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网络两个相邻节点需要加密保护

发布时间:2022-11-27 00:27:03

A. 网络数据加密主要有哪三种方式

一般的数据加密可以在通信的三个层次来实现:链路加密、节点加密和端到端加密。
1.链路加密

对于在两个网络节点间的某一次通信链路,链路加密能为网上传输的数据提供安全保证。对于链路加密(又称在线加密),所有消息在被传输之前进行加密,在每一个节点对接收到的消息进行解密,然后先使用下一个链路的密钥对消息进行加密,再进行传输。在到达目的地之前,一条消息可能要经过许多通信链路的传输。

2.节点加密

尽管节点加密能给网络数据提供较高的安全性,但它在操作方式上与链路加密是类似的:两者均在通信链路上为传输的消息提供安全性;都在中间节点先对消息进行解密,然后进行加密。因为要对所有传输的数据进行加密,所以加密过程对用户是透明的。

3.端到端加密

端到端加密允许数据在从源点到终点的传输过程中始终以密文形式存在。采用端到端加密(又称脱线加密或包加密),消息在被传输时到达终点之前不进行解密,因为消息在整个传输过程中均受到保护,所以即使有节点被损坏也不会使消息泄露。

B. 人类保护自己电脑隐私的方法有哪些

一种用鼠标和键盘操纵,通过信息技术和舆论攻击等手段引发的战争就是网络信息战,如今是一个信息时代,而一场没有硝烟的战争正在悄悄的来到我们的生活。网络信息战是一种新的战争形态和作战方式,这的破坏性极大。那么我们要如何应对扑面而来的网络信息战,在未来战争抢占先机,利用信息优势夺取最后的胜利,这也是很多人关心的问题,不妨先来了解一下网络信息战。

因特网的诞生,从而使网络信息成为人们日常生活、工作和学习的取之不竭,用之不尽的“宝库”。网络信息系统具有开放性、共享性和互联性。特别是金融网、高科技网、基因网……这种专用网络的出现,种类繁多的网上新业务,如同雨后春笋般地生机盎然,比如说电子商务、电子现金、数字货币、网上银行、网上兑换外币、网上储蓄……各种各样的业务是应有尽有。因特网为人们带来方便的同时,也让那些蠢蠢欲动的“黑客”、罪犯们盯上了。他们用的具体手段就是在互联网上设伏兵、增派各路“黑客”,进行神秘窃听。利用网络上每个节点通常不加密的漏洞,读出网上传输的有用数据;或是利用传统的搭线法,从通信途中窃取有用的信息。

也正是因为黑客,当今网络信息保密的各种办法层出不穷,首先是高新技术的编码加密。所谓的加密,就是把网络中的数据信息码变乱、变怪,越杂乱无章、越玄,就越不易被破释。以各种不同的加密方法来保护自己的隐私。

常用加密法——路加密法。这是一种步步为营,一步一个脚印的办法,就是把网络上要传输的数据报文的每一个比特(数据单位)都进行加密,包括对数据报文的正文加密、路由信息、校验和(奇偶和)等一系列控制信息全部加密。数据传输到中间节点时,要不厌其烦地把上述加密信息一一解密,进行识别、检测,确认无误后才往下传送,直到终点为止。这种方法就好像火车到达中转站,旅客下车验票后再乘下一班车一样。相邻两个节点采用同样的密钥,整个网络节点都配备信道加密机,保证系统信息畅通无阻,万无一失。这是传统的网络加密法,简易、方便,技术成熟,在生活中常常被采用。

网络节点对节点加密法。网络系统覆盖面越大,暴露的节点数就越多。就好像铁路干线,铁路干线越长,中间小站就越多。为了不给黑客以可乘之机,网络中每个节点对节点负责,都有加密、解密的高可靠性保护装置,称之为道道设防、步步设卡,飞贼插翅难入。

端对端加密法。这个方法是直接对网络信息数据源头实施严格加密,中间没有中转环节,直到终点为止,方可解密。网络几乎没有漏洞,好似直达快车一样,想要侦听、盗窃什么的统统都是白费心机。这种办法可以实现按各传输信息对象的不同要求改变其加密密钥,并使管理程序进行密钥管理,有效地消除以往机要文件层层加密、解密的繁琐程序。所以用起来要更加方便一些。

认证和数字签名。认证和加密是网络系统安全措施的两个独立手段。认证主要是防止第三者插足,就是冒充信息源发方或篡改正在传输信息中的数据。它与加密手段密切配合,就能使网络系统天衣无缝。新异的数字签名是传统文件手写签名的一种数字模拟,能卓有成效地实现电子文件的辨认和验证。数字签名同信息是绝对分开的,它是通过一种特殊的技术把签名和信息捆绑在一起;而传统手写签名是信息文本的一部分。数字签名利用公开的办法验证、并且复印件有效;传统手写签名只能由经验丰富、权威鉴定单位,通过同以前众多手写签字字迹反复比较,又费时又费事,而且传统手写签名复印件可以说是废纸一张。

伪装潜伏术。这种网络信息传输方法可谓是胆大心细,它是把机密信息恰到好处地进行技术伪装,巧妙地隐藏在一般非保密的文件里的不显眼处,可以光明正大的在信道中传输,就算是被偷猎者拦截下来,也能蒙混过关,就好像野生动物世界里的变色龙,能在极短时间里变换其身上的颜色,把自己融入环境彩色海洋中,不被天敌发现。

防火墙。顾名思义,为加强网络间防问限制,防止外来用户使用和盗窃内部专用网上的有用信息,是内外网络间一堵顶天立地,能严防纵火者犯罪的防火墙,好似棋盘上的楚河汉界一样。所有进出内外网络的数据信息都必须经过它的认证、检验,只允许有通行证者(授权者)通过,否则任何人都被禁止通行。

神奇的全光通信。光纤光缆信道具有频带极宽、无电磁辐射,不怕电磁干扰,甚至核辐射也无能为力。如果中继站全部采用光——光转换,不再用光——电、电——光转换程序,那就是神奇的全光通信。一个崭新的光纤光缆网络系统的亮相,让那些用常规手段进行网上犯罪活动通通不见,它是一个宽广、安宁、高速、兴旺的太平网络系统。

