《现代通信系统原理》第八章_信息安全
《现代通信系统原理》第八章_信息安全
密文
密文
10
解密算法
明文
8.1 概述
完整性是指维护信息的 一致性，即信息在生成、 传输、存储和使用过程 中不应发生人为或非人 为的非授权篡改。
不可否认 性
完整性
机密性
11
完整性
Alice 明文 共享密钥
Hash
验证码
明文 验证码
12
Bob 验证码
明文
Hash
共享密钥
比较
完整性
1.通信双方协商好用于通信的共享密钥。 2.Alice将消息明文和共享密钥作为Hash函数的输入，
完整性
Hash函数 ❖1. 对任意的消息x，计算h(x)是容易的； ❖2. h是单向的，即由散列值求x是困难的； ❖3. h是抗碰撞的，找到不同的x、x’，使得h(x)=h(x’)
是困难的。
14
8.1 概述
不可否认性是指能保障用 户无法在事后否认曾经对 信息进行的生成、签发、 接收等行为，是针对通信 各方信息真实同一性的安 全要求。一般通过数字签 名来提供抗否认服务。
机密性
特性，即授权用户根 据需要可以随时访问
所需信息。它是信息
系统安全的最基本要
求之一 。
18
8.1 概述
不可否认 性
完整性
机密性
如：认证性,可控性， 可审查性
19
认证性：保证信息资源不被非授权的使用（判断用户的身份）。
What you know
What you have Who you are
)
153.26
40%
137.19
94.6
30%
31.6%
52 17.6%
22.4%
30% 用 户 使 用 率
现代通信系统电子教案
现代通信系统-电子教案第一章：现代通信系统概述1.1 通信系统的定义与发展历程1.2 现代通信系统的分类与特点1.3 通信系统的性能指标1.4 通信系统的基本组成与工作原理第二章：信号传输技术2.1 信号传输的基本方式2.2 信道编码与解码技术2.3 信号调制与解调技术2.4 信号滤波与抗干扰技术第三章：数字通信系统3.1 数字通信系统的概述3.2 数字基带传输技术3.3 数字调制与解调技术3.4 数字通信系统的性能评估第四章：无线通信技术4.1 无线通信系统的概述4.2 无线传输技术4.3 无线信道编码与解码技术4.4 无线通信系统的应用与展望第五章：现代通信技术的新发展5.1 光纤通信技术5.2 卫星通信技术5.3 移动通信技术5.4 互联网通信技术5.5 未来通信技术的发展趋势第六章：光纤通信技术6.1 光纤通信的基本原理6.2 光纤的类型与特性6.3 光纤通信系统的组成与工作模式6.4 光纤通信的关键技术第七章：卫星通信技术7.1 卫星通信的原理与系统组成7.2 卫星通信的分类与特点7.3 卫星通信的关键技术7.4 卫星通信的应用领域第八章：移动通信技术8.1 移动通信系统的基本原理8.2 移动通信的关键技术8.3 不同类型的移动通信系统8.4 5G与未来移动通信技术的发展第九章：互联网通信技术9.1 互联网通信的概述9.2 数据通信协议与网络结构9.3 互联网通信的关键技术9.4 网络安全与隐私保护第十章：现代通信技术的未来发展趋势10.1 集成光电子技术10.2 量子通信技术10.3 生物信号通信技术10.4 空间通信技术10.5 通信技术的智能化与自适应化重点解析本文主要介绍了现代通信系统的基本概念、信号传输技术、数字通信系统、无线通信技术、光纤通信技术、卫星通信技术、移动通信技术、互联网通信技术以及现代通信技术的未来发展趋势。
重点内容包括：1. 通信系统的定义、发展历程、分类与特点、性能指标以及基本组成与工作原理。
信息安全课程表(武大)
武大信息安全专业课程简介(一)课程名称（中、英文）计算机导论Introduction to Computer1、课程简介主要讲授计算机科学与技术学科体系、课程体系、知识结构（包括计算机软件与理论、计算机硬件与网络、计算机应用与信息技术等）、计算机法律、法规和知识产权，计算机学生的择业与职业道德等内容。
使学生对所学专业及后续课程的学习有一个整体性、概括性的了解，树立专业学习的信心和自豪感，为今后的学习打下良好的基础。
2、参考书1）Roberta Baber, Marilyn Meyer,《计算机导论》，汪嘉Min译，清华大学出版社，2000。
2 ) Tony Greening 主编，《21世纪计算机科学教育》，麦中凡等译，高等教育出版社，2001。
3）姚爱国等，《计算机导论》，武汉大学出版社，20034) 黄国兴，陶树平，丁岳伟，《计算机导论》，清华大学出版社，2004。
计算机应用基础An Introduction to Computer1、课程简介本课程是计算机科学与技术、信息安全专业的专业基础必修课。
目的是使学生掌握必须的计算机基础知识与基本技能，为后续专业基础和专业课程的学习打下良好的基础。
