計(jì)算機(jī)等級考試四級-網(wǎng)絡(luò)工程師第10章網(wǎng)絡(luò)安全技

單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,*,*,*,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,第,10,章 網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù),本章要點(diǎn)：,10.1,基本概念,10.2,數(shù)據(jù)備份,10.3,加密技術(shù),10.4,防火墻,10.5,防病毒,10.6,入侵檢測,10.1.1,信息安全威脅,1,竊聽,信息在傳輸過程中被直接或是間接地竊聽網(wǎng)絡(luò)上的特定數(shù)據(jù)包，通過對其的分析得到所需的重要信息。數(shù)據(jù)包仍然能夠到到目的結(jié)點(diǎn)，其數(shù)據(jù)并沒有丟失。,2,截獲,信息在傳輸過程中被非法截獲，并且目的結(jié)點(diǎn)并沒有收到該信息，即信息在中途丟失了。,10.1,基本概念,3,偽造,沒有任何信息從源信息結(jié)點(diǎn)發(fā)出，但攻擊者偽造出信息并冒充源信息結(jié)點(diǎn)發(fā)出信息，目的結(jié)點(diǎn)將收到這個(gè)偽造信息。,4,篡改,信息在傳輸過程中被截獲，攻擊者修改其截獲的特定數(shù)據(jù)包，從而破壞了數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)的完整性，然后再將篡改后的數(shù)據(jù)包發(fā)送到目的結(jié)點(diǎn)。在目的結(jié)點(diǎn)的接收者看來，數(shù)據(jù)似乎是完整沒有丟失的，但其實(shí)已經(jīng)被惡意篡改過。,重點(diǎn)提示：,網(wǎng)絡(luò)安全是指利用各種網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控和管理技術(shù)，對網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的硬、軟件和系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)資源進(jìn)行保護(hù)，從而保證網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)連續(xù)、安全且可靠的運(yùn)行。網(wǎng)絡(luò)中存在的信息安全威脅有竊聽、截獲、偽造和篡改。,圖,10-1,信息安全威脅,10.1.2,網(wǎng)絡(luò)攻擊,1,服務(wù)攻擊,服務(wù)攻擊即指對網(wǎng)絡(luò)中的某些服務(wù)器進(jìn)行攻擊，使其“拒絕服務(wù)”而造成網(wǎng)絡(luò)無法正常工作。,2,非服務(wù)攻擊,利用協(xié)議或操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)協(xié)議時(shí)的漏洞來達(dá)到攻擊的目的，它不針對于某具體的應(yīng)用服務(wù)，因此非服務(wù)攻擊是一種更有效的攻擊手段。,10.1.3,網(wǎng)絡(luò)安全的基本要素,（,1,）機(jī)密性,（,2,）完整性,（,3,）可用性,（,4,）可鑒別性,（,5,）不可抵賴性,10.1.4,計(jì)算機(jī)系統(tǒng)安全等級,1,D,類,D,類的安全級別最低，保護(hù)措施最少且沒有安全功能。,2,C,類,C,類是自定義保護(hù)級，該級的安全特點(diǎn)是系統(tǒng)的對象可自主定義訪問權(quán)限。,C,類分為兩個(gè)級別：,C1,級與,C2,級。,（,1,）,C1,級,C1,級是自主安全保護(hù)級，它能夠?qū)崿F(xiàn)用戶與數(shù)據(jù)的分離。