90284-信息安全技术-第18章 入侵容忍技术
一种入侵容忍的资料库
一种入侵容忍的资料库
刘海蛟;荆继武;林璟锵;杜皎
【期刊名称】《中国科学院研究生院学报》
【年(卷),期】2006(023)001
【摘要】ARECA的设计保护了CA私钥的保密性,使ARECA能实时在线地为用户签发证书或撤销证书;但作为安全的在线CA,分发证书的资料库的安全也是关键问题.ARECA的资料库是入侵容忍的,通过将复制的服务器组织成分发屏蔽失效法定数目团体系统,能屏蔽良性失效或者被攻击者控制的服务器的行为,为用户提供正确的证书和证书撤销列表查询服务.异步通信条件下,n＞3f个服务器组成的资料库能够容忍至多f个服务器同时失效.
【总页数】6页(P46-51)
【作者】刘海蛟;荆继武;林璟锵;杜皎
【作者单位】信息安全国家重点实验室(中国科学院研究生院),北京,100049;信息安全国家重点实验室(中国科学院研究生院),北京,100049;信息安全国家重点实验室(中国科学院研究生院),北京,100049;信息安全国家重点实验室(中国科学院研究生院),北京,100049
【正文语种】中文
【中图分类】TP393.08
【相关文献】
1.一种基于性能反馈的入侵容忍路由协议 [J], 高惠燕
2.VFRS:一种面向虚拟计算环境的入侵容忍方法 [J], 赵峰;金海;金莉;袁平鹏
3.一种基于入侵容忍的可生存系统设计方案 [J], 鲁懿文;张桂戌
4.一种基于入侵容忍技术的Web服务器系统设计 [J], 龚榆桐
5.一种具有自律特征的入侵容忍系统模型 [J], 刘彬;吴庆涛;郑瑞娟
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信息安全技术教材
第十二页，共51页。
密码学的发展(fāzhǎn)历史
密码学的历史
1949年之前：密码学由艺术方式走向逻辑-机械密码。
1949～1975年：
标志：Shannon发表“Communication Theory of Secrecy System”密码学进入了科学的轨道
主要技术：单密钥的对称密钥加密算法(suàn fǎ)
非对称密码体制（公钥密码体制）
根据明文和密文的处理方式分类
分组密码体制（Block Cipher）
序列密码体制（Stream Cipher）
根据加密算法是否变化分类
固定算法密码体制
变化算法密码体制
第二十一页，共51页。
密码(mì mǎ)系统的分类
对称密码(mì mǎ)体制（秘密钥密码(mì mǎ)体制）
第二十三页，共51页。
加密机制 原理
算法 密钥配送
密钥数 安全确认 加密速度
DES
RSA
加密钥=解密钥 （秘密）
加密钥 解密钥 （公开） （秘密）
公开
公开
必要
不必要
必须为通信对象数 自己用的一个即可
比较困难
容易
可达100MB/S
可达10KB/S
第二十四页，共51页。
密码系统(xìtǒng)的分类
第二十五页，共51页。
密码系统(xìtǒng)的分类
序列密码体制（Stream Cipher） 将明文和密钥都划分(huà fēn)为位(bit)
或字符的序列，并且对明文序列中的每一位 或字符都用密钥序列中对应的分量来加密。 M=(M1, M2,… ,Mn) Ke=(ke1, ke2,…,ken) C=(C1, C2,…,Cn) 其中Ci=E(mi,kei) ，i=1,2,…,n。
信息安全技术网络入侵防御产品技术规范
信息安全技术网络入侵防御产品技术规范摘要：网络入侵是信息安全领域中一种常见的威胁，对个人和组织的运营造成了严重的风险。
为了有效防御网络入侵，研究者和厂商广泛探索并开发了各种网络入侵防御产品。
