13-传输层安全概论
网络安全概论(144309)
一、单选题1.网络入侵者使用sniffer对网络进行侦听，在防火墙实现认证的方法中，下列身份认证可能会造成不安全后果的是：（）A、基于口令的身份认证B、基于地址的身份认证C、密码认证D、都不是答案： A2.以下关于状态检测防火墙的描述，不正确的是（）A、所检查的数据包称为状态包，多个数据包之间存在一些关联B、能够自动打开和关闭防火墙上的通信端口C、其状态检测表由规则表和连接状态表两部分组成D、在每一次操作中，必须首先检测规则表，然后再检测连接状态表（只检测连接状态表）答案： D3.针对下列各种安全协议，最适合使用外部网VPN上，用于在客户机到服务器的连接模式的是：( )A、IPsecB、PPTPC、SOCKS v5D、L2TP答案： C4.目前在防火墙上提供了几种认证方法，其中防火墙设定可以访问内部网络资源的用户访问权限是：( )A、客户认证B、回话认证C、用户认证D、都不是答案： C5.下列各种安全协议中使用包过滤技术，适合用于可信的LAN到LAN之间的VPN，即内部网VPN的是:（）A、PPTPB、L2TPC、SOCKS v5D、IPsec答案： D6.以下算法中属于非对称算法的是（）A、DESB、RSA算法C、IDEAD、三重DES答案： B7.JOE是公司的一名业务代表，经常要在外地访问公司的财务信息系统，他应该采用的安全、廉价的通讯方式是：（）A、PPP连接到公司的RAS服务器上B、远程访问VPNC、电子邮件D、与财务系统的服务器PPP连接答案： B8.在DDoS攻击中，通过非法入侵并被控制，但并不向被攻击者直接发起攻击的计算机称为（）A、攻击者B、主控端C、代理服务器D、被攻击者答案： B9.以下关于数字签名说法正确的是：（）A、数字签名是在所传输的数据后附加上一段和传输数据毫无关系的数字信息B、数字签名能够解决数据的加密传输，即安全传输问题C、数字签名一般采用对称加密机制D、数字签名能够解决篡改、伪造等安全性问题答案： D10.以下关于混合加密方式说法正确的是：（）A、采用公开密钥体制进行通信过程中的加解密处理B、采用公开密钥体制对对称密钥体制的密钥进行加密后的通信C、采用对称密钥体制对对称密钥体制的密钥进行加密后的通信D、采用混合加密方式，利用了对称密钥体制的密钥容易管理和非对称密钥体制的加解密处理速度快的双重优点答案： B11.目前在防火墙上提供了几种认证方法，其中防火墙提供授权用户特定的服务权限是：（）A、客户认证B、回话认证C、用户认证D、都不是答案： A12.在防火墙实现认证的方法中，采用通过数据包中的源地址来认证的是：（）A、基于口令的身份认证B、基于地址的身份认证C、密码认证D、都不是答案： B13.IDS规则包括网络误用和：（）A、网络异常B、系统误用C、系统异常D、操作异常答案： A14.状态检查技术在OSI那层工作实现防火墙功能：（）A、链路层B、传输层C、网络层D、会话层答案： C15.随着Internet发展的势头和防火墙的更新，防火墙的哪些功能将被取代：（）A、使用IP加密技术B、日志分析工具C、攻击检测和报警D、对访问行为实施静态、固定的控制答案： D16.加密技术不能实现：（）A、数据信息的完整性B、基于密码技术的身份认证C、机密文件加密D、基于IP头信息的包过滤答案： D17.对状态检查技术的优缺点描述有误的是：（）A、采用检测模块监测状态信息B、支持多种协议和应用C、不支持监测RPC和UDP的端口信息D、配置复杂会降低网络的速度答案： C18.防治要从防毒、查毒、（）三方面来进行。
计算机科学概论重点
《计算机科学概论》知识梳理1.1 学生应具备的素质和能力•5个方面的能力–自学能力–自控能力–创新能力–表达能力–组织能力1.1 学生应具备的素质和能力•计算机专业人才的“专业基本能力”归纳为四个方面：一是计算思维能力；二是算法设计与分析能力；三是程序设计与实现能力；四是计算系统的认知、开发及应用能力。
其中，科学型人才以第一、第二种能力为主，以第三、第四种能力为辅；工程型和应用型人才则以第三、第四种能力为主，以第一、第二种能力为辅。
在计算机专业背景中知识、能力与素质三者之间的关系•大学生的主要任务是学习知识、提高能力和培养素质，为事业的成功及个人才智的展现做好充分准备。
•能力主要包括自学能力、自控能力、创新能力、表达能力和组织能力，素质主要包括品德素质、文化素质、心理素质、专业素质和身体素质。
•计算机专业的学生，在比较扎实的掌握计算机基本理论、基本知识及先进的软硬件开发环境的基础上，要具备较好的程序设计能力、较强的系统开发及维护能力、较强的网络组建及维护能力，了解计算机领域的发展趋势。
