第4章节4.5网络信息安全幻灯片.pptVIP

* * * * * * 由于对称密码学中双方都使用相同的密钥，因此无法实现数据签名和不可否认性等功能。用非对称加密就可解决，比如说要证明某个文件是特定人的，该人就可以用他的私钥对文件加密，别人如果能用他的公钥解密此文件，说明此文件就是这个人的，这就可以说是一种认证的实现。还有如果只想让某个人看到一个文件，就可以用此人的公钥加密文件然后传给他，这时只有他自己可以用私钥解密，这可以说是必威体育官网网址性的实现。 * * * * * * * * * * * * * * * * * 4.5 网络信息安全 4.6.1 概述 4.6.2 数据加密 4.6.3 数字签名 4.6.4 身份鉴别与访问控制 4.6.5 防火墙与入侵检测 4.6.6 计算机病毒防范 4.5.1 概述 信息传输(存储)中受到的安全威胁 传输中断 s d 伪造 s d 篡改 s d 窃听 s d 通信线路切断、文件系统瘫痪等,影响数据的可用性 文件或程序被非法拷贝,将危及数据的机密性 破坏数据的完整性 失去了数据（包括用户身份）的真实性 确保信息安全的技术措施 （1）真实性鉴别：对通信双方的身份和所传送信息的真伪能准确地进行鉴别 （2）访问控制：控制用户对信息等资源的访问权限，防止未经授权使用资源 （3）数据加密：保护数据秘密，未经授权其内容不会显露 （4）保证数据完整性：保护数据不被非法修改，使数据在传送前、后保持完全相同 （5）保证数据可用性：保护数据在任何情况（包括系统故障）下不会丢失 （6）防止否认：防止接收方或发送方抵赖 （7）审计管理：监督用户活动、记录用户操作等 4.5.2 数据加密 数据加密的基本概念 目的：即使被窃取，也能保证数据安全 重要性：数据加密是其他信息安全措施的基础 基本概念： 加密前的原始数据 加密后的数据 只有收/发方知道的 用于加密和解密的信息 密码(cipher):将明文与密文进行相互转换的算法 解密后恢复的数据 加密算法的基本思想 改变明文中符号的排列方式，或按照某种规律置换明文中的符号，使得只有通过数据解密才能读懂接收到的信息 例(恺撒密码) 将文本中每个英文字母替换为字母表中排列在其后的第k1个字母 meet me after the class phhw ph diwhu wkh fodvv 将文本中每个英文字母替换为字母表中排列在其前的第k2个字母 meet me after the class k1=3 K2=3 E = (M + k1) mod (26) M = (E - k2) mod (26) （其中，M表示明文中小写英文字母从0～25的序号，E表示密文中字母的序号） 对称密钥加密方法 特点： 加密的密钥也用于解密 密钥越长，安全性越好 计算量适中，速度快，适用于对大数据量消息加密 随着计算能力提高，加密技术的安全性也随之降低 任何加密技术的能力都是相对的 明文 明文 密文 加密 解密 密钥K1 密钥K2 （数据传输） 密钥K1=K2 计算安全性(Computationally) 破解的代价超过了消息本身的价值 破解的时间超过了消息本身的有效期 对称密钥加密方法的标准 56位密钥的DES算法： 共有256＝7.2 × 1016种可能，1998年使用穷举法仅花费了22小时15分钟就攻破DES 现在广泛使用AES(高级加密标准)，其密钥长度为：128、192 或256位 非对称密钥加密方法——公钥加密 乙用私钥加密的消息，甲也只有用乙的公钥才能解密 使用乙的 公钥加密 甲 乙 密 文 乙 丙 丁 戊 使用乙的 私钥解密 加密器 解密器 明文 明文 甲的 公钥环 使用一对不相同的密钥：私钥只有本人知道，公钥可让其他用户知道 甲方使用乙的公钥进行加密 乙方利用自己的私钥解密 攻击者不可能使用公钥来恢复明文，也很难利用公钥来推断私钥 选讲： 公钥加密举例（RSA算法） 产生密钥对： 选择两个素数p和q, 且 p?q 计算：n = pq, z = (p-1)(q-1) 选择一个比z小的整数e, 使得 e和 z互质 计算d，使得ed-1能被z整除 于是公钥为： {e,n} 私钥为： {d,n} 使用： 加密: C = Me mod n 解密: M = Cd mod n 选择: p=5, q=7 计算：n = 35, z = 24 选择: e = 5 , 5和24互质 选择：d = 29, ( 因为(5x29-1)/24=0 ) 于是公钥为： {5, 35} 私钥为： {29, 35} 使用举例：设明文中的字母为L，即M=12 加密: