密码学与网络安全 - 前言 & 1 计算机与网络安全概念

前言

密码学是什么?编制密码和破译密码的学科

古典密码学 古代史

近代密码学 近代史

现代密码学

1.古典密码学

加密方法:

核心原理 :替换法、移位法

凯撒密码

破译方法:

频度分析

2.近代密码学

核心原理:替换法、移位法

3.现代密码学

散列函数

MD5,SHA-1, SHA-256, SHA-512

对称加密

DES/AES 加密解密

对称加密的核心原理:流加密和块加密

加密模式

ECB CBC

填充模式

NoPadding 和PKS%padding

非对称加密

RSA与ECC算法

数字摘要

base64核心加密原理

数字签名和数字证书

1 计算机与网络安全概念

我们将专注于广泛使用的算法和协议以及依赖于密码技术的网络和internet安全

密码算法和协议主要包括

  1. 对称加密:加密任意大小的数据
  2. 非堆称加密:加密小数据
  3. 数据完整性算法:保护数据不被篡改
  4. 认证协议:用于验证实体身份

网络安全涉及的方面

阻止、防止、检测、纠正信息传输过程中的违规行为

1.1 计算机安全的概念

1.1.1 计算机安全的定义

CIA三元组:保密性(数据和隐私) + 完整性(数据和系统) + 可用性 (系统的可用性)

另外还有两个概念值得注意:真实性和可追溯性

1.1.2 计算机安全的挑战

由于诸多因素,比如设计系统时考虑不周、协议或准则应用环境复杂等,没有100%的安全系统

1.2 OSI安全架构

它主要关注安全攻击、安全机制和安全服务

1.3 安全攻击

主动攻击:修改或者伪造数据流,包括伪装、重放消息修改和拒绝服务,重点是尽快恢复正常,旨在预防和恢复

被动攻击:窃听和检测传输的信息较难发现,重点是预防和非检测

1.4 安全服务

为系统、数据传输提供安全的协议层服务,共计五类:

  1. 认证

    1. 对等实体认证
    2. 数据源认证
  2. 访问控制

  3. 数据保密性

  4. 数据完整性

  5. 不可否认性

    发送方和接收方都能确认接收方和发送方

1.5 安全机制

一是在协议层实现,另一种不属于任何安全服务或者协议层

安全机制的概念更大,安全服务是它的一个具体特例

1.6 基本安全设计准则

  1. 机制的经济性
  2. 故障安全确认
  3. 完整的检查

1.7 攻击面与攻击树

攻击面:系统中一切可访问可利用的漏洞,实操中要尽可能缩小攻击面

分类:

  1. 网络攻击面:企业网、广义网互联网
  2. 软件攻击面:应用程序、工具包、操作系统代码,重点是Web服务器软件
  3. 人类面:不可靠的系统或者外部人员

攻击树:是一种数据或者程序结构,具有分支化和层次化的特征,利用攻击树特征可以设计安全机制

1.8 网络安全模型

通信双方需要通过一定的安全机制实现可靠通信

除了网络通信安全,另一种是针对系统或者主机的攻击,可以利用门卫功能阻止

1.9 标准

国际电信联盟

ISO

互联网协会

美国国家标准与技术研究所

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