网络是一个虚拟的世界,它可以为人们带来各种各样的方便,但是同时也会为们带来安全隐患。21世纪是一个信息时代,网络有可能成为一个没有硝烟的战场,所以人们不得不时刻小心,不要成为战争中的牺牲者。对于网络,更多的是放平心态,不能太过于沉迷,当然更不能利用网络来做一些有违法律的事情,也应该学会在网络世界中学会保护自我的权益。

C. 网络加密

信息安全包括 系统安全 数据安全
系统安全一般采用防火墙、病毒查杀等被动措施;数据安全主要采用现代密码技术对数据进行主动保护,如数据保密、数据完整性、数据不可否认与抵赖、双向身份认证等。
密码技术是保证信息安全的核心技术。
名词解释
明文(plaintext):未被加密的消息;
密文(ciphertext):被加密的消息;
密码算法:也叫密码(cipher),适用于加密和解密的数学函数。通常有两个相关函数:一个用于加密,一个用于解密。
加密系统:由算法以及所有可能的明文,密文和密钥组成。
加密(encrypt):通过密码算法对数据进行转化,使之成为没有正确密钥的人都无法读懂的报文。
解密(decrypt):加密的相反过程。
密钥(key):参与加密与解密算法的关键数据。

一个加密网络不但可以防止非授权用户的搭线窃听和入网,保护网内数据、文件、口令和控制信息,也是对付恶意软件的有效方法之一。

链路加密保护网络节点之间的链路信息安全,节点加密对源节点到目的节点之间的传输链路提供加密保护,端点加密是对源端点到目的端点的数据提供加密保护。
链路加密 又称为在线加密,在数据链路层对数据进行加密,用于信道或链路中可能被截获的那一部分数据进行保护。链路加密把报文中每一比特都加密,还对路由信息、校验和控制信息加密。所以报文传输到某节点时,必须先解密,然后再路径选择,差错控制,最后再次加密,发送到下一节点。
链路加密的优点 :实现简单,在两个节点线路上安装一对密码设备,安装在调制解调器之间;用户透明性。
链路加密的缺点 :1.全部报文以明文形式通过各节点;2.每条链路都需要一对设备,成本高。
节点加密 除具有链路加密的优势外,还不允许报文在节点内以明文存在,先把收到的报文进行解密,然后采用另一个密钥进行加密,克服了节点处易受非法存取的缺点。
优点是比链路加密成本低,且更安全。缺点是节点加密要求报头和路由信息以明文传输,以便中间节点能得到如何处理消息的信息,对防止攻击者分析通信业务仍是脆弱的。
端对端加密 又称脱线加密或包加密、面向协议加密运行数据从源点到终点的传输过程中始终以密文形式存在,报文在到达终点前不进行解密。
端对端加密在传输层或更高层中实现。若在传输层加密,则不必为每个用户提供单独的安全保护机制;若在应用层加密,则用户可根据自己特定要求选用不同加密策略。链路是对整个链路通信采取加密,端对端则是对整个网络系统采取保护措施。
优点:成本低,可靠性高,易设计、易实现、易维护。

目前已公开发表的各种加密算法有200多种。
根据对明文的加密方式不同进行分类,加密算法分为分组加密算法和序列加密算法。
如果经过加密所得到的密文仅与给定的密码算法和密钥有关,与被处理的明文数据段在整个明文中所处的位置无关,就称为分组加密算法。
如果密文不仅与最初给定的密码算法和密钥有关,同时也是被处理的数据段在明文中所处的位置的函数,就成为序列加密算法。
按照收发双方的密钥是否相同分为对称加密算法(私钥加密算法)和非对称加密算法(公钥加密算法)。

一个加密系统的加密和解密密钥相同,或者虽不同,但是由其中一个可以容易的推导出另一个,则该系统采用的是对称加密算法。

1976年美国Diffe和Hallman提出非对称加密算法。
主要特点是对数据进行加密和解密时使用不同的密钥。每个用户都保存一对密钥,每个人的公开密钥都对外开放。加入某用户与另一用户通信,可用公开密钥对数据进行加密,而收信者则用自己的私有密钥进行解密,加密解密分别使用不同的密钥实现,且不可能由加密密钥推导出解密密钥。
着名的非对称加密算法有RSA、背包密码、McEliece密码、Diffe-Hellman、Rabin、Ong-FiatShamir、零知识证明的算法、椭圆曲线、EIGamal密码算法等。最有影响力的是RSA,能抵抗目前为止已知的所有密码攻击。

D. .网络加密常用的方法有链路加密,节点加密和( )

网络加密常用的方法有链路加密、端点加密和节点加密三种。
链路加密的目的是保护网络节点之间的链路信息安全;
端-端加密的目的是对源端用户到目的端用户的数据提供保护;
节点加密的目的是对源节点到目的节点之间的传输链路提供保护

E. 网络安全问题及防护措施有哪些

随着科学技术的不断发展,计算机已经成为了人们日常生活中重要的信息工具,那么你知道网络安全防护 措施 吗?下面是我整理的一些关于网络安全防护措施的相关资料,供你参考。

网络安全防护措施一、网络系统结构设计合理与否是网络安全运行的关键

全面分析网络系统设计的每个环节是建立安全可靠的计算机网络工程的首要任务。应在认真研究的基础上下大气力抓好网络运行质量的设计方案。为解除这个网络系统固有的安全隐患,可采取以下措施。

1、网络分段技术的应用将从源头上杜绝网络的安全隐患问题。因为局域网采用以交换机为中心、以路由器为边界的网络传输格局,再加上基于中心交换机的访问控制功能和三层交换功能,所以采取物理分段与逻辑分段两种 方法 来实现对局域网的安全控制,其目的就是将非法用户与敏感的网络资源相互隔离,从而防止非法侦听,保证信息的安全畅通。

2、以交换式集线器代替共享式集线器的方式将不失为解除隐患的又一方法。

网络安全防护措施二、强化计算机管理是网络 系统安全 的保证

1、加强设施管理,建立健全安全管理制度,防止非法用户进入计算机控制室和各种非法行为的发生;注重在保护计算机系统、网络服务器、打印机等硬件实体和通信线路免受自然灾害、人为破坏和搭线攻击;验证用户的身份和使用权限,防止用户越权操作,确保计算机网络系统实体安全。

