网络信息安全技术(第二版)第10章包过滤技术原理及应用
包过滤技术——防火墙技术与应用PPT课件
2 外部网络 地址
3 所有
目的IP
外部网络 地址
内部网络 地址
所有
协 议 源端口 目的端口 标志位 操作
TCP 任意 80
任意 允许
TCP 80
>1023 ACK 允许
所有 所有 所有
所有 拒绝
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7
访问控制列表的配置有两种方式 • 严策略。接受受信任的IP包，拒绝其他所有的IP包。 • 宽策略。拒绝不受信任的IP包，接受其他所有的IP包。
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谢谢（*^^*)
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包过滤设备配置有一系列数据过滤规则，定义了什 么包可以通过防火墙，什么包必须丢弃。这些规则被称 为数据包过滤访问控制列表（ACL）。
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下表所示的过滤规则样表包含以下内容： • 源IP地址、目标IP地址、源端口、目的端口 • 协议类型 • TCP包头标志位 • 对数据包的操作 • 数据流向
序号 源IP
主讲人：郑棋元
论 文：刘航
PPT： 刘丹晨
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• 包过滤原理 • 包过滤规则表 • 包过滤技术优缺点分析
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2
什么是包过滤技术？
包过滤是最早应用到防火墙当中的技术之一。 它针对网络数据包由信息头和数据信息两部分组成
这一特点而设计。 包过滤防火墙工作在网络层和传输层。
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3
包过滤技术是对通过防火墙的数据包的首部信息进 行解析，根据事先定义的访问控制列表（ACL）规则决 定包的前行或被舍弃，以达到对数据包进行过滤。ACL 的出现就是配合防火墙的设计而被定义出来的。所以包 过滤防火墙的精华之处就在于ACL。包过滤既可作用在 入方向也可作用在出方向。
计算机网络安全技术(第二版)习题答案
习题一1-1简述计算机网络安全的定义。
计算机网络安全是指计算机及其网络系统资源和信息资源不受自然和人为有害因素的威胁和危害，即是指计算机、网络系统的硬件、软件及其系统中的数据受到保护，不因偶然的或者恶意的原因而遭到破坏、更改、泄露，确保系统能连续可靠正常地运行，使网络服务不中断。
计算机网络安全是一门涉及计算机科学、网络技术、密码技术、信息安全技术、应用数学、数论、信息论等多种学科的综合性科学。
1-2计算机网络系统的脆弱性主要表现在哪几个方面？试举例说明。
计算机网络系统的脆弱性主要表现在以下几个方面：1．操作系统的安全脆弱性，操作系统不安全，是计算机不安全的根本原因。
2．网络系统的安全脆弱性（1）网络安全的脆弱性，（2）计算机硬件系统的故障，（3）软件本身的“后门”，（4）软件的漏洞。
3．数据库管理系统的安全脆弱性，DBMS的安全级别是B2级，那么操作系统的安全级别也应该是B2级，但实践中往往不是这样做的。
4．防火墙的局限性5．天灾人祸，如地震、雷击等。
天灾轻则造成业务工作混乱，重则造成系统中断或造成无法估量的损失。
6．其他方面的原因，如环境和灾害的影响，计算机领域中任何重大的技术进步都对安全性构成新的威胁等。
1-3 简述P2DR安全模型的涵义。
P2DR安全模型是指：策略（Policy）、防护（Protection）、检测（Detection）和响应（Response）。
