第三章安全体系结构与模型
安全体系结构与模型

04
安全体系结构的重要性
满足法律法规和行业标准的要求
保护信息系统免受攻击和破坏
确保数据的完整性、机密性和可用性
05
提高组织的竞争力和信誉度
06
保障业务连续性和可持续发展
降低安全风险和损失
安全体系结构的设计原则
完整性:确保系统数据的完整性和可靠性
1
机密性:保护系统数据的机密性和隐私性
2
可用性:确保系统在需要时能够正常使用
演讲人
安全体系结构与模型
目录
01
安全体系结构的概念
02
安全模型的分类
03
安全模型的设计方法
04
安全模型的应用案例
安全体系结构的概念
安全体系结构的定义
安全体系结构是一种系统的、整体的安全设计方法
01
旨在保护信息系统免受各种威胁和攻击
02
包括物理安全、网络安全、系统安全、应用安全等多个方面
03
安全体系结构需要根据具体的业务需求和安全目标进行设计和实施
应用安全:保护应用程序和系统免受恶意软件和漏洞的威胁
云安全:保护云计算环境和数据免受攻击和泄露
物联网安全:保护物联网设备和系统免受攻击和破坏
移动安全:保护移动设备和应用程序免受攻击和泄露
工业控制系统安全:保护工业控制系统和设备免受攻击和破坏
安全合规:确保组织遵守相关法规和标准,降低法律风险
安全审计:评估和改进组织的安全状况,降低安全风险
设计安全策略:制定相应的安全策略和措施
实施安全措施:按照安全策略实施相应的安全措施
测试和评估:对安全模型进行测试和评估,确保其有效性和可靠性
维护和更新:定期对安全模型进行维护和更新,以适应不断变化的安全形势
系统建模与分析

计算机模型的优点:
14
3.1.2系统模型的分类
表3.1.1 列出了系统模型的部分分类方法
分类原则 模型种类
抽象、实物 形象、类似、数学 观念性、数学、物理 理论、经验、混合 结构、性能、评价、最优化、网络 静态、动态 黑箱、白箱、 通用、专用 确定性、随机性、连续型、离散型 代数方程、微分方程、概率统计、逻辑
使用年数小于 1 年的冰箱数等于该年内所购新冰箱数,即
x ( k 1 ) u ( k ) 0
综合上面的分析可以得到如下的模型
k1 ) 0 0 0 k) 1 0 x x 0( 0( 0 0 0 x ( k 1 ) x ( k ) 1 0 0 1 x k1 ) 0 0 x k)0u (k) 2( 10 2( x (k) 0 x (k1 0 ) 0 0 n 1 n n
21
3.1.4系统建模的原则
1. 抓住主要矛盾;
2. 清晰; 3. 精度要求适当; 4. 尽量使用标准模型。
22Βιβλιοθήκη 3.2系统建模的主要方法针对不同的系统对象,可用以下方法建造系统的数学模型:
主 要 建 模 方 法
• 推理法——对白箱S • 实验法——对允许实验的黑箱或灰箱S • 统计分析法——对不允许实验的黑箱或灰 箱系统 • 类似法——依据不同事物具有的同型性, 建造原S的类似模型。 • 混合法——上述几种方法的综合运用。
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建模的主要方法
图解法:
90
x2
最优生产计划为: A产品:20公斤 B产品:24公斤 最大获利为42800元
60
30
目标函数等值线: Z=7x1+12x2 0
安全系统体系结构

安全系统体系结构ISO 7498-2从体系结构的观点描述了5种可选的安全服务、8项特定的安全机制以及5种普遍性的安全机制,它们可以在OSI/RM模型的适当层次上实施。
1.安全服务安全服务是指计算机网络提供的安全防护措施,包括认证服务、访问控制、数据机密性服务、数据完整性服务、不可否认服务。
(1)认证服务:确保某个实体身份的可靠性,可分为两种类型。
一种类型是认证实体本身的身份,确保其真实性,称为实体认证。
实体的身份一旦获得确认就可以和访问控制表中的权限关联起来,决定是否有权进行访问。
口令认证是实体认证中一种最常见的方式。
另一种认证是证明某个信息是否来自于某个特定的实体,这种认证叫做数据源认证。
数据签名技术就是一例。
(2)访问控制:防止对任何资源的非授权访问,确保只有经过授权的实体才能访问受保护的资源。
(3)数据机密性服务:确保只有经过授权的实体才能理解受保护的信息。
在信息安全中主要区分两种机密性服务:数据机密性服务和业务流机密性服务,数据机密性服务主要是采用加密手段使得攻击者即使窃取了加密的数据也很难推出有用的信息;业务流机密性服务则要使监听者很难从网络流量的变化上推出敏感信息。