然而，由于缺乏一致的技术标准和规范，这些产品在功能和性能上存在差异，并难以互相兼容和集成。
因此，制定一套统一的网络入侵防御产品技术规范变得尤为重要。
随着技术的不断进步和网络威胁的不断演变，未来的网络入侵防御产品技术规范还需要不断更新和完善。
这包括与新型威胁应对相关的技术要求、开放式标准和接口设计、智能化和自学习能力等方面。
基于此，本篇文章对信息安全技术网络入侵防御产品技术规范进行研究，以供参考。
关键词：信息安全技术；网络入侵；防御产品；技术规范引言网络入侵是指未经授权的用户或恶意攻击者未经许可进入目标计算机系统或网络，并获取、修改、破坏或窥视其中的敏感信息的行为。
随着互联网的快速发展和普及，网络入侵事件也日益增多，并给个人、组织和社会带来了巨大的损失和风险。
为了应对这一威胁，许多公司和组织投入大量资源来研发和采购网络入侵防御产品。
然而，当前网络入侵防御产品市场上存在着诸多问题,为了解决以上问题并提升网络入侵防御产品的质量和效果，制定一套统一的网络入侵防御产品技术规范势在必行。
通过不断推动规范的发展，可以提高网络入侵防御产品的质量和效果，更好地保护个人和组织的信息安全。
1网络入侵防御的概念和原理网络入侵是指未经授权的用户或攻击者进入目标计算机系统或网络，并获取、修改、破坏或窥视其中的敏感信息的行为。
网络入侵防御旨在通过采用不同的技术和策略来保护计算机系统和网络免受入侵的威胁。
网络入侵防御的概念和原理可以分为以下几个方面：（1）边界防御。
网络边界防御是将外部网络和内部网络隔离，并建立安全设备，如防火墙，来监控和过滤进出网络的流量。
通过限制对网络的访问，边界防御可以减少恶意流量和攻击的风险。
（2）入侵检测与阻断（IDS/IPS）。
第十章 入侵容忍与数据库的可生存性
10.1 入侵的原因
将系统漏洞和外部攻击称为故障(fault),则一个 系统被成功入侵时,通常出现这样的事件序列: 故障(fault)一错误(error)一失效(failure).下图是 一个AVI失效模型。
三峡大学计算机与信息学院
数据库安全
2013年10月
三峡大学计算机与信息学院 数据库安全 2013年10月
10.4 实现入侵容忍的通用技术
系统自适应技术：
由于影响入侵容忍数据库系统的因素很多,所以即使 相同的入侵容忍手段,在不同的系统状态下得到的效 果也会有很大的差异，可以通过采取自适应技术增强 系统的工作效果。在数据库入侵容忍系统的设计方案 中,可以综合应用以上自适应技术,但必须注意以下两 个方面:一是系统的自适应方案是不可预见的,否则将 会被攻击;二是自适应方案要有弹性,防止短暂的行为 导致系统调整工作状态,以致造成系统状态的不稳定， 实时的或者无级的自适应是非常困难的
三峡大学计算机与信息学院 数据库安全 2013年10月
10.2 入侵容忍研究的分类
10.2.3 服务的模式 主从（Primary-Backup）模式 全激活（Active）模式
10.2.4 实现的方法 抗攻击设计 入侵响应
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数据库安全
2013年10月
10.3 入侵容忍的实现机制
三峡大学计算机与信息学院
数据库安全
2013年10月
10.4 实现入侵容忍的通用技术
1.代理(proxy) 代理是系统的入口,代理客户的请求,是系统防御的第 一道防线,主要功能是:代理客户请求;流量(负载)平衡; 客户合法性测试;基于签名的测试等,由于Proxy是系统 的入口,所以其性能是系统性能瓶颈的一个重要因素" 代理很容易成为被攻击的目标,所以实现时应采用多 Proxy设计.
