計(jì)算機(jī)導(dǎo)論-網(wǎng)絡(luò)安全

網(wǎng)絡(luò)安全本章討論的主要問題是：

1.什么是網(wǎng)絡(luò)安全？常見的網(wǎng)絡(luò)安全問題有哪些？

2.為了達(dá)到保護(hù)信息的目的，可以將信息進(jìn)行加密，什么是信息加密？具體加密過(guò)程是怎樣？

3.計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的安全性常常取決于系統(tǒng)能否正確識(shí)別用戶的身份，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)如何對(duì)用戶的身份進(jìn)行確認(rèn)和鑒別？

4.如何將安全問題阻擋在網(wǎng)絡(luò)之外？如何檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是否被入侵？情景問題——互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代還有個(gè)人隱私嗎？

毫不夸張地說(shuō)，計(jì)算機(jī)已經(jīng)威脅到我們的隱私，在我們不知道也不愿意的情況下，企業(yè)和政府機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫(kù)收集和共享大量關(guān)于我們的個(gè)人信息，互聯(lián)網(wǎng)檢測(cè)軟件可能記下了我們?cè)诰W(wǎng)上的活動(dòng)，黑客可能竊取了我們的帳號(hào)和密碼，郵件傳輸系統(tǒng)可能閱讀了我們的電子郵件，……網(wǎng)絡(luò)安全的定義網(wǎng)絡(luò)安全是指為保護(hù)網(wǎng)絡(luò)不受任何損害而采取的所有措施的綜合，一般包含網(wǎng)絡(luò)的保密性、完整性和可用性。保密性是指網(wǎng)絡(luò)能夠阻止未經(jīng)授權(quán)的用戶讀取保密信息；完整性包括資料的完整性和軟件的完整性，資料的完整性是指在未經(jīng)許可的情況下，確保資料不被刪除或修改，軟件的完整性是指確保軟件程序不會(huì)被誤操作、懷有惡意的人或病毒修改；可用性是指網(wǎng)絡(luò)在遭受攻擊時(shí)確保得到授權(quán)的用戶可以使用網(wǎng)絡(luò)資源。網(wǎng)絡(luò)安全——什么是網(wǎng)絡(luò)安全常見的網(wǎng)絡(luò)安全問題1.病毒。計(jì)算機(jī)病毒是一種人為蓄意制造的、以破壞為目的的程序，它寄生于其他應(yīng)用程序或系統(tǒng)的可執(zhí)行部分，通過(guò)部分修改或移動(dòng)程序，將自我復(fù)制加入其中或占據(jù)宿主程序的部分而隱藏起來(lái)，在一定條件下發(fā)作，破壞計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。2.木馬。木馬（全稱為特洛伊木馬）是在執(zhí)行某種功能的同時(shí)進(jìn)行秘密破壞的一種程序。木馬可以完成非授權(quán)用戶無(wú)法完成的功能，也可以破壞大量數(shù)據(jù)。網(wǎng)絡(luò)安全——什么是網(wǎng)絡(luò)安全常見的網(wǎng)絡(luò)安全問題3.黑客。黑客是指通過(guò)網(wǎng)絡(luò)非法進(jìn)入他人系統(tǒng)，截獲或篡改計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)，危害信息安全的計(jì)算機(jī)入侵者或入侵行為。4.系統(tǒng)的漏洞和后門。操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)軟件不可能完全沒有缺陷和漏洞，TCP/IP協(xié)議中也可能有被攻擊者利用的漏洞，軟件的后門通常是軟件公司編程人員為了自便而設(shè)置的。5.內(nèi)部威脅和無(wú)意破壞。事實(shí)上，大多數(shù)威脅來(lái)自企業(yè)內(nèi)部人員的蓄意攻擊，大部分計(jì)算機(jī)罪犯是那些能夠進(jìn)入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的職員。此外，一些無(wú)意失誤，如丟失密碼、疏忽大意和非法操作等都可能對(duì)網(wǎng)絡(luò)造成極大的破壞。網(wǎng)絡(luò)安全——什么是網(wǎng)絡(luò)安全什么是信息加密

加密：使用數(shù)學(xué)方法來(lái)重新組織數(shù)據(jù)，使得除了合法的接受者之外，其他任何人都不能恢復(fù)原先的信息。明文：加密前的信息；密文：加密后的信息稱為。加密是將明文變成密文的過(guò)程，解密是將密文變成明文的過(guò)程。信息為了有效地控制加密和解密過(guò)程的實(shí)現(xiàn)，在處理過(guò)程中要有通信雙方掌握的專門信息的參與，這種專門的信息稱為密鑰。網(wǎng)絡(luò)安全——信息加密在對(duì)稱加密中，信息的加密和解密使用同一密鑰。優(yōu)點(diǎn)：安全性高、加密速度快。缺點(diǎn)：密鑰的傳輸和管理。常用的對(duì)稱加密算法有DES和IDEA。對(duì)稱加密網(wǎng)絡(luò)安全——信息加密

在非對(duì)稱加密中，信息的加密和解密使用不同密鑰，參與加密過(guò)程的密鑰公開，稱為公鑰，參與解密過(guò)程的密鑰為用戶專用，稱為私鑰，兩個(gè)密鑰必須配對(duì)使用。

