计算机网络与信息安全 网络体系结构
第1讲 概论-(2)OSI安全体系结构
An assault on system security that derives from an intelligent threat. That is, an intelligent act that is a deliberate attempt (especially in the sense of a method or technique) to evade security services and violate the security policy of a system.
网络备份系 统
网络反病毒
内外网隔离 及访问控制
系统
加强网 络安全 的措施
网络安全检 测
审计与监控
内部网不同 网络安全域 的隔离及访
问控制
网络与信息安全
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网络与信息安全
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网络与信息安全
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NIS的另一种层次结构
安全服务
安全控制
物理安全
网络与信息安全
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物理安全
• 指在物理介质层次上对存储和传输的网络信息的 安全保护。物理安全是网络信息安全的最基本保 障。
• 该层次上常见的不安全因素包括三大类：
(1) 自然灾害
(2) 电磁辐射
(3) 操作失误
网络与信息安全
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安全控制
指在网络信息系统中对存储和传输信息的操作和进程进行控制和管理， 重点是在网络信息处理层次上对信息进行初步的安全保护。
安全控制可以分为以下三个层次：
(1) 操作系统的安全控制。包括对用户的合法身份进行核实(比如，开机时要求键入 口令)和对文件的读/写存取的控制( 比如，文件属性控制机制)等。
2
浙江省高校计算机等级考试 三级《网络及安全技术》考试大纲(2019版)
三级《网络及安全技术》考试大纲（2019版）考试目标学生通过计算机网络及安全技术的学习和实践，掌握计算机网络的基本知识、基本原理、常用协议、基本的管理配置及实践操作方法，掌握网络及安全的基本原理和应用技术，具备分析和解决网络工程问题的能力，具有基本的网络信息安全管理与实践应用能力。
基本要求1、掌握计算机网络基础知识。
2、掌握局域网的基本工作原理及组网技术。
3、熟练掌握互联网TCP/IP体系及各层典型网络协议。
4、基本掌握常见的互联网应用协议与服务。
5、掌握常用网络服务的应用与配置，掌握网络安全、系统安全和应用安全的基本知识和实践技能。
6、掌握计算机网络信息安全的基本理论与方法及常用的安全防护技术。
7、理解物联网、云计算、5G网络、区块链等网络新技术。
考试内容一、计算机网络体系结构1、计算机网络的产生和发展2、计算机网络基本概念计算机网络的定义，分类，计算机网络的主要功能及应用。
3、计算机网络的组成网络边缘部分和网络核心部分，网络的传输介质，分组交换技术。
4、网络体系结构与网络协议网络体系结构，网络协议，ISO/OSI参考模型，TCP/IP网络模型。
二、网络信息安全概况1、信息安全基础（1）信息安全基本属性机密性、完整性、可用性、可控性、不可抵赖性（不可否认性）（2）信息安全基本模型信息保障模型PDR与P2DR，信息安全保障技术框架IATF，信息技术安全评估CC准则，信息系统安全等级保护模型。
（3）信息安全基本法规国外法规，国内的网络安全法、密码法、网络安全等级保护制度。
2、密码应用基础（1）密码算法古典密码、现代密码；加密模式、分组密码、流加密；公钥密码、哈希函数、数字信封。
（2）密码分析古典密码破译，中间相遇攻击，中间人攻击，唯密文攻击，已知明文攻击，已知密文攻击，选择明文攻击，选择密文攻击。
（3）密码应用数字签名，访问控制与授权，身份认证。
（4）密钥管理对称密钥管理，非对称密钥管理（PKI）。
网络安全及其体系构成
安全产品 - 1