2、强化访问控制策略。访问控制是网络安全防范和保护的主要策略,它的主要任务是保证网络资源不被非法使用和非法访问。各种安全策略必须相互配合才能真正起到保护作用,但访问控制是保证网络安全最重要的核心策略之一。

(1)访问控制策略。它提供了第一层访问控制。在这一层允许哪些用户可以登录到网络服务器并获取网络资源,控制准许用户入网的时间和准许他们在哪台工作站入网。入网访问控制可分三步实现:用户名的识别与验证;用户口令的识别验证;用户帐号的检查。三步操作中只要有任何一步未过,用户将被拒之门外。网络管理员将对普通用户的帐号使用、访问网络时间、方式进行管理,还能控制用户登录入网的站点以及限制用户入网的工作站数量。

(2)网络权限控制策略。它是针对网络非法操作所提出的一种安全保护措施。用户和用户组被赋予一定的权限。

共分三种类型:特殊用户(如系统管理员);一般用户,系统管理员根据他们的实际需要为他们分配操作权限;审计用户,负责网络的安全控制与资源使用情况的审计。

(3)建立网络服务器安全设置。网络服务器的安全控制包括设置口令锁定服务器控制台;设置服务器登录时间限制、非法访问者检测和关闭的时间间隔;安装非法访问设备等。防火墙技术是建立在现代通信 网络技术 和信息安全技术基础上的应用性安全技术,越来越多地应用于专用网络与公用网络的互联环境之中,尤其以接入INTERNET网络为甚。在逻辑上,防火墙是一个分离器,一个限制器,也是一个分析器,有效地监控了内部网和INTERNET之间的任何活动,保证了内部网络的安全。

(4)信息加密策略。信息加密的目的是保护网内的数据、文件、口令和控制信息,保护网上传输的数据。网络加密常用的方法有线路加密、端点加密和节点加密三种。线路加密的目的是保护网络节点之间的线路信息安全;端点加密的目的是对源端用户到目的端用户的数据提供保护;节点加密的目的是对源节点到目的节点之间的传输线路提供保护。用户可根据网络情况酌情选择上述加密方式。

(5)属性安全控制策略。当用文件、目录和网络设备时,网络系统管理员应给文件、目录等指定访问属性。属性安全控制可以将给定的属性与网络服务器的文件、目录和网络设备联系起来。属性安全在权限安全的基础上提供更进一步的安全性。网络上的资源都应预先标出一组安全属性。用户对网络资源的访问权限对应一张访问控制表,用以表明用户对网络资源的访问能力。属性设置可以覆盖已经指定的任何受托者指派和有效权限。网络的属性可以保护重要的目录和文件,防止用户对目录和文件的误删、执行修改、显示等。

(6)建立网络智能型日志系统。日志系统具有综合性数据记录功能和自动分类检索能力。在该系统中,日志将记录自某用户登录时起,到其退出系统时止,所执行的所有操作,包括登录失败操作,对数据库的操作及系统功能的使用。日志所记录的内容有执行某操作的用户所执行操作的机器IP地址、操作类型、操作对象及操作执行时间等,以备日后审计核查之用。

网络安全防护措施三、建立完善的备份及恢复机制

为了防止存储设备的异常损坏,可采用由热插拔SCSI硬盘所组成的磁盘容错阵列,以RAID5的方式进行系统的实时热备份。同时,建立强大的数据库触发器和恢复重要数据的操作以及更新任务,确保在任何情况下使重要数据均能最大限度地得到恢复。

网络安全防护措施四、建立安全管理机构

安全管理机构的健全与否,直接关系到一个计算机系统的安全。其管理机构由安全、审计、系统分析、软硬件、通信、保安等有关人员组成。

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1. 关于网络安全的重要性有哪些

2. 关于加强网络安全有何意义

3. 网络攻击以及防范措施有哪些

4. 常见的网络安全威胁及防范措施

5. 关于网络安全的案例

6. 简述下网络安全防范措施有哪些

F. 链路加密是对相邻节点之间的链路上所传输的数据进行加密对的吗

这句话是对的。
链路加密是传输数据仅在物理层前的数据链路层进行加密。接收方是传送路径上的各台节点机,信息在每台节点机内都要被解密和再加密,依次进行,直至到达目的地。

