務向其對等層傳輸信息。
CMIP的優(yōu)點是安全性高,功能強大,不僅可用于傳輸管理數(shù)據(jù),還可以執(zhí)行一定的任務。
信息安全包括5個基本要素:機密性,完整性,可用性,可控性與可審查性。
3 D1級。D1級計算機系統(tǒng)標準規(guī)定對用戶沒有驗證。例如DOS。WINDOS3。X及WINDOW 95(不在工作組方式中)。Apple的System7。X。
4 C1級提供自主式安全保護,它通過將用戶和數(shù)據(jù)分離,滿足自主需求。
C1級又稱為選擇安全保護系統(tǒng),它描述了一種典型的用在Unix系統(tǒng)上的安全級別。
C1級要求硬件有一定的安全級別,用戶在使用前必須登陸到系統(tǒng)。
C1級的防護的不足之處在與用戶直接訪問操作系統(tǒng)的根。
9 C2級提供比C1級系統(tǒng)更細微的自主式訪問控制。為處理敏感信息所需要的最底安全級別。C2級別還包含有受控訪問環(huán)境,該環(huán)境具有進一步限制用戶執(zhí)行一些命令或訪問某些文件的權限,而且還加入了身份驗證級別。例如UNIX系統(tǒng)。XENIX。Novell 3。0或更高版本。WINDOWS NT。
10 B1級稱為標記安全防護,B1級支持多級安全。標記是指網(wǎng)上的一個對象在安全保護計劃中是可識別且受保護的。B1級是第一種需要大量訪問控制支持的級別。安全級別存在保密,級別。
11 B2又稱為結構化保護,他要求計算機系統(tǒng)中的所有對象都要加上標簽,而且給設備分配安全級別。B2級系統(tǒng)的關鍵安全硬件/軟件部件必須建立在一個形式的安全方法模式上。
12 B3級又叫安全域,要求用戶工作站或終端通過可信任途徑連接到網(wǎng)絡系統(tǒng)。而且這一級采用硬件來保護安全系統(tǒng)的存儲區(qū)。
B3級系統(tǒng)的關鍵安全部件必須理解所有客體到主體的訪問,必須是防竄擾的,而且必須足夠小以便分析與測試。
30 A1 安全級別,表明系統(tǒng)提供了面的安全,又叫做驗證設計。所有來自構成系統(tǒng)的部件來源必須有安全保證,以此保證系統(tǒng)的完善和安全,安全措施還必須擔保在銷售過程中,系統(tǒng)部件不受傷害。網(wǎng)絡安全從本質上講就是網(wǎng)絡上的信息安全。凡是涉及到網(wǎng)絡信息的保密性,完整性,可用性,真實性和可控性的相關技術和理論都是網(wǎng)絡安全的研究領域。
安全策約是在一個特定的環(huán)境里,為保證提供一定級別的安全保護所必須遵守的規(guī)則。安全策約模型包括了建立安全環(huán)境的三個重要組成部分:威嚴的法律,先進的技術和嚴格的管理。
網(wǎng)絡安全是網(wǎng)絡系統(tǒng)的硬件,軟件以及系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)受到保護,不會由于偶然或惡意的原因而遭到破壞,更改,泄露,系統(tǒng)能連續(xù),可靠和正常的運行,網(wǎng)絡服務不中斷。
保證安全性的所有機制包括以下兩部分:
1 對被傳送的信息進行與安全相關的轉換。
2 兩個主體共享不希望對手得知的保密信息。
安全威脅是某個人,物,事或概念對某個資源的機密性,完整性,可用性或合法性所造成的危害。某種攻擊就是某種威脅的具體實現(xiàn)。
安全威脅分為故意的和偶然的兩類。故意威脅又可以分為被動和主動兩類。
中斷是系統(tǒng)資源遭到破壞或變的不能使用。這是對可用性的攻擊。
截取是未授權的實體得到了資源的訪問權。這是對保密性的攻擊。
修改是未授權的實體不僅得到了訪問權,而且還篡改了資源。這是對完整性的攻擊。
捏造是未授權的實體向系統(tǒng)中插入偽造的對象。這是對真實性的攻擊。
