安全协议ppt 第4章 传输层安全SSL和TLS
网络安全组件
1.3.1 物理层安全
❖ 物理层安全威胁主要指网络周边环境和物理特 性引起的网络设备和线路的不可用而造成的网 络系统的不可用。如：设备老化、设备被盗、 意外故障、设备损毁等。由于以太局域网中采 用广播方式，因此，在某个广播域中利用嗅探 器可以在设定的侦听端口侦听到所有的信息包， 并且对信息包进行分析，那么本广播域的信息 传递都会暴露无遗，所以需将两个网络从物理 上隔断，同时保证在逻辑上两个网络能够连通。
1.3.3 传输层安全
❖ 具体的传输层安全措施要取决于具体的协议。TLS(传 输层安全)协议在TCP的顶部提供了如身份验证、完整 性检验以及机密性保证这样的安全服务。TLS需要为 一个连接维持相应的场景，它是基于可靠的传输协议 TCP的。由于安全机制与特定的传输协议有关，所以 像密钥管理这样的安全服务可为每种传输协议重复使 用。
网络安全组件
❖ 防火墙 ❖ 扫描器 ❖ 防毒软件 ❖ 安全审计系统 ❖ IDS
1.6 安全策略的制定与实施
❖ 安全的基石是社会法律、法规与手段，这部分用于 建立一套安全管理标准和方法。即通过建立与信息 安全相关的法律、法规，使非法分子慑于法律，不 敢轻举妄动。先进的安全技术是信息安全的根本保 障，用户对自身面临的威胁进行风险评估，决定其 需要的安全服务种类。选择相应的安全机制，然后 集成先进的安全技术。各网络使用机构、企业和单 位应建立相应的信息安全管理办法，加强内部管理， 建立审计和跟踪体系，提高整体信息安全意识。
❖ 使用加密机制，确保信息不暴露给未授权的实体或进程，即“看不 懂”，从而实现信息的保密性；
❖ 使用数据完整性鉴别机制，保证只有得到允许的人才能修改数据，而 其他人“改不了”，从而确保信息的完整性；
❖ 使用审计、监控、防抵赖等安全机制，使得攻击者、破坏者、抵赖者 “走不脱”，并进一步对网络出现的安全问题提供调查依据和手段， 实现信息安全的可审查性。
物联网中的安全数据传输与加密技术应用
物联网中的安全数据传输与加密技术应用随着物联网技术的快速发展，大量的设备和传感器连接到互联网上，从而产生了海量的数据。
然而，物联网中的数据传输存在着安全威胁，如数据泄露、篡改和未经授权的访问。
为解决这些安全问题，安全数据传输和加密技术应用变得至关重要。
一、安全数据传输技术1. 安全套接层（SSL）和传输层安全（TLS）SSL和TLS是广泛应用于物联网的安全数据传输协议。
它们基于公钥基础设施（PKI）和对称密钥加密算法。
SSL和TLS能够保护数据的机密性、完整性和身份认证。
通过SSL和TLS协议，物联网设备能够进行端到端的安全通信，防止信息被窃听和篡改。
2. 虚拟专用网络（VPN）物联网系统中的设备和传感器通常分布在不同的地理位置，通过公共网络进行通信。
VPN技术可以在公共网络上建立一个加密的通信管道，确保数据传输的机密性和完整性。
使用VPN可以避免数据在传输过程中被窃听和篡改的风险，提高数据传输的安全性。
3. 数据包过滤和防火墙物联网设备可能面临来自外部网络的攻击，如分布式拒绝服务（DDoS）攻击。
为了保护物联网设备的数据传输安全，可以通过数据包过滤和防火墙技术对传入和传出的数据流进行过滤和检查，阻止恶意流量和攻击行为。
二、加密技术应用1. 对称加密算法对称加密算法使用同一个密钥对数据进行加密和解密。
在物联网中，对称加密算法广泛应用于数据传输过程中的加密操作。
常见的对称加密算法有AES、DES和3DES等。
通过对数据使用对称加密算法进行加密，可以保护数据的机密性，防止数据泄露。
2. 非对称加密算法非对称加密算法使用一对密钥，包括公钥和私钥。
数据发送方使用公钥进行加密操作，而数据接收方使用相应的私钥进行解密操作。
非对称加密算法可以实现数据的机密性和身份认证。
常见的非对称加密算法有RSA和椭圆曲线密码算法（ECC）等。