2、指定教材《计算机导论》，姚爱国、杜瑞颖、谭成予等编著，武汉大学出版社，2003年。
电路与电子技术Circuit and Electrical Technology1、课程简介本课程是计算机科学与技术、信息安全专业的专业基础必修课，是学生学习专业知识和从事工程技术工作的理论基础。
通过对该课程的学习，让学生掌握各种电路尤其是电路的组成及基本分析方法，为系统学习专业基础和专业知识打下坚实的基础。
2、参考书目《电路原理》，江缉光主编，清华大学出版社。
《电路原理》，范承志等编，机械工业出版社。
《模拟电子技术基础》，童诗白等主编，清华大学出版社。
《电子技术基础》，康华光主编，高等教育出版社。
数字逻辑Digital Logic1、课程简介本课程是计算机科学与技术、信息安全专业的专业基础必修课。
《现代通信系统原理》课件
人工智能和机器学习技术在通信系统中的应用将更加广泛，用于优化网络性能、提高数据传输效率和降低能耗。
人工智能与机器学习
量子通信技术以其高度安全性和抗干扰能力，将成为未来通信系统的重要发展方向。
量子通信技术
可见光通信技术以其高速、低成本、低能耗等优势，有望在室内通信等领域得到广泛应用。
现代通信系统原理
目录
CONTENTS
引言模拟通信系统数字通信系统现代通信系统原理通信系统的未来展望
引言
信息源
信道
目的地
产生信息的设备或物体。
传输信号的媒介。
接收信息的目的地或用户。
利用物理线路传输信号的系统，如电缆、光纤等。
有线通信系统
利用电磁波传输信号的系统，如手机、广播、电视等。
无线通信系统
解调
实现调制与解调，将计算机或终端设备与通信网络连接起来。
调制解调器的功能
现代通信系统原理
通信系统定义
通信系统是实现信息传输与交换的系统，由信源、信道和信宿组成。
调制解调技术
调制解调技术是实现模拟信号与数字信号相互转换的关键技术，常用的调制方式有调频、调相和调幅。
信道编码技术
信道编码技术通过在信息码元中加入冗余位元，实现差错控制和纠错功能，提高数据传输的可靠性。
可见光通信技术
工业4.0与智能制造
未来通信系统将广泛应用于工业4.0和智能制造领域，支持实时数据传输和处理，提升生产效率和产品质量。
智慧城市与智ห้องสมุดไป่ตู้交通
未来通信系统将助力智慧城市和智慧交通的建设，实现城市各领域的智能化管理和高效协同。
虚拟现实与增强现实
未来通信系统将为虚拟现实和增强现实技术的发展提供有力支持，推动娱乐、教育、医疗等领域的技术革新。
通信原理课件第八章 时分复用(一)
四次群
139262
1920
wujing
现代通信原理——第八章 时分复用
15
同步数字系列SDH Synchronous Digital Hierarchg
❖ 在某些新型的三层结构宽带传输网络方案中，
STM-1/STM-4 (155Mbps/622Mbps) 用于接入层 STM-16 (2.5Gbps) 用于汇接层 STM-64 (10Gbps) 用于核心层
现代通信原理
第八章 时分复用(1)
8.1时分复用TDM原理
❖ 频分复用FDM是利用用一物理连接的不同频 段来传输不同的信号，达到多路传输的目的。
❖ 时分复用TDM是采用同一物理连接的不同时 段来传输不同的信号，也能达到多路传输的 目的。
❖ 目前通信中常用的多路复用方式主要有以下 四种:
wujing
SDH体系速率等级
等级
速率
STM-1
155.52Mb/s
STM-4
622.02Mb/s
STM-16
2488.32Mb/s
STM-64
10Gb/s
wujing
现代通信原理——第八章 时分复用
16
8.2 PCM基群帧结构
❖ 采用TDM的数字通信系统，在国际上已建立起 标准。原则上是先把一定路数的电话复合成一个 标准数据流(称为基群)，基群数据流的构造结构 称为基群帧。
TS1~TS15 话路时隙 TS16信令时隙
偶帧TS0 帧同步时隙
x0011011
F0 0 0 0 0 1 A2 1 1
帧同步信号
复帧同步 备用比特
TS17~TS31 话路时隙 话路时隙
xxxxxxxx
488ns
通信原理课件第八章 时分复用(一)
基带信号 m1(t)
m2(t)
信道
低通滤波器 1 低通滤波器 2
m1 ′(t ) m２′(t )
mn -1 (t ) mn(t)
发送端
接收端
低通滤波器 n－1 低通滤波器 n
mn -1 ′(t ) mn ′(t )
图 6-4 时分复用系统示意图
wujing
现代通信原理——第八章 时分复用
8
1路 2路 3路 4路
同步时分复用原理
4 32 1
D CB A d cb a
cC3 bB2 aA1
帧3
帧2
帧1
2
1
B
A
b
a
异步时分复用原理
2b B a A 1
帧6 帧5 帧4 帧3 帧2 帧1
wujing
现代通信原理——第八章 时分复用