全世界销售防火墙 - 150,000 连接到Internet上的公司 - >3,000,000 60%的防火墙按缺省设置安装 85%的防火墙没有正确的配置
企业网络的安全需求
企业网络进出口控制（IP过滤）； 解决企业网络本身内部的安全，如果解决了各个企
业网的安全，那么企业互联的安全只需解决链路层 的通讯加密。 需要对进入企业内部网进行管理和控制。在每个部 门和单位的局域网也需要对进入本局域网进行管理 和控制。各网之间通过防火墙或虚拟网段进行分割 和访问权限的控制。 对内网到公网进行管理和控制。
Internet，将面临来自Internet的网络入侵、黑客攻击和病 毒传播。
来自网络内部的攻击和破坏：移动通信公司公司对于来自内部 网络的攻击或破坏的防范能力相当脆弱。尤其是如何有效控制 从OA办公网的用户访问业务管理网内的主机（直接攻击或通 过宿主机间接发起入侵攻击) 是重点问题。
措施
功能子网VLAN划分（重点针对OA办公网）。利用现有的L3/L2交换机，设置VLAN：
企业网络的安全需求
应用层安全 主要是对网络资源的有效性进行控制，管理和控制
什么用户对资源具有什么权限。资源包括信息资源 和服务资源。其安全性主要在用户和服务器间的双 向身份认证以及信息和服务资源的访问控制，具有 审计和记录机制，确保防止拒绝和防抵赖的防否认 机制。需要进行安全保护的资源如前面所述的公共 应用、办公系统应用、信息查询、财务管理、销售 管理、电子商务以及企业行业应用。
第一章网络安全基础知识
GB5：访问验证保护级
B3：安全区域
E5：形式化分析
EAL6：半形式化验证设 计测试
--
A：验证设计
E6：形式化验证
EAL7：形式化验证和测
试
知识链接信息保障PDRR模型
Protect
Detect
Restore
React
网络安全与黑客攻防技术
华东交通大学理工学院 尧刚华
课程简介
计算机网络安全基础：包括信息安全、网络安
全、病毒、黑客以及基本网络技术等。
基本的黑客攻击技术：包括基本命令、扫描、
监听、入侵、后门、隐身、恶意代码等。
基本的防御技术：包括系统安全、加密、防火
墙、隔离闸、入侵检测、IP安全、Web安全等。 目的是使同学们可以进一步了解网络基本知 识，掌握初步的黑客攻击技术，提高网络安全意 识。
邮政系统的分层结构
发信者 书写信件 贴邮票 送邮箱 收集信件 盖邮戳 信件分拣 邮局服务业务 邮局服务业务 通信者活动 通信者活动 阅读信件 收信者
信件投递 信件分拣
信件打包 送运输部门
邮局转送业务
邮局转送业务
分发邮件 邮件拆包
路由选择 运输
转送邮局
运输部门的运输路线 接收邮包
分层的优点
各层功能明确，且相互独立易于实现。 各层之间通过接口提供服务，各层实
是网络安全橙皮书。
自从1985年橙皮书成为美国国防部的标准以来，
就一直没有改变过，多年以来一直是评估多用 户主机和小型操作系统的主要方法。
类别 级别
名称
主要特征
D
C
D
C1 C2
低级保护
网络与信息安全培训教材PPT68张课件
原始IP分组 IPSec保护的IP分组
IP
TCP
Payload
Protected
IP
IPSec TCP
Payload
隧道模式
在不安全信道上，保护整个IP分组 安全操作在网络设备上完成
安全网关、路由器、防火墙……
通信终端的IP地址
原始IP分组 IPSec保护的IP分组
Y
Y
数据源鉴别
Y
Y
重放攻击保
Y
Y
Y
护
数据机密性
Y
Y
流量机密性
Y
Y
IPSec协议的实现
OS集成
IPSec集成在操作系统内，作为IP 层的一部分
具有较高的效率 IPSec安全服务与IP层的功能紧密
集合在一块
嵌入到现有协议栈
IPSec作为插件嵌入到链路层和IP 层之间
较高的灵活性 效率受到影响
Header length
number
data
AH头的长度
下一个协议类型
安全参数索引SPI：标示与分组通信相关联的SA 序列号Sequence Number：单调递增的序列号，
用来抵抗重放攻击 鉴别数据Authentication Data：包含进行数据
源鉴别的数据（MAC），又称为ICV（integrity check value）
网络与信息安全的构成
物理安全性
设备的物理安全：防火、防盗、防破坏等
通信网络安全性
防止入侵和信息泄露
系统安全性
计算机系统不被入侵和破坏
