第7章网络安全学案.pptx

第7章 网络安全 7.1 网络安全概述 7.2 密码技术基础 7.3 身份认证 7.4 数字签名 7.5 网络安全防范技术 主要内容 网络安全的定义 网络安全泛指网络系统的硬件、软件及其系统中的数据受到保护，不受偶然的或者恶意的原因而遭到破坏、更改以及泄漏，系统连续可靠正常地运行，网络服务不被中断。 网络安全的内容 网络实体安全 软件安全 数据安全 安全管理 7.1 网络安全问题概述 网络安全的特性 网络可靠性 网络的可用性 网络的可维护性 网络访问的可控性 数据的机密性 数据的完整性 用户身份的可鉴别性 用户的不可抵赖性 7.1 网络安全问题概述 内因 计算机系统和网络自身的脆弱性和网络的开放性 外因 威胁存在的普遍性和管理的困难性。 网络安全出现的原因 被动攻击——窃听或监视数据传输 网络攻击类型 主动攻击——以某种方式修改消息内容或生成假消息 网络攻击类型 对网络的被动攻击和主动攻击 截获 拒绝 服务 被动攻击 主 动 攻 击 目的站 源站 源站 源站 源站 目的站 目的站 目的站 篡改 恶意 程序 口令入侵 特洛伊木马 欺骗攻击 服务拒绝攻击 监听 黑客 后门攻击 端口扫描 7.1.3 网络攻击的方法 网络安全服务 鉴别服务 访问控制服务 数据完整性服务 数据必威体育官网网址性服务 抗抵赖性服务 7.1.4安全服务与安全机制 网络安全机制 加密机制 数字签名机制 访问控制机制 数据完整性机制 认证机制 通信业务填充机制 路由选择控制机制 公证机制 7.1.4安全服务与安全机制 数据加密与解密过程的常用术语 明文：发送方想要接收方获得的信息 密文：通过加密将明文变换为杂乱的信息 加密：将明文转变为密文的过程 解密：将密文还原为明文的过程 密码体制：实现加密和解密的特定的算法 密钥：由使用密码体制的用户随机选取的，唯一能控制明文与密文转换的关键信息称为密钥。密钥通常是随机字符串，在同一种加密算法下，密钥的位数越长，安全性越高。 7.2 密码技术基础 秘密密钥加密技术 对称加密 公钥加密技术 非对称加密 密码体制 传统密码学阶段 替换加密：明文消息的字符换成其他字符 凯撒加密法、 Vigenere（唯吉耐尔）加密法 Vernam（弗纳姆）加密法 置换加密：对明文字母重新进行排列 栅栏置换加密技术 多轮分栏式置换加密技术。 计算机密码学阶段 密码学的发展 【例7.1】将明文“ATTACK AT FIVE”通过凯撒加密法进行加密 很显然明文ATTACK AT FIVE加密后的密文为DWWDFNDWILYH。 凯撒加密实例 【例7.2】将明文“ATTACKATFIVE”通过栅栏加密法进行加密。 栅栏加密实例 数据加密标准 DES 算法的核心是替换算法和置换算法细致而复杂的结合。 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)。 数据加密标准 DES DES算法的原理 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。 DES 的必威体育官网网址性 DES的变形 双重DES 三重DES 高级加密标准（AES） 国际数据加密算法（IDEA） DES的改进 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解问题的体制，由美国三位科学家 Rivest, Shamir 和 Adleman 于 1976 年提出并在 1978 年正式发表的。 7.2.3 公钥密码体制RSA 公钥密码体制 密文Y E 运算 加密算法 D 运算 解密算法 加密 解密 明文 X 明文 X A B B 的私钥 SKB 密文Y 因特网 B 的公钥 PKB 在公钥密码体制中，加密密钥(即公钥) PK 是公开信息，而解密密钥(即私钥或秘钥) SK 是需要必威体育官网网址的。 加密算法 E 和解密算法 D 也都是公开的。 虽然秘钥 SK 是由公钥 PK 决定的，但却不能根据 PK 计算出 SK。 加密密钥与解密密钥 对称加密 优