信息安全概述.ppt

《信息安全概述.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《信息安全概述.ppt（60页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。

1、电子科技大学计算机学院 王庆先 Email：,信息安全理论与技术,2,教师基本情况,姓名： 王庆先 研究方向：密码学；信息安全 办公地址：科技试验大楼1107 电话： 66886122 电子邮件：,3,课程目的,掌握信息安全理论相关知识 学习信息安全相关技术 掌握设计和部署信息安全组件的基本方法和技巧 掌握如何从事信息安全学习和研究的基本方法,4,数据加密（Data Encryption) 对称加密算法，如DES、AES 非对称加密算法，RSA，ECC 消息摘要（Message Digest) 典型算法MD5、SHA 数字签名(Digital Signature) 密钥管理(Key Manag

2、ement),信息安全理论研究-密码理论,5,身份认证（Authentication) 口令认证-主要研究认证的特征，可信协议及模型 授权和访问控制（Authorization and Access Control) 主要研究内容是授权策略、访问控制模型、大规模系统的快速访问算法 审计追踪（Auditing and Tracing) 主要研究内容是审计素材的记录模式、审计模型及追踪算法 安全协议（Security Protocol） 主要研究内容协议的内容和实现层次、协议自身的安全性、协议的互操作性。,信息安全理论研究-安全理论,6,防火墙技术（Firewall) 主要研究内容包括防火墙的安全

3、策略,实现模式和强度分析等 漏洞扫描技术（Venearbility Scanning） 主要研究内容包括漏洞的发现，特征分析及定位，扫描方式和协议等 入侵检测技术（Auditing and Tracing) 主要研究内容包括信息流提取技术，入侵特征分析技术，入侵行为模式分析技术，入侵行为关联分析技术好高速信息流快速分析技术等 防病毒技术（Anti-Virus） 主要研究内容包括病毒的作用机理，特征，传播方式，破坏力，扫描和清楚等。,信息安全应用研究-安全技术,7,物理安全（Physical Security) 主要技术备份技术，安全加固技术，安全设计技术等 网络安全（Network Secur

4、ity） 主要研究内容安全隧道技术，网络协议脆弱性分析技术，安全路由技术和安全IP协议等 系统安全（System Security) 主要研究内容安全操作系统的模型与实现，操作系统的安全加固、脆弱性分析，操作系统与其他开发平台的安全关系等,信息安全应用研究-平台安全（一）,8,数据安全（Application Security) 主要研究内容有安全数据库系统，数据存取安全策略和实现方式等 用户安全（User Security） 主要研究内容用户帐户管理、用户登录模式、用户权限管理和用户的角色管理等 边界安全（System Security) 主要研究内容有安全边界防护协议和模型，不同安全策略的

5、连接关系问题、信息从高安全域流向低安全域的保密问题、安全边界的审计问题等。,信息安全应用研究-平台安全（二）,9,安全策略研究 主要研究内容有安全风险的评估，安全代价的评估，安全机制的制定以及安全措施的实施和管理等 安全标准研究 主要研究内容有安全等级划分标准，安全技术操作标准，安全体系结构标准，安全产品测评标准和安全工程实施标准等 安全测评研究 主要研究内容有测评模型，测评方法，测评工具和测评规程等,信息安全管理研究,10,学习信息安全的准备工作,学习信息安全必备的基础： 数学相关知识（数论，概率论，离散数学，组合数学） 计算机网络基础 操作系统的理论知识及各种系统的使用,了解常用操作系统（

6、Unix Linux Windows） 至少一种编程语言(如C，C，汇编）。 数据库的理论及常用数据库（Oracle,Db2,Sqlserver）。,11,考试,作业（20） 考勤（20） 笔试（60%）,12,教材 信息安全学机械工业出版社 周学广 刘艺 编著 参考书 1网络安全技术与实践清华大学出版社 刘建伟 王育民 2 William Stallings，密码编码学与网络安全原理与实践（第三版），电子工业出版社，2004 3信息安全原理 清华大学出版社 Michael E.Whitman 著 徐焱 译 4信息安全原理及应用清华大学出版社 阙喜戎等编著,教材和参考书,13,第一章 信息安全