被動攻擊的特點是偷聽或監(jiān)視傳送。其目的是獲得正在傳送的信息。被動攻擊有:泄露信息內(nèi)容和通信量分析等。
主動攻擊涉及修改數(shù)據(jù)流或創(chuàng)建錯誤的數(shù)據(jù)流,它包括假冒,重放,修改信息和拒絕服務等。
假冒是一個實體假裝成另一個實體。假冒攻擊通常包括一種其他形式的主動攻擊。 重放涉及被動捕獲數(shù)據(jù)單元以及后來的重新發(fā)送,以產(chǎn)生未經(jīng)授權的效果。
修改消息意味著改變了真實消息的部分內(nèi)容,或將消息延遲或重新排序,導致未授權的操作。
拒絕服務的禁止對通信工具的正常使用或管理。這種攻擊擁有特定的目標。另一種拒絕服務的形式是整個網(wǎng)絡的中斷,這可以通過使網(wǎng)絡失效而實現(xiàn),或通過消息過載使網(wǎng)絡性能降低。
防止主動攻擊的做法是對攻擊進行檢測,并從它引起的中斷或延遲中恢復過來。
從網(wǎng)絡高層協(xié)議角度看,攻擊方法可以概括為:服務攻擊與非服務攻擊。
服務攻擊是針對某種特定網(wǎng)絡服務的攻擊。
非服務攻擊不針對某項具體應用服務,而是基于網(wǎng)絡層等低層協(xié)議進行的。
非服務攻擊利用協(xié)議或操作系統(tǒng)實現(xiàn)協(xié)議時的漏洞來達到攻擊的目的,是一種更有效的攻擊手段。
網(wǎng)絡安全的基本目標是實現(xiàn)信息的機密性,完整性,可用性和合法性。
主要的可實現(xiàn)威脅:
3 滲入威脅:假冒,旁路控制,授權侵犯。
4 植入威脅:特洛伊木馬,陷門。
病毒是能夠通過修改其他程序而感染它們的一種程序,修改后的程序里面包含了病毒程序的一個副本,這樣它們就能繼續(xù)感染其他程序。
網(wǎng)絡反病毒技術包括預防病毒,檢測病毒和消毒三種技術。
1 預防病毒技術。
它通過自身長駐系統(tǒng)內(nèi)存,優(yōu)先獲得系統(tǒng)的控制權,監(jiān)視和判斷系統(tǒng)中是或有病毒存在,進而阻止計算機病毒進入計算機系統(tǒng)對系統(tǒng)進行破壞。這類技術有:加密可執(zhí)行程序,引導區(qū)保護,系統(tǒng)監(jiān)控與讀寫控制。
2.檢測病毒技術。
通過對計算機病毒的特征來進行判斷的技術。如自身效驗,關鍵字,文件長度的變化等。
3.消毒技術。
通過對計算機病毒的分析,開發(fā)出具有刪除病毒程序并恢復原元件的軟件。
網(wǎng)絡反病毒技術的具體實現(xiàn)方法包括對網(wǎng)絡服務器中的文件進行頻繁地掃描和檢測,在工作站上用防病毒芯片和對網(wǎng)絡目錄以及文件設置訪問權限等。
網(wǎng)絡信息系統(tǒng)安全管理三個原則:
1 多人負責原則。
2 任期有限原則。
3 職責分離原則。
保密學是研究密碼系統(tǒng)或通信安全的科學,它包含兩個分支:密碼學和密碼分析學。
需要隱藏的消息叫做明文。明文被變換成另一種隱藏形式被稱為密文。這種變換叫做加密。加密的逆過程叫組解密。對明文進行加密所采用的一組規(guī)則稱為加密算法。對密文解密時采用的一組規(guī)則稱為解密算法。加密算法和解密算法通常是在一組密鑰控制下進行的,加密算法所采用的密鑰成為加密密鑰,解密算法所使用的密鑰叫做解密密鑰。
密碼系統(tǒng)通常從3個獨立的方面進行分類:
1 按將明文轉化為密文的操作類型分為:置換密碼和易位密碼。
所有加密算法都是建立在兩個通用原則之上:置換和易位。
2 按明文的處理方法可分為:分組密碼(塊密碼)和序列密碼(流密碼)。
3 按密鑰的使用個數(shù)分為:對稱密碼體制和非對稱密碼體制。
如果發(fā)送方使用的加密密鑰和接受方使用的解密密鑰相同,或從其中一個密鑰易于的出另一個密鑰,這樣的系統(tǒng)叫做對稱的,但密鑰或常規(guī)加密系統(tǒng)。如果發(fā)送放使用的加密密鑰和接受方使用的解密密鑰不相同,從其中一個密鑰難以推出另一個密鑰,這樣的系統(tǒng)就叫做不對稱的,雙密鑰或公鑰加密系統(tǒng)。
