1计算机安全保密绪论_笔记

考核方式

开卷考试，其中60％为计算题

两次平时作业

平时考勤

信息安全的基本概念

信息安全的三个级别

• 计算机安全
• 网络安全
• 信息系统安全

其中计算机安全为主机范围 ，网络安全为整个网络范围，信息系统安全则为整个信息系统范围

安全的几个要素：

• 可用性 授权实体有权访问数据

  其中DOS攻击即破坏信息的可用性，维护可用性安全只有防护DOS攻击

  ​ 附：DOS攻击为通过各种手段耗尽被攻击对象的资源，使其无法正常提供服务

• 机密性：信息不暴露给未授权实体或进程

• 完整性：保证数据不被未授权修改

• 可控性：控制授权范围内信息流向及操作方式

• 可审查性：对出现的安全问题提供依据和手段（追责，查人）

其中前三者被称为信息安全的三属性，后两个是在信息安全发展后逐渐出现的扩展属性。

安全威胁的来源

• 外部渗入：未被授权使用计算机的人
• 内部渗入者
  • 被授权使用计算机，但是不能访问某些数据、程序或资源，它包括：
    • 冒名顶替：使用别人的用户名和口令进行操作（用别人的号）
    • 隐蔽用户：逃避审计和访问控制的用户（逃过检查和防火墙）
• 滥用职权者：
  • 被授权使用计算机和访问系统资源，但是滥用职权

安全的目标

保障安全的基本目标就是要具备 ：

• 安全保护能力：积极的防御措施，保护网络免受攻击、损害，具有容侵能力，使得网络在即时遭受入侵的情况下也能提供安全、稳定、可靠的服务
• 隐患发现的能力：能够及时、准确、自动发现各种安全隐患特别是系统漏洞，并及时消除安全隐患。
• 应急反应能力：万一网络崩溃，或者出现其他安全问题，能够以最短的时间，最小的代价恢复系统，同时使用户的信息资产得到最大程度的保护
• 信息对抗能力（更多的是国家层面了）：信息对抗能力已经不只是科技水平的体现，更是综合国力的体现。未来的战争无疑是始于信息战，以网络为基础的信息对抗将在一定程度决定战争的胜负

信息安全措施：

“三分技术，七分管理”

更多的是靠法律措施、教育措施、管理措施，很多时候它们的作用大于技术措施。

信息安全技术措施：

• 信息安全技术措施：
  • 硬件系统安全
  • 操作系统安全
  • 密码技术
  • 网络安全技术
  • 软件安全技术
  • 病毒防治技术
  • 信息内容安全技术
  • 信息隐藏技术
  • 信息对抗技术
  • 取证技术
  • 容错技术

信息安全体系

信息安全保障体系

信息安全与保密概述

信息系统安全的立体视角：

​ 设备安全，数据安全，内容安全，行为安全；

设备安全

信息设备的安全是信息系统安全的首要问题

• 设备的稳定性：设备在一定时间内不出故障的概率。
• 设备的可靠性：设备能在一个给定时间内正常执行任务的概率
• 设备的可用性：设备随时可以正常使用的概率

数据安全：

（传统的信息安全主要指数据安全）

采取措施确保数据免受未授权的泄露、篡改和毁坏。

• 数据的秘密性：数据不被未授权者知晓的属性
• 数据的完整性：数据是正确的、真实的、未被篡改的、无缺失的属性
• 数据的可用性：数据是随时可以使用的属性

上面的三个属性实际上就是传统信息安全的三属性

内容安全

• 信息内容在政治上是健康的
• 信息内容符合我国法律法规
• 信息内容符合中华民族优良的道德规范

行为安全

• 行为的秘密性：行为不能危害数据秘密性，必要时行为本身也是秘密的
• 行为的完整性：行为不能危害数据的完整性，行为的过程和目标时预期的
• 行为的可控性：当行为的过程出现偏离预期时，能够发现、控制或纠正

通信保密：

在通信的过程中加入密码防止敌人知道通信内容

信息安全的含义：

信息安全的三个基本方面：

• 保密性：保证信息为授权者享用而不泄露给未经授权者。

• 完整性：

  • 数据完整性，未被未授权篡改或者损坏
  • 系统完整性，系统未被非授权操纵，按既定的功能运行

• 可用性

  即保证信息和信息系统随时为授权者提供服务，而不要出现非授权者滥用却对授权者拒绝服务的情况。

信息安全的其他方面：

• 信息的不可否认性：要求无论发送方还是接收方都不能抵赖所进行的传输
• 鉴别：确认实体是它所声明的。适用于用户、进程、系统、信息等。
• 审计：确保实体的活动可被跟踪
• 可靠性：特定行为和结果的一致性

密码

基本概念：

• 密码学：
• 密码编码学
• 密码分析学

基本术语：

• 消息被称为明文，用某种方法伪装消息以隐藏它的内容的过程叫作加密，被加密的消息称为密文，把密文转明文的过程称为解密

• 对明文进行加密的称为加密员或密码员

• 密码算法：用于加密和解密的数学函数

• 密码员对明文进行加密操作所采用的一组规则叫作加密算法

• 传送消息的预定对象称为接收者

• 接收者对密文解密所采用的一组规则称为解密算法

• 加密密钥 or 解密密钥

加密通信的模型：

密码体制

密码体制：它是一个五元组（P,C,K,E,D） 满足以下条件

1. P是可能明文的有限集；（明文空间）
2. C是可能密文的有限集；（密文空间） P和C可能相同，可能不同
3. K是一切可能密钥构成的有限集；（密钥空间）（密钥空间越大，理论上越难破解）
4. [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-sneAFuqX-1582430629444)(F:\WHU\大三（下）\我\信息安全\image-20200221172731281.png)]

