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第 7 章 网络安全 7.1 网络安全问题概述 7.1.1 计算机网络面临的安全性威胁 7.1.2 计算机网络安全的内容 7.1.3 一般的数据加密模型 7.2 两类密码体制 7.2.1 对称密钥密码体制 7.2.2 公钥密码体制 7.3 数字签名 7.4 鉴别 7.4.1 报文鉴别 7.4.2 实体鉴别 7.5 密钥分配 7.5.1 对称密钥的分配 7.5.2 公钥的分配 7.6 因特网使用的安全协议 7.6.1 网络层安全协议 7.6.2 运输层安全协议 7.6.3 应用层的安全协议破 7.7 链路加密与端到端加密 7.7.1 链路加密 7.7.2 端到端加密 7.8 防火墙与入侵检测 7.1 网络安全问题概述 7.1.1 计算机网络面临的安全性威胁 计算机网络上的通信面临以下的四种威胁： 1 截获——从网络上窃听他人的通信内容。 2 中断——有意中断他人在网络上的通信。 3 篡改——故意篡改网络上传送的报文。 4 伪造——伪造信息在网络上传送。 截获信息的攻击称为被动攻击，而更改信息和拒绝用户使用资源的攻击称为主动攻击。 被动攻击和主动攻击 在被动攻击中，攻击者只是观察和分析某一个协议数据单元 PDU 而不干扰信息流。 主动攻击是指攻击者对某个连接中通过的 PDU 进行各种处理。 更改报文流 拒绝报文服务,如DoS 伪造连接初始化 计算机网络通信安全的目标 1 防止析出报文内容； 2 防止通信量分析； 3 检测更改报文流； 4 检测拒绝报文服务； 5 检测伪造初始化连接。 附：恶意程序 rogue program 1 计算机病毒——会“传染”其他程序的程序，“传染”是通过修改其他程序来把自身或其变种复制进去完成的。 2 计算机蠕虫——通过网络的通信功能将自身从一个结点发送到另一个结点并启动运行的程序。 3 特洛伊木马——一种程序，它执行的功能超出所声称的功能。 完整的木马程序一般由两个部分组成：一个是服务器程序，一个是控制器程序。“中了木马”就是指安装了木马的服务器程序，若你的电脑被安装了服务器程序，则拥有控制器程序的人就可以通过网络控制你的电脑、为所欲为，这时你电脑上的各种文件、程序以及在你电脑上使用的帐号、密码就无安全可言了。 4 逻辑炸弹——一种当运行环境满足某种特定条件时执行其他特殊功能的程序。 7.1.2 计算机网络安全的内容 必威体育官网网址性 如数据的加密与解密 7.2 两类密码体制 7.3 数字签名 7.4 鉴别 7.5 密钥分配 安全协议的设计 7.6 因特网使用的安全协议 7.7 链路加密与端到端加密 访问控制 7.8 防火墙与入侵检测 7.1.3 一般的数据加密模型 一些重要概念 密码编码学 cryptography 是密码体制的设计学，而密码分析学 cryptanalysis 则是在未知密钥的情况下从密文推演出明文或密钥的技术。密码编码学与密码分析学合起来即为密码学 cryptology 。 如果不论截取者获得了多少密文，但在密文中都没有足够的信息来唯一地确定出对应的明文，则这一密码体制称为无条件安全的，或称为理论上是不可破的。 如果密码体制中的密码不能被可使用的计算资源破译，则这一密码体制称为在计算上是安全的。 7.2 两类密码体制 7.2.1 对称密钥密码体制 所谓常规密钥密码体制，即加密密钥与解密密钥是相同的密码体制。 这种加密系统又称为对称密钥系统。 数据加密标准 DES 数据加密标准 DES 属于常规密钥密码体制，是一种分组密码。 在加密前，先对整个明文进行分组。每一个组长为 64 位。 然后对每一个 64 位 二进制数据进行加密处理，产生一组 64 位密文数据。 最后将各组密文串接起来，即得出整个的密文。 使用的密钥为 64 位（实际密钥长度为 56 位，有 8 位用于奇偶校验 。 DES 的必威体育官网网址性 DES 的必威体育官网网址性仅取决于对密钥的必威体育官网网址，而算法是公开的。尽管人们在破译 DES 方面取得了许多进展，但至今仍未能找到比穷举有哪些信誉好的足球投注网站密钥更有效的方法。 DES 是世界上第一个公认的实用密码算法标准，它曾对密码学的发展做出了重大贡献。 目前较为严重的问题是 DES 的密钥的长度。 现在已经设计出来有哪些信誉好的足球投注网站 DES 密钥的专用芯片。见P.303 7.2.2 公钥密码体制 公钥密码体制使用不同的加密密钥与解密密钥，是一种“由已知加密密钥推导出解密密钥在计算上是不可行的”密码体制。 公钥密码体制的产生主要是因为两个方面的原因： 一是由于常规密钥密码体制的密钥分配问题。 另一是由于对数字签名的需求。 现有最著名的公钥密码体制是RSA 体制，它基于数论中大数分