數(shù)據(jù)的保護(hù)是以用戶組為單位的，并實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)進(jìn)行自主存取控實(shí)現(xiàn)制。,（,2,）,C2,級,C2,級是受控訪問級，該級可以通過登錄規(guī)程、審計(jì)安全性相關(guān)事件來隔離資源。,3,B,類,B,類是強(qiáng)制式安全保護(hù)類，它的特點(diǎn)在于由系統(tǒng)強(qiáng)制實(shí)現(xiàn)安全保護(hù)，因此用戶不能分配權(quán)限，只能通過管理員對用戶進(jìn)行權(quán)限的分配。,（,1,）,B1,級,B1,級是標(biāo)記安全保護(hù)級。該級對系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)記，并對標(biāo)記的主客體實(shí)行強(qiáng)制存取控制。,（,2,）,B2,級,B2,級是結(jié)構(gòu)化安全保護(hù)級。該級建立形式化的安全策略模型，同時(shí)對系統(tǒng)內(nèi)的所有主體和客體，都實(shí)現(xiàn)強(qiáng)制訪問和自主訪問控制。,（,3,）,B3,級,B3,級是安全級，它能夠?qū)崿F(xiàn)訪問監(jiān)控器的要求，訪問監(jiān)控器是指監(jiān)控器的主體和客體之間授權(quán)訪問關(guān)系的部件。該級還支持安全管理員職能、擴(kuò)充審計(jì)機(jī)制、當(dāng)發(fā)生與安全相關(guān)的事件時(shí)將發(fā)出信號、同時(shí)可以提供系統(tǒng)恢復(fù)過程。,4,A,類,A,類是可驗(yàn)證的保護(hù)級。它只有一個(gè)等級即,A1,級。,A1,級的功能與,B3,幾乎是相同的，但是,A1,級的特點(diǎn)在于它的系統(tǒng)擁有正式的分析和數(shù)學(xué)方法，它可以完全證明一個(gè)系統(tǒng)的安全策略和安全規(guī)格的完整性與一致性。同時(shí)，,A1,級還規(guī)定了將完全計(jì)算機(jī)系統(tǒng)運(yùn)送到現(xiàn)場安裝所遵守的程序。,10.1.4,網(wǎng)絡(luò)安全模型,1,基本模型,在網(wǎng)絡(luò)信息傳輸中，為了保證信息傳輸?shù)陌踩?，一般需要一個(gè)值得信任的第三方，負(fù)責(zé)向源結(jié)點(diǎn)和目的結(jié)點(diǎn)進(jìn)行秘密信息分發(fā)，同時(shí)在雙方發(fā)生爭執(zhí)時(shí)，也要起到仲裁的作用。在基本的安全模型中，通信的雙方在進(jìn)行信息傳輸前，先建立起一條邏輯通道，并提供安全的機(jī)制和服務(wù)，來實(shí)現(xiàn)在開放網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中信息的安全傳輸。,（,1,）從源結(jié)點(diǎn)發(fā)出的信息，使用如信息加密等加密技術(shù)對其進(jìn)行安全的轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)該信息的保密性，同時(shí)也可以在該信息中附加一些特征的信息，作為源結(jié)點(diǎn)的身份驗(yàn)證。,（,2,）源結(jié)點(diǎn)與目的結(jié)點(diǎn)應(yīng)該共享如加密密鑰這樣的保密信息，這些信息除了發(fā)送雙方和可信任的第三方以外，對其他用戶都是保密的。,圖,10-2,網(wǎng)絡(luò)安全基本模型,2,P2DR,模型,（,1,）安全策略（,Policy,）,安全策略是模型中的防護(hù)、檢測和響應(yīng)等部分實(shí)施的依據(jù)，一個(gè)安全策略體系的建立包括策略的制定、評估與執(zhí)行。,（,2,）防護(hù)（,Protection,）,防護(hù)技術(shù)包括：防火墻、操作系統(tǒng)身份認(rèn)證、數(shù)據(jù)加密、訪問控制、授權(quán)、虛擬專用網(wǎng)技術(shù)和數(shù)據(jù)備份等，它對系統(tǒng)可能出現(xiàn)的安全問題采取預(yù)防措施。