常用的非對(duì)稱加密算法有RSA、背包算法等。非對(duì)稱加密網(wǎng)絡(luò)安全——信息加密RivestShamirAdleman理論基礎(chǔ)：將一個(gè)由兩個(gè)大質(zhì)數(shù)的乘積分解回來(lái)是個(gè)難解問題非對(duì)稱加密網(wǎng)絡(luò)安全——信息加密RSA算法的工作原理網(wǎng)絡(luò)安全——信息加密步驟1：取兩個(gè)質(zhì)數(shù)，如p=11,q=13，計(jì)算n=p×q=143步驟2：計(jì)算z=(p-1)×(q-1)=120步驟3：選取一個(gè)與z互質(zhì)的數(shù)e，如e=7步驟4：計(jì)算d，滿足(e×d)modz=1，如d=103則(n,e)和(n,d)分別為公鑰和私鑰。例：設(shè)X要將信息s=85傳送給Y，Y的公鑰是(143,7)，X計(jì)算加密后的信息值c=semodn=857mod143=123，然后將c傳送給Y，Y用私鑰(143,103)計(jì)算s=cdmodn=123103mod143=85，得到明文。身份認(rèn)證

身份認(rèn)證是一種使合法用戶能夠證明自己身份的方法，是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)安全保密防范最基本的措施。主要的身份認(rèn)證技術(shù)有以下三種：（1）口令驗(yàn)證。口令驗(yàn)證是常用的一種身份認(rèn)證手段，使用口令驗(yàn)證的最大問題就是口令泄露。（2）身份標(biāo)識(shí)。身份標(biāo)識(shí)是用戶攜帶用來(lái)進(jìn)行身份認(rèn)證的物理設(shè)備，例如磁卡。（3）生物特征標(biāo)識(shí)。人類的某些生物特征具有很高的個(gè)體性和防偽造性，如指紋、視網(wǎng)膜、耳廓等，世界上幾乎沒有任何兩個(gè)人是一樣的，因而這種驗(yàn)證方法的可靠性和準(zhǔn)確度極高。網(wǎng)絡(luò)安全——數(shù)字認(rèn)證

數(shù)字簽名

手寫簽名有兩個(gè)作用：一是自己的簽名難以否認(rèn)，從而確定已簽署這一事實(shí)；二是因?yàn)楹灻灰讉卧?，從而確定了事務(wù)是真實(shí)的這一事實(shí)。

數(shù)字簽名與日常生活中的手寫簽名效果一樣，它不但能使信息接收者確認(rèn)信息是否來(lái)自合法方，而且可以為仲裁者提供信息發(fā)送者對(duì)信息簽名的證據(jù)。數(shù)字簽名主要通過(guò)加密算法和證實(shí)協(xié)議實(shí)現(xiàn)。網(wǎng)絡(luò)安全——數(shù)字認(rèn)證

防火墻

防火墻是一種用來(lái)加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)之間訪問控制的特殊網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備，它對(duì)網(wǎng)絡(luò)之間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包和鏈接方式按照一定的安全策略進(jìn)行檢查，以此決定網(wǎng)絡(luò)之間的通信是否被允許。防火墻的功能主要有兩個(gè)：阻止和允許。阻止就是阻止某種類型的通信量通過(guò)防火墻，允許的功能與阻止的功能正好相反。網(wǎng)絡(luò)安全——網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)與防范防火墻的工作原理如果外網(wǎng)的用戶要訪問內(nèi)網(wǎng)的WWW服務(wù)器，首先由分組過(guò)濾路由器來(lái)判斷外網(wǎng)用戶的IP地址是不是內(nèi)網(wǎng)所禁止使用的。如果是禁止進(jìn)入節(jié)點(diǎn)的IP地址，則分組過(guò)濾路由器將會(huì)丟棄該IP包；如果不是禁止進(jìn)入節(jié)點(diǎn)的IP地址，則這個(gè)IP包被送到應(yīng)用網(wǎng)關(guān)，由應(yīng)用網(wǎng)關(guān)來(lái)判斷發(fā)出這個(gè)IP包的用戶是不是合法用戶。如果該用戶是合法用戶，該IP包被送到內(nèi)網(wǎng)的WWW服務(wù)器去處理；如果該用戶不是合法用戶，則該IP包將會(huì)被應(yīng)用網(wǎng)關(guān)丟棄。網(wǎng)絡(luò)安全——網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)與防范入侵檢測(cè)

入侵檢測(cè)是指主動(dòng)地從計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的若干關(guān)鍵點(diǎn)收集信息并分析這些信息，確定網(wǎng)絡(luò)中是否有違反安全策略的行為和受到攻擊的跡象，并有針對(duì)性地進(jìn)行防范。入侵檢測(cè)被設(shè)置在防火墻的后面，它的作用是發(fā)現(xiàn)那些已經(jīng)穿過(guò)防火墻進(jìn)入到內(nèi)網(wǎng)或是內(nèi)部的黑客。網(wǎng)絡(luò)安全——網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)與防范入侵檢測(cè)

入侵檢測(cè)技術(shù)主要基于特征檢測(cè)和異常檢測(cè)。特征檢測(cè)按照預(yù)先模式搜尋與已知特征相悖的事件，異常檢測(cè)是將正常用戶的行為特征輪廓與實(shí)際用戶進(jìn)行比較，并標(biāo)識(shí)出正常和異常的偏離。網(wǎng)絡(luò)安全——網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)與防范網(wǎng)絡(luò)安全——回答問題學(xué)完本章，你將如何回答下列問題：

1.什么是網(wǎng)絡(luò)安