(4)数据完整性服务:防止对数据未授权的修改和破坏。
完整性服务使消息的接收者能够发现消息是否被修改,是否被攻击者用假消息换掉。
(5)不可否认服务:防止对数据源以及数据提交的否认。
它有两种可能:数据发送的不可否认性和数据接收的不可否认性。
这两种服务需要比较复杂的基础设施的支持,如数字签名技术。
2.特定的安全机制安全机制是用来实施安全服务的机制。
安全机制既可以是具体的、特定的,也可以是通用的。
(1)加密机制:用于保护数据的机密性。
它依赖于现代密码学理论,一般来说加/解密算法是公开的,加密的安全性主要依赖于密钥的安全性和强度。
(2)数字签名机制:保证数据完整性及不可否认性的一种重要手段,它可以采用特定的数字签名机制生成,也可以通过某种加密机制生成。
网络安全基础第三版课后完整答案

网络安全基础第三版课后完整答案加油计算机网络安全第一章:1、什么是OSI安全体系结构?安全攻击安全机制安全服务2、被动和主动安全威胁之间有什么不同?被动攻击的本质是窃听或监视数据传输;主动攻击包含数据流的改写和错误数据流的添加3列出并简要定义被动和主动安全攻击的分类?被动攻击:小树内容泄漏和流量分析;主动攻击:假冒,重放,改写消息,拒绝服务4、列出并简要定义安全服务的分类?认证,访问控制,数据机密性,数据完成性,不可抵赖性5、列出并简要定义安全机制的分类?加密,数字签名,访问控制,数据完整性,可信功能,安全标签,事件检测,安全审计跟踪,认证交换,流量填充,路由控制,公证,安全恢复。
第二章:1、对称密码的基本因素是什么?明文,加密算法,秘密密钥,密文,解密算法2、加密算法使用的两个基本功能是什么?替换和转换3、两个人通过对称密码通信需要多少个密钥?1个4、分组密码和流密码的区别是什么?流密码是一个比特一个比特的加密,分组密码是若干比特(定长)同时加密。
比如des是64比特的明文一次性加密成密文。
密码分析方面有很多不同。
比如流密码中,比特流的很多统计特性影响到算法的安全性。
密码实现方面有很多不同。
比如流密码通常是在特定硬件设备上实现。
分组密码既可以在硬件实现,也方便在计算机上软件实现。
5、攻击密码的两个通用方法是什么?密钥搜索和夯举方法6、什么是三重加密?在这种方式里,使用三个不同的密钥对数据块进行三次加密,三重DES 的强度大约和112-bit的密钥强度相当。
三重DES有四种模型。
(a)使用三个不同密钥,顺序进行三次加密变换(b)使用三个不同密钥,依次进行加密-解密-加密变换(c)其中密钥K1=K3,顺序进行三次加密变换(d)其中密钥K1=K3,依次进行加密-解密-加密变换7、为什么3DES的中间部分是解密而不是加密?3DES加密过程中的第二步使用的解密没有密码方面的意义。
它的唯一好处是让3DES的使用者能够解密原来单重DES使用者加密的数据8、链路层加密和端到端加密的区别是什么?对于链路层加密,每条易受攻击的通信链路都在其两端装备加密设备。
《操作系统安全》课程教学大纲

《操作系统安全》课程教学大纲课程名称操作系统安全课程编码131530019 课程类型(学院内)跨专业课程适用范围信息安全学分数 3 先修课程操作系统、数据结构学时数48 其中实验学时其中实践学时考核方式考试制定单位数学与信息科学学院执笔者审核者一、教学大纲说明(一)课程的性质、地位、作用和任务操作系统安全是信息领域重要的核心技术, 在信息安全领域有着非常重要的地位。
《操作系统安全》对培养学生抽象思维能力和信息安全的分析能力有着重要作用;也是信息安全专业高年级学生开设的一门重要课程, 其为全面了解操作系统的安全机制、安全设计、操作系统评测和安全应用提供一些入门方法, 使学生对操作系统安全有一个清晰和完整的认识。
(二)课程教学的目的和要求通过本课程的学习, 学生具有操作系统安全基础知识, 具备对操作系统安全进行分析的基本专业素质和能力。
了解:操作系统安全的有关概念及相关问题, 包括Windows、UNIX等流行操作系统的存在的安全问题, 了解高安全级别操作系统的有关安全机制, 了解操作系统安全评测、安全操作系统的应用和国外在安全操作系统领域的新进展。
理解: 操作系统安全模型、安全体系结构和操作系统安全形式化规范与验证以及安全操作系统设计一般过程。