策略，安全策略具有一般性和普遍性，一个恰当的安全策略总会把关注的核心集中到最高决策层认为必须值得注意的那些方面。
防护，防护就是采用一切手段保护计算机网络系统的保密性、完整性、可用性、可控性和不可否认性，预先阻止攻击可以发生的条件产生，让攻击者无法顺利地入侵。
检测，检测是动态响应和加强防护的依据，是强制落实安全策略的工具，通过不断地检测和监控网络及系统，来发现新的威胁和弱点，通过循环反馈来及时做出有效的响应。
响应，响应就是在检测到安全漏洞或一个攻击（入侵）事件之后，及时采取有效的处理措施，避免危害进一步扩大，目的是把系统调整到安全状态，或使系统提供正常的服务。
信息工程学院-遵义师范学院
遵义师范学院课程教学大纲《网络信息安全技术》教学大纲课程编号090175适用专业网络工程、计算机科学学时数64 学分数 3执笔人及编写日期蒲晓川2017年3月审核人及审核日期院别信息工程学院教研室网络工程教研室编印日期2017年6月一、课程性质和教学目标1.课程授课对象：大学本科计算机科学与技术、网络工程等高年级学生2.课程性质：（专业基础课、专业选修课、公共选修课等）专业必修课、专业选修课3.在人才培养过程中的地位及作用：4.课程教学目标：本课程的开设是基于应用型人才培养的需要，遵循知识实用、丰富，新颖为原则。
教学的主导目标是通过学习网络信息安全技术基础理论，使学生初步掌握网络信息安全实用技能，为学生今后进行进一步学习、研究信息安全技术打下坚实的基础。
通过本课程的学习，将使学生了解网络信息安全的基础知识，从理论、技术和应用等全方面认识信息网络。
通过课程学习，学生将掌握计算机系统与网络基础知识；掌握信息安全理论基础；掌握信息加密、身份认证、访问控制、防火墙、VPN、入侵检测、安全审计等常用计算机安全防御技术；掌握安全协议基本原理及IPSec、SSL、SSH，X.509等常见安全协议；掌握Windows和UNIX的常用安全防御技术；掌握端口扫描、窃听等系统与网络攻击及防御方法。
通过课程学习，学生将具备计算机安全防御的技能，并能够依据实际需求，设计和部署计算机安全组件，增强计算机系统与网络的安全防范能力。
通过计算机安全技术课程的开设，使学生对信息安全领域有一个较为全面的了解，初步了解和掌握计算机安全学、系统与网络安全的基本理论、体系、方法与技能。
二、课程教学内容第一讲（或实验）网络信息安全技术概述1. 学时：4学时2. 重难点：信息安全的目标、研究内容和发展。
3. 教学目标：本章从最基本的信息与网络安全概念出发，侧重围绕信息安全基本概念、网络信息安全的目标、研究内容以及网络信息安全发展等问题进行介绍4. 教学内容：一、网络信息安全的目标二、网络信息安全的研究内容1. 网络信息安全基础研究2. 网络信息安全应用研究3. 网络信息安全管理研究三、网络信息安全的发展1. 经典网络信息安全2. 现代网络信息安全3. 计算机软件系统4. 计算机系统的主要性能指标第二讲（或实验）密码学概论1. 学时：4学时2. 重难点：密码的设计原理和使用。
《计算机网络技术实用教程》第10章
《计算机网络技术实用教程》第10章《计算机网络技术实用教程》是一本深入讲解计算机网络技术的教材，其中第10章主要介绍了网络安全的相关知识和技术。
本章内容涵盖了网络安全的基本概念、网络攻击与防御、网络安全技术和网络安全管理等方面，下面将对该章节进行详细的分析。
第10章首先介绍了网络安全的基本概念，包括网络安全的定义、目标和原则。
网络安全是保护计算机网络及其资源不受未经授权的访问、使用、披露、破坏、修改和中断的一系列措施和技术。
网络安全的目标是确保网络的机密性、完整性和可用性，同时保护用户的隐私和数据安全。
网络安全的原则包括最小权限原则、完整性原则、可用性原则和审计原则，这些原则为网络安全的实施提供了指导。
接着，本章详细介绍了网络攻击与防御。
网络攻击是指通过非法手段获取、修改、破坏、中断网络资源和服务的行为。
