《计算机网络》 第七章 网络安全

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7.1 网络安全问题的概述

7.1.1 计算机网络面临的安全性威胁

两大威胁:①被动攻击 ②主动攻击(篡改、恶意程序、拒接服务DoS)

对付被动攻击:加密技术

对付主动攻击:加密技术+ 鉴别技术

7.1.2 安全的计算机网络

四个目标:①保密性 ②端点鉴别(身份验证) ③信息完整性 ④运行安全性(访问控制)

7.1.3 数据加密模型

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7.2 两类密码体制

7.2.1 对称密钥密码体制

加密密钥和解密密钥使用相同密钥的体制

例如:DES(分组密码,密钥保密算法公开)、三重DES、高级加密标准AES

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7.2.1 公钥密码体制

使用不同的加密密钥和解密密钥

产生原因:对称密钥密码体制的密钥分配问题、数字签名需求

应用:RSA

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7.3 鉴别

报文鉴别: 对每一个收到的报文都要鉴别报文的发送者
实体鉴别:在系统接入的全部持续时间内,对和自己通信的对方实体只需验证一次

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7.3.1 报文鉴别

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鉴别方法:①数字签名进行鉴别 ②密码散列函数鉴别 ③报文鉴别码鉴别

7.3.2 实体鉴别

①使用共享对称密钥实现实体鉴别

7.4 密钥分配

7.4.1 对称密钥的分配

设立密钥分配中心 KDC:给需要进行秘密通信的用户临时分配一个会话密钥 (仅用一次)

7.4.2 公钥的分配

在公钥密码体制中,如果每个用户都具有其他用户的公钥,就可实现安全通信但不能随意公布用户的公钥。

方法:借助可信任的第三方机构(CA)

7.5 互联网使用的安全协议

7.5.1 网络层安全协议

IP不具备任何安全性,无法保证①数据机密性 ②数据完整性 ③数据来源认证

IPsec 提供了标准、健壮且包含广泛的机制保证IP 层安全

1.IPsec协议族概述

IPsec不是单一协议,而是协议族

IPsec 是个框架:允许通信双方选择合适的算法和参数

三部分组成:

①IP安全数据报格式:

  • 鉴别首部AH协议(提供源点鉴别和数据完整性,但不能保密)
  • 封装安全有效载荷ESP协议(提供源点鉴别和数据完整性,保密)

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②加密算法:三个协议

③互联网密钥交换IKE协议

2.安全关联

发送IP安全数据报前,在源实体和目的实体间需创建一条网络层的逻辑连接,称安全关联SA

安全关联是从源点到终点的单向连接

若n个员工进行双向安全通信,一共需要创建(2 + 2n)条安全关联SA

3.IP安全数据报的格式

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7.5.2 运输层安全协议

1.安全套接字层SSL

SSL作用在端系统应用层的HTTP 和运输层之间,在TCP之上建立起一个安全通道,为通过TCP 传输的应用层数据提供安全保障。

2.运输层安全TLS

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在发送方,TLS 接收应用层的数据,对数据进行加密,然后把加密后的数据送往 TCP 套接字

在接收方,TSL从 TCP 套接字读取数据,解密后把数据交给应用层。

协议TLS具有双向鉴别的功能:

①两个前提:.服务器需要有一个有效的CA 证书来证明自己、浏览器应具有一些手段来证明服务器是安全和可信的

②握手阶段:使用握手协议、会话阶段:使用记录协议

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客户A和服务器B最好使用不同密钥,主密钥分割成四个不同的密钥:

  • 客户A发送数据时使用的会话密钥KA
  • 客户A发送数据时使用的MAC密钥MA
  • 服务器B发送数据时使用会话密钥KB
  • 服务器B发送数据时使用的MAC密钥MB

7.5.3 应用层安全协议

仅讨论应用层中有关电子邮件的安全协议

发送电子邮件是个即时行为,是单向报文的安全问题

PGP:完整的电子邮件安全软件包,包括加密、鉴别、电子签名、压缩等技术,足够安全

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7.6 系统安全:防火墙与入侵检测

用户入侵:进行未授权登录、非法获取更高级别权限

软件入侵:传播病毒、拒绝服务攻击

7.6.1 防火墙

防火墙是一种特殊编程的路由器,安装在一个网点和网络的其余部分之间,目的是实施访问控制策略。是一种控制进出网络边界的分组

两类防火墙技术:

①分组过滤路由器

具有分组过滤功能的路由器。

过滤规则:基于分组的网络层或运输层首部信息

  • 无状态的:独立地处理每一个分组
  • 有状态的:跟踪每个连接或会话的通信状态,根据状态信息决定是否转发分组

优点:简单高效,对用户透明。

缺点:不能对高层数据进行过滤。

②应用网关

也称为代理服务器,合法转发给服务器,不合法丢弃报文。

实现基于应用层数据的过滤和高层用户鉴别

缺点:每种应用都需要一个不同的应用网关、在应用层转发和处理报文,处理负担较重、对应用程序不透明,需要在应用程序客户端配置应用网关地址

7.6.2 入侵检测系统

入侵检测:深度分析与检测进入的分组,发现疑似入侵行为

入侵检测系统IDS:能在入侵已经开始,但未造成危害前及时检测,尽快阻止。采用深度分组检查,能检测多种网络攻击:网络映射、端口扫描、DoS攻击、蠕虫和病毒、系统漏洞攻击等。

7.7 一些未来发展方向

①椭圆曲线密码 ②移动安全 ③量子密码 文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-778094.html

到了这里,关于《计算机网络》 第七章 网络安全的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容,请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章,希望大家以后多多支持TOY模板网!

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