网络协议与网络安全讲义
网络安全协议理论与技术ppt
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网络的分类
一种分类法：
◦ 信息(message)：文字、数值、图形、声音、图像等 ◦ 发送设备：又称“主机”(host)——各种信息处理设备
(计算机等) ◦ 接收设备：同上 ◦ 通信设备：负责主机间的通信控制和通信处理 ◦ 传输媒介：各种电缆、光缆、无线电波等 ◦ 通信协议：通信规则(无协议的两台设备可以连接但无法
自上世纪80年代末以来，网络技术进入新的发展阶 段：
modem综合业务数据网络(ISDN) DDNInternet光纤通信网络多媒体网络 人工智能网络。
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应用发展
资源共享 信息传输与集中处理 均衡负荷与分布处理 综合信息服务
计算机信息系统发展：单机局域网广域网
提供服务：远程登录、电子邮件、数据交换、联机 会议
根据美国FBI的调查，美国每年因为网络安全造成的经济 损失超过1,70亿美元。75%的公司报告财政损失是由于计 算机系统的安全问题造成的。超过50%的安全威胁来自内 部；只有17%的公司愿意报告黑客入侵，其他的由于担心 负面影响而未声张。59%的损失可以定量估算。平均每个 组织损失USD$402,000。
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按网络的规模和地理位置，网络可分为：
局域网(Local Area Network，LAN)
介于局域网和广域网之间的网络(又称“区域网”)
企业内部网(Intranet) 园区网/校园网(Campus networks) 城域网(Metropolitan Area Network，MAN)
广域网(Wide Area Network，WAN)
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按照拓扑结构，网络可以分为：总线型、星型、环 形
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按传输介质，网络可以分为：
第2讲网络安全协议基础
位0
4
8
16 19
24
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固 定 首部 部分
版 本 首部长度 区 分 服 务
总长度
标识
生存时间
协议
标志
片偏移
首部检验和
源地址
可变 部分
目的地址 可 选 字 段 （长 度 可 变）
填充
数据部分
版本——占 4 位，指 IP 协议的版本 目前的 IP 协议版本号为 4 (即 IPv4)
位0
4
8
16 19
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表 示层
5
会 话层
对软件提供接口和网络服务
4
传输层
（例如，E-mail,文件传输）
3
网络 层
相当于：做什么？
2
数据链路层
1
物理 层
4
表示层
7
应用层
6
表 示层
5
会 话层
4
传输层
3
网络 层
2
数据链路层
1
物理 层
提供应用程序间通信 处理数据格式的转换
格式化数据 数据压缩 数据加密 相当于：对方看起来像什么？
网际协议 英特网控制报文协议 地址解析协议 反向地址解析协议
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TCP/IP协议栈
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第1层－网络接口层
功能：
负责接收从IP层交来的IP数据报，并将其通过底层物 理网络发送出去（发送）
从底层物理网络上接收物理帧，抽出IP数据报，交给 IP层（接收）
2种类型： 设备驱动程序，如局域网的网络接口； 含自身数据链路协议的复杂子系统，如X.25中的网络 接口。 23
提供可靠的端到端通信 提供流量控制 提供差错校正 相当于：对方在何处？
计算机网络与网络安全基础知识
计算机网络与网络安全基础知识计算机网络是现代社会最为重要的基础设施之一，而网络安全则是保障计算机网络运行稳定和信息安全的关键。
本文将介绍计算机网络和网络安全的基础知识，包括网络的组成、网络协议、网络拓扑结构以及网络安全的重要性和常见威胁，以帮助读者全面了解这一领域。
一、计算机网络基础知识1.1 网络的定义和组成计算机网络是指将多台计算机通过通信设备相连接，实现数据和信息的交换和共享的系统。
它由主机、网络设备和传输介质三部分组成。
主机是指连接网络的计算机，网络设备包括路由器、交换机等，传输介质则是信息传输的媒介，如以太网、光纤等。
1.2 网络协议网络协议是计算机网络中实现通信的规则和约定。
常见的网络协议包括TCP/IP协议、HTTP协议等。
TCP/IP协议是互联网中最重要的协议，是计算机网络通信的基石。
HTTP协议则用于在万维网上进行超文本传输。
1.3 网络拓扑结构网络拓扑指的是计算机网络中各个节点之间物理和逻辑连接的结构形式。