网络攻击常见的形式包括网络蠕虫、病毒、黑客攻击、拒绝服务攻击等。
网络防御是指通过各种技术手段来预防、检测和应对网络攻击，保障网络的安全。
本章详细介绍了防火墙、入侵检测系统、虚拟专用网络等网络安全技术，以及密码学、访问控制、身份认证等网络安全技术的原理和应用。
最后，本章还介绍了一些实际案例和应用。
通过对网络安全的案例分析，读者可以更加深入地了解网络安全的重要性和挑战。
本章还介绍了一些网络安全工具和资源，如网络安全扫描器、安全漏洞库等，为读者提供了实际应用的参考。
总体来说，《计算机网络技术实用教程》第10章对网络安全的相关知识和技术进行了全面而深入的介绍。
通过学习本章内容，读者可以了解网络安全的基本概念、网络攻击与防御、网络安全技术和网络安全管理等方面的知识，提高对网络安全的认识和应对能力。
同时，本章还提供了一些实际案例和应用，帮助读者更好地理解和应用所学知识。
该章节内容详实，对于计算机网络技术的学习和实践具有重要的参考价值。
计算机网络安全技术(第二版)
攻击
防护(P)
计 算 机 网 络 安 全 技 术
PDRR安全模型中安全策略的前三个环节 与P2DR安全模型中后三个环节的内涵基 本相同，不再赘述。最后一个环节“恢复 ”，是指在系统被入侵之后，把系统恢复 到原来的状态，或者比原来更安全的状态 。系统的恢复过程通常需要解决两个问题 ：一是对入侵所造成的影响进行评估和系 统的重建，二是采取恰当的技术措施。系 统的恢复主要有重建系统、通过软件和程 序恢复系统等方法。详见本书4.3节。
计算机网络系统的安全空间
计 算 机 网 络 安 全 技 术
一般把计算机网络 安全看成一个由多 个安全单元组成的 集合。其中，每一 个安全单元都是一 个整体，包含了多 个特性。可以从安 全特性的安全问题 、系统单元的安全 问题以及开放系统 互连（ISO/OSI） 参考模型结构层次 的安全问题等三个 主要特性去理解一 个安全单元。所以 安全单元集合可以 用一个三维的安全 空间去描述它，如 图所示。
OSI 参考模型的结构层次
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 链路层 物理层
保 密
完 整
访 问 控 制
防 抵 赖
认 证
安全特性
物理环境的安全问题 网络系统本身的安全问题 应用系统的安全问题 网络管理的安全问题
系统单元的安全问题
计 算 机 网 络 安 全 技 术
1、安全特性的安全问题：安全特性指的 是该安全单元能解决什么安全威胁。一般 来说，计算机网络的安全威胁主要关心人 的恶意行为可能导致的资源（包括信息资 源、计算资源、通信资源）被破坏、信息 泄漏、篡改、滥用和拒绝服务。 2、OSI参考模型的安全问题：OSI参考模 型的每一层都有不同的安全问题。
信息工程学院遵义师范学院
遵义师范学院课程教学大纲《网络信息安全技术》教学大纲课程编号090175适用专业网络工程、计算机科学学时数64 学分数 3执笔人及编写日期蒲晓川2017年3月审核人及审核日期院别信息工程学院教研室网络工程教研室编印日期2017年6月一、课程性质和教学目标1.课程授课对象：大学本科计算机科学与技术、网络工程等高年级学生2.课程性质：（专业基础课、专业选修课、公共选修课等）专业必修课、专业选修课3.在人才培养过程中的地位及作用：4.课程教学目标：本课程的开设是基于应用型人才培养的需要，遵循知识实用、丰富，新颖为原则。
教学的主导目标是通过学习网络信息安全技术基础理论，使学生初步掌握网络信息安全实用技能，为学生今后进行进一步学习、研究信息安全技术打下坚实的基础。
通过本课程的学习，将使学生了解网络信息安全的基础知识，从理论、技术和应用等全方面认识信息网络。
通过课程学习，学生将掌握计算机系统与网络基础知识；掌握信息安全理论基础；掌握信息加密、身份认证、访问控制、防火墙、VPN、入侵检测、安全审计等常用计算机安全防御技术；掌握安全协议基本原理及IPSec、SSL、SSH，X.509等常见安全协议；掌握Windows和UNIX的常用安全防御技术；掌握端口扫描、窃听等系统与网络攻击及防御方法。
