计算机网络安全第四章电子邮件安全
计算机网络安全电子教案(新版)第四章
第一节
一、数据加密技术 数据加密:就是将被传输的数据转换成表面上杂乱无章的数 据，只有合法的接收者才能恢复数据的本来面目，而对于 非法窃取者来说，转换后的数据是读不懂的毫无意义的数 据。我们把没有加密的原始数据称为明文，将加密以后的 数据称为密文，把明文变换成密文的过程叫加密，而把密 文还原成明文的过程叫解密。
中国金融认证中心（CFCA）
RA系统：直接 面向用户，负 责用户身份申 请审核，并向 CA申请为用户 转发证书；一 般设置在商业 银行的总行、 证券公司、保 险公司总部
数字证书包含一下内容：
（l）申请者的信息 ①版本信息 用来与X.509的将来版本兼容； ②证书序列号 每一个由CA发行的证书必须有一个惟一的序列号； ③CA所使用的签名算法； ④发行证书 CA的名称； ⑤证书的有效期限； ⑥证书主题名称； ⑦被证明的公钥信息 包括公钥算法和公钥的位字符串表示； ⑧额外信息的特别扩展 （2）身份验证机构的信息
欢天喜地再牵手， 迎来和平弃干戈。 连接两岸丰功业， 战胜台独全民乐！
传统的藏头诗实为一种对称加密。
1.对称密钥密码体系
明文 密文 明文
发送
接收
加密方式的特点： （l）对称密钥密码体系的安全性 （2）对称加密方式的速度 （3）对称加密方式中密钥的分发与管理 （4）常见的对称加密算法
2.非对称密钥密码体系 非对称密钥密码体系又叫公钥密码体系，非对称加密使用两 个密钥：一个公共密钥PK和一个私有密钥SK，如图所示 （l）非对密钥密码体系的安全性 （2）非对称加密方式的速度 （3）非对称加密方式中密钥的分发与管理 （4）常见的非对称加密算法(RSA)
2．应用代理防火墙 应用代理防火墙能够将所有跨越防火墙的网络通信链 路分为两段，使得网络内部的客户不直接与外部的服 务器通信。防火墙内外计算机系统间应用层的连接由 两个代理服务器之间的连接来实现。 优点：外部计算机的网络链路只能到达代理服务器， 从而起到隔离防火墙内外计算机系统的作用 缺点：是执行速度慢，操作系统容易遭到攻击。
计算机网络安全-4
加密算法和解密算法、密钥
对明文进行加密时采用的一组规则称为 加密算法。 加密算法。 对密文解密时采用的一组规则称为解密 对密文解密时采用的一组规则称为解密 算法。 算法。 加密算法和解密算法通常都是在一组密 钥控制下进行的，分别称为加密密钥 加密密钥和 钥控制下进行的，分别称为加密密钥和 解密密钥。 解密密钥。 保密性是基于密钥而不是基于算法的。 保密性是基于密钥而不是基于算法的。
转轮密码机ENIGMA， 转轮密码机ENIGMA，由 ENIGMA Scherbius于 Arthur Scherbius于 1919年发明 年发明， 1919年发明，面板前有 灯泡和插接板； 灯泡和插接板；4轮 ENIGMA在1944年装备德 ENIGMA在1944年装备德 国海军， 国海军，似乎英国从 1942年 月到12 12月都没 1942年2月到12月都没 能解读德国潜艇的信号。 能解读德国潜艇的信号。
历史上的密码设备
Phaistos圆盘，一种直径约为160mm的Cretan160mm Phaistos圆盘，一种直径约为160mm的Cretan圆盘 Mnoan粘土圆盘 始于公元前17世纪。 粘土圆盘， 17世纪 Mnoan粘土圆盘，始于公元前17世纪。表面有明 显字间空格的字母，至今还没有破解。 显字间空格的字母，至今还没有破解。
计算机网络安全技术与实训第4章
第4章数据加密技术[学习目标]1. 理解数据加密技术2. 会使用文档加密和磁盘加密实例3. 学会使用加密工具软件4. 掌握证书制作与CA系统的配置5. 了解VPN技术本章要点●传统工艺加密方法●DES加密算法和RSA加密算法●计算机网络的加密技术●几个简单加密软件的使用●数字签名的实现方法●CA认证和认证产品●鉴别技术与方法●个人数字凭证的申请、颁发和使用4.1 文档加密实例4.1.1 文件加密实例Windows 2000 支持两种数据保护方式：存储数据的保护和网络数据的保护。
1．存储数据的保护方法有：文件加密系统(EFS) ；数字签名。
2．网络数据的保护方法有：网际协议安全；路由和远程访问；代理服务器。
文件加密与数字签名技术，它是为提高信息系统及数据的安全性和保密性, 防止秘密数据被外部窃取、侦听或破坏所采用的主要技术手段之一。
