信息安全原理与技术ch07-网络安全协议
网络与内容安全007互联网安全协议.pptx
马占宇 信通院模式识别实验室
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第七章 互联网安全协议 1
1. 网络安全协议概述 2. IPSec协议 3. SSL和TLS协议
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系统的安全威胁
安全威胁 窃听 重传 伪造 篡改
拒绝服务攻击 行为否认 非授权访问 传播病毒
说明 攻击者获得敏感信息 攻击者实现获得信息，再发送给接收者 攻击者伪造信息发给接收者 攻击者修改信息，再发送给接收者 攻击者使系统响应变缓慢或瘫痪
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Internet层次结构
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Internet协议栈
• Internet Protocol: IPv4提供节点间可靠传输
– 除了IP,还有ICMP(Internet Control Message Protocol), IGMP(Internet Group Membership Protocol)
否认发生的行为 假冒、身份攻击、非法用户 通过网络传播计算机病毒
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目标 身份真实性 信息机密性 信息完整性 服务可用性
不可否认性 系统可控性 系统易用性 可审查性
网络安全的目标
内容 对通信实体的身份进行鉴别 机密信息不会泄漏给非授权的人 保证数据的一致性 保证合法用户对信息和资源的使用不会被 不正当的拒绝 责任机制，防止实体否认行为 控制使用资源的实体的使用方式 满足安全的前提下操作简单方便 对网络安全问题提供调查的依据和手段
• Internet protocol suite由2个不同的传输协议组成：
– Transmission Control Protocol (TCP) 在IP 之上提供传输可靠. – User Datagram Protocol (UDP) 组播传输、以及不在意可靠性的传输方式
网络安全原理与技术
网络安全原理与技术网络安全原理与技术是指针对网络系统的安全问题进行研究并采取相应的技术手段来保障网络的安全。
网络安全是信息安全的重要组成部分，包括网络系统的保密性、完整性和可用性等方面的保护。
网络安全的原理主要包括以下几个方面：1. 防范策略：通过制定一系列的安全策略和规范来降低网络系统受到攻击的风险。
比如，设置合理的网络访问控制机制、建立用户账户管理制度等。
2. 强化身份验证：通过采用密码、令牌等认证方式来确保网络用户的身份真实可信。
同时，还可以采用生物特征识别技术、多重身份验证等更高级的技术手段来提高身份认证的安全性。
3. 数据加密：通过采用加密算法对网络传输的数据进行加密处理，以防止攻击者获取敏感信息。
常见的加密方式包括对称加密和非对称加密等。
4. 安全管理：建立健全的安全管理体系，包括制定安全策略、进行安全培训、定期进行漏洞扫描和安全评估等，及时发现和修补网络系统的安全漏洞。
5. 安全监测：采用安全监测技术来监测网络系统的状态，识别和分析潜在的安全风险，及时发现和应对网络攻击。
6. 应急响应：制定应急响应机制，即在遭受网络攻击时能及时采取相应的应对措施，减少损失并恢复网络系统的正常运行。
7. 安全审计：进行网络系统的安全审计，对网络系统的安全性进行全面检查和评估，及时发现和解决安全问题。
针对以上的原理，网络安全技术主要包括以下几个方面：1. 防火墙技术：通过建立网络安全边界，对进出网络的流量进行监控和过滤，防止潜在的攻击。
2. 入侵检测技术：通过监测网络流量和主机行为来检测和识别恶意攻击和入侵行为，及时发现和阻止攻击。
3. 加密技术：通过采用加密算法对网络传输的数据进行加密处理，防止数据被窃取或篡改。
4. 虚拟专用网络（VPN）技术：通过利用加密隧道技术，在公共网络上建立起私有的、安全的网络环境，实现远程访问和数据传输的安全性。
5. 准入控制技术：通过对用户的访问进行身份认证和授权，确保只有合法的用户可以访问网络系统。
网络安全协议的工作原理与应用
网络安全协议的工作原理与应用协议书甲方：（公司名称）乙方：（公司名称）鉴于甲乙双方在网络安全领域拥有丰富的经验和资源，为了确保双方在网络安全方面的合作能够顺利进行，双方达成以下协议：第一条定义网络安全协议：指甲乙双方就网络安全保护的各种技术、措施及解决方案达成的共识，并在此基础上进行的安全合作行为。