《信息安全技术》课件第12章
2. 单宿主堡垒主机是有一块网卡的防火墙设备。单宿主堡 垒主机通常用于应用级网关防火墙。外部路由器配置把所有 进来的数据发送到堡垒主机上，并且所有内部客户端配置成 所有出去的数据都发送到这台堡垒主机上，然后堡垒主机以 安全方针作为依据检验这些数据。 单宿主堡垒主机防火墙结构如图12-1-3所示。
图 12-1-3 单宿主堡垒主机防火墙结构
12.1.4
成功创建防火墙系统一般需要6步: 制定安全策略、搭建 安全体系结构、制定规则次序、落实规则集、注意更换控制
建立一个可靠的规则集对于实现一个成功的、安全的防 火墙来说是非常关键的一步。如果用户的防火墙规则集配置 错误，那么再好的防火墙也只是摆设。在安全审计中，经常 能看到一个巨资购入的防火墙因某个规则配置错误而将机构
应用代理型防火墙的最突出的优点就是安全。由于它工 作于最高层，因此它可以对网络中任何一层数据通信进行筛 选保护，而不是像包过滤那样，只是对网络层的数据进行过 滤。
另外，应用代理型防火墙采取的是一种代理机制，它可 以为每一种应用服务建立一个专门的代理，所以内、外部网 络之间的通信不是直接的，而都需先经过代理服务器审核， 审核通过后再由代理服务器代为连接，根本没有给内、外部 网络计算机任何直接会话的机会，从而避免了入侵者使用 数据驱动类型的攻击方式入侵内部网。
3. 双宿主堡垒主机结构是由围绕着至少具有两块网卡的双 宿主主机而构成的。双宿主主机内、外部网络均可与双宿主 主机实施通信，但内、外部网络之间不可直接通信，内、外 部网络之间的数据流被双宿主主机完全切断。 双宿主堡垒主 机防火墙结构如图12-1-4
图 12-1-4 双宿主堡垒主机防火墙结构
双宿主主机可以通过代理或让用户直接注册到其上来提 供很高程度的网络控制。它采用主机取代路由器执行安全控 制功能，故类似于包过滤防火墙。双宿主主机即一台配有多 个网络接口的主机，它可以用来在内部网络和外部网络之间 进行寻址。当一个黑客想要访问用户内部设备时，他(她)必 须先要攻破双宿主堡垒主机，此时用户会有足够的时间阻止
网络安全中的入侵容忍技术研究
网络安全中的入侵容忍技术研究在当今数字化的时代，网络安全已成为至关重要的议题。
随着网络攻击手段的日益复杂和多样化，传统的安全防护措施如防火墙、入侵检测系统等已经难以完全保障网络系统的安全。
在这种背景下，入侵容忍技术作为一种新兴的网络安全策略，逐渐引起了人们的关注。
入侵容忍技术的概念，简单来说，就是指在网络系统遭受入侵或攻击的情况下，仍然能够保持一定程度的服务连续性和数据完整性，并能够在适当的时候对攻击进行响应和恢复。
它并非试图完全阻止所有的入侵行为，而是假定入侵是不可避免的，重点在于如何在入侵发生后降低损失、维持关键功能。
为了更好地理解入侵容忍技术，我们先来看看网络攻击的常见形式和特点。
网络攻击可以分为多种类型，如病毒、蠕虫、木马、拒绝服务攻击、SQL 注入攻击、跨站脚本攻击等。
这些攻击手段不断进化，变得更加隐蔽和难以检测。
攻击者的动机也各不相同，有的是为了获取经济利益，有的是出于政治目的，还有的仅仅是为了展示技术能力或进行恶意破坏。
传统的网络安全防护措施往往存在一些局限性。
例如，防火墙只能根据预先设定的规则来阻止网络流量，对于一些复杂的、伪装良好的攻击可能无法有效识别；入侵检测系统虽然能够检测到一些入侵行为，但可能存在误报和漏报的情况；加密技术虽然可以保护数据的机密性，但并不能防止数据被篡改或删除。
此外，这些防护措施通常是在攻击发生之前进行预防，如果攻击成功突破了这些防线，系统往往会陷入被动局面。
相比之下，入侵容忍技术具有独特的优势。
它能够在系统遭受攻击的情况下，通过冗余、多样性、故障隔离等手段，确保系统的关键功能不受影响。