随着信息技术的发展, 网络安全与信息保密日益引起人们的关注。
目前各国除了从法律上、管理上加强数据的安全保护外, 从技术上分别在软件和硬件两方面采取措施, 推动着数据加密技术和物理防范技术的不断发展。
按作用不同, 文件加密和数字签名技术主要分为数据传输、数据存储、数据完整性的鉴别以及密钥管理技术四种。
Windows2000 强大的加密系统能够给磁盘、文件夹、文件加上一层安全保护。
这样可以防止别人把你的硬盘挂到别的机器上读出里面的数据。
如果硬盘上有一个文件需要加密，则在我的电脑窗口中选中该文件的图标按鼠标右键在快捷菜单上选择属性命令，打开该文件的属性对话框。
如图4.1 所示。
图4.1 打开文件的属性对话框图4.2 打开高级属性对话框图4.3 打开详细信息可以看到用户信息在要加密的文件的属性对话框中选择高级按钮，打开高级属性对话框。
如图4.2 所示。
选中“加密内容以便保护数据”左边的选框，确定即可。
注意，文件系统应该是NTFS。
Windows 的NTFS压缩和加密是不能同时选中的。
网络安全简答题答案
1.什么是主动攻击？什么是被动攻击?答：主动攻击：攻击者伪装、重放、篡改信息流, 甚至造成DoS攻击, 试图改写或者添加数据流, 改变系统资源或影响系统操作。
被动攻击：攻击者只是观察和分析观察和分析某个协议数据单元, 试图窃听或监听数据流, 而不篡改信息资源。
2、电子邮件存在哪些安全性问题？答: 电子邮件安全问题如下:（1）垃圾邮件包括广告邮件、骚扰邮件、连锁邮件、反动邮件等。
垃圾邮件会增加网络负荷, 影响网络传输速度, 占用邮件服务器的空间。
（2）诈骗邮件通常指那些带有恶意的欺诈性邮件。
利用电子邮件的快速、便宜, 发信人能迅速让大量受害者上当。
（3）邮件炸弹指在短时间内向同一信箱发送大量电子邮件的行为, 信箱不能承受时就会崩溃。
（4）通过电子邮件传播的病毒通常用VBScript编写, 且大多数采用附件的形式夹带在电子邮件中。
当收信人打开附件后, 病毒会查询他的通讯簿, 给其上所有或部分人发信, 并将自身放入附件中, 以此方式继续传播扩散。
（1）3.简述包过滤防火墙的过滤原理是什么？（2）答：包过滤防火墙也称分组过滤路由器, 又叫网络层防火墙, 它一般是通过检查单个包的地址、协议、端口等信息来决定是否允许此数据包通过, 有静态和动态两种过滤方式。
这种防火墙可以提供内部信息以说明所通过的连接状态和一些数据流的内容, 把判断的信息同规则表进行比较, 在规则表中定义了各种规则来表明是否同意或拒绝包的通过。
包过滤防火墙检查每一条规则直至发现包中的信息与某规则相符。
如果没有一条规则能符合, 防火墙就会使用默认规则执行丢弃该数据包操作。
在制定数据包过滤规则时, 数据包是双向的。
（3）4.答: 数字签名通过如下的流程进行:（4）采用散列算法对原始报文进行运算, 得到一个固定长度的数字串, 称为报文摘要（Message Digest）,不同的报文所得到的报文摘要各异, 但对相同的报文它的报文摘要却是惟一的。
在数学上保证, 只要改动报文中任何一位, 重新计算出的报文摘要值就会与原先的值不相符, 这样就保证了报文的不可更改（5）发送方用目己的私有密钥对摘要进行加密来形成数字签名。
第四章(计算机网络与因特网)测验及答案
第四章测验一、判断1. 网络中的计算机可能利用微波传输数据，它比利用光缆传输数据的效率高。
( F )2. 异步转移模式ATM使多种媒体的信息数据可以同时在ATM信道中传输。
( )3. Internet提供了电子购物服务，因此网络能传递物品。
( )4. B-ISDN是一种通信网络，数据在其上是模拟信号传输。
( )5. ADSL是一种网络联结方式，数据在电话线上是模拟信号传输。
( )6. Internet网由主干网、地区网和校园网（或部门网）三级组成。
( )7. Inertnet网中计算机的IP地址就是它的主机名。
( )8. 计算机网络是在通信协议控制下实现的计算机互联。
( )9. 建立计算机网络的最主要目的是实现资源共享。
( )10. E-mail帐号能在任意的地点，任意的机器上使用（只要它接入Internet）。
( )11. 工作站本身所具有的硬盘、光盘、程序、数据、打印机等都是该用户的本地资源，网络上其他工作站和服务器的资源称为网络资源。
( )12. 蓝牙（IEE802.15）是一种近距离无线通信的技术标准，通过增加发射功率可达到100m，适合于办公室或家庭环境的无线网络。