•计算机专业是一个实践性很强的专业，在学好理论知识的同时，一定要重视实践知识的学习，注重提高实践能力和创新能力。
1.2 计算机专业知识体系•公共基础知识模块主要开设树立科学的世界观、培养高尚的道德情操和良好的心理素质、增强法制观念等方面的课程，大学语文、大学英语、大学体育等课程也属于该模块。
•学科基础知识模块主要开设数学和电子学方面的课程等主要学科基础课程的知识点。
专业知识模块主要开设硬件类课程和软件类课程。
1.3 计算机专业实践教学体系•实践教学的形式–课程实验–课程设计–科研训练–毕业设计与毕业论文1.3 计算机专业实践教学体系•1·3·1 课程实验–与理论教学课程配合的实验课程，主要是以单元实验为主，辅以适当的综合性实验。
–单元实验是为理解某个知识点而设计的实验项目，综合性实验是为综合理解多个知识点而设计的实验项目。
计算机网络安全技术概论
络
重要的作用。认证就是识别和证实。识别是辨别
安
一个对象的身份，证实是证明该对象的身份就是
全
其声明的身份。OSI环境可提供对等实体认证的
技
安全服务和信源认证的安全服务。
对等实体鉴别：这种服务当由（N）层提供时，将使（N+1）实体
术
确信与之打交道的对等实体正是它所需要的（N+1）实体。这种
服务在连接建立或在数据传送阶段的某些时刻提供使用，用以证
10尽管操作系统的缺陷可以通过版本的不断升级来克服但系统的某一个安全漏洞就会使系统的所有安全控制毫无价值
计
算
机
第一篇 安全技术基础
网
络
安
全 技
第1章 计算机网络安全技术概论
术
本章学习目标
计
算
机 计算机网络安全系统的脆弱性
网 P2DR安全模型和PDRR网络安全模型
络
Internet网络体系层次结构、网络安
络
个整体，包含了多
个特性。可以从安
安
全特性的安全问题、
全
系统单元的安全问 题以及开放系统互
技
连（ISO/OSI）参 考模型结构层次的
术
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
安 检测（Detection）、响应（Response）、
全 恢复（Recovery）4个英文单词的头一个
技
字符
术
成功
电子商务之安全技术概述
信息保密
信息完整 身分认证 不可抵赖
加密技术 认证技术
信息有效
网络交易安全
参与对象之间交易过程的安全;如安全套接层协议 SSL 安全电子交易协议SET 公钥基础设施PKI
电子商务概论
8-13
安全应用 信息安全 网络安全
电子商务业务系统
电子商务支付系统
安全交易协议 SET、SSL、S/HTTP、S/MIME 、PKI•••
电子商务概论
8-33
维吉尼亚密码——置换移位法
人们在单一恺撒密码的基础上扩展出多表密码;称为维 吉尼亚密码 它是由16世纪法国亨利三世王朝的布莱 瑟·维吉尼亚发明的;其特点是将26个恺撒密表合成一个
以置换移位为基础的周期性替换密码
明文w e a r e d i s c o v e r e d s a v e y o u r s e l f 密钥d e c e p t i v e d e c e p t i v e d e c e p t i v e 密文z i c v t w q n g r z g v t w a v z h c q y g l m g j 密钥deceptive被重复使用
儿子收到电报抡噌庙叵后;根据相应的电报码手册得到： 2241 0886 1680 0672;按照事先的约定;分别减去100解密 密钥;就得到抛售布匹的信息
电子商务概论
8-29
数据加密基础知识
1976年;狄菲和海尔曼提出了密码体制的新概念—公钥密码 让两个国家的每一个人都具有两副锁和钥匙;每幅各有一把
安全认证技术 数字摘要、数字签名、数字信封、CA证书 •••
加密技术 非对称密钥加密、对称密钥加密、DES、RSA •••
安全策略、防火墙、查杀病毒、虚拟专用网
计算机网络基础与应用第二版教学设计
计算机网络基础与应用第二版教学设计1. 教学目标通过本教学设计，学生应当能够：•熟悉计算机网络的基本概念和结构；•理解网络通信的基本原理和技术；•掌握TCP/IP协议和常见应用层协议的基本原理和使用方法；•能够利用网络工具进行网络配置和故障排除；•能够熟悉网络安全的基本概念和防御技术。
2. 教学内容2.1 计算机网络基础概论•计算机网络的定义、发展历程、分类和功能模型；•网络拓扑、传输介质、网络设备和通信协议；•OSI参考模型和TCP/IP参考模型的概念和比较。