G. 网络加密的算法是什么

就是网络在传输数字信号得时候0101代码之间的运算得出某个关键值就成为了网络的安全码。

H. 网络传输的两个个问题

对于打开了某个论坛,输入了用户名和密码,其实如果网站设计者重视安全问题的话一般会对输入的用户名和密码进行加密,加密后的用户名和密码用一连串的字符表示,所以即使别人窃取了你的用户名和密码和密码,他们如果不知道怎么解密,他们只能得到一连串的字符,所以这也是一道防线。
接下来就是网络安全方面的问题:
数据加密(Data Encryption)技术
所谓加密(Encryption)是指将一个信息(或称明文--plaintext) 经过加密钥匙(Encrypt ionkey)及加密函数转换,变成无意义的密文( ciphertext),而接收方则将此密文经过解密函数、解密钥匙(Decryti on key)还原成明文。加密技术是网络安全技术的基石。
数据加密技术要求只有在指定的用户或网络下,才能解除密码而获得原来的数据,这就需要给数据发送方和接受方以一些特殊的信息用于加解密,这就是所谓的密钥。其密钥的值是从大量的随机数中选取的。按加密算法分为专用密钥和公开密钥两种。
专用密钥,又称为对称密钥或单密钥,加密时使用同一个密钥,即同一个算法。如DES和MIT的Kerberos算法。单密钥是最简单方式,通信双方必须交换彼此密钥,当需给对方发信息时,用自己的加密密钥进行加密,而在接收方收到数据后,用对方所给的密钥进行解密。这种方式在与多方通信时因为需要保存很多密钥而变得很复杂,而且密钥本身的安全就是一个问题。
DES是一种数据分组的加密算法,它将数据分成长度为6 4位的数据块,其中8位用作奇偶校验,剩余的56位作为密码的长度。第一步将原文进行置换,得到6 4位的杂乱无章的数据组;第二步将其分成均等两段 ;第三步用加密函数进行变换,并在给定的密钥参数条件下,进行多次迭代而得到加密密文。
公开密钥,又称非对称密钥,加密时使用不同的密钥,即不同的算法,有一把公用的加密密钥,有多把解密密钥,如RSA算法。
在计算机网络中,加密可分为"通信加密"(即传输过程中的数据加密)和"文件加密"(即存储数据加密)。通信加密又有节点加密、链路加密和端--端加密3种。
①节点加密,从时间坐标来讲,它在信息被传入实际通信连接点 (Physical communication link)之前进行;从OSI 7层参考模型的坐标 (逻辑空间)来讲,它在第一层、第二层之间进行; 从实施对象来讲,是对相邻两节点之间传输的数据进行加密,不过它仅对报文加密,而不对报头加密,以便于传输路由的选择。
②链路加密(Link Encryption),它在数据链路层进行,是对相邻节点之间的链路上所传输的数据进行加密,不仅对数据加密还对报头加密。
③端--端加密(End-to-End Encryption),它在第六层或第七层进行 ,是为用户之间传送数据而提供的连续的保护。在始发节点上实施加密,在中介节点以密文形式传输,最后到达目的节点时才进行解密,这对防止拷贝网络软件和软件泄漏也很有效。
在OSI参考模型中,除会话层不能实施加密外,其他各层都可以实施一定的加密措施。但通常是在最高层上加密,即应用层上的每个应用都被密码编码进行修改,因此能对每个应用起到保密的作用,从而保护在应用层上的投资。假如在下面某一层上实施加密,如TCP层上,就只能对这层起到保护作用。
值得注意的是,能否切实有效地发挥加密机制的作用,关键的问题在于密钥的管理,包括密钥的生存、分发、安装、保管、使用以及作废全过程。
(1)数字签名
公开密钥的加密机制虽提供了良好的保密性,但难以鉴别发送者, 即任何得到公开密钥的人都可以生成和发送报文。数字签名机制提供了一种鉴别方法,以解决伪造、抵赖、冒充和篡改等问题。
数字签名一般采用不对称加密技术(如RSA),通过对整个明文进行某种变换,得到一个值,作为核实签名。接收者使用发送者的公开密钥对签名进行解密运算,如其结果为明文,则签名有效,证明对方的身份是真实的。当然,签名也可以采用多种方式,例如,将签名附在明文之后。数字签名普遍用于银行、电子贸易等。
数字签名不同于手写签字:数字签名随文本的变化而变化,手写签字反映某个人个性特征, 是不变的;数字签名与文本信息是不可分割的,而手写签字是附加在文本之后的,与文本信息是分离的。
(2)Kerberos系统
Kerberos系统是美国麻省理工学院为Athena工程而设计的,为分布式计算环境提供一种对用户双方进行验证的认证方法。
它的安全机制在于首先对发出请求的用户进行身份验证,确认其是否是合法的用户;如是合法的用户,再审核该用户是否有权对他所请求的服务或主机进行访问。从加密算法上来讲,其验证是建立在对称加密的基础上的。
Kerberos系统在分布式计算环境中得到了广泛的应用(如在Notes 中),这是因为它具有如下的特点:
①安全性高,Kerberos系统对用户的口令进行加密后作为用户的私钥,从而避免了用户的口令在网络上显示传输,使得窃听者难以在网络上取得相应的口令信息;
②透明性高,用户在使用过程中,仅在登录时要求输入口令,与平常的操作完全一样,Ker beros的存在对于合法用户来说是透明的;
③可扩展性好,Kerberos为每一个服务提供认证,确保应用的安全。
Kerberos系统和看电影的过程有些相似,不同的是只有事先在Ker beros系统中登录的客户才可以申请服务,并且Kerberos要求申请到入场券的客户就是到TGS(入场券分配服务器)去要求得到最终服务的客户。
Kerberos的认证协议过程如图二所示。
Kerberos有其优点,同时也有其缺点,主要如下
①、Kerberos服务器与用户共享的秘密是用户的口令字,服务器在回应时不验证用户的真实性,假设只有合法用户拥有口令字。如攻击者记录申请回答报文,就易形成代码本攻击。
②、Kerberos服务器与用户共享的秘密是用户的口令字,服务器在回应时不验证用户的真实性,假设只有合法用户拥有口令字。如攻击者记录申请回答报文,就易形成代码本攻击
③、AS和TGS是集中式管理,容易形成瓶颈,系统的性能和安全也严重依赖于AS和TGS的性能和安全。在AS和TGS前应该有访问控制,以增强AS和TGS的安全。
④、随用户数增加,密钥管理较复杂。Kerberos拥有每个用户的口令字的散列值,AS与TGS 负责户间通信密钥的分配。当N个用户想同时通信时,仍需要N*(N-1)/2个密钥
( 3 )、PGP算法
PGP(Pretty Good Privacy)是作者hil Zimmermann提出的方案, 从80年代中期开始编写的。公开密钥和分组密钥在同一个系统中,公开密钥采用RSA加密算法,实施对密钥的管理;分组密钥采用了IDEA算法,实施对信息的加密。
PGP应用程序的第一个特点是它的速度快,效率高;另一个显着特点就是它的可移植性出色,它可以在多种操作平台上运行。PGP主要具有加密文件、发送和接收加密的E-mail、数字签名等。
(4)、PEM算法
保密增强邮件(Private Enhanced Mail,PEM),是美国RSA实验室基于RSA和DES算法而开发的产品,其目的是为了增强个人的隐私功能, 目前在Internet网上得到了广泛的应用,专为E-mail用户提供如下两类安全服务:
对所有报文都提供诸如:验证、完整性、防抵 赖等安全服务功能; 提供可选的安全服务功能,如保密性等。
PEM对报文的处理经过如下过程:
第一步,作规范化处理:为了使PEM与MTA(报文传输代理)兼容,按S MTP协议对报文进行规范化处理;
第二步,MIC(Message Integrity Code)计算;
第三步,把处理过的报文转化为适于SMTP系统传输的格式。
身份验证技术
身份识别(Identification)是指定用户向系统出示自己的身份证明过程。身份认证(Authertication)是系统查核用户的身份证明的过程。人们常把这两项工作统称为身份验证(或身份鉴别),是判明和确认通信双方真实身份的两个重要环节。
Web网上采用的安全技术
在Web网上实现网络安全一般有SHTTP/HTTP和SSL两种方式。
(一)、SHTTP/HTTP
SHTTP/HTTP可以采用多种方式对信息进行封装。封装的内容包括加密、签名和基于MAC 的认证。并且一个消息可以被反复封装加密。此外,SHTTP还定义了包头信息来进行密钥传输、认证传输和相似的管理功能。SHTTP可以支持多种加密协议,还为程序员提供了灵活的编程环。
SHTTP并不依赖于特定的密钥证明系统,它目前支持RSA、带内和带外以及Kerberos密钥交换。
(二)、SSL(安全套层) 安全套接层是一种利用公开密钥技术的工业标准。SSL广泛应用于Intranet和Internet 网,其产品包括由Netscape、Microsoft、IBM 、Open Market等公司提供的支持SSL的客户机和服务器,以及诸如Apa che-SSL等产品。
SSL提供三种基本的安全服务,它们都使用公开密钥技术。
①信息私密,通过使用公开密钥和对称密钥技术以达到信息私密。SSL客户机和SSL服务器之间的所有业务使用在SSL握手过程中建立的密钥和算法进行加密。这样就防止了某些用户通过使用IP packet sniffer工具非法窃听。尽管packet sniffer仍能捕捉到通信的内容, 但却无法破译。 ②信息完整性,确保SSL业务全部达到目的。如果Internet成为可行的电子商业平台,应确保服务器和客户机之间的信息内容免受破坏。SSL利用机密共享和hash函数组提供信息完整性服务。③相互认证,是客户机和服务器相互识别的过程。它们的识别号用公开密钥编码,并在SSL握手时交换各自的识别号。为了验证证明持有者是其合法用户(而不是冒名用户),SSL要求证明持有者在握手时对交换数据进行数字式标识。证明持有者对包括证明的所有信息数据进行标识以说明自己是证明的合法拥有者。这样就防止了其他用户冒名使用证明。证明本身并不提供认证,只有证明和密钥一起才起作用。 ④SSL的安全性服务对终端用户来讲做到尽可能透明。一般情况下,用户只需单击桌面上的一个按钮或联接就可以与SSL的主机相连。与标准的HTTP连接申请不同,一台支持SSL的典型网络主机接受SSL连接的默认端口是443而不是80。
当客户机连接该端口时,首先初始化握手协议,以建立一个SSL对话时段。握手结束后,将对通信加密,并检查信息完整性,直到这个对话时段结束为止。每个SSL对话时段只发生一次握手。相比之下,HTTP 的每一次连接都要执行一次握手,导致通信效率降低。一次SSL握手将发生以下事件:
1.客户机和服务器交换X.509证明以便双方相互确认。这个过程中可以交换全部的证明链,也可以选择只交换一些底层的证明。证明的验证包括:检验有效日期和验证证明的签名权限。
2.客户机随机地产生一组密钥,它们用于信息加密和MAC计算。这些密钥要先通过服务器的公开密钥加密再送往服务器。总共有四个密钥分别用于服务器到客户机以及客户机到服务器的通信。
3.信息加密算法(用于加密)和hash函数(用于确保信息完整性)是综合在一起使用的。Netscape的SSL实现方案是:客户机提供自己支持的所有算法清单,服务器选择它认为最有效的密码。服务器管理者可以使用或禁止某些特定的密码。

