网络安全第十一章IP安全与Web安全讲义.doc

第十一章 IP安全与Web安全 1. 说明IP安全的必要性。 答：大型网络系统内运行多种网络协议（TCP/IP、IPX/SPX和NETBEUA等），这些网络协议并非为安全通信设计。而其IP协议维系着整个TCP/IP协议的体系结构，除了数据链路层外，TCP/IP的所有协议的数据都是以IP数据报的形式传输的，目前占统治地位的是IPv4。IPv4在设计之初没有考虑安全性，IP包本身并不具备任何安全特性，导致在网络上传输的数据很容易受到各式各样的攻击：比如伪造IP包地址、修改其内容、重播以前的包以及在传输途中拦截并查看包的内容等。因此，通信双方不能保证收到IP数据报的真实性。所以说，IP安全具有很大的必要性。 2. 简述IP安全的作用方式。 答：IPSec是IPv6的一个组成部分，是IPv4的一个可选扩展协议。IPSec弥补了IPv4在协议设计时缺乏安全性考虑的不足。IPSec定义了一种标准的、健壮的以及包容广泛的机制，可用它为IP以及上层协议（比如TCP或者UDP）提供安全保证。IPSec的目标是为IPv4和IPv6提供具有较强的互操作能力、高质量和基于密码的安全功能，在IP层实现多种安全服务，包括访问控制、数据完整性、机密性等。IPSec通过支持一系列加密算法如DES、三重DES、IDEA和AES等确保通信双方的机密性。 IPSec的实现方式有两种：传输模式和隧道模式，都可用于保护通信。 传输模式用于两台主机之间，保护传输层协议头，实现端到端的安全性。当数据包从传输层传送给网络层时，AH和ESP会进行拦截，在IP头与上层协议之间需插入一个IPSec头。当同时应用AH和ESP到传输模式时，应该先应用ESP，再应用AH。 隧道模式用于主机与路由器或两部路由器之间，保护整个IP数据包。将整个IP数据包进行封装（称为内部IP头），然后增加一个IP头（称为外部IP头），并在外部与内部IP头之间插入一个IPSec头。 3. 图示验证头AH和封装安全有效载荷ESP的结构。 答： 4. 简述IKE协议的组成以及两个阶段。 答：整个IKE协议规范主要由3个文档定义：RFC2407、RFC2408和RFC2409。RFC2407定义了因特网IP安全解释域。RFC2408描述了因特网安全关联和密钥管理协议（Internet Security Association and Key Manangement Protocol，KSAKMP）。RFC2409描述了IKE协议如何利用Oakley，SKEME和ISAKMP进行安全关联的协商。 IKE基于两个阶段的ISAKMP来建立安全关联SA，第一阶段建立IKE SA，第二阶段利用IKE SA建立IPSec的SA。对于第一阶段，IKE交换基于两种模式：主模式（Main Mode）和野蛮模式（Aggressive Mode）。主模式是一种身份保护交换，野蛮模式基于ISAKMP的野蛮交换方法。在第二阶段中，IKE提供一种快速交换（Quick Mode），作用是为除IKE之外的协议协商安全服务。 5. 说明Web安全性中网络层、传输层和应用层安全性的实现机制。 答：第一，网络层。网络层上，虽然IP包本身不具备任何安全特性，很容易被修改、伪造、查看和重播，但是IPSec可提供端到端的安全性机制，可在网络层上对数据包进行安全处理。IPSec可以在路由器、防火墙、主机和通信链路上配置，实现端到端的安全、虚拟专用网络和安全隧道技术等。 第二，传输层。在TCP传输层之上实现数据的安全传输是另一种安全解决方案，安全套接层SSL和TLS（Transport Layer Security）通常工作在TCP层之上，可以为更高层协议提供安全服务。 第三，应用层。将安全服务直接嵌入在应用程序中，从而在应用层实现通信安全。如SET（Secure Electronic Transaction，安全电子交易）是一种安全交易协议，S/MIME、PGP是用于安全电子邮件的一种标准。它们都可以在相应的应用中提供机密性、完整性和不可抵赖性等安全服务。 6. 图示SSL的体系结构。 7. 从OpenSSL网站下载必威体育精装版的软件包，配置并实现SSL功能。 是否在编译过程中使用汇编代码加快编译过程。 enable-sse2 no-sse2 启用/禁用SSE2指令集加速。如果你的CPU支持SSE2指令集，就可以打开，否则就要关闭。 gmp no-gmp 启用/禁用GMP库 rfc3779 no-rfc3779 启用/禁用实现X509v3证书的IP地址扩展 krb5 no-krb5 启用/禁用 Kerberos 5 支持 ssl no-ssl ssl2 ssl3 no-ssl2 no-ssl3 tls no-tls 启用/禁用 SSL(包含了SSL2/SS