7、概述 第二章 信息安全核心：密码技术 第三章 信息安全钥匙：密钥分配与管理技术 第四章 信息安全门户:访问控制与防火墙技术 第五章 信息安全检测：IDS 第六章 信息安全应用软件 第七章 企业及个人信息安全 第八章 web的安全性,本课程内容,14,第一章信息安全概述,1.1 信息的定义 1.2 信息安全的基本概念 1.3 信息安全的发展史 1.4 信息安全的发展态势 1.5 信息安全体系结构,15,1.1信息的定义,一 、什么是信息？,两次不确定性之间的差异，是用以消除不确定 性的东西。 -香农通信的数学理论 人与外部时间互相交换的内容的名称。-维纳 事物运动的状态与方式。 -钟义信,16,

8、1.1信息的定义,作者认为，所谓信息，就是客观世界中各种事物的变化和特征的最新反映，是客观事物之间联系的表征，也是客观事物状态经过传递后的再现。,17,1.1信息的定义,二、信息的性质和特征,普遍性和可识别性 存储性和可处理性 时效性和可共享性 增值性和可开发性 可控性和多效用性,18,1.2 信息安全基本概念,国家安全电信和信息系统安全委员会定义：信息安全是对信息、系统以及使用、存储和传输信息的硬件的保护。 国家信息安全重点实验室给出的定义是：“信息安全涉及到信息的机密性、完整性、可用性、可控性。综合起来说，就是要保障电子信息的有效性。,一 信息安全的定义,19,1.2 信息安全基本概念,英

9、国BS7799信息安全管理标准给出的定义：“信息安全是使信息避免一系列威胁，保障商务的连续性，最大限度地减少商务的损失，最大限度地获取投资和商务的回报，涉及的是机密性、完整性、可用性。” 国际标准化委员会给出的定义是：“为数据处理系统而采取的技术的和管理的安全保护，保护计算机硬件、软件、数据不因偶然的或恶意的原因而遭到破坏、更改、显露。”,20,一 信息安全的定义,1、信息安全所涉及层面的角度： 实体（物理）安全、 运行安全、 数据（信息）安全； 2、信息安全所涉及的安全属性的角度： 机密性、 完整性、 可用性。,21,1.完整性(integrity) 2.可用性(availability)

10、3.保密性(confidentiality) 4.可控性(controllability) 5.可靠性(reliability) “信息安全”是指采用一切可能的办法和手段，来保证信息的上述“五性”。,二 信息安全的属性,22,1 完整性(integrity),指信息在存储或传输过程中保持不被修改、不被破坏、不被插入、不延迟、不乱序和不丢失的特性。,23,2 可用性(availability),是指信息被合法用户访问并能按要求顺序使用的特性。,24,3保密性(confidentiality),是指信息不泄漏给非授权的个人和实体。,25,4 可控性(controllability),指授权机构可以

11、随时控制信息的机密性。 如：密钥托管，密钥恢复等。,26,5 可靠性(reliability)性,指信息以用户认可的质量连续服务于用户的特性,27,1.3 信息安全发展史,20世纪60年代 20世纪70、80年代 20世纪90年代 现在,28,20世纪60年代 60年代以前：物理安全 60年代：文档安全,1.3 信息安全发展史,29,1.3 信息安全发展史,20世纪70、80年代 1973年 Metcalfe指出ARPANET存在几个基本问题：远程用户、密码格式等。 Rand Report-609指出用户访问终端的地理分布，使得通过物理隔离已不能保障安全。 UNIX安全,30,1.3 信息安全

12、发展史,20世纪90年代及现在 Internet普及带来安全问题（APRANET基于信任） 信息安全已危机到国家安全,31,1.4 信息安全的发展态势,计算机病毒 在2002，2003两年中出现的三个最危险的互联网病毒对世界经济的影响估计约为132亿美元。 在2002年，报告到 CERT (国家计算机网络应急技术处理协调中心) 的事件从2001年的52,658起剧增到82,094起。仅在2003第一季度内报告的事件就有42,586起。,32,资料,33,案例,34,1.4 信息安全的发展态势,黑客（hacker） 白帽黑客（white hat hacker） 黑帽黑客（black hat ha