I. 数据加密技术的加密技术

在常规密码中,收信方和发信方使用相同的密钥,即加密密钥和解密密钥是相同或等价的。比较着名的常规密码算法有:美国的DES及其各种变形,比如Triple DES、GDES、New DES和DES的前身Lucifer;欧洲的IDEA;日本的FEAL?N、LOKI?91、Skipjack、RC4、RC5以及以代换密码和转轮密码为代表的古典密码等。在众多的常规密码中影响最大的是DES密码。
常规密码的优点是有很强的保密强度,且经受住时间的检验和攻击,但其密钥必须通过安全的途径传送。因此,其密钥管理成为系统安全的重要因素。
在公钥密码中,收信方和发信方使用的密钥互不相同,而且几乎不可能从加密密钥推导解密密钥。比较着名的公钥密码算法有:RSA、背包密码、McEliece密码、Diffe?Hellman、Rabin、Ong?Fiat?Shamir、零知识证明的算法、椭圆曲线、EIGamal算法等等。最有影响的公钥密码算法是RSA,它能抵抗到目前为止已知的所有密码攻击。
公钥密码的优点是可以适应网络的开放性要求,且密钥管理问题也较为简单,尤其可方便的实现数字签名和验证。但其算法复杂,加密数据的速率较低。尽管如此,随着现代电子技术和密码技术的发展,公钥密码算法将是一种很有前途的网络安全加密体制。
当然在实际应用中人们通常将常规密码和公钥密码结合在一起使用,比如:利用DES或者IDEA来加密信息,而采用RSA来传递会话密钥。如果按照每次加密所处理的比特来分类,可以将加密算法分为序列密码和分组密码。前者每次只加密一个比特而后者则先将信息序列分组,每次处理一个组。
密码技术是网络安全最有效的技术之一。一个加密网络,不但可以防止非授权用户的搭线窃听和入网,而且也是对付恶意软件的有效方法之一。
一般的数据加密可以在通信的三个层次来实现:链路加密、节点加密和端到端加密。 对于在两个网络节点间的某一次通信链路,链路加密能为网上传输的数据提供安全保证。对于链路加密(又称在线加密),所有消息在被传输之前进行加密,在每一个节点对接收到的消息进行解密,然后先使用下一个链路的密钥对消息进行加密,再进行传输。在到达目的地之前,一条消息可能要经过许多通信链路的传输。
由于在每一个中间传输节点消息均被解密后重新进行加密,因此,包括路由信息在内的链路上的所有数据均以密文形式出现。这样,链路加密就掩盖了被传输消息的源点与终点。由于填充技术的使用以及填充字符在不需要传输数据的情况下就可以进行加密,这使得消息的频率和长度特性得以掩盖,从而可以防止对通信业务进行分析。
尽管链路加密在计算机网络环境中使用得相当普遍,但它并非没有问题。链路加密通常用在点对点的同步或异步线路上,它要求先对在链路两端的加密设备进行同步,然后使用一种链模式对链路上传输的数据进行加密。这就给网络的性能和可管理性带来了副作用。
在线路/信号经常不通的海外或卫星网络中,链路上的加密设备需要频繁地进行同步,带来的后果是数据丢失或重传。另一方面,即使仅一小部分数据需要进行加密,也会使得所有传输数据被加密。
在一个网络节点,链路加密仅在通信链路上提供安全性,消息以明文形式存在,因此所有节点在物理上必须是安全的,否则就会泄漏明文内容。然而保证每一个节点的安全性需要较高的费用,为每一个节点提供加密硬件设备和一个安全的物理环境所需要的费用由以下几部分组成:保护节点物理安全的雇员开销,为确保安全策略和程序的正确执行而进行审计时的费用,以及为防止安全性被破坏时带来损失而参加保险的费用。
在传统的加密算法中,用于解密消息的密钥与用于加密的密钥是相同的,该密钥必须被秘密保存,并按一定规则进行变化。这样,密钥分配在链路加密系统中就成了一个问题,因为每一个节点必须存储与其相连接的所有链路的加密密钥,这就需要对密钥进行物理传送或者建立专用网络设施。而网络节点地理分布的广阔性使得这一过程变得复杂,同时增加了密钥连续分配时的费用。 尽管节点加密能给网络数据提供较高的安全性,但它在操作方式上与链路加密是类似的:两者均在通信链路上为传输的消息提供安全性;都在中间节点先对消息进行解密,然后进行加密。因为要对所有传输的数据进行加密,所以加密过程对用户是透明的。
然而,与链路加密不同,节点加密不允许消息在网络节点以明文形式存在,它先把收到的消息进行解密,然后采用另一个不同的密钥进行加密,这一过程是在节点上的一个安全模块中进行。
节点加密要求报头和路由信息以明文形式传输,以便中间节点能得到如何处理消息的信息。因此这种方法对于防止攻击者分析通信业务是脆弱的。 端到端加密允许数据在从源点到终点的传输过程中始终以密文形式存在。采用端到端加密(又称脱线加密或包加密),消息在被传输时到达终点之前不进行解密,因为消息在整个传输过程中均受到保护,所以即使有节点被损坏也不会使消息泄露。
端到端加密系统的价格便宜些,并且与链路加密和节点加密相比更可靠,更容易设计、实现和维护。端到端加密还避免了其它加密系统所固有的同步问题,因为每个报文包均是独立被加密的,所以一个报文包所发生的传输错误不会影响后续的报文包。此外,从用户对安全需求的直觉上讲,端到端加密更自然些。单个用户可能会选用这种加密方法,以便不影响网络上的其他用户,此方法只需要源和目的节点是保密的即可。
端到端加密系统通常不允许对消息的目的地址进行加密,这是因为每一个消息所经过的节点都要用此地址来确定如何传输消息。由于这种加密方法不能掩盖被传输消息的源点与终点,因此它对于防止攻击者分析通信业务是脆弱的。

J. 网络安全策略

安全策略是指在某个安全区域内(通常是指属于某个组织的一系列处理和通信资源),用于所有与安全相关活动的一套规则。这些规则是由此安全区域中所设立的一个安全权力机构建立的,并由安全控制机构来描述、实施或实现的。安全策略通常建立在授权的基础之上,未经适当授权的实体,信息资源不可以给予、不允许访问、不得使用。安全策略基于身份、规则、角色进行分类。

机房组建应按计算机运行特点及设备具体要求确定。机房一般宜由主机房区、基本工作区、辅助机房区等功能区域组成。

主机房区包括服务器机房区、网络通信区、前置机房区和介质库等。

基本工作区包括缓冲区、监控区和软件测试区等。

辅助机房区包括配电区、配线区、UPS 区、消防气瓶间和精密空调区等。

设备标识和鉴别:应对机房中设备的具体位置进行标识,以方便查找和明确责任。机房内关键设备部件应在其上设置标签,以防止随意更换或取走。

设备可靠性:应将主要设备放置在机房内,将设备或主要部件进行固定,并设置明显的不易除去的标记。应对关键的设备关键部件冗余配置,例如电源、主控板、网络接口等。

防静电:机房内设备上线前必须进行正常的接地、放电等操作,对来自静电放电的电磁干扰应有一定的抗扰度能力。机房的活动地板应有稳定的抗静电性能和承载能力,同时耐油、耐腐蚀、柔光、不起尘等。

电磁骚扰:机房内应对设备和部件产生的电磁辐射骚扰、电磁传导骚扰进行防护。

电磁抗扰:机房内设备对来自电磁辐射的电磁干扰和电源端口的感应传导的电磁干扰应有一定的抗扰度。

浪涌抗扰:机房内设备应对来自电源端口的浪涌(冲击)的电磁干扰应有一定的抗扰度。

电源适应能力:机房供电线路上设置稳压器和过电压防护设备。对于直流供电的系统设备,应能在直流电压标称值变化10%的条件下正常工作。

泄漏电流:机房内设备工作时对保护接地端的泄漏电流值不应超过5mA。

电源线:机房内设备应设置交流电源地线,应使用三芯电源线,其中地线应于设备的保护接地端连接牢固。

线缆:机房通信线缆应铺设在隐蔽处,可铺设在地下或管道中。

绝缘电阻:机房内设备的电源插头或电源引入端与设备外壳裸露金属部件之间的绝缘电阻应不小于5MΩ。

场地选择:机房场地选择应避开火灾危险程度高的区域,还应避开有害气体来源以及存放腐蚀、易燃、易爆物品的地方。机房场地应避开强振动源、强噪声源和强电场干扰的地方。机房不应该选择在楼层的最高层或者最低层地方。

防火:机房应设置火灾自动报警系统,包括火灾自动探测器、区域报警器、集中报警器和控制器等,能对火灾发生的部位以声、光或电的形式发出报警信号,并启动自动灭火设备,切断电源、关闭空调设备等。机房采取区域隔离防火措施,布局要将脆弱区和危险区进行隔离,防止外部火灾进入机房,特别是重要设备地区,安装防火门、使用阻燃材料装修。机房及相关的工作房间和辅助房应采用具有耐火等级的建筑材料。

