计算机通信网络安全

"第1章 网络安全概论..............................................................................................1 1.1 网络安全问题的提出...................................................................................1 1.2 网络不安全的原因.......................................................................................4 1.2.1 网络安全的隐患...............................................................................4 1.2.2 系统漏洞...........................................................................................5 1.2.3 协议的开放性...................................................................................5 1.3 网络安全的含义...........................................................................................6 1.3.1 网络安全的概念...............................................................................6 1.3.2 网络信息分类...................................................................................7 1.3.3 网络安全的属性...............................................................................9 1.4 网络安全体系结构.....................................................................................10 1.4.1 OSI安全体系结构...........................................................................10 1.4.2 TCP/IP安全体系结构.....................................................................12 1.4.3 网络安全体系结构的实施.............................................................13 1.5 网络安全的非技术性问题..........................................................................14 1.5.1 网络安全的非技术性问题.............................................................14 1.5.2 网络安全的综合性.........................................................................16 习题.......................................................................................................................17 第2章 网络安全保密............................................................................................18 2.1 密码学概论.................................................................................................18 2.1.1 密码学术语.....................................................................................18 2.1.2 密码分析.........................................................................................20 2.2 对称密码体制.............................................................................................20 2.2.1 序列密码.........................................................................................21 2.2.2 分组密码.........................................................................................24 2.2.3 数据加密标准.................................................................................24 2.2.4 AES .................................................................................................28 CONTENTS 2 计算机通信网络安全 2.2.5 分组密码的密码分析.....................................................................36 2.3 非对称密码体制.........................................................................................38 2.3.1 RSA密码算法.................................................................................38 2.3.2 ElGamal加密算法...........................................................................39 2.3.3 椭圆曲线密码体制.........................................................................40 2.4 密码算法的应用.........................................................................................42 2.4.1 分组密码应用模式.........................................................................42 2.4.2 加密方式.........................................................................................44 2.4.3 公钥密码与对称密码混合应用.....................................................45 2.5 密钥的分类与管理.....................................................................................45 2.5.1 密钥的分类.....................................................................................45 2.5.2 密钥的生成与存储.........................................................................46 2.5.3 密钥的管理.....................................................................................47 2.6 密钥分存与分发.........................................................................................47 2.6.1 Diffie-Hellman密钥交换算法........................................................47 2.6.2 秘密密钥的分配.............................................................................48 2.6.3 公开密钥的分配.............................................................................48 2.6.4 密钥分存.........................................................................................49 2.6.5 会议密钥分配.................................................................................50 2.6.6 密钥托管.........................................................................................51 2.7 量子密码.....................................................................................................52 习题......................................................................................................................53 第3章 网络安全认证........................................................................................... 54 3.1 杂凑函数.....................................................................................................54 3.1.1 杂凑函数概述.................................................................................54 3.1.2 MD-5算法.......................................................................................55 3.1.3 SHA-1算法......................................................................................56 3.1.4 SHA-3算法......................................................................................58 3.1.5 应用于完整性检验的一般方法.....................................................58 3.1.6 安全性分析.....................................................................................58 3.2 数字签名.....................................................................................................59 3.2.1 数字签名的原理.............................................................................59 3.2.2 RSA数字签名.................................................................................59 3.2.3 ElGamal数字签名...........................................................................60 3.2.4 Schnorr数字签名............................................................................61 3.2.5 DSA数字签名.................................................................................61 3.2.6 特殊的数字签名.............................................................................62 3.2.7 数字签名的应用.............................................................................63 3 目录 3.3 消息认证技术.............................................................................................63 3.3.1 站点认证.........................................................................................64 3.3.2 报文认证.........................................................................................64 3.4 身份认证.....................................................................................................67 3.4.1 基于用户已知信息的身份认证.....................................................67 3.4.2 基于用户所拥有的物品的身份认证.............................................69 3.4.3 基于用户生物特征的身份认证.....................................................69 3.4.4 身份认证的应用.............................................................................70 3.5 公钥基础设施.............................................................................................71 3.5.1 PKI技术概述...................................................................................71 3.5.2 PKI的组成......................................................................................71 3.5.3 数字证书.........................................................................................72 3.6 IBE与CPK ...................................................................................................75 3.6.1 IBE ..................................................................................................75 3.6.2 CPK .................................................................................................76 3.6.3 PKI、IBE、CPK的比较................................................................76 习题......................................................................................................................78 第4章 网络安全协议............................................................................................80 4.1 安全协议概述.............................................................................................80 4.2 身份认证协议.............................................................................................82 4.3 非否认协议与安全电子商务协议..............................................................91 4.3.1 非否认协议.....................................................................................91 4.3.2 安全电子商务协议.........................................................................92 4.3.3 典型的安全电子商务协议.............................................................93 4.4 SSL协议......................................................................................................95 4.4.1 SSL协议的分层结构......................................................................95 4.4.2 SSL协议的应用..............................................................................98 4.5 IPSec协议....................................................................................................99 4.5.1 IPSec的功能....................................................................................99 4.5.2 IPSec体系结构和协议..................................................................100 4.5.3 安全联盟和安全联盟数据库.......................................................103 4.6 形式化证明...............................................................................................106 4.6.1 BAN逻辑......................................................................................106 4.6.2 BAN类逻辑...................................................................................109 4.6.3 串空间逻辑...................................................................................110 习题....................................................................................................................111 4 计算机通信网络安全 第5章 网络安全访问......................................................................................... 112 5.1 口令选择与保护.......................................................................................112 5.1.1 对口令的攻击...............................................................................112 5.1.2 口令的选择...................................................................................113 5.1.3 口令的保护...................................................................................114 5.2 访问控制与安全审计技术........................................................................116 5.2.1 访问控制概述...............................................................................116 5.2.2 访问控制的设计实现...................................................................118 5.2.3 安全审计.......................................................................................120 5.3 防火墙技术...............................................................................................123 5.3.1 防火墙概述...................................................................................123 5.3.2 防火墙的分类...............................................................................125 5.3.3 防火墙策略...................................................................................126 5.3.4 防火墙的实现...............................................................................127 5.3.5 防火墙的应用...............................................................................129 5.3.6 创建防火墙系统的步骤...............................................................132 5.4 VPN技术...................................................................................................134 5.4.1 VPN概述.......................................................................................134 5.4.2 VPN技术.......................................................................................137 5.4.3 第二层隧道协议——L2F、PPTP和L2TP...................................138 5.4.4 第三层隧道协议——GRE ...........................................................143 5.4.5 比较...............................................................................................145 5.5 网络隔离技术...........................................................................................145 5.5.1 网络隔离技术...............................................................................145 5.5.2 网络隔离安全性分析...................................................................147 习题....................................................................................................................147 第6章 网络安全扫描......................................................................................... 148 6.1 网络安全扫描概述...................................................................................148 6.2 几类常见的扫描技术...............................................................................149 6.2.1 Ping扫描技术................................................................................149 6.2.2 端口扫描技术...............................................................................151 6.2.3 操作系统指纹扫描.......................................................................155 6.3 安全扫描器...............................................................................................163 6.3.1 安全扫描器概述...........................................................................163 6.3.2 安全扫描器的原理与逻辑结构...................................................164 6.3.3 安全扫描器的应用.......................................................................166 6.4 反扫描技术概述.......................................................................................169 5 目录 6.5 扫描技术的应用.......................................................................................170 6.5.1 扫描技术应用概述.......................................................................171 6.5.2 扫描技术应用分类.......................................................................172 6.5.3 扫描技术的应用原则...................................................................176 习题....................................................................................................................177 第7章 网络入侵检测..........................................................................................178 7.1 网络入侵问题分析...................................................................................178 7.2 病毒入侵与防治技术...............................................................................179 7.2.1 恶意代码.......................................................................................179 7.2.2 计算机病毒...................................................................................182 7.2.3 防治措施.......................................................................................184 7.2.4 病毒防治的管理...........................................................................192 7.2.5 病毒防治软件...............................................................................192 7.3 黑客攻击与防御技术...............................................................................194 7.3.1 黑客的动机...................................................................................194 7.3.2 黑客攻击的流程...........................................................................194 7.3.3 黑客技术概述...............................................................................197 7.3.4 针对网络的攻击与防范...............................................................204 7.4 入侵检测原理...........................................................................................211 7.4.1 入侵检测概念...............................................................................211 7.4.2 入侵检测的分类...........................................................................212 7.4.3 入侵检测的步骤...........................................................................214 7.4.4 入侵检测模型...............................................................................216 7.5 入侵检测方法...........................................................................................217 7.5.1 基于概率统计的检测...................................................................217 7.5.2 基于神经网络的检测...................................................................217 7.5.3 基于专家系统的检测...................................................................218 7.5.4 基于模型推理的攻击检测技术...................................................219 7.5.5 基于免疫的检测...........................................................................219 7.5.6 入侵检测的新技术.......................................................................219 7.5.7 其他相关问题...............................................................................220 7.6 入侵检测系统...........................................................................................220 7.6.1 IDS在网络中的位置.....................................................................221 7.6.2 入侵检测系统的构成...................................................................221 7.6.3 入侵检测系统的分类...................................................................222 7.6.4 入侵检测系统的结构...................................................................223 7.6.5 入侵检测系统的测试...................................................................225 7.7 计算机取证...............................................................................................227 6 计算机通信网络安全 7.7.1 计算机取证概述...........................................................................227 7.7.2 计算机取证的步骤.......................................................................229 7.7.3 计算机取证技术的内容...............................................................232 7.7.4 计算机取证的困难性...................................................................233 7.8 蜜罐...........................................................................................................233 7.8.1 蜜罐的关键技术...........................................................................234 7.8.2 蜜罐的分类...................................................................................234 7.8.3 蜜网...............................................................................................235 习题....................................................................................................................236 第8章 网络信息保护......................................................................................... 237 8.1 网络信息保护概述...................................................................................237 8.1.1 网络信息保护的重要性...............................................................237 8.1.2 网络版权保护技术.......................................................................237 8.1.3 保密通信中的信息保护技术.......................................................239 8.1.4 数字签名过程中的信息保护技术...............................................241 8.1.5 数据备份技术...............................................................................242 8.2 信息隐藏技术...........................................................................................242 8.2.1 信息隐藏技术的发展...................................................................242 8.2.2 信息隐藏的概念...........................................................................243 8.2.3 信息隐藏的特性...........................................................................244 8.2.4 多媒体信息隐藏原理...................................................................245 8.2.5 信息隐藏的基本方法...................................................................246 8.2.6 信息隐藏协议...............................................................................250 8.2.7 信息隐藏的应用...........................................................................252 8.2.8 信息隐藏算法举例.......................................................................255 8.3 盲签名技术...............................................................................................258 8.3.1 盲消息签名...................................................................................259 8.3.2 盲参数签名...................................................................................259 8.3.3 弱盲签名.......................................................................................260 8.3.4 强盲签名.......................................................................................260 8.3.5 盲签名方案的应用举例...............................................................260 8.4 数字水印技术...........................................................................................261 8.4.1 数字水印概述...............................................................................261 8.4.2 数字水印加载和检测流程...........................................................262 8.4.3 数字水印的应用...........................................................................263 8.5 数据库安全技术.......................................................................................265 8.5.1 数据库安全概述...........................................................................265 8.5.2 数据库安全系统特性...................................................................265 7 目录 8.5.3 数据库管理系统的安全...............................................................266 8.5.4 数据库安全的威胁.......................................................................266 8.5.5 数据库的数据保护.......................................................................267 8.5.6 数据库备份与恢复.......................................................................269 习题....................................................................................................................274 第9章 网络设备安全..........................................................................................275 9.1 网络设备安全概述...................................................................................275 9.1.1 网络设备安全的基本概念...........................................................275 9.1.2 设备安全问题...............................................................................276 9.2 物理安全...................................................................................................277 9.2.1 机房安全技术...............................................................................277 9.2.2 通信线路安全...............................................................................278 9.2.3 硬件设备安全...............................................................................279 9.2.4 电源系统安全...............................................................................279 9.3 交换机安全防范技术...............................................................................280 9.3.1 流量控制技术...............................................................................280 9.3.2 访问控制列表技术.......................................................................282 9.4 路由器安全...............................................................................................284 9.4.1 网络服务安全配置.......................................................................284 9.4.2 路由协议安全配置.......................................................................287 9.4.3 路由器其他安全配置...................................................................291 9.4.4 网络设备配置剖析器Nipper ........................................................292 9.5 服务器与操作系统安全............................................................................293 9.5.1 Windows操作系统安全................................................................294 9.5.2 Web服务器的安全........................................................................295 9.6 可信计算...................................................................................................297 9.6.1 可信计算概念...............................................................................298 9.6