分組密碼的加密方式是首先將明文序列以固定長度進行分組,每一組明文用相同的密鑰和加密函數(shù)進行運算。
分組密碼設計的核心上構造既具有可逆性又有很強的線性的算法。
序列密碼的加密過程是將報文,話音,圖象,數(shù)據(jù)等原始信息轉化成明文數(shù)據(jù)序列,然后將它同密鑰序列進行異或運算。生成密文序列發(fā)送給接受者。
數(shù)據(jù)加密技術可以分為3類:對稱型加密,不對稱型加密和不可逆加密。
對稱加密使用單個密鑰對數(shù)據(jù)進行加密或解密。
不對稱加密算法也稱為公開加密算法,其特點是有兩個密鑰,只有兩者搭配使用才能完成加密和解密的全過程。
不對稱加密的另一用法稱為“數(shù)字簽名”,既數(shù)據(jù)源使用其私有密鑰對數(shù)據(jù)的效驗和或其他與數(shù)據(jù)內(nèi)容有關的變量進行加密,而數(shù)據(jù)接受方則用相應的公用密鑰解讀“數(shù)字簽名”,并將解讀結果用于對數(shù)據(jù)完整性的檢驗。
不可逆加密算法的特征是加密過程不需要密鑰,并且經(jīng)過加密的數(shù)據(jù)無法被解密,只有同樣輸入的輸入數(shù)據(jù)經(jīng)過同樣的不可逆算法才能得到同樣的加密數(shù)據(jù)。
加密技術應用于網(wǎng)絡安全通常有兩種形式,既面向網(wǎng)絡和面向應用程序服務。
面向網(wǎng)絡服務的加密技術通常工作在網(wǎng)絡層或傳輸層,使用經(jīng)過加密的數(shù)據(jù)包傳送,認證網(wǎng)絡路由及其其他網(wǎng)絡協(xié)議所需的信息,從而保證網(wǎng)絡的連通性和可用性不受侵害。面向網(wǎng)絡應用程序服務的加密技術使用則是目前較為流行的加密技術的使用方法。
從通信網(wǎng)絡的傳輸方面,數(shù)據(jù)加密技術可以分為3類:鏈路加密方式,節(jié)點到節(jié)點方式和端到端方式。
鏈路加密方式是一般網(wǎng)絡通信安全主要采用的方式。
節(jié)點到節(jié)點加密方式是為了解決在節(jié)點中數(shù)據(jù)是明文的缺點,在中間節(jié)點里裝有加,解密的保護裝置,由這個裝置來完成一個密鑰向另一個密鑰的變換。
在端到端機密方式中,由發(fā)送方加密的數(shù)據(jù)在沒有到達最終目的節(jié)點之前是不被解密的。
試圖發(fā)現(xiàn)明文或密鑰的過程叫做密碼分析。
算法實際進行的置換和轉換由保密密鑰決定。
密文由保密密鑰和明文決定。
對稱加密有兩個安全要求:
1 需要強大的加密算法。
2 發(fā)送方和接受方必須用安全的方式來獲得保密密鑰的副本。
常規(guī)機密的安全性取決于密鑰的保密性,而不是算法的保密性。
IDEA算法被認為是當今最安全的分組密碼算法。
公開密鑰加密又叫做非對稱加密。
公鑰密碼體制有兩個基本的模型,一種是加密模型,一種是認證模型。
通常公鑰加密時候使用一個密鑰,在解密時使用不同但相關的密鑰。
常規(guī)加密使用的密鑰叫做保密密鑰。公鑰加密使用的密鑰對叫做公鑰或私鑰。
RSA體制被認為是現(xiàn)在理論上最為成熟完善的一種公鑰密碼體制。
密鑰的生存周期是指授權使用該密鑰的周期。
在實際中,存儲密鑰最安全的方法就是將其放在物理上安全的地方。
密鑰登記包括將產(chǎn)生的密鑰與特定的應用綁定在一起。
密鑰管理的重要內(nèi)容就是解決密鑰的分發(fā)問題。
密鑰銷毀包括清除一個密鑰的所有蹤跡。
密鑰分發(fā)技術是將密鑰發(fā)送到數(shù)據(jù)交換的兩方,而其他人無法看到的地方。