电磁辐射防护:电源线和通信线缆应隔离铺设,避免互相干扰。应对关键设备和磁介质实施电磁屏蔽。通信线采取屏蔽措施,防止外部电磁场对机房内计算机及设备的干扰,同时也抑制电磁信息的泄漏。应采用屏蔽效能良好屏蔽电缆作为机房的引入线。机房的信号电缆线(输入/输出)端口和电源线的进、出端口应适当加装滤波器。电缆连接处应采取屏蔽措施,抑制电磁噪声干扰与电磁信息泄漏。

供电系统:应设置冗余或并行的电力电缆线路为计算机系统供电。应建立备用供电系统。机房供电电源设备的容量应具有一定的余量。机房供电系统应将信息系统设备供电线路与其它供电线路分开,应配备应急照明装置。机房应配置电源保护装置,加装浪涌保护器。机房电源系统的所有接点均应镀锡处理,并且冷压连接。

静电防护:主机房内绝缘体的静电电位不应大于1kV。主机房内的导体应与大地作可靠的连接,不应有对地绝缘的孤立导体。

防雷电:机房系统中所有的设备和部件应安装在有防雷保护的范围内。不得在建筑物屋顶上敷设电源或信号线路。必须敷设时,应穿金属管进行屏蔽防护,金属管应进行等电位连接。机房系统电源及系统输入/输出信号线,应分不同层次,采用多级雷电防护措施。

机房接地:对直流工作接地有特殊要求需单独设置接地装置的系统,接地电阻值及其它接地体之间的距离,应按照机房系统及有关规范的要求确定。

温湿度控制:机房应有较完备的空调系统,保证机房温度的变化在计算机设备运行所允许的范围。当机房采用专用空调设备并与其它系统共享时,应保证空调效果和采取防火措施。机房空气调节控制装置应满足计算机系统对温度、湿度以及防尘的要求。空调系统应支持网络监控管理,通过统一监控,反映系统工作状况。

机房防水:机房水管安装不得穿过屋顶和活动地板,穿过墙壁和楼板的水管应使用套管,并采取可靠的密封措施。机房应有有效的防止给水、排水、雨水通过屋顶和墙壁漫溢和渗漏的措施,应采取措施防止机房内水蒸气结露和地下积水的转移与渗透。机房应安装漏水检测系统,并有报警装置。

入网访问控制是网络访问的第1层安全机制。它控制哪些用户能够登录到服务器并获准使用网络资源,控制准许用户入网的时间和位置。用户的入网访问控制通常分为三步执行:用户名的识别与验证;用户口令的识别与验证;用户账户的默认权限检查。三道控制关卡中只要任何一关未过,该用户便不能进入网络。

对网络用户的用户名和口令进行验证是防止非法访问的第一道关卡。用户登录时首先输入用户名和口令,服务器将验证所输入的用户名是否合法。用户的口令是用户入网的关键所在。口令最好是数字、字母和其他字符的组合,长度应不少于6个字符,必须经过加密。口令加密的方法很多,最常见的方法有基于单向函数的口令加密、基于测试模式的口令加密、基于公钥加密方案的口令加密、基于平方剩余的口令加密、基于多项式共享的口令加密、基于数字签名方案的口令加密等。经过各种方法加密的口令,即使是网络管理员也不能够得到。系统还可采用一次性用户口令,或使用如智能卡等便携式验证设施来验证用户的身份。

网络管理员应该可对用户账户的使用、用户访问网络的时间和方式进行控制和限制。用户名或用户账户是所有计算机系统中最基本的安全角式。用户账户应只有网络管理员才能建立。用户口令是用户访问网络所必须提交的准入证。用户应该可以修改自己的口令,网络管理员对口令的控制功能包括限制口令的最小长度、强制用户修改口令的时间间隔、口令的惟一性、口令过期失效后允许入网的宽限次数。针对用户登录时多次输入口令不正确的情况,系统应按照非法用户入侵对待并给出报警信息,同时应该能够对允许用户输入口令的次数给予限制。

用户名和口令通过验证之后,系统需要进一步对用户账户的默认权限进行检查。网络应能控制用户登录入网的位置、限制用户登录入网的时间、限制用户入网的主机数量。当交费网络的用户登录时,如果系统发现“资费”用尽,还应能对用户的操作进行限制。

操作权限控制是针对可能出现的网络非法操作而采取安全保护措施。用户和用户组被赋予一定的操作权限。网络管理员能够通过设置,指定用户和用户组可以访问网络中的哪些服务器和计算机,可以在服务器或计算机上操控哪些程序,访问哪些目录、子目录、文件和其他资源。网络管理员还应该可以根据访问权限将用户分为特殊用户、普通用户和审计用户,可以设定用户对可以访问的文件、目录、设备能够执行何种操作。特殊用户是指包括网络管理员的对网络、系统和应用软件服务有特权操作许可的用户;普通用户是指那些由网络管理员根据实际需要为其分配操作权限的用户;审计用户负责网络的安全控制与资源使用情况的审计。系统通常将操作权限控制策略,通过访问控制表来描述用户对网络资源的操作权限。

访问控制策略应该允许网络管理员控制用户对目录、文件、设备的操作。目录安全允许用户在目录一级的操作对目录中的所有文件和子目录都有效。用户还可进一步自行设置对目录下的子控制目录和文件的权限。对目录和文件的常规操作有:读取(Read)、写入(Write)、创建(Create)、删除(Delete)、修改(Modify)等。网络管理员应当为用户设置适当的操作权限,操作权限的有效组合可以让用户有效地完成工作,同时又能有效地控制用户对网络资源的访问。

访问控制策略还应该允许网络管理员在系统一级对文件、目录等指定访问属性。属性安全控制策略允许将设定的访问属性与网络服务器的文件、目录和网络设备联系起来。属性安全策略在操作权限安全策略的基础上,提供更进一步的网络安全保障。网络上的资源都应预先标出一组安全属性,用户对网络资源的操作权限对应一张访问控制表,属性安全控制级别高于用户操作权限设置级别。属性设置经常控制的权限包括:向文件或目录写入、文件复制、目录或文件删除、查看目录或文件、执行文件、隐含文件、共享文件或目录等。允许网络管理员在系统一级控制文件或目录等的访问属性,可以保护网络系统中重要的目录和文件,维持系统对普通用户的控制权,防止用户对目录和文件的误删除等操作。