3. 数字签名数字签名是一种用于身份认证和数据完整性验证的技术。
发送方使用自己的私钥对数据进行签名，接收方可以使用发送方的公钥来验证数据的完整性和真实性。
网络安全协议(精选)
网络安全协议(精选)网络安全协议随着互联网的普及和发展，人们对网络安全的关注也越来越高。
为了保护网络中的信息和用户的隐私，各种网络安全协议被广泛采用。
网络安全协议是一种约定，用于确保在网络通信中数据的保密性、完整性和可用性。
在本文中，我们将介绍几种常见的网络安全协议以及它们的作用。
一、传输层安全协议（TLS）传输层安全协议（TLS）是一种为网络通信提供安全性的协议。
它的主要作用是确保在客户端和服务器之间的通信过程中，数据的传输是安全的。
TLS使用了加密技术来保护数据的机密性，以及防止数据被篡改。
它还提供身份验证和完整性检查的机制，以确保通信的可信性。
TLS协议广泛应用于诸如网上银行、电子邮件和电子商务等领域。
它在传输层对数据进行加密，使用公钥加密算法和对称密钥加密算法来实现数据的安全传输。
TLS的主要特点是灵活性和可扩展性，使得它适用于不同的应用场景。
二、IPsec协议IPsec（Internet Protocol Security）是一种网络层安全协议，用于确保在IP网络上的数据传输安全。
它通过对数据报进行加密和身份验证来保护网络中的通信。
IPsec可用于建立虚拟私有网络（VPN）连接、提供远程访问和确保分支机构之间的安全通信。
IPsec协议主要由两个部分组成：认证头（AH）和封装安全负载（ESP）。
认证头提供了身份验证和完整性保护，而封装安全负载负责对数据进行加密和解密操作。
IPsec协议可以在网络层对数据进行安全处理，不依赖于特定的应用程序。
三、SSL协议SSL（Secure Sockets Layer）协议是一种用于保护网络通信的安全协议。
它位于传输层和应用层之间，为应用层协议提供安全支持。
SSL 广泛应用于网站的加密通信，保护用户在网上购物、网银等活动中的数据安全。
SSL协议使用了多种加密技术来保护数据传输的机密性。
它通过使用公钥加密算法和对称密钥加密算法，使得数据在传输过程中不易被窃听和篡改。
常用的网络安全协议
常用的网络安全协议网络安全协议是保证网络通信安全的重要手段。
以下是一些常用的网络安全协议：1. SSL/TLS协议：Secure Socket Layer（安全套接字层）和Transport Layer Security（传输层安全）协议是用于加密数据传输的常见协议。
它们通过对数据进行加密和进行认证来保护数据的安全性和完整性。
2. IPsec协议：Internet Protocol Security（IP安全性）协议是用于保护IP通信的协议。
它提供了身份验证、加密和完整性检查等功能，可以防止数据在传输过程中被窃听和篡改。
3. SSH协议：Secure Shell（安全外壳协议）被广泛用于远程登录和安全文件传输。
它通过加密和认证技术来保护网络通信，防止敏感数据的泄露。
4. WPA/WPA2协议：Wi-Fi Protected Access（Wi-Fi受保护访问）协议是用于保护无线网络的协议。
它使用强大的加密算法和认证机制，防止未经授权的访问和数据泄露。
5. VPN协议：Virtual Private Network（虚拟私人网络）协议通过建立安全的隧道来保护远程访问和数据传输的安全。
VPN协议常用于远程办公、跨地域网络连接和对不安全网络的保护。
6. S/MIME协议：Secure/Multipurpose Internet Mail Extensions （安全/多用途互联网邮件扩展）协议用于对电子邮件进行加密和数字签名。
它可以保护邮件的隐私和完整性，以防止未经授权的访问和篡改。