用户访问安全性
通过身份鉴别和访问控制，阻止资源被非法用户访问
数据安全性
数据的完整、可用
网络安全五层体系
网络安全五层体系龙勤19808058一引言网络安全是一个关系国家安全和主权、社会的稳定、民族文化的继承和发扬的重要问题。
其重要性，正随着全球信息化步伐的加快而变到越来越重要。
“家门就是国门”，安全问题刻不容缓。
网络安全是一门涉及计算机科学、网络技术、通信技术、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学科。
它主要是指网络系统的硬件、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、泄露，系统连续可靠正常地运行，网络服务不中断。
网络安全从其本质上来讲就是网络上的信息安全。
从广义来说，凡是涉及到网络上信息的保密性、完整性、可用性、真实性和可控性的相关技术和理论都是网络安全的研究领域。
随着计算机技术的飞速发展，信息网络已经成为社会发展的重要保证。
信息网络涉及到国家的政府、军事、文教等诸多领域。
其中存贮、传输和处理的信息有许多是重要的政府宏观调控决策、商业经济信息、银行资金转帐、股票证券、能源资源数据、科研数据等重要信息。
有很多是敏感信息，甚至是国家机密。
所以难免会吸引来自世界各地的各种人为攻击（例如信息泄漏、信息窃取、数据篡改、数据删添、计算机病毒等）。
同时，网络实体还要经受诸如水灾、火灾、地震、电磁辐射等方面的考验。
近年来，计算机犯罪案件也急剧上升，计算机犯罪已经成为普遍的国际性问题。
计算机犯罪大都具有瞬时性、广域性、专业性、时空分离性等特点。
通常计算机罪犯很难留下犯罪证据，这大大刺激了计算机高技术犯罪案件的发生。
计算机犯罪案率的迅速增加，使各国的计算机系统特别是网络系统面临着很大的威胁，并成为严重的社会问题之一。
二不同环境的网络安全及网络安全的特点不同环境和应用中的网络安全：运行系统安全，即保证信息处理和传输系统的安全。
它侧重于保证系统正常运行，避免因为系统的崩溃和损坏而对系统存贮、处理和传输的信息造成破坏和损失，避免由于电磁泄漏，产生信息泄露，干扰他人，受他人干扰。
计算机网络的信息安全体系结构
显得尤为突出。为解决计算机网络中信息的安全存储和传输 问题，建立一个完善的信息安全模型是十分必要的。 ３ ＷＰＤＲＲＣ信息安全体系结构
随着信息技术的发展与应用，信息安全的内涵在不断的 延伸，从最初的信息保密性发展到信息的完整性、可用性、 可控性和不可否认性，进而又发展为“攻（攻击）、防（防 范）、测（检测）、控（控制）、管（管理）、评（评 估）”等多方面的基础理论和实施技术。
信息安全结构体系是一个动态的、基于时间变化的概 念，为确保网络与信息系统的抗攻击性能，保证信息的完整 性、可用性、可控性和不可否认性，信息安全体系提供这样 一种思路：结合不同的安全保护因素，例如防病毒软件、防 火墙和安全漏洞检测工具，来创建一个比单一防护有效得的 多的综合的保护屏障。多层、安全互动的安全防护成倍地增 加了黑客攻击的成本和难度，从而大大减少了他们对网络系 统的攻击。信息安全结构体系从技术上讲，其完整的模型可 以用下图描述：
（３）检测：攻击检测是保证及时发现攻击行为，为及 时响应提供可能的关键环节，使用基于网络和基于主机的 ＩＤＳ，并对检测系统实施隐蔽技术，以防止黑客发现防护手 段进而破坏监测系统，以及时发现攻击行为，为响应赢得 时间。采用与防火墙互联互动、互动互防的技术手段，形 成一个整体策略，而不是单一的部分。设立安全监控中 心，掌握整个网络的安全运行状态，是防止入侵的关键环 节。
传统的信息安全技术都集中在系统本身的加固和防护 上，如采用安全级别高的操作系统与数据库，在网络的出口 处配置防火墙，在信息传输和存储方面采用加密技术，使用 集中的身份认证产品等。传统的信息系统安全模型是针对单 机系统环境而制定的，对网络环境安全并不能很好描述，并 且对动态的安全威胁、系统的脆弱性没有应对措施，传统的 安全模型是静态安全模型。但随着网络的深入发展，它已无 法完全适应动态变化的互联网安全问题。
计算机导论复习资料
《计算机导论》复习资料一、计算机网络基础与信息安全知识1、计算机网络的功能：通信、资源共享（软件资源、硬件资源共享，其中“打印机”是硬件共享的典型代表）、分布式处理。