通过课程学习，学生将具备计算机安全防御的技能，并能够依据实际需求，设计和部署计算机安全组件，增强计算机系统与网络的安全防范能力。
通过计算机安全技术课程的开设，使学生对信息安全领域有一个较为全面的了解，初步了解和掌握计算机安全学、系统与网络安全的基本理论、体系、方法与技能。
二、课程教学内容学时分配表第一讲（或实验）网络信息安全技术概述1. 学时：4学时2. 重难点：信息安全的目标、研究内容和发展。
3. 教学目标：本章从最基本的信息与网络安全概念出发，侧重围绕信息安全基本概念、网络信息安全的目标、研究内容以及网络信息安全发展等问题进行介绍4. 教学内容：一、网络信息安全的目标二、网络信息安全的研究内容1. 网络信息安全基础研究2. 网络信息安全应用研究3. 网络信息安全管理研究三、网络信息安全的发展1. 经典网络信息安全2. 现代网络信息安全3. 计算机软件系统4. 计算机系统的主要性能指标第二讲（或实验）密码学概论1. 学时：4学时2. 重难点：密码的设计原理和使用。
网络信息安全技术及其应用
计算机网络的普及使得网络应用 已经成为人们生活的一部分 ， 人 们 应 用 网络 进行 的通 信 、 信 息传 递 或 共 享 等 行 为 越来 越频 繁 ， 针 对网络信息的安全攻击和安全威胁也越来越严重 。 为保证网络通信 的安 全 ， 必须 采 取一 定 的 网 络信 息 安全 防护 技术 来 预 防和 阻止 网 络 应用 中存在的信息安全隐患。 网络信 息安全是一 门综合性学 科， 该 学科综合利用计算机技术、 网络技术 、 密码技术 、 信息论 、 信息安全 技术 等 多 种 技 术 来保 证 网络 数 据 的 安 全 可靠 传输 。
安全 技 术
网络信息安全技术及其应用
赵 伟 光
（ 蓟县新闻中心 天津 ３ ０ １ ９ ０ ０ ）
摘要 ： 网络 通信的普及使得基 于 网络的信息安全 防护技 术受到 了重 点关注。 本 文对 目前计算机 网络 中存在 的安全威胁进行 了分析和 讨论 进 而对
可应 用 于网络的信 息安全 防护技术进 行 了研 究， 就 这些 防护技 术的 应用进行 了展 望。 关键 词： 网络 通信 信息安 全 威胁 防护 中图分 类号： Ｔ Ｐ ３ ９ ３ 文献 标识码 ： Ａ 文章 编号 ： １ ０ ０ ７ — ９ ４ １ ６ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ４ — ０ ２ １ ４ — ０ １
转换为其他 地址 ， 隐藏真实的 地址 ， 只使用转换 后的 地址和开
放 端 口进 行 数 据 通 信 ， 防止 地 址 跟 踪 。 ． ２ ． ３入侵检 测技 术 该技术是一种对 网络资源和计算机 的恶意使 用进行行为识别 和检测的主动式的网络安全技术， 可用于对通信 网络中与所制定的 安全策略不相符 的行为进行检测和侦听， 对于 可能会对 网络信息造 成威胁的操作 ， 可按照预定的规则进行行为阻止和信息防护。 ２ ． ４认 证 技 术 认证技术 的主要作用分为两个部分 ： 一个部分为对信息发送信 源的真实性进行鉴别 ， 验证通信双方是否持有正确的通信密钥或通 信 口令 ， 另一部分 是对通信信息进行验证 ， 确保通信双方传输的数 据是未被 篡改 的、 可信赖 的。 认证技术可 以保证信息的完整性和真 实性 。 常用 的认证技术有 ： 数字签名认证 、 身份认证系统等 。
网络安全——技术与实践（第二版）参考答案