,（,3,）檢測（,Detection,）,檢測功能使用漏洞評估、入侵檢測等系統(tǒng)檢測技術(shù)，當(dāng)攻擊者穿透防護(hù)系統(tǒng)時(shí)，發(fā)揮功用。,（,4,）響應(yīng)（,Response,）,響應(yīng)包括緊急響應(yīng)和恢復(fù)處理，而恢復(fù)又包括系統(tǒng)恢復(fù)和信息恢復(fù)，響應(yīng)系統(tǒng)在檢測出入侵時(shí)，開始事件處理的工作。,圖,10-3 P2DR,模型,重點(diǎn)提示：,網(wǎng)絡(luò)安全的基本要素包括：保密性、完整性、可用性、可鑒別性和不可抵賴性。美國國防部和國家標(biāo)準(zhǔn)局將計(jì)算機(jī)系統(tǒng)安全等級分為,A,、,B,、,C,、,D,這,4,類，共有,7,級。網(wǎng)絡(luò)基本安全模型要求通信的雙方在進(jìn)行信息傳輸前，先建立起一條邏輯通道，并提供安全的機(jī)制和服務(wù)并且有一個(gè)可供信任的第三方進(jìn)行扮演仲裁者和秘密信息發(fā)布者的角色。,10.2,數(shù)據(jù)備份,10.2.1,數(shù)據(jù)備份模型,1,物理備份,物理備份是將磁盤塊的數(shù)據(jù)從拷貝到備份介質(zhì)上的備份過程，它忽略了文件和結(jié)構(gòu)，它也被稱為“基于塊的備份”和“基于設(shè)備的備份”。,2,邏輯備份,邏輯備份順序地讀取每個(gè)文件的物理塊，并連續(xù)地將文件寫在備份介質(zhì)上，實(shí)現(xiàn)每個(gè)文件的恢復(fù)，因此，邏輯備份也被稱為“基于文件的備份”。,10.2.2,冷備份與熱備分,1,冷備份,冷備份是指“不在線”的備份，當(dāng)進(jìn)行冷備份操作時(shí)，將不允許來自用戶與應(yīng)用對數(shù)據(jù)的更新。,2,熱備份,熱備份是指“在線”的備份，即下載備份的數(shù)據(jù)還在整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)中，只不過傳到令一個(gè)非工作的分區(qū)或是另一個(gè)非實(shí)時(shí)處理的業(yè)務(wù)系統(tǒng)中存放。,重點(diǎn)提示：,數(shù)據(jù)備份是為了盡可能快地全盤恢復(fù)運(yùn)行計(jì)算機(jī)系統(tǒng)所需的數(shù)據(jù)和系統(tǒng)信息。數(shù)據(jù)備份模型分為：物理備份和邏輯備份。,10.2.3,數(shù)據(jù)備分的設(shè)備,1,磁盤陣列,2,磁帶機(jī),3,磁帶庫,4,光盤塔,5,光盤庫,6,光盤鏡像服務(wù)器,10.2.4,數(shù)據(jù)備份的策略,1,完全備份,完全備份即是將用戶指定的數(shù)據(jù)甚至是整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行完全的備份。,2,增量備份,增量備份是針對完全備份，在進(jìn)行增量備份，只有那些在上次完全或者增量備份后被修改了的文件才會被備份。,3,差異備份,差異備份是將最近一次完全備份后產(chǎn)生的所有數(shù)據(jù)更新進(jìn)行備份。差異備份將完全恢復(fù)時(shí)所涉及到的備份文件數(shù)量限制為,2,個(gè)。,表,10-1,三種備份策略的比較,空間使用,備份速度,恢復(fù)速度,完全備份,最多,最慢,最快,增量備份,最少,最快,最慢,差異備份,少于完全備份,快于完全備份,快于增量備份,重點(diǎn)提示：,數(shù)據(jù)備份的策略是用來解決何時(shí)備份、備份何種數(shù)據(jù)以及用何種方式恢復(fù)故障的問題。它可以分為：完全備份、增量備份和差異備份。其中完全備份使用的空間最多，備份速度最慢，恢復(fù)程度最快；增量備份使用空間最小，備份速度最快，恢復(fù)速率最慢；差異備份摒除了前兩種備份方式的缺點(diǎn)，吸收了它們的優(yōu)點(diǎn)。