掌握: 操作系统安全的基本概念、操作系统的安全机制、操作系统设计主要的安全模型和安全体系结构、Unix系统安全策略及安全机制、隐蔽通道分析和处理方法。
(三)课程教学方法与手段教学方法: 本课程采用老师讲授、结合学生自学的方法;教学手段:采用多媒体教学, 教师口授结合电脑演示。
(四)课程与其它课程的联系本课程涉及到信息安全基础、数据结构、计算机网络和操作系统等知识, 因而在开设本课程之前需要为学生开设预备课程: 数据结构、密码学原理、计算机网络和操作系统。
(五)教材与教学参考书教材: 卿斯汉等著, 操作系统安全(第2版), 清华大学出版社, 2011。
教学参考书:1.卿斯汉等著, 操作系统安全, 清华大学出版社, 2004。
计算机网络安全培训教材

计算机网络安全培训教材第一章:基础概念与原理1.1 计算机网络安全概述计算机网络安全的定义与重要性常见的网络威胁与攻击类型保障网络安全的原则与目标1.2 网络体系结构与模型OSI参考模型与TCP/IP协议栈网络拓扑结构与设备区分内外网及DMZ的作用与配置1.3 计算机与网络安全的基本原理信息安全的CIA原则加密与解密的基本概念访问控制与身份验证技术网络安全的防御与攻击手段第二章:网络威胁与安全防御2.1 病毒与恶意软件病毒、蠕虫与木马的定义与区别常见的病毒传播方式与危害反病毒软件与防护策略2.2 网络攻击与防范拒绝服务攻击与分布式拒绝服务攻击网络钓鱼、网络钓鱼与网络钓鱼入侵检测与入侵防御系统2.3 数据泄露与隐私保护数据泄露的原因与影响数据加密与隐私保护的技术合规与法律法规对数据隐私的要求第三章:网络安全管理与策略3.1 安全策略与规划安全策略的制定与实施网络风险评估与安全漏洞扫描应急响应与灾备计划3.2 用户教育与意识提醒网络安全意识的重要性与培养密码安全与强化认证社会工程学与钓鱼攻击的防范3.3 安全管理与监控网络安全管理体系的建立安全事件日志与审计安全事件响应与处置第四章:网络安全技术与工具4.1 防火墙与入侵防御系统防火墙的分类与配置入侵防御系统的原理与使用防火墙与入侵防御系统的部署策略4.2 加密与身份认证技术对称加密与非对称加密的原理数字证书与公钥基础设施(PKI)身份认证的方法与技术4.3 安全扫描与漏洞管理漏洞扫描器的原理与使用漏洞管理的流程与工具安全补丁与更新的重要性第五章:无线网络安全5.1 无线网络的特点与威胁无线网络与有线网络的对比无线网络威胁与攻击类型无线网络安全的挑战与解决方案5.2 无线网络认证与加密无线网络认证与身份验证无线网络的加密与安全协议MAC地址过滤与隐藏SSID5.3 无线网络安全管理无线网络安全策略的制定与实施无线接入点的安全配置无线入侵检测与防范措施结语:计算机网络安全的重要性与挑战越来越受到人们的关注。
网络安全实用技术答案

选择题部分:第一章:(1)计算机网络安全是指利用计算机网络管理控制和技术措施,保证在网络环境中数据的、完整性、网络服务可用性和可审查性受到保护。
A.保密性(2)网络安全的实质和关键是保护网络的安全。
C.信息(3)实际上,网络的安全问题包括两方面的内容:一是,二是网络的信息安全。
D.网络的系统安全(4)在短时间内向网络中的某台服务器发送大量无效连接请求,导致合法用户暂时无法访问服务器的攻击行为是破坏了。
C.可用性(5)如果访问者有意避开系统的访问控制机制,则该访问者对网络设备及资源进行非正常使用属于。
B.非授权访问(6)计算机网络安全是一门涉及计算机科学、网络技术、信息安全技术、通信技术、应用数学、密码技术和信息论等多学科的综合性学科,是的重要组成部分。
A.信息安全学科(7)实体安全包括。
B.环境安全、设备安全和媒体安全(8)在网络安全中,常用的关键技术可以归纳为三大类。
D.预防保护、检测跟踪、响应恢复第二章:(1)加密安全机制提供了数据的______.D.保密性和完整性(2)SSI.协议是______之间实现加密传输协议。
A.传输层和应用层(3)实际应用时一般利用_____加密技术进行密钥的协商和交换.利用_____加密技术进行用户数据的加密。
B.非对称对称(4)能在物理层、链路层、网络层、传输层和应用层提供的网络安全服务是。
B.数据保密性服务(5)传输层由于可以提供真正的端到端链接,因此最适宜提供安全服务。
D.数据保密性及以上各项(6)VPN的实现技术包括。
D.身份认证及以上技术第三章:(1)网络安全保障包括信息安全策略和。
D.上述三点(2)网络安全保障体系框架的外围是。