网络安全——技术与实践（第二版）参考答案第一篇网络安全基础 (1)第一章引言 (1)第二章低层协议的安全性 (4)第三章高层协议的安全性 (4)第一篇密码学基础 (4)第四章单（私）钥密码体制 (4)第五章双（公）钥密码体制 (4)第六章消息认证与杂凑函数 (4)第七章数字签名 (4)第八章密码协议 (4)第二篇网络安全技术与运用 (4)第九章数字证书与公钥基础设施 (4)第十章网络加密与密钥管理 (4)第十一章无线网络安全 (4)第十二章防火墙技术 (4)第十三章入侵坚持技术 (4)第十四章VPN技术 (4)第十五章身份认证技术 (5)第一篇网络安全基础第一章引言一、填空题1.信息安全的3个基本目标是：保密性、完整性和可用性。
此外，还有一个不可忽视的目标是：合法使用。
2.网络中存在的4种基本安全威胁有：信息泄漏、完整性破坏、拒绝服务和非法使用。
3.访问控制策略可以划分为：强制性访问控制策略和自主性访问控制策略。
4.安全性攻击可以划分为：被动攻击和主动攻击。
5.X.800定义的5类安全服务是：认证、访问控制、数据保密性、数据完整性和不可否认性。
6.X.800定义的8种特定的安全机制是：加密、数字签名、访问控制、数据完整性、认证交换、流量填充、路由控制和公证。
7.X.800定义的5种普遍的安全机制是：可信功能度、安全标志、事件检测、安全审计跟踪和安全恢复。
二、思考题1.请简述通信安全、计算机安全和网络安全之间的联系和区别。
答：通信安全是对通信过程中所传输的信息施加保护；计算机安全则是对计算机系统中的信息施加保护，包括操作系统安全和数据库安全两个子类；网络安全就是对网络系统中的信息施加保护。
在信息的传输和交换时，需要对通信信道上传输的机密数据进行加密；在数据存储和共享时，需要对数据库进行安全的访问控制和对访问者授权；在进行多方计算时，需要保证各方机密信息不被泄漏。
这些均属于网络安全的范畴，它还包括网络边界安全、Web安全及电子邮件安全等内容。
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第10章 包过滤技术原理及应用
10.3.2 “往内”与“往外”
在我们制订包过滤规则时，必须准确理解“往内”与“往外” 的包和“往内”与“往外”的服务这几个词的语义。一个往外的 服务（如上面提到的Telnet）同时包含往外的包（键入信息）和 往内的包（返回的屏幕显示信息）。虽然大多数人习惯于用“服 务”来定义规定，但在制订包过滤规则时，我们一定要具体到每 一种类型的包。我们在使用包过滤时也一定要弄清“往内”与 “往外”的包和“往内”与“往外”的服务这几个词之间的区别。
第10章 包过滤技术原理及应用
包过滤不允许的操作 （１） 允许某个用户从外部网用Telnet登录而不允许其他用 户进行这种操作； （２） 允许用户传送一些文件而不允许用户传送其他文件。
第10章 包过滤技术原理及应用 图 10.1 源地址伪装
第10章 包过滤技术原理及应用
10.2.3 1． 包过滤方式的优点 包过滤方式有许多优点，而其主要优点之一是仅用一个放
第10章 包过滤技术原理及应用
路由器针对每一个接收到的包做出路由决定如何将包送达 目的地。在一般情况下，包本身不包含任何有助确定路由的信 息。包只告诉路由器要将它发往何地，至于如何将它送达，包 本身则不提供任何帮助。路由器之间通过诸如RIP和OSPF的路 由协议相互通信，并在内存中建立路由表。当路由器对包进行 路由时， 它将包的目的地址与路由表中的入口地址相比较，并 依据该表来发送这个包。在一般情况下，一个目的地的路由不 可能是固定的。同时，路由器还经常使用“默认路由”， 即把
第10章 包过滤技术原理及应用
10.3.3 “默认允许”与“默认拒绝” 网络的安全策略中有两种方法：默认拒绝（没有明确地被
允许就应被拒绝）与默认允许（没有明确地被拒绝就应被允 许）。从安全角度来看， 用默认拒绝应该更合适。 就如我们前 面讨论的，我们首先应从拒绝任何传输来开始设置包过滤规则， 然后再对某些应被允许传输的协议设置允许标志。这样做我们 会感到系统的安全性更好一些。
置在重要位置上的包过滤路由器就可保护整个网络。如果我们 的站点与因特网间只有一台路由器，那么不管站点规模有多大， 只要在这台路由器上设置合适的包过滤，我们的站点就可获得 很好的网络安全保护。