13、cker）又叫骇客（cracker ） 灰帽黑客（grey hat hacker）,35,1.4 信息安全的发展态势,系统存在安全漏洞 Windows Unix,36,1.4 信息安全的发展态势,信息战、信息对抗 91年海湾战争，美特工在安曼将伊拉克从德国进口的打印设备换上“可控计算机病毒”芯片，导致伊在战争初期计算机系统就处于瘫痪状态。,37,1.5 信息安全体系结构,1988年发布ISO7489作为OSI基本参考模型的补充 1989年12月发布ISO7498-2标准，首次确定了开放系统互连(OSI)参考模型的信息安全体系结构。 国标：GB/T9387-2。 ISO7498-2包括五类安全服

14、务和八类安全机制。,38,OSI/RM,39,1.5.1 安全服务,安全服务是由参与通信的开放系统的某一层提供的服务，它确保该系统或数据传输具有足够的安全性。ISO7498-2确定了五大类安全服务，即鉴别、访问控制、数据保密性、数据完整性和不可否认。,40,1.5.1 安全服务,鉴别 这种安全服务可鉴别参与通信的对等实体和数据源 （1）对等实体鉴别 这种安全服务由(N)层提供时，可向(N+1)实体证实对等实体是它需要的(N+1)实体。 （2）数据源鉴别 这种安全服务由(N)层提供时，可向(N+1)实体证实数据源正是它所需要的对等(N+1)实体。,41,2访问控制,这种安全服务提供保护，防止未经

15、授权用户访问受保护资源，这些资源可能是通过OSI协议可访问的OSI资源或非OSI资源。这种安全服务可用于对某个资源的各类访问(如通信资源的利用，信息资源的阅读、书写或删除，处理资源的执行)或用于对某个资源的所有访问。,42,数据保密性,这种安全服务提供保护，防止数据未经授权而泄露。 （1）连接保密性 这种安全服务向某个(N)连接的所有(N)用户数据提供保密性。 （2）无连接保密性 这种安全服务向单个无连接(N)安全数据单元(SDU)中的所有(N)用户数据提供保密性。 （3）选择字段保密性 这种安全服务向(N)连接上的(N)用户数据内或单个无连接(N)SDU中的被选择的一些字段提供保密性。 （4

16、）业务流保密性,43,数据完整性,（1）带恢复的连接完整性 这种安全服务向某个(N)连接上的所有(N)用户数据提供完整性保护，并且检测对某个完整的SDU序列内任何一个数据做出的任何窜改、插入、删除或重演(非法者在对数据进行了这些非法处理之后，试图恢复数据原貌)。 （2）不带恢复的连接完整性 与（1）相同，但没有试图恢复数据原貌。,44,（3）选择字段连接完整性 向传输的某个(N)SDU的(N)用户数据字段提供完整性保护，并且确定这些字段是否经过窜改、插入、删除或重演。 （4）无连接完整性这种安全服务由(N)层提供时，向提出请求的(N+1)实体提供完整性保证。这种服务可以对单个无连接SDU的完整

17、性提供保证，并且确定收到的SDU是否经过窜改，另外，可以对重演情况进行有限的检测。 （5）选择字段无连接完整性这种安全服务对单个无连接SDU中被选择字段的完整性提供保证，并且确定被选择的字段是否经过窜改。,数据完整性,45,不可否认,（1）带数据源证明的不可否认 向数据接收者提供数据来源的证明，制止发信者不真实地否认发送该数据或其内容的任何企图。 （2）带递交证明的不可否认 向数据发送者提供数据递交的证明，制止收信者不真实地否认接收该数据或其内容的任何事后的企图。,46,1.5.2 安全机制,和ISO7498-2确定了八大类安全机制，即加密、数据签名机制、访问控制机制、数据完整性机制、鉴别交换