第二条协议内容1. 甲方将根据乙方的需求提供网络安全解决方案，包括但不限于防火墙、入侵检测系统、反病毒软件等。
2. 乙方将根据甲方提供的网络安全解决方案做好系统的部署与管理，并及时报告任何异常情况。
3. 甲乙双方将共同制定信息安全政策、网络安全设备使用规范，明确各类网络用户的权限和责任。
4. 甲乙双方将定期进行网络安全风险评估与漏洞扫描，加强对系统的安全检测与监控。
5. 甲乙双方将共同组织网络安全培训与演练，提高员工的安全意识和应急响应能力。
6. 如因网络安全事件导致双方遭受损失，甲乙双方将共同承担相应的责任并协商解决。
第三条保密条款1. 甲乙双方在合作过程中所获取的对方机密信息，应予以妥善保管并严格保密，未经对方书面授权，不得向第三方透露。
2. 甲乙双方在合作过程中产生的相关文件、资料等，严禁擅自复制、传播或用于其他商业目的。
第四条合作责任1. 甲乙双方需要成立合作专班，负责协调双方的合作事宜。
2. 甲乙双方应确保合作期间相关技术人员的稳定性和专业性，如有变动应及时通知对方并提供合格的替补人员。
第五条合作期限本协议自双方签署之日起生效，有效期为两年。
双方可协商延长合作期限，并根据实际情况随时调整合同条款。
第六条违约责任1. 在合作期限内，如一方违反本协议中的任何条款，应承担相应的违约责任，并赔偿对方因此遭受的一切经济损失。
2. 在合作期限内，如因不可抗力等无法预见、不可避免的原因导致合作无法继续的，对方应及时书面通知对方，并经双方协商解决。
第七条争议解决甲乙双方如因履行本协议发生争议，应通过友好协商解决，若协商不成，可向双方所在地的人民法院提起诉讼。
网络信息安全的基本原理与概念
网络信息安全的基本原理与概念网络信息安全是指在网络环境中，对计算机系统、网络设备、网络通信进行保护，防止信息泄露、丢失、被篡改、被入侵等安全威胁的一系列技术和措施。
随着互联网的普及和发展，网络信息安全问题日益凸显，掌握网络信息安全的基本原理与概念对个人和组织来说至关重要。
一、网络信息安全的基本原理1. 保密性保密性是网络信息安全的基本原理之一，指的是确保信息只能被授权的人员或系统访问和使用，对未授权者进行信息屏蔽和保护。
在网络中，通过加密技术、身份验证和访问控制等手段来实现信息的保密性。
2. 完整性完整性是指网络信息在传输和存储过程中不被篡改或损坏的特性。
确保信息的无法被非法修改或损坏，保证信息的完整和准确性。
使用数字签名、数据校验和数据备份等技术来实现信息的完整性。
3. 可用性可用性是指保证网络系统能够正常运行和提供服务的特性。
网络系统必须具备高可用性，确保用户能随时访问和使用网络资源。
通过冗余设备、容灾备份和合理的网络设计来提高系统的可用性。
4. 不可抵赖性不可抵赖性是指确保信息通信过程中的各方不能否认自己的行为或信息的发送和接收。
使用数字签名、日志记录和审计技术来保证信息的可追溯和证明。
二、网络信息安全的概念1. 防火墙防火墙是指位于不同网络之间的一种网络安全设备，通过过滤和控制网络流量，实现对网络通信的监控、限制和保护。
防火墙可以阻止未经授权的外部访问，减少网络攻击的风险。
2. 加密技术加密技术是指将信息转换成一种特殊形式，使得未经授权的人无法读取和理解信息内容。
常见的加密技术包括对称加密和非对称加密，可以保护信息的保密性和完整性。
3. 访问控制访问控制是指通过对用户身份进行验证和授权，限制用户对资源的访问和使用权限。
通过访问控制机制，可以防止未授权的用户访问和操作系统和网络资源。
4. 弱口令检测与强密码策略弱口令检测与强密码策略是一种提高账号密码强度和防御账号被破解的措施。
通过弱口令检测，可以找出弱口令并提示用户修改密码。
CH7 网络安全
网络攻击都是针对这些缺陷进行的。
（3）操作系统的漏洞
操作系统的漏洞主要是指操作系统本身程序存在Bug和操作系统服
务程序的错误配置。
7.1.2 计算机网络面临的安全威胁
计算机网络面临的安全威胁主要分为以下三个方面：
（1）信息泄露
目的站
截获
被动攻击
源站
目的站
篡改
源站
目的站 源站
恶意
程序
主 动 攻 击
目的站
拒绝
服务
7.1.2 计算机网络面临的安全威胁
被动攻击
指攻击者从网络上窃听他人的通信内容。
通常把这类攻击成为截获。
在被动攻击中，攻击者只是观察和分析某一个协议数据单元 PDU，
以便了解所交换的数据的某种性质。但不干扰信息流。
氓软件等。
(3) 拒绝服务——指攻击者向互联网上的某个服务器不停地发送大
量分组，使该服务器无法提供正常服务，甚至完全瘫痪。
分布式拒绝服务 DDoS
若从互联网上的成百上千的网站集中攻击一个网站，则称为