第10章 包过滤技术原理及应用
包过滤不需要用户软件的支持，也不需要对客户机作特别 的设置，也没有必要对用户作任何培训。当包过滤路由器允许 包通过时，它表现得和普通路由器没有任何区别。在这时，用 户甚至感觉不到包过滤的存在，只有在某些包被禁入或禁出时， 用户才认识到它与普通路由器的不同。包过滤工作对用户来讲 是透明的。这种透明就是不要求用户作任何操作的前提下完成 包过滤工作。
第10章 包过滤技术原理及应用
即使在系统中安装了比较完善的包过滤系统，我们也会发 现对有些协议使用包过滤方式不太合适。比如，对Berkeley的 “r”命令（rcp、 rsh、 rlogin）和类似于NFS和NIS/YS协议的 RPC， 用包过滤系统就不太合适。
有些安全规则是难以用包过滤系统来实施的，比如，在包 中只有来自于某台主机的信息而无来自于某个用户的信息，此 时用户就不能用包过滤。源自第10章 包过滤技术原理及应用
将多个IP网络互连的基本设备是路由器。路由器可以是一 台专门的硬件设备， 也可以是一个工作在通用系统（如UNIX、 MS-DOS、Windows和Macintosh）下的软件包。软件包在网络 群中穿越就是从一台路由器到另一台路由器，最后抵达目的地。 因特网本身就是一个巨大的网络群， 也可叫做网中网。
第10章 包过滤技术原理及应用
10.3 包过滤路由器的配置
10.3.1 协议的双向性
协议总是双向的，协议包括一方发送一个请求而另一方返回 一个应答。在制订包过滤规则时，要注意包是从两个方向来到路 由器的，比如，只允许往外的Telnet包将我们键入的信息送达远 程主机，而不允许返回的显示信息包通过相同的连接，这种规则 是不正确的，同时，拒绝半个连接往往也是不起作用的。在许多 攻击中，入侵者向内部网发送包，他们甚至不用返回信息就可完 成对内部网的攻击，因为他们能对返回信息加以推测。
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包过滤路由器是具有包过滤特性的一种路由器。在对包做出 路由决定时，普通路由器只依据包的目的地址引导包，而包过 滤路由器就必须依据路由器中的包过滤规则做出是否引导该包 的决定。
第10章 包过滤技术原理及应用
10.2 包过滤的工作原理
10.2.1 包过滤技术传递的判据 包过滤技术可以允许或不允许某些包在网络上传递， 它依
第10章 包过滤技术原理及应用
2． 包过滤系统缺点及局限性 （１） 在机器中配置包过滤规则比较困难； （２） 对系统中的包过滤规则的配置进行测试也较麻烦； （３） 许多产品的包过滤功能有这样或那样的局限性， 要找 一个比较完整的包过滤产品比较困难。
包过滤系统本身就可能存在缺陷，这些缺陷对系统安全性的 影响要大大超过代理服务系统对系统安全性的影响。因为代理服 务的缺陷仅会使数据无法传递，而包过滤的缺陷会使得一些平常 该拒绝的包也能进出网络。
据以下的判据： （１） 将包的目的地址作为判据； （２） 将包的源地址作为判据； （３） 将包的传送协议作为判据。
第10章 包过滤技术原理及应用
10.2.2 包过滤技术传递操作 大多数包过滤系统判决是否传送包时都不关心包的具体内容。
1. （１） 不让任何用户从外部网用Telnet登录； （２） 允许任何用户使用SMTP往内部网发电子邮件； （３） 只允许某台机器通过NNTP往内部网发新闻。
第10章 包过滤技术原理及应用
网络信息安全技术(第二版)第10章包 过滤技术原理及应用
第10章 包过滤技术原理及应用
10.1 高层IP（因特网协议）网络的概念
一个文件要穿过网络，必须将文件分成小块，每小块文件 单独传输。把文件分成小块的做法主要是为了让多个系统共享 网络，每个系统可以依次发送文件块。 在IP网络中，这些小块 被称为包。 所有的信息传输都是以包的方式来实施的。