18、机制、业务填充机制、路由控制机制、公证机制。,47,1加密,（1）保密性 加密可向数据或业务流信息提供保密性，并且可以对下述其它安全机制起作用或对它们进行补充。 （2）加密算法 对称(即秘密密钥)加密 非对称(即公开密钥)加密 （3）密钥管理,48,2数字签名机制,这种安全机制决定两个过程： 对数据单元签名； 验证签过名的数据单元。 第一个过程利用签名者私有的(即独有的和保密的)信息。第二个过程利用公之于众的信息，但通过它们不能推出签名者的私有信息。,49,（1）签名 签名过程利用签名者的私有信息作秘密密钥，或对数据单元加密，或产生该数据单元的密码校验值。 （2）验证 验证过程是利用公开的信息

19、确定签名是否是利用该签名者的私有信息产生的。 （3）特征 只有秘密信息的唯一拥有者能够产生那个签名。,2数字签名机制,50,3访问控制机制,（1）确定访问权 （2）访问控制机制可以建立在下列一个或多个手段之上（访问控制信息库p8） （3）访问控制机制可用在通信连接任何一端或用在中间任何位置,51,（1）数据完整性机制的两个方面（UNIT，FIELD） （2）有连接：编序形式(序号、时戳等) （3）无连接：保护形式（时戳）,4数据完整性机制,52,这种安全机制是通过信息交换确保实体身份的一种机制。 （1）可用于鉴别交换的一些技术（鉴别，密码技术） （2）对等实体鉴别 （3）确保安全 （4）应用环

20、境,5鉴别交换机制,53,这是一种制造假的通信实例、产生欺骗性数据单元或数据单元中假数据的安全机制。该机制可用于提供各种等级的保护，防止业务分析。该机制只在业务填充受到保密性服务保护时才有效。,6业务填充机制,54,7路由控制机制,（1）路由选择 路由既可动态选择，也可事先安排好，以便只利用物理上安全的子网、中继站或链路。 （2）路由连接 在检测到持续操作攻击时，端系统可望指示网络服务提供者通过不同的路由建立连接。 （3）安全策略 携带某些安全标签的数据可能被安全策略禁止通过某些子网、中继站或链路。连接的发起者(或无连接数据单元的发送者)可以指定寻由说明，请求回避特定的子网、链路或中继站 .,

21、55,关于在两个或多个实体间通信的数据的性能，如它的完整性、来源、时间和目的地等，可由公证机制保证。保证由第三方公证人提供，公证人得到通信实体的信任，并且掌握有按照某种可证实方式提供所需保证的必要的信息。每个通信场合都可以利用数字签名、加密和完整性机制适应公证人提供的服务。在用到这样一个公证机制时，数据便经由受保护的通信场合和公证人在通信实体之间传送。,8 公证机制,56,1.5.3 安全服务 安全机制和OSI参考模型各层关系,一种安全服务可以通过某种安全机制单独提供，也可以通过多种安全机制联合提供；一种安全机制可用于提供一种或多种安全服务。ISO7498-2标准确定了上述安全服务和安全机制的

22、相互关系及OSI参考模型内部可以提供这些服务和机制的位置。,57,1.5.3 安全服务 安全机制和OSI参考模型各层关系,58,1.5.3 安全服务 安全机制和OSI参考模型各层关系,59,信息安全主要研究领域,（16）电子邮件安全技术 （17）反垃圾邮件技术 （18）入侵渗透技术 （19）攻击躲避技术 （20）安全协议 （21）密钥交换协议 （22）用户认证协议 （23）公平交换技术 （24）匿名/隐私通信技术 （25）电子选举协议 （26）安全多方计算 （27）零知识证明技术 （28）秘密共享协议 （29）数字现金协议 （30）电子商务安全（拍卖、交易）,（01）DDoS防治技术 （02）蠕虫病毒防治技术 （03）入侵检测技术 （04）计算机取证技术 （05）访问控制技术 （06）木马及防治技术 （07）密钥管理技术 （08）安全审计技术 （09）间谍软件检测与防治技术 （10）网络钓鱼检测与防治技术 （11）入侵响应技术 （12）IP源回溯技术 （13）系统容灾保护技术 （14）数据库安全技术 （15）WEB安全技术,60,思考题,什么是信息安全 信息安全的基本属性 信息安全的研究领域,