,10.3,加密技術(shù),10.3.1,加密與解密,1,基本流程,A,發(fā)送消息“,Password is welcome”,這樣的報(bào)文給,B,，但不希望有第三個(gè)人知道這個(gè)報(bào)文的內(nèi)容，因此他使用一定的加密算法，將該報(bào)文轉(zhuǎn)換為別人無法識別的密文，這個(gè)密文即使在傳輸?shù)倪^程中被截獲，一般人也無法解密。當(dāng),B,收到該密文后，使用共同協(xié)商的解密算法與密鑰，則將該密文轉(zhuǎn)化為原來的報(bào)文內(nèi)容。,圖,10-4,加密與解密的流程,密鑰位數(shù),嘗試個(gè)數(shù),密鑰位數(shù),嘗試個(gè)數(shù),40,112,56,128,64,表,10-2,密鑰位數(shù)與嘗試密鑰的個(gè)數(shù),2,密鑰,加密與解密的操作過程都是在一組密鑰的控下進(jìn)行的，這個(gè)密鑰可以作為加密算法中可變參數(shù)，它的改變可以改變明文與密文之間的數(shù)學(xué)函數(shù)關(guān)系。,10.3.2,對稱密鑰技術(shù),1,工作原理,對稱密鑰技術(shù)即是指加密技術(shù)的加密密鑰與解密密鑰是相同的，或者是有些不同，但同其中一個(gè)可以很容易地推導(dǎo)出另一個(gè)。,圖,10-5,對稱密鑰技術(shù),2,常用對稱密鑰技術(shù),常用的對稱密鑰算法有,DES,算法與,IDES,算法。,（,1,）,DES,算法,DES,算法是一種迭代的分組密碼，它的輸入與輸出都是,64,，包括一個(gè),56,位的密鑰和附加的,8,位奇偶校驗(yàn)位。,（,2,）,IDEA,算法,IDEA,算法的明文與密文都是,64,位的，密鑰的長度為,128,位，它是比,DEA,算法更有效的算法。,10.3.3,非對稱密鑰技術(shù),1,工作原理,不可能從任何一個(gè)密鑰推導(dǎo)出另一個(gè)密鑰。同時(shí)加密密鑰為公鑰是可以公開的，而解密密鑰為私鑰是保密的。在此，非對稱密鑰技術(shù)也被稱為公鑰加密加技術(shù)。,圖,10-6,非對稱密鑰技術(shù),2,常用非對稱密鑰技術(shù),常用的非對稱密鑰算法包括,RSA,算法、,DSA,算法、,PKCS,算法與,PGP,算法。其中最常見的技術(shù)即為,RSA,算法，它的理論基礎(chǔ)是數(shù)論中大素?cái)?shù)分解，它的保密性隨著密鑰的長度的增加而增強(qiáng)。但是，現(xiàn)在使用這種算法來加密大量的數(shù)據(jù)，其實(shí)現(xiàn)的速度太慢了，因此該算法現(xiàn)在廣泛應(yīng)用于密鑰的分發(fā)。,重點(diǎn)提示：,加密的基本思想即是將明文轉(zhuǎn)變?yōu)槊芪?，而解密則是將密文轉(zhuǎn)變?yōu)槊魑模@樣保證了信息傳輸?shù)谋Ｃ苄?。密鑰是加重密算法中的可變參數(shù)，密鑰的位數(shù)長度決定了加密算法的安全性。傳統(tǒng)的密碼體制包括對稱密碼體制和非對稱密碼體制。,10.4,防火墻,10.4.1,防火墻的基本概念,（,1,）所有的從外部到內(nèi)部的通信都必須經(jīng)過它。,（,2,）只有有內(nèi)部訪問策略授權(quán)的通信才能被允許通過。,（,3,）系統(tǒng)本身具有很強(qiáng)的高可靠性。,圖,10-7,防火墻的安裝位置,10.4.2,防火墻的基本類型,1,包過濾路由器,圖,10-8,包過濾路由器的工作原理,2,應(yīng)用網(wǎng)關(guān),圖,10-9,應(yīng)用網(wǎng)關(guān)的工作原理,3,應(yīng)用代理,圖,10-10,應(yīng)用代理的工作原,理,4,狀態(tài)檢測,狀態(tài)檢測能通過狀態(tài)檢測技術(shù)，動態(tài)地維護(hù)各個(gè)連接的協(xié)議狀態(tài)。,重點(diǎn)提示：,防火墻在網(wǎng)絡(luò)之間通過執(zhí)行控制策略來保護(hù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，防火墻包括硬件和軟件兩部分。