网络系统允许在服务器控制台上执行一系列操作。用户通过控制台可以加载和卸载系统模块,可以安装和删除软件。网络服务器的安全控制包括可以设置口令锁定服务器控制台,以防止非法用户修改系统、删除重要信息或破坏数据。系统应该提供服务器登录限制、非法访问者检测等功能。

网络管理员应能够对网络实施监控。网络服务器应对用户访问网络资源的情况进行记录。对于非法的网络访问,服务器应以图形、文字或声音等形式报警,引起网络管理员的注意。对于不法分子试图进入网络的活动,网络服务器应能够自动记录这种活动的次数,当次数达到设定数值,该用户账户将被自动锁定。

防火墙是一种保护计算机网络安全的技术性措施,是用来阻止网络黑客进入企业内部网的屏障。防火墙分为专门设备构成的硬件防火墙和运行在服务器或计算机上的软件防火墙。无论哪一种,防火墙通常都安置在网络边界上,通过网络通信监控系统隔离内部网络和外部网络,以阻档来自外部网络的入侵。

域间安全策略用于控制域间流量的转发(此时称为转发策略),适用于接口加入不同安全区域的场景。域间安全策略按IP地址、时间段和服务(端口或协议类型)、用户等多种方式匹配流量,并对符合条件的流量进行包过滤控制(permit/deny)或高级的UTM应用层检测。域间安全策略也用于控制外界与设备本身的互访(此时称为本地策略),按IP地址、时间段和服务(端口或协议类型)等多种方式匹配流量,并对符合条件的流量进行包过滤控制(permit/deny),允许或拒绝与设备本身的互访。

缺省情况下域内数据流动不受限制,如果需要进行安全检查可以应用域内安全策略。与域间安全策略一样可以按IP地址、时间段和服务(端口或协议类型)、用户等多种方式匹配流量,然后对流量进行安全检查。例如:市场部和财务部都属于内网所在的安全区域Trust,可以正常互访。但是财务部是企业重要数据所在的部门,需要防止内部员工对服务器、PC等的恶意攻击。所以在域内应用安全策略进行IPS检测,阻断恶意员工的非法访问。

当接口未加入安全区域的情况下,通过接口包过滤控制接口接收和发送的IP报文,可以按IP地址、时间段和服务(端口或协议类型)等多种方式匹配流量并执行相应动作(permit/deny)。基于MAC地址的包过滤用来控制接口可以接收哪些以太网帧,可以按MAC地址、帧的协议类型和帧的优先级匹配流量并执行相应动作(permit/deny)。硬件包过滤是在特定的二层硬件接口卡上实现的,用来控制接口卡上的接口可以接收哪些流量。硬件包过滤直接通过硬件实现,所以过滤速度更快。

信息加密的目的是保护网内的数据、文件、口令和控制信息,保护网上传输的数据。网络加密常用的方法有链路加密、端点加密和节点加密三种。链路加密的目的是保护网络节点之间的链路信息安全;端-端加密的目的是对源端用户到目的端用户的数据提供保护;节点加密的目的是对源节点到目的节点之间的传输链路提供保护。用户可根据网络情况酌情选择上述加密方式。

信息加密过程是由形形色色的加密算法来具体实施,它以很小的代价提供很大的安全保护。在多数情况下,信息加密是保证信息机密性的唯一方法。据不完全统计,到目前为止,已经公开发表的各种加密算法多达数百种。如果按照收发双方密钥是否相同来分类,可以将这些加密算法分为常规密码算法和公钥密码算法。

在常规密码中,收信方和发信方使用相同的密钥,即加密密钥和解密密钥是相同或等价的。比较着名的常规密码算法有:美国的DES及其各种变形,比如Triple DES、GDES、New DES和DES的前身Lucifer; 欧洲的IDEA;日本的FEAL-N、LOKI-91、Skipjack、RC4、RC5以及以代换密码和转轮密码为代表的古典密码等。在众多的常规密码中影响最大的是DES密码。

常规密码的优点是有很强的保密强度,且经受住时间的检验和攻击,但其密钥必须通过安全的途径传送。因此,其密钥管理成为系统安全的重要因素。

在公钥密码中,收信方和发信方使用的密钥互不相同,而且几乎不可能从加密密钥推导出解密密钥。比较着名的公钥密码算法有:RSA、背包密码、McEliece密码、Diffe-Hellman、Rabin、Ong-Fiat-Shamir、零知识证明的算法、椭园曲线、EIGamal算法等等。最有影响的公钥密码算法是RSA,它能抵抗到目前为止已知的所有密码攻击。

公钥密码的优点是可以适应网络的开放性要求,且密钥管理问题也较为简单,尤其可方便的实现数字签名和验证。但其算法复杂。加密数据的速率较低。尽管如此,随着现代电子技术和密码技术的发展,公钥密码算法将是一种很有前途的网络安全加密体制。

当然在实际应用中人们通常将常规密码和公钥密码结合在一起使用,比如:利用DES或者IDEA来加密信息,而采用RSA来传递会话密钥。如果按照每次加密所处理的比特来分类,可以将加密算法分为序列密码和分组密码。前者每次只加密一个比特而后者则先将信息序列分组,每次处理一个组。

密码技术是网络安全最有效的技术之一。一个加密网络,不但可以防止非授权用户的搭线窃听和入网,而且也是对付恶意软件的有效方法之一。

应制定相应的机房管理制度,规范机房与各种设备的使用和管理,保障机房安全及设备的正常运行,至少包括日常管理、出入管理、设备管理、巡检(环境、设备状态、指示灯等进行检查并记录)等。重要区域应配置电子门禁系统,控制、鉴别和记录进入的人员。对机房内的各种介质应进行分类标识,重要介质存储在介质库或档案室中。

加强网络的安全管理,制定有关规章制度,对于确保系统的安全、可靠地运行,将起到十分有效的作用。网络的安全管理策略包括:确定安全管理等级和安全管理范围;制订有关网络操作使用规程和访问主机的管理制度;制订网络系统的维护制度和应急措施等。

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