D.上述三点(3)名字服务、事务服务、时间服务和安全性服务是提供的服务。
C.CORBA网络安全管理技术(4)一种全局的、全员参与的、事先预防、事中控制、事后纠正、动态的运作管理模式是基于风险管理理念和。
A.持续改进模式的信息安全运作模式(5)我国网络安全立法体系框架分为。
第3章 网络安全管理概述

3.3 网络安全评估准则和测评
2.欧洲ITSEC
信息技术安全评估标准ITSEC,俗称欧洲的白皮书, 将保密作为安全增强功能,仅限于阐述技术安全要求,并 未将保密措施直接与计算机功能相结合。 ITSEC是欧洲的 英国、法国、德国和荷兰等四国在借鉴橙皮书的基础上联 合提出的。橙皮书将保密作为安全重点,而ITSEC则将首 次提出的完整性、可用性与保密性作为同等重要的因素, 并将可信计算机的概念提高到可信信息技术的高度。
第3.2 网络安全的法律法规
3. 与“入世”有关的网络法律 在1996年12月联合国第51次大会上,通过了联合国 贸易法委员会的《电子商务示范法》,对于网络市场 中的数据电文、网上合同成立及生效的条件,传输等 专项领域的电子商务等,子商务”规范成为一个主 要议题。 4. 其他相关立法 5. 民间管理、行业自律及道德规范
“七分管理,三分技术, 运作贯穿始终”,管理是关键, 技术是保障,其中的管理应包 括管理技术。 图3-4网络安全保障因素 与美国ISS公司提出的动态网络安全体系 的代表模型的雏形P2DR相似。该模型包含4个 主要部分:Policy(安全策略)、Protection(防 护)、Detection(检测)和 Response(响应)。如 图3-5所示
第3.2 网络安全的法律法规
课堂讨论 1. 为什么说法律法规是网络安全体系的重要保障 和基石? 2. 国外的网络安全法律法规对我们有何启示? 3. 我国网络安全立法体系框架分为哪三个层面? 网络安全标准是确保网络信息安全的产品和系 统, 在设计、建设、生产、实施、使用、测评和管 理维护过程中, 解决产品和系统的一致性、可靠性 、可控性、先进性和符合性的技术规范、技术依据.
3.1 网络安全管理体系
3.1 网络安全管理体系
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数据 通信 加 数字 访问 鉴别 路由 公 完整 业务 密 签名 控制 交换 控制 证 性 填充 鉴别 访问 控制 数据 Y 机密性 数据 Y 完整性 抗否认 Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y
3.2 动态的自适应网络安全模型
系统暴露时间Et=Dt+Rt-Pt。如果Et小于等于 0,那么基于PPDR模型,认为系统是安全的。安 全的目标实际上就是尽可能增大保护时间,尽量 减少检测时间和响应时间。
3.3 五层网络安全体系
1. 网络层的安全性 核心问题在于网络是否得到控制,即是否任何一个 IP地址来源的用户都能进入网络。 解决网络层安全问题的产品主要有防火墙和VPN。
(3)访问控制机制:根据访问者的身份和有关 信息,决定实体的访问权限; (4)数据完整性机制:判断信息在传输过程中 是否被篡改过;
(5)鉴别交换机制:用来实现对等实体的鉴别;
(6)通信业务填充机制:通过填充冗余的业务 流量来防止攻击者对流量进行分析; (7)路由选择控制机制:防止不利的信息通过 路由,如使用网络层防火墙;
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3.1 ISO/OSI安全体系结构
OSI安全体系定义了安全服务、安全机制、安
全管理及有关安全方面的其他问题。还定义了 各种安全机制以及安全服务在OSI中的层位置。 OSI定义了11种威胁。
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1. 安全服务 在对威胁进行分析的基础上,规定了五种标 准的安全服务: (1)鉴别 用于鉴别实体的身份和对身份的证实,包括对 等实体鉴别和数据原发鉴别两种。
(5)抗否认 是针对对方否认的防范措施,用来证实发生 过的操作。包括有数据原发证明的抗否认和有 交付证明的抗否认两种。
2. 安全机制 安全服务可以单个使用,也可以组合起来使 用,上述的安全服务可以借助以下的安全机制 来实现: (1)加密机制:借助各种加密算法对存储和传 输的数据进行加密; (2)数字签名:使用私钥签名,公钥进行证实;