常见的网络拓扑结构有星形拓扑、总线拓扑和环形拓扑等。
星形拓扑是最常见的一种拓扑结构，其中每个节点都通过交换机或集线器与中心节点相连。
二、网络安全基础知识2.1 网络安全的定义和重要性网络安全是指保护计算机网络系统的信息免遭未授权的访问、使用、披露、破坏和干扰，确保网络安全运行的一系列措施和技术手段。
网络安全的重要性不言而喻，一旦网络遭受攻击或受到病毒侵袭，将对个人、企业甚至国家安全产生严重影响。
2.2 网络安全的威胁与攻击手段网络安全面临的威胁与攻击手段多种多样，包括计算机病毒、网络钓鱼、拒绝服务攻击等。
计算机病毒是一种植入到计算机系统中的恶意软件，能够破坏文件、操作系统等。
网络钓鱼则是利用虚假的网站或电子邮件进行欺骗，窃取用户的个人信息。
拒绝服务攻击则是通过洪泛网络流量的方式，使服务器过载无法正常运行。
2.3 网络安全的防护措施为了保护网络安全，需要采取一系列的防护措施。
网络协议与网络安全讲义
第一次 握手
第二次 握手
发起方 IDLE
SYN（syn＝j） SYN_SENT
第三次 握手
ACK（ack＝k+1） ESTABLISHED
第四讲 Internet协议
接受方 IDLE
SYN_ACK（syn＝k，ack＝j+1） SYN_RECV
ESTABLISHED
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UDP协议
UDP－User Datagram Protocol 用户数据报协议
– 超文本 http
– 文件 ftp
– 新闻 news
– ……第四讲 Internet协议
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TCP协议
TCP－Transport Control Protocol 传输控制协议
– 第四层（运输层） – 面向连接 – 可靠传输 – 端到端通信
第四讲 Internet协议
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逻辑电路/虚电路
网络 设备
第四讲 Internet协议
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Internet的“扩张”
计算机互连需求推动——
↓ 单一计算机系统（计算机孤岛） ↓ 计算机联网（网络孤岛） ↓ 网络系统互连（国家/区域孤岛） ↓ 国际互连
第四讲 Internet协议
4
Internet是什么？
是“国际互联网”（互联网、因特网） 是一种计算机网络 是IP网络 是信息网络（新媒体） 是一台超级计算机 是虚拟空间（网络家园） 是……
虚电路 逻辑通道
物理线路 物理信道
网络设备
Logical Circuit 逻辑电路 Virtual Circuit 虚电路 －PVC Permanent VC 永久虚电路 －TVC Two-way VC 双向虚电路 －IVC Incoming VC 单向入虚电路 －OVC Outgoing VC 单向出虚电路
第9章网络安全协议PPT讲义
3.安全关联与安全策略——安全策略
IPSec策略由“安全策略数据库(Security Policy Database, SPD)”加以维护。在每个条目中定义了 要保护什么样的通信、怎样保护它以及和谁共享这 种保护。
欺骗：欺骗（Spoofing）可发生在IP系统的所有层次上，物理层、数据 链路层、IP层、传输层及应用层都容易受到影响。 IP地址欺骗 针对IP协议的攻击——源路由选项攻击 针对ARP协议的攻击——ARP欺骗攻击 针对TCP 协议的攻击——序列号猜测攻击 针对DNS协议的攻击——DNS欺骗
认证攻击：TCP／IP协议只能以IP地址进行鉴别，而不能对节点上的用 户进行有效的身份认证，因此服务器无法鉴别登录用户的身份有效性。
SPD：对于通过的流量的策略 三种选择：discard, bypass IPSec, apply IPSec
3.安全关联与安全策略——安全策略例子
例子：可在一个安全网关上制定IPSec策略
对在本地保护的子网与远程网关的子网间通信的所有数 据，全部采用DES加密，并用HMAC-MD5进行鉴别；
对于需要加密的、发给另一个服务器的所有Web通信均用 3DES加密，同时用HMAC-SHA鉴别。
例如：DNS欺骗攻击
3. TCP/IP体系结构中各层的安全协议
网络安全协议是基于密码学的通信协议，通过信息 的安全交换来实现某种安全目的所共同约定的逻辑 操作规则。
安全协议的研究目标都与安全性有关，例如，认证 主体的身份；在主体之间分配会话密钥；实现机密 性、完整性、不可否认性、可用性等。
3. TCP/IP体系结构中各层的安全协议——网络接口层
网络安全技术第2讲 网络协议的安全性-3学时
TCP协议的安全问题及防护措施
1 第一类攻击：攻击实施
针对TCP连接建立阶段的三次握手过程的SYN Flood攻击
SYN Flood攻击：
就是让 你白等
攻击者伪造源地址进行SYN请求 SYN (我可以和你连接吗？)
为何还 没回应
攻击者不断向服务器的监听 接 口 发 送 建 立 TCP 连 接 的 请 求 SYN数据包，使服务器一直处于 半开放连接状态，无法接受其他
