信息安全原理-- 阈下信道
信息安全名词解释
信息安全名词解释信息安全是指对信息系统、网络系统、计算机系统的信息以及信息流动过程进行保护和防护，防止未经授权的使用、访问、披露、修改、破坏、丢失等非法活动。
在信息时代，信息安全成为保障国家安全、社会稳定、个人隐私和财产安全的重要内容之一。
下面是一些常见的信息安全名词的解释：1. 防火墙（Firewall）：指一种对网络安全起防护作用的安全设备或软件。
它位于不同网络之间的边缘，通过一系列的安全策略和规则，检查内外数据包的来源、目的地、协议和端口等信息，来过滤和阻断潜在的攻击和威胁。
2. 恶意软件（Malware）：指恶意意图的计算机程序，如病毒、木马、蠕虫、间谍软件等，可以在用户不知情的情况下对计算机系统进行破坏、抹除、篡改、窃取敏感信息等危害。
3. 密码学（Cryptography）：指通过使用密码学算法和密钥进行数据加密和解密的技术和科学。
密码学广泛应用于保护通信的机密性、完整性和身份认证，包括对称加密、非对称加密、数字签名等。
4. 漏洞（Vulnerability）：指软件、硬件、系统或网络中的设计或编码错误，使得攻击者可以利用这些错误进行非法的访问、控制或篡改。
漏洞的修补通常需要厂商发布补丁或更新，用户需及时安装以避免被攻击。
5. 电子偷窥（Eavesdropping）：指未经授权的窃听和监视他人的通信内容、数据流量或信息交换。
攻击者可以使用强力窃听设备、Keylogger等技术手段进行电子偷窥，从而获取敏感信息。
6. 社会工程学（Social Engineering）：指通过心理学和人际技巧等手法来欺骗、诈骗或胁迫他人，以获取非法访问、泄露敏感信息或进行其他恶意活动的行为。
常见的社会工程学手段包括钓鱼、伪装成信任的对象、威胁和恐吓等。
7. 入侵检测系统（Intrusion Detection System，IDS）：指一种用于监测和识别网络和系统中非法入侵活动的安全设备或软件。
IDS可以通过扫描网络数据包、分析流量模式和异常行为等方式来发现潜在的入侵。
【计算机研究与发展】_可证明安全_期刊发文热词逐年推荐_20140725
2014年 科研热词 推荐指数 面向上下文的编程 1 认证协议 1 虚拟机 1 类型系统 1 理想函数 1 标准模型 1 无证书公钥 1 无线局域网 1 强密钥隔离方案 1 对象组合 1 密钥交换 1 多协助器 1 基于位置密码学 1 可证明安全性 1 可信网络连接 1 双线性配对 1 代理 1 uc安全 1 extended canetti-krawczyk模型 1 brm模型 1
2011年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35
2011年 科研热词 推荐指数 标准模型 2 可证明安全 2 双线性对 2 随机预言模型 1 门限秘密共享 1 连续数据保护 1 认证密钥交换协议 1 虚拟恢复 1 线性多秘密共享方案 1 移动汇聚节点 1 移动代码 1 最小割 1 最大流 1 最优修复集 1 映射 1 无线传感器网络 1 攻击图 1 推广的选择身份安全模型 1 承诺 1 密钥策略属性基加密 1 安全评估 1 安全密钥管理 1 安全 1 基于身份 1 基于分级身份的签名 1 可验证加密签名 1 可证安全 1 加密电路 1 功能性函数 1 功能加密 1 信息熵 1 iscsi 1 h-cdh问题 1 gap diffie-hellman 1 canetti-krawczyk模型 1
推荐指数 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2014年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
信息隐藏的基本方法-Read
数字图像
灰度信息 数字化
1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 5 6 6 5 4 2 2 7 8 8 8 8 8 6 4 8 5 5 7 4 3 1 4 8 5 6 5 1 1 1 2 7 8 8 4 6 6 1 1 2 6 6 2 6 6 1 1 1 1 1 1 1 1 1
像素
数字化
数字图像
ICMP回射请求和应答报文头部格式
