網(wǎng)絡(luò)安全與網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)第9章網(wǎng)絡(luò)安全與網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)23知識點結(jié)構(gòu)4本章學(xué)習(xí)要求:了解：網(wǎng)絡(luò)安全的重要性掌握：密碼體制的基本概念及應(yīng)用掌握：防火墻的基本概念掌握：網(wǎng)絡(luò)入侵檢測與防攻擊的基本概念與方法掌握：網(wǎng)絡(luò)文件備份與恢復(fù)的基本方法了解：網(wǎng)絡(luò)病毒防治的基本方法了解：網(wǎng)絡(luò)管理的基本概念與方法59.1網(wǎng)絡(luò)安全的重要性與研究的主要問題9.1.1網(wǎng)絡(luò)安全的重要性

網(wǎng)絡(luò)安全問題已經(jīng)成為信息化社會的一個焦點問題；每個國家只能立足于本國，研究自己的網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)，培養(yǎng)自己的專門人才，發(fā)展自己的網(wǎng)絡(luò)安全產(chǎn)業(yè)，才能構(gòu)筑本國的網(wǎng)絡(luò)與信息安全防范體系。

6有關(guān)統(tǒng)計資料報道：計算機犯罪案件正在以每年100%的速度增長，Internet被攻擊的事件則以每年10倍的速度增長，美國金融界為此每年損失近百億美元；每個國家只能立足于本國，研究自己的網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)，培養(yǎng)自己的專門人才，發(fā)展自己的網(wǎng)絡(luò)安全產(chǎn)業(yè)，才能構(gòu)筑本國的網(wǎng)絡(luò)與信息安全防范體系。

79.1.2網(wǎng)絡(luò)安全研究的主要問題

網(wǎng)絡(luò)防攻擊問題網(wǎng)絡(luò)安全漏洞與對策問題網(wǎng)絡(luò)中的信息安全保密問題防抵賴問題

網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部安全防范問題網(wǎng)絡(luò)防病毒問題無用信息郵件與灰色軟件網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)、災(zāi)難恢復(fù)問題81.網(wǎng)絡(luò)防攻擊技術(shù)服務(wù)攻擊（applicationdependentattack）

:對網(wǎng)絡(luò)提供某種服務(wù)的服務(wù)器發(fā)起攻擊，造成該網(wǎng)絡(luò)的“拒絕服務(wù)”，使網(wǎng)絡(luò)工作不正常;非服務(wù)攻擊（applicationindependentattack）

:不針對某項具體應(yīng)用服務(wù)，而是基于網(wǎng)絡(luò)層等低層協(xié)議而進行的，使得網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備工作嚴(yán)重阻塞或癱瘓。9網(wǎng)絡(luò)防攻擊研究需要解決的幾個問題網(wǎng)絡(luò)可能遭到哪些人的攻擊？攻擊類型與手段可能有哪些？如何及時檢測并報告網(wǎng)絡(luò)被攻擊？如何采取相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)安全策略與網(wǎng)絡(luò)安全防護體系？102.網(wǎng)絡(luò)安全漏洞與對策的研究網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)的運行涉及：計算機硬件與操作系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)硬件與網(wǎng)絡(luò)軟件數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)應(yīng)用軟件網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議網(wǎng)絡(luò)安全漏洞也會表現(xiàn)在以上幾個方面。

113.網(wǎng)絡(luò)中的信息安全問題信息存儲安全與信息傳輸安全

信息存儲安全

如何保證靜態(tài)存儲在連網(wǎng)計算機中的信息不會被未授權(quán)的網(wǎng)絡(luò)用戶非法使用；信息傳輸安全

如何保證信息在網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)倪^程中不被泄露與不被攻擊；在信息傳輸中可能存在4種攻擊類型：截獲、竊聽、篡改以及偽造。

124.防抵賴問題防抵賴是防止信息源結(jié)點用戶對他發(fā)送的信息事后不承認(rèn)，或者是信息目的結(jié)點用戶接收到信息之后不認(rèn)賬；通過身份認(rèn)證、數(shù)字簽名、數(shù)字信封、第三方確認(rèn)等方法，來確保網(wǎng)絡(luò)信息傳輸?shù)暮戏ㄐ詥栴}，防止“抵賴”現(xiàn)象出現(xiàn)。

135.網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部安全防范網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部安全防范是防止內(nèi)部具有合法身份的用戶有意或無意地做出對網(wǎng)絡(luò)與信息安全有害的行為；對網(wǎng)絡(luò)與信息安全有害的行為包括：

