计算机组网技术 刘永华 第9章

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1、第9章网络安全与管理技术本章主要内容9.1网络安全问题概述9.1.1网络安全的概念9.1.2网络安全控制模型9.1.3安全威胁9.2网络安全技术9.2.1加密与认证技术9.2.2数字签名技术9.2.3入侵检测技术9.2.4防火墙技术9.2.5访问控制列表9.3网络管理技术9.4计算机病毒习题与思考题九9.1网络安全问题概述安全问题正日益突出，要求提高网络安全性的呼声也日益高涨。因此，为了保证网络信息的安全必须采取相应的技术。目前网络中采用的安全技术，主要包括物理安全、数据加密、网络认证技术、防火墙技术、入侵检测、网络安全协议和网络管理。9.1.1网络安全的概念网络安全是指网络

2、系统的硬件、软件及其系统中的数据受到保护，不会由于偶然或恶意的原因而遭到破坏、更改、泄露等意外发生。网络安全是一个涉及计算机科学、网络技术、通信技术、密码技术、信息安全技术、应用数学、数论和信息论等多种学科的边缘学科。网络安全一般可以理解为：（1）运行系统安全，即保证信息处理和传输系统的安全。（2）网络上系统信息的安全。（3）网络上信息内容的安全。图9-1网络安全的组成操作安全通信安全TEMPEST信息安全物理安全工业安全计算机安全人员安全网络安全9.1.2网络安全控制模型可信任的第三方（例如保密信息的仲裁者、发布者）信息通道主体消息秘密信息主体消息秘密信息安全性相关的转

3、换安全性相关的转换对手图9-2网络安全模型保证安全性的所有机制包括以下两部分：（1）对被传送的信息进行与安全相关的转换。图9-2中包含了消息的加密和以消息内容为基础的补充代码。加密消息使对手无法阅读，补充代码可以用来验证发送方的身份。（2）两个主体共享不希望对手得知的保密信息。例如，使用密钥连接，在发送前对信息进行转换，在接收后再转换过来。这种通用模型指出了设计特定安全服务的4个基本任务：（1）设计执行与安全性相关的转换算法，该算法必须使对手不能破坏算法以实现其目的。（2）生成算法使用的保密信息。（3）开发分发和共享保密信息的方法。（4）指定两个主体要使用的协议，并利用安全算

4、法和保密信息来实现特定的安全服务。9.1.3安全威胁针对网络安全的威胁主要有三种：（1）人为的无意失误。（2）人为的恶意攻击。（3）网络软件的漏洞和“后门”。1．安全攻击信源信宿（a）正常流动信源信宿信源信宿（d）修改（e）捏造信源信宿信源信宿（b）中断（c）截取以上攻击可分为被动攻击和主动攻击两种。被动攻击的特点是偷听或监视传送，其目的是获得正在传送的消息。被动攻击有：泄露信息内容和通信量分析等。主动攻击涉及修改数据或创建错误的数据流，包括假冒、重放、修改消息和拒绝服务等。主动攻击具有与被动攻击相反的特点。虽然很难检测出被动攻击，但可以采取措施防止它的成功。相反，很难绝对预

5、防主动攻击，因为这样需要在任何时候对所有的通信工具和路径进行完全的保护。防止主动攻击的做法是对攻击进行检测，并从它引起的中断或延迟中恢复过来。因为检测具有威慑的效果，它也可以对预防做出贡献。另外，从网络高层协议的角度，攻击方法可以概括地分为两大类：服务攻击与非服务攻击。服务攻击（ApplicationDependentAttack）是针对某种特定网络服务的攻击，如针对E-mail、Telnet、FTP、HTTP等服务的专门攻击。非服务攻击（ApplicationIndependentAttack）不针对某项具体的应用服务，而是基于网络层等低层协议进行的。与服务攻击相比，非服务

6、攻击与特定服务无关，往往利用协议或操作系统实现协议时的漏洞来达到攻击的目的，更为隐蔽，而且目前也是常常被忽略的方面，因而被认为是一种更为有效的攻击手段。2．基本的威胁网络安全的基本目标是实现信息的机密性、完整性、可用性和合法性。4个基本的安全威胁直接反映了这4个安全目标。一般认为，目前网络存在的威胁主要表现在：（1）信息泄漏或丢失。（2）破坏数据完整性。（3）拒绝服务攻击。（4）非授权访问。3．主要的可实现的威胁这些威胁可以使基本威胁成为可能，因此十分重要。它包括两类：渗入威胁和植入威胁。（1）主要的渗入威胁有：假冒、旁路控制、授权侵犯。（2）主要的植入威胁有：特洛伊木马、陷

7、门。4．潜在的威胁对基本威胁或主要的可实现的威胁进行分析，可以发现某些特定的潜在威胁，而任意一种潜在的威胁都可能导致发生一些更基本的威胁。9.2网络安全技术9.2.1加密与认证技术1．密码学的基本概念密码学（或称密码术）是保密学的一部分。保密学是研究密码系统或通信安全的科学，它包含两个分支：密码学和密码分析学。密码学是对信息进行编码实现隐蔽信息的一门学问。密码分析学是研究分析破译密码的学问。两者相互独立，又相互促进。采用密码技术可以隐藏和保护需要保密的消息，使未授权者不能提取信息。需要隐藏的消息称为明文