基于网络协议的隐密通信
n
ICMP报文
n
n
n
RFC规范约定，ICMP报文中的标识符和序号字段由发 送端自由选择，它们在应答中应该回显，以便发送端 将应答和请求相匹配。“选项”字段内容也必须回显， 因此标识符、序号和可选数据字段都能用于隐密通信。 由于防火墙、入侵检测等安全应用通常只检查ICMP报 文首都，因此用ICMP建立秘密信道是通常把数据直接 放到“选项”字段中。 类似的做法还有使用IGMP、HTTP、DNS等协议建立秘 密信道。它们都可以实现客户端和服务器端的准实时 通信。 可以配合加密技术提高传输安全性。
8
基于网络协议的隐密通信
n
报文伪装
n
报文伪装是指将秘密信息插入协议报文 的一些不影响接收效果的未用字段和发 送端自定义字段中，建立秘密信道的方 法。 TCP、IP协议中有很多字段可供使用，适 合于建立秘密信道。
9
基于网络协议的隐密通信
n
IP伪装
可以直接将数据放入IP数据包的“标识”和“选项” 字段中，每个IP数据包可以携带一两个字节的 秘密信息。
IP数据包格式
10
基于网络协议的隐密通信
n
TCP伪装
TCP的“序列号”、“已接受到的包序号”、 “窗口”、“保留”字段都可以用于隐密通信
信息隐藏的基本方法-Read
基于网络协议的隐密通信
TCP伪装
TCP客户端和服务器端建立连接的三次握手过程
13
主要内容
Ø
基于网络协议的隐密通信 基于多媒体的隐密通信 阈下传信技术
Ø
Ø
14
问题提出 想一想，有什么好办法？ 需要解决什么关键问题？
如何在计算机中表示一段视 频 01010101010101010101… 如何在视频中嵌入隐密信息
信息隐藏的基本方法
北京邮电大学电信工程学院
主要内容
Ø
基于网络协议的隐密通信 基于多媒体的隐密通信 阈下传信技术
Ø
Ø
2
基于网络协议的隐密通信
n
网络隐密通信原理
n
只要能有效混淆秘密数据和正常网络数据的区别， 都可以形成一条有效的秘密信道。
n n
n
基于网络协议的隐密通信技术简便易行，所以 最常为木马程序和黑客所使用。 最常见的秘密信道是基于“隧道”技术的，如 HTTP协议中的隧道技术、SSH(Secure Shell)协 议中提供的TCP数据隧道。 攻击者为骗过网络管理员和防火墙程序，经常 使用各种协议建立与控制目标的通信联系。
ICMP回射请求和应答报文头部格式
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基于网络协议的隐密通信
n
ICMP报文
n
n
n
RFC规范约定，ICMP报文中的标识符和序号字段由发 送端自由选择，它们在应答中应该回显，以便发送端 将应答和请求相匹配。“选项”字段内容也必须回显， 因此标识符、序号和可选数据字段都能用于隐密通信。 由于防火墙、入侵检测等安全应用通常只检查ICMP报 文首都，因此用ICMP建立秘密信道是通常把数据直接 放到“选项”字段中。 类似的做法还有使用IGMP、HTTP、DNS等协议建立秘 密信道。它们都可以实现客户端和服务器端的准实时 通信。 可以配合加密技术提高传输安全性。
密文域可逆信息隐藏综述
密文域可逆信息隐藏综述柯彦;张敏情;刘佳;杨晓元【摘要】可逆信息隐藏是信息隐藏技术的新兴研究方向,密文域可逆信息隐藏作为加密域信号处理技术与信息隐藏技术的重要结合点,对于数据处理过程中的信息安全可以起到双重保险的作用,尤其随着云服务的推广,密文域可逆信息隐藏是实现云环境下隐私保护的研究重点之一.针对当前密文域可逆信息隐藏技术的技术要求,介绍了该技术的产生发展背景,指出并分析了当前的技术难点,通过对各种类型代表性算法的研究,对密文域可逆信息隐藏技术进行了系统的分类,分析了不同嵌入方式的技术特点、实现框架与应用上的局限性.最后,结合密文域可逆信息隐藏的技术需求与难点,提出几点该领域未来的热点方向.