?有意或無意地泄露網(wǎng)絡(luò)用戶或網(wǎng)絡(luò)管理員口令；

?違反網(wǎng)絡(luò)安全規(guī)定，繞過防火墻，私自和外部網(wǎng)絡(luò)連接，造成系統(tǒng)安全漏洞；

?違反網(wǎng)絡(luò)使用規(guī)定，越權(quán)查看、修改和刪除系統(tǒng)文件、應(yīng)用程序及數(shù)據(jù)；?違反網(wǎng)絡(luò)使用規(guī)定，越權(quán)修改網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)配置，造成網(wǎng)絡(luò)工作不正常；解決來自網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的不安全因素必須從技術(shù)與管理兩個方面入手。146.網(wǎng)絡(luò)防病毒

引導(dǎo)型病毒可執(zhí)行文件病毒宏病毒混合病毒特洛伊木馬型病毒Internet語言病毒

157.無用信息郵件與灰色軟件

垃圾郵件間諜程序廣告程序后門程序下載程序植入程序

168.網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)、災(zāi)難恢復(fù)問題如果出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)故障造成數(shù)據(jù)丟失，數(shù)據(jù)能不能被恢復(fù)？如果出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)因某種原因被損壞，重新購買設(shè)備的資金可以提供，但是原有系統(tǒng)的數(shù)據(jù)能不能恢復(fù)？17《電子計算機系統(tǒng)安全規(guī)范》，1987年10月《計算機軟件保護條例》，1991年5月《計算機軟件著作權(quán)登記辦法》，1992年4月《中華人民共和國計算機信息與系統(tǒng)安全保護條例》，1994年2月《計算機信息系統(tǒng)保密管理暫行規(guī)定》，1998年2月《關(guān)于維護互聯(lián)網(wǎng)安全決定》，全國人民代表大會常務(wù)委員會通過，2000年12月9.1.3網(wǎng)絡(luò)安全標(biāo)準(zhǔn)

18可信計算機系統(tǒng)評估準(zhǔn)則TC-SEC-NCSC是1983年公布的，1985年公布了可信網(wǎng)絡(luò)說明（TNI）；可信計算機系統(tǒng)評估準(zhǔn)則將計算機系統(tǒng)安全等級分為4類7個等級，即D、C1、C2、B1、B2、B3與A1；D級系統(tǒng)的安全要求最低，A1級系統(tǒng)的安全要求最高。

199.2加密與認(rèn)證技術(shù)

9.4.1密碼算法與密碼體制的基本概念

數(shù)據(jù)加密與解密的過程

20密碼體制是指一個系統(tǒng)所采用的基本工作方式以及它的兩個基本構(gòu)成要素，即加密/解密算法和密鑰；傳統(tǒng)密碼體制所用的加密密鑰和解密密鑰相同，也稱為對稱密碼體制；如果加密密鑰和解密密鑰不相同，則稱為非對稱密碼體制；密鑰可以看作是密碼算法中的可變參數(shù)。從數(shù)學(xué)的角度來看，改變了密鑰，實際上也就改變了明文與密文之間等價的數(shù)學(xué)函數(shù)關(guān)系；密碼算法是相對穩(wěn)定的。在這種意義上，可以把密碼算法視為常量，而密鑰則是一個變量；在設(shè)計加密系統(tǒng)時，加密算法是可以公開的，真正需要保密的是密鑰。21什么是密碼

密碼是含有一個參數(shù)k的數(shù)學(xué)變換，即

C=Ek（m）m是未加密的信息（明文）C是加密后的信息（密文）E是加密算法參數(shù)k稱為密鑰密文C是明文m使用密鑰k經(jīng)過加密算法計算后的結(jié)果；加密算法可以公開，而密鑰只能由通信雙方來掌握。22密鑰長度

密鑰長度與密鑰個數(shù)

密鑰長度（位）組合個數(shù)40240=109951162777656256=7.205759403793×101664264=1.844674407371×10191122112=5.192296858535×10331282128=3.402823669209×1038239.2.2對稱密鑰（symmetriccryptography）密碼體系

對稱加密的特點

249.2.3非對稱密鑰（asymmetriccryptography）密碼體系

非對稱密鑰密碼體系的特點25非對稱加密的標(biāo)準(zhǔn)

RSA體制被認(rèn)為是目前為止理論上最為成熟的一種公鑰密碼體制。RSA體制多用在數(shù)字簽名、密鑰管理和認(rèn)證等方面；Elgamal公鑰體制是一種基于離散對數(shù)的公鑰密碼體制；目前，許多商業(yè)產(chǎn)品采用的公鑰加密算法還有Diffie-Hellman密鑰交換、數(shù)據(jù)簽名標(biāo)準(zhǔn)DSS、橢圓曲線密碼等。269.2.4數(shù)字信封技術(shù)