7. DNSSEC协议：Domain Name System Security Extensions （域名系统安全扩展）协议是用于防止DNS缓存投毒和欺骗攻击的协议。
它通过对DNS查询和响应进行数字签名，确保DNS数据的完整性和真实性。
这些网络安全协议在保护网络通信和数据安全方面发挥着重要的作用。
车联网安全之TLS
车联网安全之TLS1.3比TLS1.2更安全在哪里概述：车联网中，云与端通信时信息安全大多是通过TLS(Transport Layer Security)协议来保证的。
TLS中文意思为传输层安全性协议，其前身为安全套接层（Secure Sockets Layer，缩写SSL）安全协议。
使用TLS的目的是为车联网通信提供安全及数据完整性保障。
该协议由两部分组成: TLS记录协议(TLS Record)和 TLS握手协议(TLS Handshake)。
较低的层为TLS记录协议，位于某个可靠TLS 记录协议的传输协议 (例如 TCP) 上面。
现在普遍采用的方案都是TLS1.2，由于技术和成本的限制，据了解目前还没有车厂采用TLS1.3协议，是否在未来车联网信息安全技术的选择上会有所改变呢，我们不妨从技术角度对TLS1.2与TLS1.3进行一下分析。
TLS作用：•所有信息都是加密传播，第三方无法窃听。
•具有校验机制，一旦被篡改，通信双方会立刻发现。
•配备身份证书，防止身份被冒充。
•注：TLS 记录协议负责消息的压缩、加密以及数据的认证。
TLS的位置：图1：TLS在通信链路中的位置从图中可以看到，SSL/TSL层的加入，建立了一个安全连接（对传输的数据提供加密保护，可防止被中间人嗅探到可见的明文；通过对数据完整性的校验，防止传输数据被中间人修改）和一个可信的连接（对连接双方的实体提供身份认证）。
TLS1.2的握手（云与端数据通信协议）下面介绍一下，TLS 1.2协议的密钥交换流程，以及其缺点。
RSA密钥交换步骤如下：1：client发起请求 (Client Hello) 。
2：server回复certificate。
3：client使用证书中的公钥，加密预主密钥，发给 server (Client Key Exchange) 。
4：server 提取出预主密钥，计算主密钥，然后发送对称密钥加密的finished。
SSL和TLS
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1字节 1 (a) 改变密码规范协议 1字节 1字节 级别 告警 (b) 告警协议
1字节 类型
3字节 长度
＞＝0字节 内容 (c) 握手协议 ＞＝1字节
OpaqueContent (d) 其它上层协议
图7-5 SSL记录协议的有效负载
广州大学 21
7.4 告 警 协 议
• 位于TLS记录协议之上
– 指客户机和服务器之间的关联。会话由握手协议创建。会话定 义了一组可以被多个连接共用的密码安全参数。对于每个连接 ，可以利用会话来避免对新的安全参数进行代价昂贵的协商。 – 一个SSL会话是有状态(Stateful)的，由SSL握手协议负责协调客 户机和服务器之间的状态。逻辑上有两种状态，一是当前操作 状态，另外是(在握手协议期间)未决状态。此外，还需维持独 立的读和写状态。
握手协议的流程
• 交换Hello消息，对于算法、交换随机值 等协商一致 • 交换必要的密码参数，以便双方得到统一 的premaster secret • 交换证书和相应的密 码信息，以便进行 身份认证 • 产生master secret • 把安全参数提供给TLS记录层 • 检验双方是否已经获得同样的安全参数
7.5 握 手 协 议
• 位于TLS记录协议之上
– 也用到了TLS记录协议的处理过程 – ContentType = 22 – 协议格式
– 用途：
• 当TLS客户和服务器开始通讯的时候，它们要通过 协商，在以下信息方面获得一致: 协议版本、密码算法、是否认证对方、 27 广州大学 用什么技术来产生共享秘密数据，等等