例如，通过冗余技术，可以在系统中设置多个相同功能的组件，当其中一个组件被攻击破坏时，其他组件能够接替其工作，保证服务的连续性。
多样性则是指采用不同的硬件、软件和配置来实现相同的功能，这样可以降低攻击者利用系统漏洞的可能性。
故障隔离技术可以将受到攻击的部分与系统的其他部分隔离开来，防止攻击的扩散。
软考-信息安全工程师学习笔记70——入侵容忍及系统生存技术应用
软考-信息安全工程师学习笔记70——入侵容忍及系统生存技术应用入侵容忍及系统生存技术是网络安全防御思想的重大变化，其技术目标是实现网络安全弹性，确保网络信息系统具有容侵能力、可恢复能力，保护业务持续运营人侵容忍及系统生存技术原理入侵容忍及系统生存技术的思想是假定在遭受入侵的情况下，保障网络信息系统仍能按用户要求完成任务。
生存性 3R 方法，该方法首先将系统划分成不可攻破的安全核和可恢复部分；然后对一定的攻击模式，给出和应的3R 策略：抵抗（Resistance）、识别(Recognition）和恢复（Recovery)，并将系统分为正常服务模式和被黑客利用的入侵模式，给出系统需要重点保护的基本功能服务和关键信息，针对两种模式分析系统的 3R 策略，找出其弱点并改进；最后，根据使用和入侵模式的变化重复以上的过程。
3R 方法假定基本服务不可攻破，入侵模式是有限集，维持攻防的动态平衡是生存性的前提入侵容忍及系统生存技术主要有分布式共识、主动恢复、门限密码、多样性设计等。
分布式共识避免单一缺陷主动恢复则通过自我清除技术，周期性让系统迁移转变到可信的状态，破坏攻击链条；门限密码则可以用于保护秘密，门限密码算法通常用（n，k）形式表示，n 表示参与者的个数，k 表示门限值（也称为阈值），表示获取秘密最少需要的参与者个数；多样性设计可以避免通用模式的失效，如操作系绕的多样性可增强抗网络蠕虫攻击能力。
入侵容忍及系统生存技应用1．弹性 CA 系统CA 私钥是 PKI 系统的安全基础，一旦 CA 私钥泄露，数字证书将无法得到信任。
为保护CA 私钥的安全性，研究人员提出弹性CA 系统，容忍一台服务器或多台设备遭受入侵时，PKI系统仍然能够正常运行。
其主要技术方法是采用门限密码的技术。
通过将私钥d 分解成若干个数的和，即 d =d1+d2+dt，再将 di 分到第 i 个服务器中去，当需要签名时，客户机将需要的签名信息 Hash 结果 M 发送到这 t 个服务器中，各服务器将计算结果送回客户机，客户机再计算。
信息安全技术(知识点)
信息安全技术（知识点）信息安全技术是现代社会中的一项重要技术，在信息化时代中，保护个人、企业和国家的信息安全越来越重要。
本文将介绍一些关于信息安全技术的知识点，帮助读者了解和应用这些技术以保护自己的信息安全。
一、加密技术加密技术是信息安全的重要组成部分，它能够将敏感信息转化为不可读的密文，只有掌握相应密钥的人才能解密获取明文信息。
常见的加密技术有对称加密和非对称加密。
1. 对称加密对称加密使用同一个密钥来进行加密和解密操作。
发送方使用密钥将明文信息加密，并将密文发送给接收方，接收方再使用相同的密钥进行解密。
常见的对称加密算法有DES、AES等。
2. 非对称加密非对称加密使用一对密钥，即公钥和私钥。
发送方使用接收方的公钥对信息进行加密，接收方收到密文后再使用自己的私钥进行解密。
非对称加密技术可以更好地保证信息传输的安全性，常见的非对称加密算法有RSA、DSA等。
二、防火墙技术防火墙是网络安全的重要防线，在网络中起到监控和管理流量的作用，防止未经授权的访问和攻击。
防火墙技术主要包括包过滤式防火墙和应用层网关。
1. 包过滤式防火墙包过滤式防火墙根据预先设定的规则对网络数据包进行过滤和验证。
它可以根据源地址、目标地址、端口号等信息进行判断，只允许符合规则的数据包通过，阻止不符合规则的数据包进入网络。
这种防火墙技术适用于对网络数据包的基本检查。