( )13. 网络中一台微机既可以作为服务器，也可以作为客户机，取决于它是否同时提供共享资源，又使用其它计算机的资源。
( )14. 网络信息安全主要是指信息在处理和传输中的泄密问题。
( )15. 在网络信息安全的措施中，身份认证是访问控制的基础。
( )16. 在密码学中，所有的公共密钥对所有用户都是公开的。
( )17. 因特网防火墙的作用主要是防止病毒侵害。
( )18. 包过滤通常安装在路由器上，而且大多数商用路由器都提供了包过滤的功能。
( )19. 在一台已感染病毒的计算机上读取一张CD-ROM光盘中的数据，该光盘没有可能被感染病毒。
( )20. 全面的网络信息安全方案不仅要覆盖到数据流在网络系统中所有环节，还应当包括信息使用者、传输介质和网络等各方面的管理措施。
第四章计算机网络
6
1 计算机网络的组成与分类
广域网的组成 运行用户程序的主机
4
1 计算机网络的组成与分类
计算机网络的组成 若干个主机(host) 一个通信子网 一系列的通信协议及相关的网络软件 通信协议是为主机与主机、主机与通信子网或通信子网中各 结点之间通信用的。 计算机组网的目的 数据通信 资源共享 实现分布式的信息处理 提高计算机系统的可靠性和可用性 5
1 计算机网络的组成 与分类
头 部 数 据 区 版本号 31 头部长度 数据报总长 服务类型 发送数据报的计算机的 IP 地址（源 IP 地址） 度 数据开始 接收数据报的计算机的 IP 地址 （目的地 IP 地址）
16
30
异构网络互连的关键设备——路 由器
• 路由器的作用： • 路由器是多个端口的、高速率的数据交换设备 • 路由器是一台高性能的专用计算机 • 连网的路由器有多个IP地址 B 223.240.129.5
• 使用交换式集线器(以太网交换器)构建
– 每一个结点都独享一定的带宽（10Mb/s或100 Mb/s），多对节点可同时通信（星形拓扑） 可按层次方式互相连接起来，构成多层次的局域网
–
• 与总线式以太网完全同构
以太网 交换器
部门服务器 部门交换器 1000Mbps 至中央服务器 工作组交换器 2 10Mbps/100Mbps 至桌面
类 型
发送结点 同步码 接收结点 MAC 地址 MAC 地址 8B 6B 4B 帧头部
计算机网络安全第四章电子邮件安全
8/5/2021
8/5/2021
9之9
邮件的传送
8/5/2021
目录>>电子邮件概述
相关协议和标准
8/5/2021
邮件格式
RFC 822 MIME
邮件发送
SMTP
邮件投递
POP3 IMAP
目录>>电子邮件概述>>相关协议和标准
6之1
RFC 822
RFC 822定义了用户之间通过电子邮件来 交换文本信息（US-ASCII字符集）的语法。
8/5/2021
目录>>电子邮件概述>>相关协议和标准
头
域
6之5
— 用户自 定义
RFC822规定：用户可以自己发明新 的头域以供自己私人使用，只要这些头域 以字符串X-开始即可。
8/5/2021
目录>>电子邮件概述>>相关协议和标准
例子
6之6
8/5/2021
目录>>电子邮件概述>>相关协议和标准
计算机网络安全第四章 电子邮件安全
2021年8月5日星期四
目录
电子邮件概述
8/5/2021
系统工作原理 相关协议和标准 安全需要
目录>>电子邮件概述
9之1
概述
电子邮件是Internet上最早出现的服务之 一，1972年由Ray Tomlinson发明。经过30年的 发展，电子邮件已经从单纯传递文字信息发展 为可以传送各类多媒体信息的通信工具。它以 使用方便、快捷、容易存储和管理等特点很快 被大众接受，成为传递公文、交换信息、沟通 情感的有效工具。在Internet上，用户使用最多 的网络服务当属邮件服务。
第四章计算机网络试题
计算机网络试题1、（B ）是一种环形结构的局域网技术。
A、EthernetB、FDDIC、A TMD、DQDB2、C类地址中用（A）位来标识网络中的一台主机A、8B、14C、16D、243、一种用载波信号相位移动来表示数字数据的调制方法称为（C ）。
A、ASKB、FSKC、PSKD、NRZ4、在OSI参考模型的层次中，数据链路层的数据传送单位是（B ）。
A、位B、帧C、分组D、报文5、控制相邻两个结点间链路上的流量是在（ B ）。