279.2.5數(shù)字簽名技術(shù)

289.2.6身份認(rèn)證技術(shù)的發(fā)展

身份認(rèn)證可以通過3種基本途徑之一或它們的組合實現(xiàn)：所知（knowledge）:個人所掌握的密碼、口令；所有（possesses）:個人身份證、護照、信用卡、鑰匙；個人特征（characteristics）:人的指紋、聲紋、筆跡、手型、臉型、血型、視網(wǎng)膜、虹膜、DNA，以及個人動作方面的特征；新的、廣義的生物統(tǒng)計學(xué)是利用個人所特有的生理特征來設(shè)計的；目前人們研究的個人特征主要包括：容貌、膚色、發(fā)質(zhì)、身材、姿勢、手印、指紋、腳印、唇印、顱相、口音、腳步聲、體味、視網(wǎng)膜、血型、遺傳因子、筆跡、習(xí)慣性簽字、打字韻律，以及在外界刺激下的反應(yīng)等。

29本章學(xué)習(xí)要求:了解：網(wǎng)絡(luò)安全的重要性掌握：密碼體制的基本概念及應(yīng)用掌握：防火墻的基本概念掌握：網(wǎng)絡(luò)入侵檢測與防攻擊的基本概念與方法掌握：網(wǎng)絡(luò)文件備份與恢復(fù)的基本方法了解：網(wǎng)絡(luò)病毒防治的基本方法了解：網(wǎng)絡(luò)管理的基本概念與方法30知識點結(jié)構(gòu)319.3防火墻技術(shù)

9.3.1防火墻的基本概念防火墻是在網(wǎng)絡(luò)之間執(zhí)行安全控制策略的系統(tǒng)，它包括硬件和軟件；設(shè)置防火墻的目的是保護內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)資源不被外部非授權(quán)用戶使用，防止內(nèi)部受到外部非法用戶的攻擊。防火墻要具備哪些功能？

32防火墻通過檢查所有進出內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)包，檢查數(shù)據(jù)包的合法性，判斷是否會對網(wǎng)絡(luò)安全構(gòu)成威脅，為內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)建立安全邊界（securityperimeter）；構(gòu)成防火墻系統(tǒng)的兩個基本部件是包過濾路由器（packetfilteringrouter）和應(yīng)用級網(wǎng)關(guān)（applicationgateway）；最簡單的防火墻由一個包過濾路由器組成，而復(fù)雜的防火墻系統(tǒng)由包過濾路由器和應(yīng)用級網(wǎng)關(guān)組合而成；由于組合方式有多種，因此防火墻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)也有多種形式。339.3.2包過濾路由器

（路由器工作原理）包過濾路由器的結(jié)構(gòu)

34路由器按照系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)置的分組過濾規(guī)則（即訪問控制表），檢查每個分組的源IP地址、目的IP地址，決定該分組是否應(yīng)該轉(zhuǎn)發(fā)；包過濾規(guī)則一般是基于部分或全部報頭的內(nèi)容。例如，對于TCP報頭信息可以是：?源IP地址

?目的IP地址?協(xié)議類型

?IP選項內(nèi)容

?源TCP端口號

?目的TCP端口號

?TCPACK標(biāo)識

35包過濾的

工作流程36包過濾路由器配置的基本方法

37假設(shè)網(wǎng)絡(luò)安全策略規(guī)定：內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的E-mail服務(wù)器（IP地址為192.1.6.2，TCP端口號為25）可以接收來自外部網(wǎng)絡(luò)用戶的所有電子郵件；允許內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)用戶傳送到與外部電子郵件服務(wù)器的電子郵件；拒絕所有與外部網(wǎng)絡(luò)中名字為TESTHOST主機的連接。

例子138包過濾規(guī)則表

39假定A管理一個公司網(wǎng)絡(luò)222.22.0.0/16，且一般不允許來自公眾網(wǎng)的用戶訪問內(nèi)部網(wǎng)（見下表規(guī)則R3）。但是A正在與B及其同事進行合作，而他們位于某個大學(xué)內(nèi)，所以A要允許來自B所在的大學(xué)（網(wǎng)址為111.11/16）的訪問能到達(dá)其公司網(wǎng)絡(luò)的一個特定子網(wǎng)222.22.22/24（見下表規(guī)則R1）；使問題復(fù)雜的是，A知道C（一個有名的黑客）也在B所在的大學(xué)中，且C的子網(wǎng)為111.11.11/24，該子網(wǎng)是一個不安全的黑客天堂。因此，A不允許任何來自111.11.11/24的通信量進入其網(wǎng)絡(luò)（見下表規(guī)則R2）。