密码算法分类

按照保密的内容分：

• 受限制的算法：算法的保密性基于保持算法的秘密（没有密钥空间，保密全靠算法维持，一旦算法泄露，则可破解）
• 基于密钥的算法：算法的保密性基于对密钥的保密 -------现代密码理论

基于密钥的算法，按照密钥的特点又可以分类：

• 对称密码算法：又称为传统密码算法，加密密钥和解密密钥相同，或实质上相同，容易从一个推出另一个。又称为秘密密钥算法或单密钥算法 （加密较快
• 非对称密钥算法：加密密钥和解密密钥不同，从一个很难推出另一个，又称为公开密钥算法
  • 公开密钥用一个密钥加密，另一个进行解密。其中加密密钥可以公开，又称为公开密钥，简称公钥，解密密钥必须保密，又称为私人密钥，简称私钥

按照明文的处理方法分：

• 分组密码：将明文分成固定长度的组，用同一密钥和算法对每一块加密，输出的也是固定长度的密文。
• 流密码：又称序列密码，序列密码每次加密一位或者一字节
  • 序列密码是手工和机械密码时代的主流

对称密钥密码又可以分为：

• 分组密码：

  每次对一块数据加密，多数网络加密应用

  DES IDEA RC6

• 流密码：

  每次对一位或者一字节加密

  用于手机

  One-time padding Vigenere Vernam

公开密钥密码：

​ 绝大部分都是使用分组密码。每次对一块数据加密

​ 常用于：数字签名、身份认证**（加密解密速度较慢）**

​

密码学的起源和发展

• 1949年之前：

  ​ 密码学是一门艺术

• 1949~1975年

  ​ 密码学成为科学

• 1976年以后

  ​ 密码学的新方向：公钥密码学

密码学的起源

1. ​ 隐写术： 通过隐藏消息的存在来保护消息
   1. 隐形墨水
   2. 字符格式的变化
   3. 图象图像

网格加密法

兽栏法

发展阶段：

49年以前：古典密码

• 密码学不是科学，而是艺术
• 出现了一些密码算法和加密设备
• 密码算法的基本手段出现，针对的是字符
• 简单的密码分析手段出现

49~75年：计算机使基于复杂计算的密码成为可能

• 数据的安全基于密钥而不是算法的保密

76年以后：

​ 不对称密钥密码的发展

• 提出了不对称密钥密码

• 提出了RSA公钥算法

• 90年代逐步出现椭圆曲线和其他公钥算法

  ​ 公钥密码使得发送端和接收端无密钥传输的保密通信成为可能

  对称密钥密码算法的发展

• 77年DES正式成为标准

• 80年出现了”过渡性“的”post DES“算法，如IDEA，RCx，CASRT等

• 90年代对称密钥密码进一步成熟（虽然它的安全性不如非堆成密钥密码成熟，但是它加密解密更
  快） Ri jndael，RC6，MARS，Twofish，Serpent

• 2001年Ri jndael称为DES的替代者

密码分析

假设Oscar是在已知密码体制的前提下来破译Bob使用的密钥。常见的破解类型如下：

1. 唯密文攻击：Oscar具有密文串y（难度最高，但是最容易获得）
2. 已知明文攻击 ：Oscar具有明文串x和相应的密文y
3. 选择明文攻击：Oscar可获得对加密机的暂时访问，因此他能选择明文串x并构造出相应的密文串y（此时离破译已经不远了）
4. 选择密文攻击：Oscar可暂时接近密码机，可选择密文串y，并构造出相应的明文x

这一切的目的在于破译出密钥或者密文

密码破译

• 原则：遵循观察和经验
• 方法：采用归纳和演绎
• 步骤：分析、假设、推测和证实
• 三大要素：
  • 语言的频率特征：e
  • 连接特征：q…u,I,e,x
  • 重复特征：th，tion，tious

密码算法的安全性

• 无条件安全：
  • 无论破译者又多少密文，他也无法解出对应的明文，即使解出了，他也无法验证结果的正确性（当前密码学的发展此种安全性无法实现）
• 计算上安全：
  • 破译的代价超出了信息本身的价值
  • 破译的时间超过了信息的有效期

攻击方法的复杂性

1. 数据复杂性
2. 处理复杂性
3. 存储复杂性

算法的实现：

• 密码模式
• 密码协议

密码破译

• 原则：遵循观察和经验
• 方法：采用归纳和演绎
• 步骤：分析、假设、推测和证实
• 三大要素：
  • 语言的频率特征：e
  • 连接特征：q…u,I,e,x
  • 重复特征：th，tion，tious

密码算法的安全性

• 无条件安全：
  • 无论破译者又多少密文，他也无法解出对应的明文，即使解出了，他也无法验证结果的正确性（当前密码学的发展此种安全性无法实现）
• 计算上安全：
  • 破译的代价超出了信息本身的价值
  • 破译的时间超过了信息的有效期

攻击方法的复杂性

1. 数据复杂性
2. 处理复杂性
3. 存储复杂性

算法的实现：

• 密码模式
• 密码协议

来源：CSDN

作者：素心为笺

链接：https://blog.csdn.net/qq_40635938/article/details/104457496