2.2 物理层和数据链路层•数据通信的基本概念和信号传输技术；•物理层的作用、组成、特点和调制技术；•数据链路层的作用、组成和功能；•数据链路层的协议和控制技术。
2.3 网络层和传输层•网络层的作用、组成和协议；•IP协议的基本概念、地址体系、分组和路由；•ARP协议的原理和应用；•传输层的作用、协议和功能；•TCP协议的特点、连接建立和终止、数据传输和流量控制。
2.4 应用层和网络管理•应用层协议的分类、特点和应用；•HTTP、SMTP、FTP、DNS等常见应用层协议的原理和使用；•网络工具和协议分析技术的应用；•网络管理的概念、结构和方法。
2.5 网络安全和防御•网络安全的基本概念和分类；•网络攻击和安全威胁的种类和特点；•防火墙、入侵检测系统、虚拟专用网等安全技术；•网络安全检测和防护的方法和工具。
3. 教学方法本教学设计采用多种教学方法，包括：•授课：采用讲解、演示和示例联合的方式讲解理论知识；•实验：采用实验和案例分析的方式加强学生的动手实践能力；•讨论：采用小组讨论和展示的方式激发学生的思维和创造力；•自学：采用在线学习、网络资源和自主学习的方式提高学生的自主学习能力。
4. 教学评估本教学设计采用多种评估方式，包括：•课堂测验：课堂内联合计算机考试的方式测试学生的掌握程度；•实验报告：学生需要完成若干实验，并提交实验报告；•课程论文：学生需要完成一篇关于计算机网络应用的论文，并进行口头展示；•期末考试：期末考试采用闭卷形式，测试学生的综合应用能力。
osi各层的安全协议
osi各层的安全协议OSI（Open Systems Interconnection）模型是一种将计算机网络体系结构分为七个不同层次的参考模型。
每个层次负责不同的功能，使得网络通信能够高效、可靠地进行。
在网络通信过程中，安全协议起着保护数据和信息安全的重要作用。
下面将分别介绍OSI模型的每一层及其对应的安全协议。
第一层：物理层（Physical Layer）物理层是OSI模型中最底层的层次，它负责在物理媒介上传输比特流。
在物理层中，保护数据安全的主要问题是防止数据泄露和窃听。
为了解决这个问题，可以使用加密技术来对传输的数据进行加密，从而保证数据的机密性。
第二层：数据链路层（Data Link Layer）数据链路层负责将物理层传输的比特流划分为数据帧，并通过数据链路进行传输。
在数据链路层中，主要的安全问题是数据的完整性和可靠性。
为了解决这个问题，可以使用帧校验序列（FCS）来检测数据是否被篡改。
此外，还可以使用MAC地址过滤来限制网络访问，从而提高网络的安全性。
第三层：网络层（Network Layer）网络层负责将数据包从源主机传输到目标主机。
在网络层中，主要的安全问题是数据包的路由和转发安全。
为了解决这个问题，可以使用IPSec（Internet Protocol Security）协议来对传输的数据包进行加密和认证，从而保证数据传输的安全性。
第四层：传输层（Transport Layer）传输层负责提供端到端的可靠数据传输。
在传输层中，主要的安全问题是数据的完整性和可靠性。
为了解决这个问题，可以使用传输层安全协议（TLS/SSL）来对传输的数据进行加密和认证，从而保证数据传输的安全性。
第五层：会话层（Session Layer）会话层负责建立、管理和终止会话。
在会话层中，主要的安全问题是会话的安全性和保密性。
为了解决这个问题，可以使用会话层安全协议（SSH）来对会话进行加密和认证，从而保证会话的安全性。
传输层课程设计
传输层课程设计一、教学目标本节课的主要目标是让学生掌握传输层的基本概念、原理和常见的传输层协议，包括TCP和UDP。
学生需要了解传输层的作用，熟悉传输层的三次握手和四次挥手过程，掌握传输层的安全性和可靠性。
此外，学生还需要能够分析实际应用场景，选择合适的传输层协议。
在知识目标方面，学生需要了解传输层的体系结构、端口的概念和作用，以及TCP和UDP协议的报文格式和特点。
在技能目标方面，学生需要能够绘制传输层的三次握手和四次挥手过程，分析实际应用场景，选择合适的传输层协议。
在情感态度价值观目标方面，学生需要培养对网络通信的兴趣，增强网络安全意识，认识到传输层在网络通信中的重要性。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括传输层的基本概念、原理和常见的传输层协议。
首先，介绍传输层的体系结构，包括端口的概念和作用。
然后，讲解TCP和UDP协议的报文格式和特点，重点分析三次握手和四次挥手过程。