例子240總結(jié)以上的條件，得出以下的規(guī)則：規(guī)則源地址目的地址動作注釋R1111.11/16222.22.22/24允許讓來自B所在大學(xué)的數(shù)據(jù)報進入一個受限的子網(wǎng)R2111.11/24222.22/16拒絕不允許來自C的子網(wǎng)的任何數(shù)據(jù)進入A的網(wǎng)中R30.0.0.0/00.0.0.0/0拒絕不允許任何數(shù)據(jù)進入A的網(wǎng)中分組過濾規(guī)則41根據(jù)規(guī)則次序分組過濾的結(jié)果數(shù)據(jù)報號源IP地址目的IP地址希望的動作R2、R1、R3策略的動作R1、R2、R3策略的動作

P1111.11.11.1222.22.6.6拒絕拒絕（R2）拒絕（R2）（黑客子網(wǎng)）（公司網(wǎng)絡(luò)）P2111.11.11.1222.22.22.2拒絕拒絕（R2）允許（R1）（黑客子網(wǎng)）（特殊子網(wǎng)）P3111.11.6.6222.22.22.2允許允許（R1）允許（R1）（大學(xué)網(wǎng)絡(luò)，（特殊子網(wǎng)）非黑客子網(wǎng)）P3111.11.6.6222.22.6.6拒絕拒絕（R3）拒絕（R3）（大學(xué)網(wǎng)絡(luò)，非黑客子網(wǎng)）（公司網(wǎng)絡(luò)）42當(dāng)規(guī)則以最特定的源地址過濾優(yōu)先的次序應(yīng)用時，即以R2、R1、R3的次序應(yīng)用時，可以得到理想結(jié)果；分析結(jié)果：但是如果以R1，R2、R3的次序應(yīng)用規(guī)則，得不到想要結(jié)果。結(jié)論：防火墻規(guī)則的使用次序非常重要。思考：通常，一個大型的防火墻的過濾規(guī)則成千上萬條，那么是否可以使用優(yōu)先應(yīng)用最為特定的規(guī)則就可以得到理想的結(jié)果？包過濾方法的優(yōu)缺點？439.3.3應(yīng)用級網(wǎng)關(guān)的概念

多歸屬主機（multi-homedhost）

典型的多歸屬主機結(jié)構(gòu)

44應(yīng)用級網(wǎng)關(guān)

45應(yīng)用代理（applicationproxy）

469.3.4防火墻的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

堡壘主機的概念

一個雙歸屬主機作為應(yīng)用級網(wǎng)關(guān)可以起到防火墻作用；處于防火墻關(guān)鍵部位、運行應(yīng)用級網(wǎng)關(guān)軟件的計算機系統(tǒng)叫做堡壘主機。47典型防火墻系統(tǒng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析

采用一個過濾路由器與一個堡壘主機組成的S-B1防火墻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)48包過濾路由器的轉(zhuǎn)發(fā)過程49S-B1配置的防火墻系統(tǒng)中數(shù)據(jù)傳輸過程

50采用多級結(jié)構(gòu)的防火墻系統(tǒng)（S-B1-S-B1配置）結(jié)構(gòu)示意圖519.4網(wǎng)絡(luò)防攻擊與入侵檢測技術(shù)

9.4.1網(wǎng)絡(luò)攻擊方法分析

目前黑客攻擊大致可以分為8種基本的類型：

入侵系統(tǒng)類攻擊緩沖區(qū)溢出攻擊欺騙類攻擊拒絕服務(wù)攻擊對防火墻的攻擊利用病毒攻擊木馬程序攻擊后門攻擊529.4.2入侵檢測的基本概念入侵檢測系統(tǒng)（intrusiondetectionsystem，IDS）是對計算機和網(wǎng)絡(luò)資源的惡意使用行為進行識別的系統(tǒng)；它的目的是監(jiān)測和發(fā)現(xiàn)可能存在的攻擊行為，包括來自系統(tǒng)外部的入侵行為和來自內(nèi)部用戶的非授權(quán)行為，并且采取相應(yīng)的防護手段。53入侵檢測系統(tǒng)IDS的基本功能：監(jiān)控、分析用戶和系統(tǒng)的行為；檢查系統(tǒng)的配置和漏洞；評估重要的系統(tǒng)和數(shù)據(jù)文件的完整性；對異常行為的統(tǒng)計分析，識別攻擊類型，并向網(wǎng)絡(luò)管理人員報警；