分布式拒绝服务 DDoS (Distributed Denial of Service)。
有时也把这种攻击称为网络带宽攻击或连通性攻击。
7.1.3 网络安全的目标
对于主动攻击，可以采取适当措施加以检测。
对于被动攻击，通常却是检测不出来的。
根据这些特点，可得出计算机网络通信安全的目标：
(1) 防止析出报文内容和流量分析。
(2) 防止恶意程序。
信息安全原理与技术
信息安全原理与技术信息安全原理与技术一、概述信息安全是指保护信息及其基础设施免受未经授权的访问、使用、披露、破坏、修改或丢失的能力。
在现代社会中，信息已经成为了一种极其重要的资源，因此保护信息安全对于个人和企业来说都至关重要。
本文将对信息安全的原理和技术进行详细介绍。
二、加密技术1. 对称加密对称加密是指使用同一个密钥进行加密和解密的加密方式。
在这种方式下，发送方将明文通过同一个密钥进行加密后发送给接收方，接收方再使用同一个密钥进行解密。
常见的对称加密算法有DES、3DES和AES等。
2. 非对称加密非对称加密是指使用不同的公钥和私钥进行加解密的方式。
在这种方式下，发送方使用接收方提供的公钥进行加密，接收方再使用自己的私钥进行解密。
常见的非对称加密算法有RSA和ECC等。
3. 哈希算法哈希算法是将任意长度的消息压缩成固定长度（通常为128位或256位）摘要的算法。
哈希算法具有不可逆性和唯一性，即同样的输入必定得到同样的输出，但无法通过输出反推输入。
常见的哈希算法有MD5、SHA-1和SHA-256等。
三、数字证书数字证书是指由权威机构对公钥进行认证并签名后发布的一种电子凭证。
数字证书可以用于身份认证、数据完整性验证和加密通信等方面。
数字证书通常包括持有人信息、公钥信息和签名等内容。
四、网络安全1. 防火墙防火墙是一种网络安全设备，用于监控和控制进出网络的流量。
防火墙可以根据预设规则过滤流量，阻止未经授权的访问或攻击。
2. VPNVPN（Virtual Private Network）是指利用公共网络（如互联网）建立虚拟专用网络的技术。
VPN可以通过加密和隧道技术实现远程访问、数据传输和通信隐私保护等功能。
3. IDS/IPSIDS（Intrusion Detection System）和IPS（Intrusion PreventionSystem）是指入侵检测系统和入侵预防系统。
IDS/IPS可以对网络流量进行监测，及时发现并阻止入侵行为。
网络安全协议的防护原理
网络安全协议的防护原理随着互联网的快速发展，网络安全问题日益凸显，成为各行各业都需要面对的挑战。
为了保障数据的安全性，网络安全协议成为了防护的重要手段。
本文将介绍网络安全协议的防护原理，以及一些常见的网络安全协议。
一、网络安全协议的概念网络安全协议是为了保护网络通信中的数据安全而制定的一系列规范和标准。
它通过在网络通信的各个环节中加密、认证和授权，确保数据在传输过程中不被篡改、窃取或伪造。
网络安全协议在网络通信中起到了重要的保护作用。
二、网络安全协议的防护原理1. 加密加密是网络安全协议的基本原理之一。
通过使用加密算法，将明文数据转换为密文，防止未经授权的第三方获取和解读数据内容。
常用的加密算法包括DES、AES等。
加密算法的选择应根据数据的重要性和安全性需求来确定。
2. 认证认证是网络安全协议的核心原理之一。
通过认证机制可以验证通信双方的身份，防止冒充和伪造。
常见的认证方式包括密码认证、数字证书认证等。
密码认证是根据事先约定的口令进行验证，而数字证书认证则是使用数字证书来验证身份。
3. 授权授权是网络安全协议的又一重要原理。
通过授权机制，可以限制访问者对资源的权限和操作范围，确保数据在使用过程中不被滥用。
常见的授权方式包括访问控制列表（ACL）、角色-Based访问控制（RBAC）等。
4. 审计审计是网络安全协议防护的重要环节。
通过记录和监控网络通信的各个环节，可以实时追踪和分析安全事件，及时发现和处理安全漏洞。
审计可以通过日志系统、入侵检测系统等来实现。
三、常见的网络安全协议1. SSL/TLS协议SSL/TLS协议是应用层和传输层之间的安全协议，用于保护Web浏览器和服务器之间的通信。
它通过提供加密和身份认证，确保数据传输的安全性。
2. IPsec协议IPsec协议是为IP通信提供安全性的协议。
它通过使用加密和认证机制，对IP数据包进行保护，防止数据在传输过程中被篡改或窃取。
3. SSH协议SSH协议是一种安全的远程登录协议，用于在不安全的网络中建立安全的远程连接。
网络安全安全协议
网络安全安全协议网络安全协议是指为了保障网络信息安全而制定的一系列规定和约定。
它的主要目的是确保网络通信过程中的数据传输、存储和处理的安全性，防止网络被黑客入侵、数据被窃取、被篡改或被拒绝服务攻击。