2. 应用层网关应用层网关在网络层次结构中位于网络边界处，可以检测和过滤应用层数据。
它能够深入应用层协议进行检查，对网络请求进行验证，提供更高级的安全功能。
应用层网关可以防止恶意代码、入侵攻击等威胁。
三、入侵检测系统入侵检测系统是一种用于检测和防止网络攻击的技术。
它通过分析网络流量和系统日志等信息，识别潜在的入侵行为，并采取相应的措施来保护网络安全。
常见的入侵检测系统有基于签名的入侵检测和基于行为的入侵检测。
1. 基于签名的入侵检测基于签名的入侵检测通过事先定义的特征库来识别已知的入侵行为。
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第第1188章章 入入侵侵容容忍忍技技术术
¾ 入侵容忍思想：允许系统存在一定程度安全漏 洞，并假设一些攻击能够成功。保持系统幸存性 和弹性(自动恢复)的能力，从而能够以可测的概 率保证系统的安全和可操作性。 ¾ 1985年由J．Fraga和D．Powell提出， Deswarte、Blain和Fabre在1991年开发了一个具有 入侵容忍功能的分布式计算系统 ¾ 美国国防高级研究项目署(DARPA)：The 3 Generation Security(3GS)
电子技术学院信息安全技术教研室 -4-
第第1188章章 入入侵侵容容忍忍技技术术
AVI混合故障模型(Attack，Vulnerability， Intrusion composite fault model)
电子技术学院信息安全技术教研室 -5-
第第1188章章 入入侵侵容容忍忍技技术术
阻止系统失效的AVI故障模型
第第1188章章 入入侵侵容容忍忍技技术术
¾ 入侵容忍主要相关机制
• 安全通信机制 • 入侵检测机制 • 入侵遏制机制 • 错误处理机制
• 错误检测：限制错误的进一 步传播；触发错误恢复机制； 触发故障处理机制，以阻止错 误的发生
• 错误恢复：前向恢复 (Forward recovery)、后向恢复 (Backward recovery)、错误屏 蔽(Error masking)
电子技术学院信息安全技术教研室 -3-
18.2 系统故障模型
第第1188章章 入入侵侵容容忍忍技技术术
¾ 系统或系统组件被成功入侵的原因 • 安全漏洞：内部原因 • 攻击者的攻击：外部原因
故障
¾ 成功入侵后果：系统状态错误(error)，系统失 效(failure)。
¾ 故障(fault)Æ错误(error)Æ失效(failure)
电子技术学院信息安全技术教研室 -8-
18.4 入侵容忍的应用
第第1188章章 入入侵侵容容忍忍技技术术
¾ 入侵容忍旨在维持关键信息和服务的完整 性、机密性和可用性，并以一种及时的方式恢 复被入侵的信息或服务；
¾ 入侵容忍不是检测和阻止入侵；
电子技术学院信息安全技术教研室 -9-
第第1188章章 入入侵侵容容忍忍技技术术
¾ 入侵容忍主要以入侵产生的结果作为出发 点，重视检查当前系统是否偏离了预期，而不 是建立在识别具体攻击的基础上； ¾ 入侵容忍适用于安全漏洞未知和新攻击存在 的场合。
电子技术学院信息安全技术教研室 -10-
第18章 入侵容忍技术
第第1188章章 入入侵侵容容忍忍技技术术
18.1 概况
¾ 第一代安全：密码学、可信的计算基础、认 证、访问控制；Æ 抵御攻击 ¾ 第二代安全：边界控制器(如防火墙、入侵检测 系统IDS、公钥基础设施）Æ 弥补漏洞。
¾ (1)阻止攻击的发生；(2)不断解决系统存在的 安全漏洞。
电子技术学院信息安全技术教研室 -6-
18.3 入忍技技术术
¾ 入侵容忍本质：使系统具备幸存性和弹性
¾ 入侵容忍应达到的目标 • 能够评估攻击造成的破坏 • 在遭受到攻击后，能够维护和恢复关键数据、 关键服务或完全服务
电子技术学院信息安全技术教研室 -7-