接着，通过实际应用场景，让学生学会选择合适的传输层协议。
最后，讨论传输层的安全性和可靠性，让学生了解传输层在网络通信中的重要性。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性，本节课将采用多种教学方法。
首先，采用讲授法，讲解传输层的基本概念、原理和常见的传输层协议。
其次，运用讨论法，让学生分组讨论三次握手和四次挥手过程，加深对传输层协议的理解。
再次，采用案例分析法，分析实际应用场景，让学生学会选择合适的传输层协议。
最后，通过实验法，让学生动手实践，巩固所学知识。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将选择和准备以下教学资源：教材《计算机网络》、参考书《TCP/IP详解》、多媒体资料（包括三次握手和四次挥手的动画演示）、实验设备（包括网络仿真软件和抓包工具）。
这些教学资源将有助于学生更好地理解和掌握传输层的相关知识。
五、教学评估为了全面、客观、公正地评估学生在本次课程中的学习成果，我们将采用以下评估方式：1.平时表现：通过学生在课堂上的发言、提问、讨论等活跃度，以及课下的互动和提问，评估学生的学习态度和参与度。
第1章：网络概论
《计算机网络》第1章 计算机网络概论
1.1.3 网络体系结构与协议标准化的研究 一些大的计算机公司纷纷提出了各种网络体系 结构与网络协议； 国际标准化组织（ ISO）成立专门委员会研究 网络体系结构与网络协议国际标准化问题； ISO 正式制订了开放系统互连参考模型，制订 了一系列的协议标准； 在 1969 年 ARPAnet 的实验性阶段，研究人员就 开始了TCP/IP协议雏形的研究； TCP/IP 协 议 的 成 功 促 进 了 Internet 的 发 展 ， Internet的发展又进一步扩大了TCP/IP协议的影 响。
随着微型计算机的广泛应用，大量的微型计算 机是通过局域网连入广域网，而局域网与广域 网、广域网与广域网的互连是通过路由器实现 的； 在Internet中，用户计算机需要通过校园网、 企业网或ISP联入地区主干网，地区主干网通 过国家主干网联入国家间的高速主干网，这样 就形成一种由路由器互联的大型、层次结构的 网际网的Internet网络结构。
18
《计算机网络》第1章 计算机网络概论
1.2.2 计算机网络的分类 计算机网络的分类方法主要的是以下两种：
根据网络所使用的传输技术分类 根据网络的覆盖范围与规模分类
19
《计算机网络》第1章 计算机网络概论
1. 按网络传输技术进行分类
通信信道的类型有两类：
广播通信信道 点-点通信信道
相应的计算机网络也可以分为两类：
广播式网络 （broadcast networks） 点-点式网络（point-to-point networks）
20
《计算机网络》第1章 计算机网络概论
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一个SSL会话是在客户与服务器之间的一个关联。 会话由Handshake Protocol创建。会话定义了 一组可供多个连接共享的密码安全参数。
会话用以避免为每一个连接提供新的安全参数所 需昂贵的协商代价。
2020/11/13
华中农业大学信息学院
10
SSL基础－针对RSA服务器认证的 SSL
6
用于WEB的SSL
保护使用HTTP的WEB通信 新的URL https:// 在浏览器中的表现
NETSCAPE：工具条上会显示一把钥匙 IE： 右下角显示 一把锁
几乎所有的商业WEB服务器和浏览器都实现 了内置的SSL协议，通过配置即可使用
2020/11/13
华中农业大学信息学院
7
在SSL上构建一切
华中农业大学信息学院
8
两个主要的协议
SSL记录协议
建立在可靠的传输协议(如TCP)之上
它提供连接安全性，有两个特点
保密性，使用了对称加密算法 完整性，使用HMAC算法
用来封装高层的协议
SSL握手协议
客户和服务器之间相互鉴别
协商加密算法和密钥
它提供连接安全性，有三个特点
身份鉴别，至少对一方实现鉴别，也可以是双向鉴别
协商得到的共享密钥是安全的，中间人不能够知道
协商过程是可靠的
2020/11/13
华中农业大学信息学院
9
SSL的两个重要概念
SSL连接（connection)
一个连接是一个提供一种合适类型服务的传输 （OSI分层的定义）。
SSL的连接是点对点的关系。
连接是暂时的，每一个连接和一个会话关联。
握手： ClientHello
握手： ServerHello
