第8章网络安全与管理选读.ppt

单击此处编辑母版标题样式 主要内容： 基本加密算法 网络安全技术（比如防火墙） 因特网的网络层安全协议IPSec 网络管理基础 9.1 网络安全概述 国际标准化组织ISO对计算机网络安全（Network Security）的定义 为数据处理系统建立和采用的安全防范技术，以保护计算机硬件、软件和数据不因偶然和恶意的原因遭到破坏、更改和泄露。 网络安全威胁 网络安全威胁主要表现在： 非授权访问 信息泄漏或丢失 破坏数据完整性 拒绝服务攻击DoS 利用网络传播病毒等 网络安全的五要素 网络安全包括五个基本要素 机密性 完整性 可用性 可控性 可审查性 网络安全的分类 根据安全需求将其分为数据必威体育官网网址、数据完整性、身份验证、授权、不可抵赖和不可否认等几个部分； 根据解决手段可以分为病毒防范、防火墙、存取控制、身份鉴别、安全综合解决方案； 根据威胁来源将其划分为网络攻击行为、安全漏洞及恶意代码等类别。 9.2 密码学 一、密码学的发展 密码学包括（cryptology）密码编码学和密码分析学。 密码编码学是密码体制的设计学，而密码分析学则是在未知密码的情况下从密文推演出明文的技术。 相关术语 明文：信息的原始形式（ plianttext，记为P） 密文：明文加密后的形式（ciphertext，记为C） 加密：明文变成密文的过程（encrypt记为E）， 加密通常是由加密算法来实现的。 解密：密文还原成明文的过程（decrypt记为D），解密通常是由解密算法来实现的。 密钥：为了有效地控制加密和解密算法的实现，在其处理过程中要有通信双方掌握的专门信息参与，这种专门信息称为密钥（key，记为K）。 二、对称密钥体制 根据密钥的特点，密码体制分为非对称密钥体制和对称密钥体制两种。 对称密钥体制又称为传统密钥、秘密密钥、单钥密钥加密算法 对称密钥体制的核心是加密和解密采用相同的密钥。 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。 对称密钥体制 替代密码 替代密码 将字母a,b,c,d,……,w,x,y,z的自然顺序保持不变，但使之与D,E,F,G, ……,X,A,B,C分别对应： 密钥为3 例如：明文caesar cipher 对应的密文为 FDHVDU FLSKHU 置换密码 置换密码 按照某一规则重新排列消息中的比特或字符的顺序，密钥的目的是对列编号。 密钥：CIPHER 顺序：145326 举例：明文 attack begins at two 密文 abaaitcnwtg tetkso 对称密钥算法分类 对称密钥加密算法可分为两类： 一次只对明文中的单个位（或字节）运算的算法，称为序列算法、序列密码或流密码（stream cipher）； 对明文的一组位进行运算（这些位组称为分组），称为块密码或分组密码（block cipher）。 分组密码体制 数据加密标准DES DES 是世界上第一个公认的实用密码算法标准，是一种典型的分组加密算法。 加密前，先对整个的明文进行分组，每一个组长64位； 使用密钥64位，对每一个64位分组进行加密处理。 最后将各组密文串接，得出整个的密文。 新一代加密标准AES AES是一个迭代的、对称密钥分组的密码 算法可以使用128、192 和 256 位密钥，并且用 128 位分组加密和解密数据，算法迭代次数由分组长度和密钥长度共同决定。 新一代加密标准AES AES算法在每一轮都采用置换和代替并行地处理整个数据分组，这个分组被编排为一个称做状态阵列(state array)的4×4字节矩阵。 AES算法的加密实际上就是对输入状态阵列进行一系列运算，产生输出的过程。 三、公开密钥体制 相对于对称加密算法，这种方法也叫做非对称加密算法，需要公开密钥（public key）和私有密钥（private key）两个密钥。 公开密钥（加密密钥）和非对称加密解密算法是公开的，但私有密钥（解密密钥）是必威体育官网网址的，由密钥的主人妥善保管。 公开密钥体制中最著名的是RSA算法 公开密钥密码体制 公开密钥算法的特点 发送者用加密密钥 PK 对明文 X 加密后，在接收者用解密密钥 SK 解密，即可恢复出明文，或写为： DSK(EPK(X)) ? X 公开密钥算法的特点（2） (2) 加密密钥是公开的，但不能用它来解密，即 DPK(EPK(X)) ? X (3) 在计算机上可容易地产生成对的 PK 和 SK。 (4) 从已知的 PK 实际上不可能推导出 SK。 (5) 加密和