A、物理层B、数据链路层C、网络层D、运输层6、下述协议中，不属于自动请求重发技术的协议是（B ）。
A、停等协议B、载波侦听协议C、后退N帧协议D、选择性重发协议7、电话拨号上网时，需要使用（ D ）。
A、网关B、路由器C、网桥D、调制解调器8、交换机工作在（B ）。
A、物理层B、数据链路层C、网络层D、高层9、ISDN的基本速率为（ C ）。
A、46kbpsB、128kbpsC、144kbpsD、384kbps10、TDM是（C ）多路复用技术。
A、波分B、频分C、时分D、码分11、在同一个信道上的同一时刻，能够进行双向数据传送的通信方式是（ C ）A、单工B、半双工C、全双工D、上述三种均不是12、计算机网络是计算机与（ C ）技术结合的产物。
A、电话B、电视C、通信D、多媒体13、建立计算机网络的主要目的在于（ C ）A、信息流通B、降低费用C、资源共享D、数据传送14、按网络的功能和结构划分，计算机网络可分为（ C ）A．局域网与广域网B．基带网与宽带网C．资源子网与通信子网D．以上均不是15、万维网（WWW）是一种( D )A．Internet的连接规则 B. Internet的另一种称呼C．一种上网的软件 D. Internet基于超文本的服务方式16、关于电子邮件，下列说法中错误的是( C )A．发送电子邮件需要E-mail软件的支持B．发送人必须有自己的E-mail地址C．收件人必须有自己的邮政编码D．必须知道收件人的E-mail地址17、计算机信息安全之所以重要，受到各国的广泛重视，主要是因为( A)A．信息资源的重要性和计算机系统本身固有的脆弱性B．计算机应用范围广，用户多C．用户对计算机信息安全的重要性认识不足D．计算机犯罪增多，危害大18、计算机病毒除了具有破坏性、隐蔽性、潜伏性和激发性等特点外，还有一个最明显的特点是( C )A．随意性B．人为性C．传染性D．危险性20、以下哪一个选项按顺序包括了OSI模型的各个层次（A）A、物理层，数据链路层，网络层，传输层，会话层，表示层和应用层B、物理层，数据链路层，网络层，传输层，系统层，表示层和应用层C、物理层，数据链路层，网络层，转换层，会话后，表示层和应用层D、表示层，数据链路层，网络层，传输层，会话层，物理层和应用层21、MAC地址通常存储在计算机的（ B ）。
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给用户提供很方便地编辑邮件的环境。
显示
能方便地在计算机屏幕上显示邮件的内容。
处理
包括发送和接收邮件。
3/23/2022
5
目录>>电子邮件概述
9之4
电子邮件地址
收信人邮箱名@邮箱所在主机的域名
邮箱 邮箱中存储了所有收到的发给用户的邮件，
以便UA进行读取 。 域名
邮件服务器的域名。
3/23/2022
3/23/2022
7
目录>>电子邮件概述
9之6
别名
— 一对多别名扩展
3/23/2022
8
目录>>电子邮件概述
9之7
别名
— 多对一别名扩展
3/23/2022
9
目录>>电子邮件概述
9之8
邮件传送代理
（MTA）
MTA完成将邮件从源端传送到目的端， 一般是系统守护进程，即：在后台运行的进 程。
要发送邮件，一个系统必须有客户 MTA；而要接收邮件，一个系统必须有服 务器MTA。
3/23/2022
3
邮件客户
电子邮件系统
9之2
邮件客户
邮件服务器 邮件服务器
3/23/2022
4
目录>>电子邮件概述
9之3
用户代理（UA）
UA通常是一个用来发送和接收邮件的程序， 是用户与电子邮件系统的接口，例如：Outlook Express(OE)、Foxmail等。
UA至少具有如下三个功能：
Keywords： 用户选择的关键字
Subject：
用于显示在一行上的简短邮件摘要
3/23/2022
16
目录>>电子邮件概述>>相关协议和标准
6之5
头域
— 用户自定义
RFC822规定：用户可以自己发明新的 头域以供自己私人使用，只要这些头域以字 符串X-开始即可。
3/23/2022
17
目录>>电子邮件概述>>相关协议和标准
例子
6之6
3/23/2022
18
目录>>电子邮件概述>>相关协议和标准
2之1
MIME
随着电子邮件在Internet上的流行，RFC 822存在的问 题日益显著，主要表现在：RFC 822为文本信息的格式进 行了规范，但对于非文本的多媒体信息，例如音频和视频 等信息并没有涉及；即使对文本信息，RFC 822也仅限于 US-ASCII字符集，而不能支持多种语言的字符集，例如 GB2312、Unicode编码等。