PPDR模型是在整体的安全策略的控制和指导 下,在综合运用防护工具的同时,利用检测工 具了解和评估系统的安全状态,将系统调整到 “最安全”和“风险最低”的状态。
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1. Policy(安全策略) 根据风险分析产生的安全策略描述了系统中 哪些资源要得到保护,以及如何实现对它们的 保护等,它是PPDR安全模型的核心。
4. Response(响应) 在安全系统中占有最重要的地位,是解决安 全潜在性问题的最有效的办法,从某种意义上 讲,安全问题就是要解决紧急响应和异常处理 问题。
防护、检测和响应组成了一个完整的、动态 的安全循环,在安全策略的指导下保证信息系 统的安全。 信息系统的安全是基于时间特性的,PPDR安 全模型的特点就在于动态性和基于时间的特性。 下面先定义几个时间值:
1)防火墙的主要目的在于判断来源IP,将危险或未经授权的 IP数据拒之于系统之外。 2)VPN主要解决的是数据传输的安全问题,其目的在于保证 公司内部的敏感关键数据能够安全地借助公共网络进行频 繁地交换。
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2. 系统的安全性 1)病毒对于网络的威胁:病毒的主要传播途径已经 变成了网络,电子邮件、小应用程序、控件、文 档文件都能传播病毒。 2)黑客对于网络的破坏和入侵:主要目的在于窃取 数据和非法修改系统。其手段之一是窃取合法用 户的口令,手段之二是利用网络OS的某些合法但 不为系统管理员和合法用户所熟知的操作指令, 很多这些指令都有安全漏洞。
攻击时间Pt:表示黑客从开始入侵到侵入系统 的时间(对系统而言就是保护时间)。高水平 的入侵和安全薄弱的系统都能使Pt缩短。
检测时间Dt:入侵者发动入侵开始,到系统 能够检测到入侵行为所花费的时间。适当的防 护措施可以缩短Dt。
响应时间Rt:从检测到系统漏洞或监控到非 法攻击到系统能够做出响应的时间。
3. 用户的安全性 1)首先应该对用户进行针对安全性的分组管理; 2)其次应该考虑的是强有力的身份认证,确保用户 的密码不被他人猜测到。 3)用户只要输入一个密码,系统就能自动识别用户 的安全级别,从而使用户进入不同的应用层次,这 就是单点登录体系(Single-Sign On,SSO)。
(2)访问控制 提供对越权使用资源的防御措施。
(3)数据机密性 针对信息泄露而采取的防御措施。分为连接 机密性、无连接机密性、选择字段机密性、通 信业务流机密性四种。 (4)数据完整性 防止非法篡改信息,如修改、复制、插入和 删除等。分为带恢复的连接完整性、无恢复的 连接完整性、选择字段的连接完整性、无连接 完整性、选择字段无连接完整性五种。
第三章 安全体系结构与模型
3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 ISO/OSI安全体系结构 动态的自适应网络安全模型 五层网络安全体系 六层网络安全体系 基于六层网络安全体系的 网络安全解决方案
本章重点和复习要点
本章重点和复习要点
ห้องสมุดไป่ตู้
六种网络信息安全需求 “信息量分析”攻击和通信流量填充机 制 PPDR安全模型的含义和特点 给出一个通过Internet进行安全通信的 带分支机构的大型企业的网络信息安全 的完整解决方案。
(8)公证机制:由第三方参与数字签名,它基 于通信双方对第三方都绝对相信。
层次
安全协议
鉴别 访问控制 机密性 完整性 抗否认 Y Y Y Y Y — — — — — Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y — — Y Y
网络层 IPSec 传输层 SSL PEM PKI PGP 应用层 S/MIME SHTTP SSH Kerberos SNMP
2. Protection(防护) 修复系统漏洞、正确设计开发和安装系统; 定期检查发现可能存在的系统脆弱性; 教育让用户和操作员正确使用系统; 访问控制、监视来防止恶意威胁。
3. Detection(检测) 检测是动态响应和加强防护的依据,也是强 制落实安全策略的有力工具,通过不断检测和 监控网络和系统,来发现新的威胁和弱点,通 过循环反馈来及时做出有效的响应。