2、计算机网络分类：按拓扑结构分：星型、总线型、环型、树型、网状型、混合型；按网络复盖范围分：局域网LAN、城域网MAN、广域网WAN（其中互联网Internet或称万维网WWW属于广域网）。
3、计算机网络设备：网关、集线器HUB、交换机、路由器、网卡、调制解调器Modem（其中Modem是电话线路拨号上网的必备设备）；网络线路：无线电波和有线（双绞线、同轴电缆、光纤或光缆）。
4、TCP/IP协议簇：TCP：传输控制协议(Transfer Control Protocal)；IP：网间协议(Internet Protocal)；HTTP：超文本传输协议(Hyper Text Transfer Protocal)；FTP：文件传输协议(File Transfer Protocal)；SMTP：简单邮件传输协议(Simple Mail Transfer Protocal)；Telnet：远程登录(Telephone Net)；5、IP地址：互联网上的每一台主机Host（简写为H，分为：服务器Server和客户机Client，即计算机网络的基本工作模式为C/S模式）的唯一编号。
类似地：计算机内存中每一字节B空间的唯一编号称为“内存地址”。
6、IP地址的组成：机内占32位，机外分为4组，每组8位即1字节由小数点分隔，对应十进制数范围0~255，如：202.119.105.227、域名：由域名服务器（DNS）分配给每一个IP的“见名知义”的名称。
如川师服务器域名：8、常用的搜索引挚： 9、电子邮箱地址的组成：用户名@邮箱服务器域名。
如abc@的用户名为“abc”，而域名为“”10、常用浏览器：IE：Internet ExploreNetscape: 网景。
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二、计算机网络体系结构
研究背景
3.层数应适中。若层数太少，则层间功能划分不明确，多种功能混杂在一 层中，从而造成每一层的协议太复杂。若层数太多，则体系结构过于复杂，各 层组装时会困难得多。
网络体系结构（Network Architecture）是计算机之间相互通信的层次，以 及各层中的协议和层次之间接口的集合。网络体系结构是指通信系统的整体设 计，它为网络硬件、软件、协议、存取控制和拓扑提供标准。现在广泛采用的 是国际标准化组织（ISO）提出的开放系统互联OSI的参考模型，每个分层遵守 以下几个主要原则:
4.标准化。每一层功能的划分和选择应着眼于使该层协议标准化。标准化 应包括现在的国际标准和未来的国际标准。
第2章 计算机网络体系结构
2.1 网络体系结构
一、网络协议
网络协议是计算机网络中不研可缺究少背的组景成部分。计算机网络是一个涉及计
算机技术、通信技术等多个领域的复杂系统。在网络中包含多种计算机系统， 它们的硬件和软件系统各异，要使其能协同工作以实现信息交换和资源共享,它 们之间必须具有共同的语言。为计算机网络中相互通信的对等实体之间的数据 交换而建立的规则、标准或约定的集合称为网络协议（Protocol）。
网络协议主要由下列三个要素组成: 1.语义：确定协议元素的类型，如规定通信双方要发出的控制信息、执行 的动作、返回的应答等。 2.语法：主要是确定用户数据与控制信息的结构和格式，它涉及数据及控 制信息的格式、编码、信号电平等。 3.时序：是事件实现顺序的详细说明，它涉及速度匹配、排序等。
二、计算机网络体系结构
第2章 计算机网络体系结构
计算机网络是一个非常复杂研的系究统背，需景要解决的问题很多并且性质各不相
同。随着计算机和网络的发展，计算机生产商越来越多，每个厂商都有自己的 生产标准，这样就导致了不同的厂商生产的设备之间互通存在障碍。但是两个 相互通信的计算机系统必须高度地协调才能工作，所以，在ARPANET设计时， 就提出了“分层”的思想，即将庞大而复杂的问题分为若干较小的易于处理的 局部问题。全球经济的发展使得不同网络体系结构的用户迫切要求能够互相交 换信息，为了使不同体系结构的计算机网络都能互联，国际标准化组织(ISO)于 1977年成立了专门的机构研究该问题，他们提出了一个参考模型——OSI开放式 系统互联模型。此模型作为网络通信的概念性标准框架，使通信在不同的制造 商的设备和应用软件所形成的网络上的实现成为可能。