對操作系統(tǒng)進行審計、跟蹤管理，識別違反授權(quán)的用戶活動。54入侵檢測系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)

559.4.3入侵檢測的基本方法

對各種事件進行分析，從中發(fā)現(xiàn)違反安全策略的行為是入侵檢測系統(tǒng)的核心功能；入侵檢測系統(tǒng)按照所采用的檢測技術(shù)可以分為：異常檢測、誤用檢測和兩種方式的結(jié)合的入侵檢測系統(tǒng)；按照檢測的對象和基本方法，入侵檢測系統(tǒng)可以分為：基于主機的入侵檢測系統(tǒng)、基于網(wǎng)絡(luò)的入侵檢測系統(tǒng)、基于目標(biāo)的入侵檢測系統(tǒng)、基于應(yīng)用的入侵檢測系統(tǒng)。569.5網(wǎng)絡(luò)文件備份與恢復(fù)技術(shù)9.5.1網(wǎng)絡(luò)文件備份與恢復(fù)的重要性

網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)可以進行歸檔與備份；歸檔是指在一種特殊介質(zhì)上進行永久性存儲；網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)備份是一項基本的網(wǎng)絡(luò)維護工作；備份數(shù)據(jù)用于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的恢復(fù)。579.5.2網(wǎng)絡(luò)文件備份的基本方法

選擇備份設(shè)備選擇備份程序建立備份制度

在考慮備份方法時需要注意的問題：如果系統(tǒng)遭到破壞需要多長時間才能恢復(fù)？

怎樣備份才可能在恢復(fù)系統(tǒng)時數(shù)據(jù)損失最少？

589.6網(wǎng)絡(luò)防病毒技術(shù)

9.6.1造成網(wǎng)絡(luò)感染病毒的主要原因

70%的病毒發(fā)生在網(wǎng)絡(luò)上；將用戶家庭微型機軟盤帶到網(wǎng)絡(luò)上運行而使網(wǎng)絡(luò)感染上病毒的事件約占41%左右；從網(wǎng)絡(luò)電子廣告牌上帶來的病毒約占7%；從軟件商的演示盤中帶來的病毒約占6%；從系統(tǒng)維護盤中帶來的病毒約占6%；從公司之間交換的軟盤帶來的病毒約占2%；其他未知因素約占27%；從統(tǒng)計數(shù)據(jù)中可以看出，引起網(wǎng)絡(luò)病毒感染的主要原因在于網(wǎng)絡(luò)用戶自身。599.6.2網(wǎng)絡(luò)病毒的危害

網(wǎng)絡(luò)病毒感染一般是從用戶工作站開始的，而網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器是病毒潛在的攻擊目標(biāo)，也是網(wǎng)絡(luò)病毒潛藏的重要場所；網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器在網(wǎng)絡(luò)病毒事件中起著兩種作用：它可能被感染，造成服務(wù)器癱瘓；它可以成為病毒傳播的代理人，在工作站之間迅速傳播與蔓延病毒；網(wǎng)絡(luò)病毒的傳染與發(fā)作過程與單機基本相同，它將本身拷貝覆蓋在宿主程序上；當(dāng)宿主程序執(zhí)行時，病毒也被啟動，然后再繼續(xù)傳染給其他程序。如果病毒不發(fā)作，宿主程序還能照常運行；當(dāng)符合某種條件時，病毒便會發(fā)作，它將破壞程序與數(shù)據(jù)。609.6.3典型網(wǎng)絡(luò)防病毒軟件的應(yīng)用

網(wǎng)絡(luò)防病毒可以從以下兩方面入手：一是工作站，二是服務(wù)器；網(wǎng)絡(luò)防病毒軟件的基本功能是：對文件服務(wù)器和工作站進行查毒掃描、檢查、隔離、報警，當(dāng)發(fā)現(xiàn)病毒時，由網(wǎng)絡(luò)管理員負(fù)責(zé)清除病毒；網(wǎng)絡(luò)防病毒軟件一般允許用戶設(shè)置三種掃描方式：實時掃描、預(yù)置掃描與人工掃描；一個完整的網(wǎng)絡(luò)防病毒系統(tǒng)通常由以下幾個部分組成：客戶端防毒軟件、服務(wù)器端防毒軟件、針對群件的防毒軟件、針對黑客的防毒軟件。

619.6.4網(wǎng)絡(luò)工作站防病毒方法

采用無盤工作站使用單機防病毒卡

使用網(wǎng)絡(luò)防病毒卡

629.7網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)

9.7.1網(wǎng)絡(luò)管理的基本概念

網(wǎng)絡(luò)管理涉及以下三個