广州大学
4
HTTP
LDAP
IMAP
…
应用层 网络层
安全套接层 TCP/IP层
tls1.2原理
tls1.2原理以下是针对TLS1.2原理的详细解析，供您参考。
一、TLS简介TLS全称为“传输层安全协议”（Transport Layer Security Protocol），是一种应用层协议。
它的设计目的是为了在不安全的网络环境下，提供可靠的加密和身份认证服务。
TLS协议可以保障数据通信的机密性、完整性和可信度。
TLS是SSL（Secure Sockets Layer）协议的继任者，由于历史原因，大部分人仍然称其为SSL协议。
TLS协议在HTTP协议、SMTP协议、POP3协议等各种应用协议上广泛应用，TLS协议的出现使得HTTP变得更加安全，即HTTPS。
HTTPS是加密过的HTTP 协议，它使用TLS协议建立一个安全的通信渠道，确保客户端与服务器之间的连接是加密的，这样就可以有效地防止中间人攻击和数据泄露等问题。
二、TLS1.2概述TLS1.2是TLS协议的第三个版本，由IETF（Internet Engineering Task Force，互联网工程任务组）于2008年制定，是TLS协议中最新、最完善的版本。
TLS1.2具有高度的安全性、可靠性和兼容性，并且已经得到广泛应用。
在TLS协议中，TLS1.2是一个很重要的版本，也成为了许多安全协议的基础。
TLS1.2具有以下几个主要特点：1. 支持更安全的加密算法TLS1.2支持更加安全的加密算法，例如AES（高级加密标准）和SHA（安全哈希算法）等。
2. 提供更强的密钥协商TLS1.2提供了更强的密钥协商能力，可以更加有效地保护密钥的安全。
3. 管理更严格的安全协议TLS1.2引入了更严格的安全协议管理机制，确保加密算法和密钥协商机制的安全性和可靠性。
4. 支持更好的性能优化TLS1.2支持对传输大文件的分批处理和数据流的通道绑定，可以更加高效地传输数据。
三、TLS1.2建立连接的过程下面是TLS1.2建立连接的具体过程：1. 客户端发送Hello消息建立连接的第一步是客户端向服务器发送“Hello”消息，这个消息包含了客户端对协议和密钥的要求，例如使用的TLS版本号、支持的加密算法等。
安全协议SSL
1.2 SSL的体系结构(续)
2. SSL记录协议 在SSL中，数据传输使用SSL记录协议来实现。记录协
议将数据流分割成一系列片断，并对每个片断单独进行 保护，然后加以传输。在接收方，对每条记录单独进行 解密和验证。这种方案使得数据一经准备好就可以从连 接的一端传送到另一端，接收到就可以立即进行处理。
1） 客户端与服务器对保护数据的算法达成一致； 2） 对算法使用的加密密钥达成一致； 3） 确定是否对客户端进行认证。
1.2 SSL的体系结构(续)
图8.15说明了握手的步骤
1) 所支持的加密算法，随机数
客 2) 选中的加密算法,随机数证书
客
户 端
(3)加密后的随机密码串
户 端
4) 计算密码
4) 计算密码
记录头 加密的数据和MAC 记录头 加密的数据和MAC
图8.16 SSL数据的分段与保护
1.2 SSL的体系结构(续)
图8.17给出了用DES分组密码加密的SSL记录范例。 头信息用白色来表示，经过加密的负载用深色表示。该 范例使用MD5来产生MAC，因此需要对记录进行填充， 以适应DES的分组长度。
1.2 SSL的体系结构(续)
SSL采用两层协议体系，如图8.14所示。该协议包含两
个部分：SSL 握手协议（SSL Handshake protocol）
和SSL 记录协议（SSL Record protocol）。前者负责
通信前的参数协商，后者定义SSL的内部数据格式。其
中SSL 握手协议由三个子协议构成，它们是改变密码规
类型 版本 长度