防火墻根據(jù)其實(shí)現(xiàn)技術(shù)可以分為：包過濾路由器、應(yīng)用網(wǎng)關(guān)、應(yīng)用代理和狀態(tài)檢測,4,類。,10.4.3,防火墻的結(jié)構(gòu),1,包過濾型結(jié)構(gòu),包過濾型結(jié)構(gòu)是通過專用的包過濾路由器或是安裝了包過濾功能的普通路器來實(shí)現(xiàn)的。包過濾型結(jié)構(gòu)對進(jìn)出內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的所有信息進(jìn)行分析，按照一定的安全策略對這些信息進(jìn)行分析與限制。,2,雙宿網(wǎng)關(guān)結(jié)構(gòu),連接了兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)的多宿主機(jī)稱為雙宿主機(jī)。多宿主機(jī)是具有多個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口卡的主機(jī)，每個(gè)接口都可以和一個(gè)網(wǎng)絡(luò)連接，因?yàn)樗茉诓煌木W(wǎng)絡(luò)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換換，因此也稱為網(wǎng)關(guān)。雙宿網(wǎng)關(guān)結(jié)構(gòu)即是一臺裝有兩塊網(wǎng)卡的主機(jī)作為防火墻，將外部網(wǎng)絡(luò)與同部網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)物理上的隔開。,圖,10-11,雙宿網(wǎng)關(guān)結(jié)構(gòu),3,屏蔽主機(jī)結(jié)構(gòu),屏蔽主機(jī)結(jié)構(gòu)將所有的外部主機(jī)強(qiáng)制與一個(gè)堡壘主機(jī)相連，從而不允許它們直接與內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的主機(jī)相連，因此屏撇主機(jī)結(jié)構(gòu)是由包過濾路由器和堡壘主機(jī)組成的。,4,屏蔽子網(wǎng)結(jié)構(gòu),屏蔽子網(wǎng)結(jié)構(gòu)使用了兩個(gè)屏蔽路由器和兩個(gè)堡壘主機(jī)。在該系統(tǒng)中，從外部包過濾由器開始的部分是由網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)所屬的單位組建的，屬于內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，也稱為“,DMZ,網(wǎng)絡(luò)”。外部包過濾路由器與外部堡壘主機(jī)構(gòu)成了防火墻的過濾子網(wǎng)；內(nèi)部包過濾路由器和內(nèi)部堡壘主機(jī)則用于對內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行進(jìn)一步的保護(hù)。,圖,10-12,包過濾路由器的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)過程,圖,10-13,屏蔽子網(wǎng)結(jié)構(gòu)示意圖,10.4.4,防火墻的安裝與配置,1,防火墻的網(wǎng)絡(luò)接口,（,1,）內(nèi)網(wǎng),內(nèi)網(wǎng)一般包括企業(yè)的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)或是內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的一部分。,（,2,）外網(wǎng),外網(wǎng)指的是非企業(yè)內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)或是,Internet,，內(nèi)網(wǎng)與外網(wǎng)