一个电子邮件分为信封和内容两部分。RFC 822只规定了邮件内容中的首部格式（定义了若干 头域），而对邮件的主体部分则让用户自由撰写。 用户写好首部后，邮件系统将自动地将信封所需 的信息提取出来并写在信封上，用户无需填写邮 件信封上的内容。
3/23/2022
13
6之2
电子邮件格式
3/23/2022
3/23/2022
15
目录>>电子邮件概述>>相关协议和标准
6之4
头域
— 供UA或收信人使用
头域
含义
Date：
发送邮件的日期和时间
Reply-To： 回复邮件应该到的电子邮件地址
Message-Id： 邮件的唯一编号
In-Reply-To： 回复邮件所对应邮件的Message-Id
References： 其他相关的Message-Id
头域
含义
MIME-Version：
标识MIME版本
Content-Description：
可读字符串，描述邮件内容
Content-Id：
邮件的唯一标识符
Content-Transfer-Encoding： 邮件主体的编码
Content-Type：
内容的类型和格式
3/23/2022
21
目录>>电子邮件概述>>相关协议和标准>>（新增）内容
5之1
离散型MIME内容类型
类型 text
image audio video application
3/23/2022
子类型 plain enriched jpeg gif basic mpeg PostScript Octest-stream
3/23/2022
10
9之9
邮件的传送
3/23/2022
11
目录>>电子邮件概述
相关协议和标准
邮件格式
RFC 822
MIME
邮件发送
SMTP
邮件投递
POP3
IMAP
3/23/2022
12
目录>>电子邮件概述>>相关协议和标准
6之1
RFC 822
RFC 822定义了用户之间通过电子邮件来交换 文本信息（US-ASCII字符集）的语法。
14
目录>>电子邮件概述>>相关协议和标准
6之3
头域
— 与邮件传输有关
头域
含义
To：
主收信人的电子邮件地址
Cc：
Hale Waihona Puke 次收信人的电子邮件地址Bcc：
密件抄送的电子邮件地址
From：
创建邮件的人/人们
Sender：
实际发送者的电子邮件地址
Received： 在传递路径上每个MTA增加的行
Return-Path： 可用来确定返回至发送者的路径
电子邮件安全
电子邮件概述 电子邮件安全 安全电子邮件系统
3/23/2022
1
2
目录
电子邮件概述
系统工作原理 相关协议和标准 安全需要
3/23/2022
目录>>电子邮件概述
9之1
概述
电子邮件是Internet上最早出现的服务之一， 1972年由Ray Tomlinson发明。经过30年的发展， 电子邮件已经从单纯传递文字信息发展为可以传 送各类多媒体信息的通信工具。它以使用方便、 快捷、容易存储和管理等特点很快被大众接受， 成为传递公文、交换信息、沟通情感的有效工具。 在Internet上，用户使用最多的网络服务当属邮件 服务。
6
目录>>电子邮件概述
9之5
延迟交付
发送端的时延 发送端必须提供一个临时存储（spooling）系统，
邮件在发送前先存储在这里。邮件传送系统定期 地检查存储在临时存储系统中的邮件，看是否能 够发出。
接收端的时延 当邮件到达时，并不要求由收信人立即读取，
而是存储在收信人的邮箱中，等收信人来读取。
MIME（Multipurpose Internet Mail Extension）扩展 了RFC 822，在与之兼容的基础上解决了RFC 822存在的 诸多问题。目前，MIME的用途早已超越电子邮件的范围， 成为在Internet上传输多媒体信息的基本协议之一。
3/23/2022
19
目录>>电子邮件概述>>相关协议和标准
2之2
（新增）内容
邮件首部格式 新增5个头域，用于提供有关邮件主体的信息。
内容类型格式 定义了许多邮件内容的格式，对多媒体邮件的
表示方法进行了标准化。 编码转换方法
定义了传送编码，可对任何内容格式进行转换。
3/23/2022
20
目录>>电子邮件概述>>相关协议和标准>>（新增）内容
邮件首部格式