首先，网络安全协议的基本原则是保密性、完整性和可用性。
保密性要求保护数据的隐私不被未授权者获取，完整性要求保证数据在传输过程中不被篡改或损坏，可用性要求确保网络服务持续可用，不受攻击干扰。
在网络安全协议中，最常用的安全保障机制之一是数据加密。
数据加密是将明文信息通过一定的算法转化为密文形式，使得第三方在未得到密钥的情况下无法解读出原始数据内容。
常见的加密算法包括对称加密算法和非对称加密算法。
对称加密算法是指使用同一个密钥进行加密和解密操作，速度快但密钥的安全性较低；非对称加密算法则需要使用一对密钥，公钥用于加密，私钥用于解密，安全性较高但速度较慢。
通过使用加密算法，可以保证数据在传输过程中的机密性和完整性。
除了加密机制，网络安全协议还常常采用身份认证机制。
身份认证机制用于验证用户的身份，确保只有合法的用户能够访问网络资源。
常见的身份认证方法包括口令认证、证书认证、双因素认证等。
口令认证是指用户通过输入正确的用户名和密码来验证自己的身份；证书认证则是通过使用数字证书来验证用户的身份；而双因素认证则是结合使用两种或多种不同的认证方式，如指纹识别、手机验证码等。
此外，网络安全协议还包括访问控制机制。
访问控制机制用于控制用户对网络资源的访问权限，以防止未经授权的用户获得资源的访问权。
访问控制的方式有多种，如基于角色的访问控制、基于策略的访问控制、访问控制列表等。
通过访问控制机制，可以确保网络资源的安全性。
最后，网络安全协议需要不断更新和改进。
随着黑客技术的不断发展，原本安全的网络协议可能也会被攻破，因此需要及时修复漏洞和改进协议。
为了保障网络安全，各个组织和个人也需要提高对网络安全的意识和知识，定期更新密码、备份数据、加强网络监控等。
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A
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B (4) B A：{Nb}Kab (5) A B：{Nb-1}Kab
图7.1 Needham-Schroeder认证过程
之用间于的A其、共中B享，双密K方a钥s是认。A证K与之abS后之是的间认加的证密共服通享务讯密器，钥临称，时为K生b会成s是话的B密与密钥S钥。， Na和Nb分别是A和B生成的随机量(nonce)。
其中T表示时间戳。T记录了认证服务器S发送 消息(2)时的时间，A、B根据时间戳验证消息的“新 鲜性”，从而避免了重放攻击。
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7.1.2 Otway-Rees协议
1
A
S
2
B
3
4
图7.2 Otway-Rees认证过程
• 标号1表示A产生一消息，包括用和S共享的密 钥Kas加密的一个索引号R、A的名字、B的名字 和一随机数Ra。
信息安全原理与技术
第2版 郭亚军 宋建华 李莉 董慧慧
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Ch7-网络安全协议
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第7章 网络安全协议
• 主要知识点： --简单的安全认证协议 -- Kerberos协议 -- SSL协议 -- IPSec协议 -- PGP
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Ch7-网络安全协议
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网络安全协议
按照其完成的功能可以分为:
PGP(电子邮件安全协议)
S/MIME(电子邮件安全协议)
MOSS(电子邮件安全协议)
PEM(电子邮件安全协议)
SSH（远程登录安全协议）
Kerberos(网络认证协议)等。
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7.1简单的安全认证协议
• Needham-Schroeder 认证协议 是最为著名的早期的认证协议，许多广泛使
• 标号4表示B把用A的密钥加密的消息连同索 引号R一起传给A。
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7.2 Kerberos协议
在一个开放的分布式网络环境中，用户通过工作 站访问服务器上提供的服务时， • 一方面，工作站无法可信地向网络服务证实用户的 身份，可能存在着以下三种威胁：