%Reversible data hiding is a new research direction of information hiding technology.Reversible data hiding in encrypted domain is a significant point which combines the technologies of the signal processing in encrypted domain and information hiding and can play an important role of double insurance for information security in data processing.In particular with the adoption of cloud services,reversible data hiding in encrypted domain has become a focused issue to achieve privacy protection in the cloud environment.Concerning the current technical requirements,the background and the development of reversible data hiding were introduced in encrypted domain,and the current technical difficulties were pointed out and analysed.By studying on typical algorithms of various types,the reversible data hiding algorithms in encrypted domain were systematically classified and their technical frameworks,characteristics andlimitations of different applications were analysed.Finally,focused on the technology needs and difficulties,several future directions in this field were proposed.【期刊名称】《计算机应用》【年(卷),期】2016(036)011【总页数】11页(P3067-3076,3092)【关键词】信息安全;信息隐藏;可逆信息隐藏;密文域【作者】柯彦;张敏情;刘佳;杨晓元【作者单位】武警工程大学网络与信息安全武警部队重点实验室,西安 710086;武警工程大学网络与信息安全武警部队重点实验室,西安 710086;武警工程大学网络与信息安全武警部队重点实验室,西安 710086;武警工程大学网络与信息安全武警部队重点实验室,西安 710086【正文语种】中文【中图分类】TP309.7信息隐藏技术自20 世纪 90 年代诞生以来，在隐私、版权保护等信息安全领域发挥的作用日益增强[1-3]，传统的信息隐藏通常是非可逆信息隐藏，嵌入过程会给原始载体带来永久性失真，这在一些对数据认证要求高，同时需要无失真恢复出原始载体的应用场合是不可接受的，如云环境下加密数据标注、远程医学诊断、司法取证等。
一种具有误导功能的密写方法
５４
— —— — — — —
２基 于关 键 词 替换 的 密 写 方 法 设 计
ｆ 丁陔密’ ‘ Ｉ 爱 史小 容进行 皆换 ，ｌ ￣ ，对 丁 １ ］ 力 法 时 ｛ ： ｘ－ ＩＣ
义 的 密 需 ¨ 史 ， 比 殳 咒打 ， Ｗｏ 史 ，渎取 ¨ ｆ １ ：
Ｓｅａ ｏｒｐ ｙ 密写术 、隐写术 ） ｔｇｎ ｇａ ｈ（ 是一 门关丁信息隐藏的技巧 与科 学，所谓信息 隐藏 （ｎｏｍ ｔ ｎＨｉｉｇ 指的是小 让除预期 Ｉｆ ａｉ ｄｎ ） ｒ ｏ
的接 收者之外 的任何人知晓信息的传递事件或者信息的内容。现代的密写技 术主要是依靠 在 像 、音频 、视频等大容量 的文件 中隐藏信息 … 。还仃一种特 殊的信息隐藏技术 ，足 １８ ９ ３年 Ｓｍｍ ｎ 提出的闽 Ｆ ｉ ｏｓ 信道 （ ｕ ｌ ｉａ Ｃ ａｎ １，狭 义的闽下信道 主要 Ｓ ｂｉ ｎｌ ｈ ｎ ｅ） ｍ
也不对关键 词进 行扩充，而是直接将敏感 的关键 词用其他 的火键 词代替。密写的时候 ，针对文本中的关键 词，进行识 别，然后 根据双方事先共享 的密钥结合文本中的那个关键词在数据库 巾对应的标号进行计算 ，根据计算结果 对应 的标 号来确定替换 的关