MAC地址：00-aa-00-F2-c8-04
伪造ARP响应： 主机A的IP地址对应的MAC地址为： 00-aa-00-F2-c8-04
主机A将收到的对应 关系写入ARP缓存表
主机B将收到的对应 关系写入ARP缓存表
主机A
主机A或主机B向对方发送数据时， 都会被转发给主机C
主机B
安全问题：攻击者发动ARP欺骗攻击，可以完全控制主机A和主机B之间的流量， 发动被动攻击（流量监测、获取涉密信息）或主动攻击（伪造数据）。
例如：检查SEQ number
FreeBSD 8.0
old version
sys/netinet/tcp_syncache.c syncache_expand做了很多工作
FreeBSD 8.0
最关键的调用 Syncache_socket 进行Socket创建
old version
sys/netinet/tcp_syncache.c
防御： （1）网关端： 关闭ICMP重定向（No
IP Rredirects）。 使用网络控制列表（ACL）
和代理。 （2）主机端： 可以使用防火墙等过滤掉
ICMP报文，或使用反间谍 软件监控。 结合防ARP、IP欺骗等进行 防御。
网络协议与安全讲义(PPT 38张)
端口分类和常见端口 FTP:21 20 SSH:22 Telnet:23 SMTP:25 POP3:110 HTTP:80 HTTPS:443 DNS:53 NETBIOS name service:137,138,139 SNMP:161 SOCKS:1080
网络状态的查看：netstat
C:\Documents and Settings\Administrator>netstat -a Active Connections Proto Local Address Foreign Address State TCP WStation:epmap WStation:0 LISTENING TCP WStation:microsoft-ds WStation:0 LISTENING TCP WStation:netbios-ssn WStation:0 LISTENING TCP WStation:1055 183.61.23.250:http CLOSE_WAIT TCP WStation:1082 183.61.32.183:http ESTABLISHED TCP WStation:1084 119.146.200.17:http ESTABLISHED TCP WStation:1085 119.146.200.17:http ESTABLISHED TCP WStation:1099 119.147.32.147:https TIME_WAIT TCP WStation:1100 119.147.32.147:https ESTABLISHED TCP WStation:netbios-ssn WStation:0 LISTENING UDP WStation:microsoft-ds *:* UDP WStation:ntp *:* UDP WStation:netbios-ns *:* UDP WStation:netbios-dgm *:*
网络协议与网络安全
网络协议与网络安全一、网络协议1.1 网络协议的定义网络协议是计算机网络中进行数据交换的规则和约定，它规定了数据传输的格式、信号的转换、传输的速度等。
1.2 网络协议的分类1.2.1 传输层协议：如TCP（传输控制协议）、UDP（用户数据报协议）等。
1.2.2 网络层协议：如IP（互联网协议）、ICMP（互联网控制消息协议）等。
1.2.3 应用层协议：如HTTP（超文本传输协议）、FTP（文件传输协议）、SMTP（简单邮件传输协议）等。
1.3 网络协议的作用网络协议保证了不同计算机之间能够顺利地进行数据交换，使得互联网成为一个功能强大的全球性网络。
二、网络安全2.1 网络安全的定义网络安全是指保护计算机网络及其组成部分免受未经授权的访问、篡改、破坏或泄露信息的过程。
2.2 网络安全的重要性网络安全对于个人、企业和国家都至关重要，它关系到个人隐私、企业机密和国家安全。
2.3 网络安全威胁2.3.1 恶意软件：如病毒、木马、蠕虫等。
2.3.2 网络钓鱼：通过伪装成可信实体，诱骗用户泄露个人信息或下载恶意软件。
2.3.3 数据泄露：未经授权的访问或泄露敏感信息。
2.3.4 DDoS攻击：分布式拒绝服务攻击，使目标网站或网络服务不可用。
2.4 网络安全措施2.4.1 防火墙：通过设置规则，限制未经授权的访问。
2.4.2 加密技术：使用加密算法对数据进行加密，保证数据的机密性。
2.4.3 身份验证：验证用户的身份，防止未授权访问。
2.4.4 安全更新和补丁：及时更新操作系统和软件，修复已知的安全漏洞。
2.4.5 备份和恢复：定期备份数据，以便在数据丢失或损坏时进行恢复。
2.4.6 安全培训和意识：提高用户对网络安全的认识和防范意识。
总结：网络协议与网络安全是计算机网络领域的两个重要方面。
了解网络协议的定义、分类和作用，以及网络安全的定义、重要性、威胁和措施，对于保障个人、企业和国家的网络安全具有重要意义。