12
TDM方式的优点（相对与FDM）
❖ 1、多路信号的汇合和分路都是数字电路，比 FDM的模拟滤波器分路简单、可靠。
❖ 把基群数据流采用同步(SDH)或准同步数字复接 技术汇合成更高速的数据(称为高次群)，高次群 的复接结构称为高次群的复接帧。
❖ 对帧的研究是时分复用系统研究的重点，相当于 对频分复用系统中频道的研究。
wujing
现代通信原理——第八章 时分复用
17
E1帧结构源于语音通信：
❖ 抽样频率：
fs=8000Hz
❖ 空分复用方式（SDM，space division multiplex ） 无线通信中(包括卫星通信)的位置复用 有线通信中的同缆多芯复用。
❖ 码分复用方式（CDM，code division multiplex ） 编码发射、相关接收技术。
通信原理在信息安全中的应用
通信原理在信息安全中的应用随着科技的进步和信息技术的发展，信息安全已成为现代社会所面临的重要问题之一。
而通信原理作为信息传输的基础理论，也在信息安全中发挥着至关重要的作用。
本文将从加密通信、认证与鉴别、防护与防火墙等方面探讨通信原理在信息安全中的应用。
1. 加密通信在信息传输过程中，加密技术是最常见和最有效的信息保护手段之一。
通信原理中的加密算法和密码学原理为信息的加密提供了技术支持。
通过使用对称密钥加密算法（如DES、AES）或非对称密钥加密算法（如RSA、椭圆曲线加密），发送方可以将明文信息转换为密文，在传输过程中保护信息的机密性。
而接收方则使用相应的密钥对密文进行解密，恢复出原始明文。
这样的加密通信方式可以有效防止信息在传输过程中被窃听和篡改，提高了信息的安全性。
2. 认证与鉴别通信原理中的认证与鉴别技术是保证通信双方身份真实性的关键手段。
在信息传输中，通信双方需要相互确认对方的身份，确保所传送的信息只能被合法的接收方获取。
通信原理通过数字签名、数字证书和身份认证等手段，实现了身份的鉴别和认证。
发送方使用自己的私钥对信息进行签名，接收方通过验证发送方的数字签名和公钥，确认发送方的身份。
这样的认证与鉴别技术可以防止信息被冒充、篡改和伪造，确保通信的安全性和可靠性。
3. 防护与防火墙信息安全中的防护与防火墙技术是维护网络安全、防止攻击和入侵的重要手段。
通信原理中的路由、流量控制和数据包过滤等原理为防火墙技术提供了技术基础。
防火墙可以根据特定的安全策略和规则，对进出网络的数据包进行检查和过滤，阻止未授权的访问和恶意攻击，保护内部网络的安全。
通信原理中的路由技术则可以根据网络拓扑结构和状态信息，实现数据的有效传输和指定路径选择。
这样的防护与防火墙技术有效提升了网络系统的安全性和可靠性。
总结：通信原理在信息安全中的应用是多方面的，包括加密通信、认证与鉴别、防护与防火墙等方面。
通过利用通信原理中的技术手段，可以有效地保护信息的机密性、完整性和可用性，防止信息在传输过程中受到未授权的访问、篡改和破坏。
信息安全
的一种安全保护措施。用户和用户组被赋予 一定的权限。网络控制用户和用户组可以访 问哪些目录、子目录、文件和其他资源。可 以指定用户对这些文件、目录、设备能够执 行哪些操作。
3. 目录级安全控制
网络应允许控制用户对目录、文件、设备的
访问。用户在目录一级指定的权限对所有文 件和子目录有效，用户还可进一步指定对目 录下的子目录和文件的权限。对目录和文件 的访问权限一般有八种：系统管理员权限、 读权限、写权限、创建权限、删除权限、修 改权限、文件查找权限、访问控制权限。
网络允许在服务器控制台上执行一系列操作。
用户使用控制台可以装载和卸载模块，可以 安装和删除软件等操作。 网络服务器的安全控制包括可以设置口令锁 定服务器控制台，以防止非法用户修改、删 除重要信息或破坏数据；可以设定服务器登 录时间限制、非法访问者检测和关闭的时间 间隔。
防火墙技术
在计算机网络中，“防火墙”是指设置在可 信任的内部网和不可信任的公众访问网之间 的一道屏障，来保护计算机网络资源和用户 声誉，使一个网络不受另一个网络的攻击， 实质上是一种隔离技术。 防火墙是网络通信时的一种尺度，允许同意 的“人”和“数据”访问，同时把不同意的 “拒之门外”，这样能最大限度地防止黑客 的访问，阻止他们对网络进行一些非法的操 作。
第八章 信息安全
信息社会的到来，给全球带来了信息技术飞速发 展的契机；信息技术的应用，引起了人们生产方 式、生活方式和思想观念的巨大变化，极大地推 动了人类社会的发展和人类文明的进步，把人类 带入了崭新的时代。
然而，人们在享受网络信息所带来的巨大利益的
同时，也面临着信息安全的严峻考验。信息安全 已成为世界性的现实问题，信息安全与国家安全、 民族兴衰和战争胜负息息相关。没有信息安全， 就没有完全意义上的国家安全，也没有真正的政 治安全、军事安全和经济安全。