Certificate
……
ServerHelloDone
ClientKeyExchange ……(ChangeCipherSpec)
Finished
rSpec)
2020/11/13
华中农业大学信息学院
……(ChangeCiphe Finished
SSL V3设计目标
修正SSL V2中存在的多处安全问题 设计一种安全磋商多种加密算法的机制
2020/11/13
华中农业大学信息学院
3
SSL提供了什么
SSL提供了通道级别的安全: 连接的两端知道 所传输的数据是保密的,而且没有被篡改
几乎总是要对服务器进行认证 可选的客户端认证 针对异常情况的安全通知
《计算机与网络安全》
Chapter 16
传输层安全
第一部分 SSL/TLS协议
SSL （Secure Socket Layer）是一种在两个端 实体（End Entity）之间提供安全通道的协议。
它具有保护传输数据以及识别通信实体的功能。 安全通道是透明的 IETF 制定的TLS（Transport Layer Security）
2. 最后两步防止握手本身遭受篡改（如低强度密码算法替换等）.
3. 客户端和服务器端随机数的传输，防止重放攻击。
2020/11/13
华中农业大学信息学院
12
握手消息
client
server
----------------------------------------------------------------------------
13
SSL 记录协议
实际的数据传输是使用SSL记录协议实现的 数据流分割成一系列片段并加以传输，每个片断单独
(3) 加密后的pre_master_secret
(4)
计算相关演化密钥
计算相关演化密钥
(5) 握手消息的MAC值
(6)
握手消息的MAC值
注： 1. pre_master_secret 可以由KDF（key derivation function）演化出 master_secret ,最后再通过master_secret 演化出系列加密密钥。
SSL灵活性：
单向认证 和 双向认证 认证＋加密 和 认证 加密算法： RSA DSS DH FORTEZZA ……
连接分为两个节段：
握手阶段 完成对服务器认证并建立加密密钥 数据传输阶段 加密数据传输
2020/11/13
华中农业大学信息学院
11
握手协议
握手阶段的目的
客户和服务器协商保护数据的算法（及其具体参数）
确立在协商好的算法上使用的加密密钥
可选择对客户端进行认证
client
server
----------------------------------------------------------------------------
(1) 所支持的加密算法，随机数
(2)
选中的加密算法，随机数，服务器证书
错误警示 关闭连接
所有这些依赖于某些对系统的假定
假定已经正确产生了密钥数据并且 该密钥已被安全地保管
2020/11/13
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4
SSL与TCP/IP
SSL连接非常类似于“保密的”的TCP连接 位于TCP之上，应用层之下 几乎只能在TCP上运行，而不能在UDP或IP上
运行，因而它依赖于可靠的传输协议 微软的STLP和无线应用论坛的WTLS均为意图
在数据报传输层（如UDP）上正确工作的变种。
2020/11/13华中农业大学信息学院5SSL变种谱系树
SSL V1（1994） 未发布
SSL V2（1994） 第一版
PCT（1995）
SSL V3（1995）
STLP（1996）
TLS（1997－1999）
WTLS（1998）
2020/11/13
华中农业大学信息学院
版本是对Nescape公司的SSL和Microsoft公司的 PCT（Private Communication Technology） 两个协议的综合和兼容。 重点讨论SSL协议
2020/11/13
华中农业大学信息学院
2
SSL/TLS协议设计目标
SSL V2 设计目标
为满足WEB安全通信而设计 提供客户和服务器之间传输数据的保密性 服务器认证（客户端认证可选）
除了HTTP 和NNTP（SNEWS）外，还可以 用于SMTP、Telnet、FTP等，也可用于保护 专有协议。
协议端口标准化
协议实现
OPENSSL （C语言实现） pureTLS (java 实现) ApacheSSL （针对Apache服务器的实现）
Mod_ssl
2020/11/13