數(shù)字證書是一條數(shù)字簽名的消息,它通常用與證明某個實體的公鑰的有效性。數(shù)字證書是一個數(shù)字結構,具有一種公共的格式,它將某一個成員的識別符和一個公鑰值綁定在一起。人們采用數(shù)字證書來分發(fā)公鑰。
序列號:由證書頒發(fā)者分配的本證書的標示符。
認證是防止主動攻擊的重要技術,它對于開放環(huán)境中的各種信息系統(tǒng)的安全有重要作用。
認證是驗證一個最終用戶或設備的聲明身份的過程。
主要目的為:
4 驗證信息的發(fā)送者是真正的,而不是冒充的,這稱為信源識別。
5 驗證信息的完整性,保證信息在傳送過程中未被竄改,重放或延遲等。
認證過程通常涉及加密和密鑰交換。
帳戶名和口令認證方式是最常用的一種認證方式。
授權是把訪問權授予某一個用戶,用戶組或指定系統(tǒng)的過程。
訪問控制是限制系統(tǒng)中的信息只能流到網(wǎng)絡中的授權個人或系統(tǒng)。
有關認證使用的技術主要有:消息認證,身份認證和數(shù)字簽名。
消息認證的內(nèi)容包括為:
1 證實消息的信源和信宿。
2 消息內(nèi)容是或曾受到偶然或有意的篡改。
3 消息的序號和時間性。
消息認證的一般方法為:產(chǎn)生一個附件。
身份認證大致分為3類:
1 個人知道的某種事物。
2 個人持證
3 個人特征。
口令或個人識別碼機制是被廣泛研究和使用的一種身份驗證方法,也是最實用的認證系統(tǒng)所依賴的一種機制。
為了使口令更加安全,可以通過加密口令或修改加密方法來提供更強健的方法,這就是一次性口令方案,常見的有S/KEY和令牌口令認證方案。
持證為個人持有物。
數(shù)字簽名的兩種格式:
2 經(jīng)過密碼變換的被簽名信息整體。
3 附加在被簽消息之后或某個特定位置上的一段簽名圖樣。
對與一個連接來說,維持認證的辦法是同時使用連接完整性服務。
防火墻總體上分為濾,應用級網(wǎng)關和代理服務等幾大類型。
數(shù)據(jù)濾技術是在網(wǎng)絡層對數(shù)據(jù)包進行選擇。
應用級網(wǎng)關是在網(wǎng)絡應用層上建立協(xié)議過濾和轉發(fā)功能。
代理服務也稱鏈路級網(wǎng)關或TCP通道,也有人將它歸于應用級網(wǎng)關一類。
防火墻是設置在不同網(wǎng)絡或網(wǎng)絡安全域之間的一系列不見的組合。它可以通過檢測,限制,更改跨越防火墻的數(shù)據(jù)流,盡可能的對外部屏蔽網(wǎng)絡內(nèi)部的消息,結構和運行情況,以此來實現(xiàn)網(wǎng)絡的安全保護。
防火墻的設計目標是:
1 進出內(nèi)部網(wǎng)的通信量必須通過防火墻。
2 只有那些在內(nèi)部網(wǎng)安全策約中定義了的合法的通信量才能進出防火墻。
3 防火墻自身應該防止?jié)B透。
防火墻能有效的防止外來的入侵,它在網(wǎng)絡系統(tǒng)中的作用是:
1 控制進出網(wǎng)絡的信息流向和信息包。
2 提供使用和流量的日志和審記。
3 隱藏內(nèi)部IP以及網(wǎng)絡結構細節(jié)。
4 提供虛擬專用網(wǎng)功能。
通常有兩種設計策約:允許所有服務除非被明確禁止;禁止所有服務除非被明確允許。
防火墻實現(xiàn)站點安全策約的技術:
3 服務控制。確定在圍墻外面和里面可以訪問的INTERNET服務類型。
4 方向控制。啟動特定的服務請求并允許它通過防火墻,這些操作具有方向性。
5 用戶控制。根據(jù)請求訪問的用戶來確定是或提供該服務。
6 行為控制??刂迫绾问褂媚撤N特定的服務。
影響防火墻系統(tǒng)設計,安裝和使用的網(wǎng)絡策約可以分為兩級:
高級的網(wǎng)絡策約定義允許和禁止的服務以及如何使用服務。
低級的網(wǎng)絡策約描述了防火墻如何限制和過濾在高級策約中定義的服務。