键词。这样原来 的今天是晴天，就可能被替换 为明天不是晴天之类的伪装文本 ，而 日具有一定的误导性 。 ．
●
作者简介： 王勇 （ ９ ７ ，男，讲 师 ，硕 士， 主要 研 究方 向 ：信息 安 全 ，密码 学、 量子 信 息技 术 １７ 一）
基金项 目： 广西自然科学基金项目（ 桂科 自０ ４ １１；广西教育厅 面上科研 项目（ ０ ９ １ ８ ） 密钥可信度的密码体制研 究 ６ ０ ７） ２ ０ １ＭＳ ８ 低
明文文本 叶不ｍ现的，这是为了保证可靠地解密。标号类似选择题 的 ａ ｃ ｌ ｈ ｄ的编号，是为了便 于进 行密码 处理而设计 的连续 的数 字编号，可以是从整数 ０至 ｎ １ 一 ，这里的 Ｉ指的是一组关键词的关键词 的数 目。 Ｉ
高级密码协议PPT课件(1).ppt
• 2. t个人分别持有Ri
• 3. 恢复秘密
•
K＝R1⊕R2…⊕Rt-1⊕Rt
Γ
秘密的门限共享
В
• (m，n)门限方案
– 秘密的恢复需要n个人中的m个 参与即可
• Lagrange插值方案
– 以(3，n)门限方案为例:
取多项式f(x)=ax2+bx+K，a、b 是随机数，K是秘密对于成员i ＝1…n，给予f(xi)=axi2+bxi+K， 一般取xi＝i恢复秘密时只需n中 的三个(x、y)点即重构f(x)
Γ such a conversation? 〞 --- [Yao82]
网络游戏问题：从 [Gold87]演绎 В
• 军棋(暗棋) • 普通军棋需要第三人为裁判 • 网络军棋使用效劳器(可信第三方)为裁判
• ? 能否防止使用第三方
Γ
*专利：自裁判军棋
В
• 自裁判军棋 • 此军棋可实现不用裁判即可下暗棋的功能， • 能到达与网络军棋相同的效果
• ……
•
Γ
好的思路
В
• 首先，Bob确定一个比特，但这次他不立即 宣布，只是将它写在纸上，并装入信封中。 接下来，Alice公布她选的比特。最后， Alice和Bob从信封中取出Bob的比特并计算 随机比特。只要至少一方老实地执行协议， 这个比特确实是真正随机的。
Γ
信封
В
• 加密
• 这种技术叫比特承诺〔Bit Commitment〕 • 投币入井协议〔Flipping Coins into a Well〕 • “金簪子掉进井里〞
• 比方网络文件共享或同步，防止传输而 比较两个大文件内容是否一致(BT/eMule)
第02章_3网络信息安全理论基础
解密变换簇: D
k2 K 2 , Dk2 D , 解密变换（映射、函数、算法）Dk2 :C M (decryption map, function, algorithm)
11
2.3 密码系统模型和密码体制
密码体制(Cryptosystem) 加密变换与解密变换的关系
k (k1 , k2 ) K 1 K 2 , Ek1 E , Dk2 D , 满足 m M 有：Dk2 ( Ek1 (m)) m. Dk2 称为Ek1的左逆变换 .
密文(Ciphertext)或密报(Cryptogram)：明文经密 码变换成的一种隐蔽形式。 加密(Encryption)：将明文变换为密文的过程。
解密(Decryption)：加密的逆过程，即由密文恢复 出原明文的过程。 加密员或密码员(Cryptographer)：对明文进行加密 操作的人员。
M m
c Ek1 (m)
c Ek1 (m)
Dk2 (c) m
C c
Dk2 (c) m
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保密系统应当满足的要求
系统即使达不到理论上是不可破的，即 pr{m’=m}=0 ， 也应当为实际上不可破的。就是说，从截获的密文或 某些已知明文密文对，要决定密钥或任意明文在计算 上是不可行的。 系统的保密性不依赖于对加密体制或算法的保密，而 依赖于密钥。这是著名的Kerckhoff原则。
思考：用于加密的还是解密的秘钥保存？
20
2.3 密码系统模型和密码体制
密码系统的设计原则 设计加密函数与解密函数的学科称为密码编码学 (Cryptography)、密码学或保密学。 具有某种安全性
理论上不可破 实际上不可破
Kerckhoff假设：系统的保密性不依赖于对加密体制或 加（解）密算法的保密，而仅依赖于密钥的保密。 加密和解密算法适用于密钥空间的全部元素 系统便于实现和使用方便