①用户可能访问某个特定工作站，并假装成另一 个用户在操作工作站。
用的认证协议都是以Needham-Schroeder协议为基 础而设计的。
• Otway-Rees协议 Otway-Rees协议的主要功能是完成身份的双
向认证，使用对称密码。
1 Needham-Schroeder 认证协议
Needham--Schroder协议的目的是使得 通讯双方能够互相证实对方的身份并且为后 续的加密通讯建立一个会话密钥(session key)。
②用户可能会更改工作站的网络地址，使从这个 已更改的工作站上发出的请求看似来自伪装的工作 站。
③用户可能窃听他人的报文交换过程，并使用重 放攻击来获得对一个服务器的访问权或中断服务器 的运行。
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• 另一方面，在开放的网络环境中，客户也必须 防止来自服务端的欺骗。 以自动取款机ATM为例，如果存在欺骗，那 么客户将泄漏自己的帐户信息。 如何使用一个集中的认证服务器，提供用 户对服务器的认证以及服务器对用户的认证， 这就是Kerberos要解决的问题。
• 标号2表示B用A消息中的加密部分构造一条新消 息。包括用和S共享的密钥Kbs加密的一个索引 号R、A的名字、B的名字和一新随机数Rb。
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• 标号3表示S检查两个加密部分中的索引号R 是否相同，如果相同，就认为从B来的消息 是有效的。S产生一个会话密钥Ks用Kb和Ka 分别加密后传送给B，每条消息都包含S接 收到的随机数。
协议涉及三个主体：A和B，以及A，B信 赖的可信第三方，也叫认证服务器 (authentication server)S。
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Needham和Schroeder于1978年提出的基于共享密 钥体系的协议过程：
(1) A S：A,B,Na
S 1
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(2)S A：{Na, B,Kab,{Kab, A}Kbs}Kas (3) A B：{Kab,A}Kbs
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Needhaul-Scllroeder共享密钥协议的漏洞
假定有攻击者H记录下A与B之间执行NeedhamSchroeder 共享密钥协议的一轮消息，并且进而破获了 其会话密钥Kab （如经过蛮力攻击等），攻击者可以 在第3步冒充A利用旧的会话密钥欺骗B。在这个攻击 中，攻击者H首先向B发送一个他记录的从A发出的旧 消息，此消息用于向B表明是A在与B通讯并且Kab是 会话密钥。B无法知道这是不是一个A发送的正常通讯 请求，也不记得他过去曾经用过Kab作为会话密钥。 遵循协议，B将向A发送一个加密的新随机量作为挑战。 H截获之，并用Kab 解密得到此随机量，然后向B返回 一个响应消息，使得B相信他正在用会话密钥 Kab与A 通讯，而实际上A根本没有参加这一轮协议的运行。 除非B记住所有以前使用的与A通信的会话密钥，否则 B无法判断这是一个重放攻击，攻击者由此可以随意 冒充A与B进行通讯了!
用的安全协议。该类协议首先对通信实体的身份 进行认证，如果认证成功，进一步进行密钥交换， 以建立通信中的工作密钥，也叫密钥确认协议。
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常见的网络安全协议
• 网络层的安全协议：IPSec
• 传输层的安全协议：SSL/TLS
• 应用层的安全协议：
SHTTP（Web安全协议）
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Denning协议使用时间戳修正了这个漏洞，改 进的协议如下：
(1) A S：A,B
(2) S A,T}Kbs}Kas
A：{B,
(3) A B：{Kab,A,T}Kbs
(4) B A：{Nb}Kab
(5) A B：{Nb-1}Kab
Kab,T,{Kab,
（1）密钥交换协议 :一般情况下是在参与协议的两
个或者多个实体之间建立共享的秘密，通常用于 建立在一次通信中所使用的会话密钥。
（2）认证协议:认证协议中包括实体认证（身份认 证）协议、消息认证协议、数据源认证和数据目
的认证协议等，用来防止假冒、篡改、否认等攻 击。
（3）认证和密钥交换协议 ：这类协议将认证和密 钥交换协议结合在一起，是网络通信中最普遍应