信安导论思维导图

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2023-11-21

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免疫

消息认证

密码分类

信安导论介绍

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思维导图大纲

第二章

密码学作用：信息安全的核心基础

密码学的构成

密码编码学：将密码变化的客观规律应用于编制密码以保护通信秘密

密码分析学：研究密码变化的客观规律中的固有漏洞，并且破译密码以获取通讯秘密

现代密码学理论基础：香农《秘密体制的通信原理》

密码体制的五要素

M:明文空间

C:密文空间

K:秘钥空间

E:加密算法

D:解密算法

密码分类

古典替换密码

移位密码

乘数密码

仿射密码

多表替换密码

对称密钥密码

DES算法的主要特点：将数据分为固定的大小块（六十四位）、密钥长度往往较短（56位）、运算轮数较多（16轮）

AES算法的主要特点：将明文分为固定的大小块（128位），比DES要大、密钥长度比DES要大并且更灵活、运算轮数较小并且灵活，计算更加快速

三重DES原理：为保证安全性，拓展DES密钥长度，用三组DES对同一密文反复交替的进行加密解密操作，提升密文的保密性。

混淆操作：引入复杂非线性运算，使明文和密文之间的关系变得混乱，增加算法复杂度。

扩散操作：任何一个明文变化都会导致整个密文的变化，将明文信息扩散到整个密文，增强抗分析能力

公开密钥密码

提出标志：Hellman提出密钥交换算法

公开密钥与对称密钥的不同

不是基于代替和置换，而是基于数学函数

公开密钥具有双密钥，这两个密钥是不对称的

公开密钥支持不可抵赖性

公开密钥与对称密钥相比的优缺点

优点：解决了密钥分发的难题，密钥管理简单容易，便于实现数字签名

缺点：计算开销大，加密和解密速度慢，需要的密钥位数更多，密文长度往往大于明文长度

公钥密码通信的安全性保障：私钥的保密性

公钥密码体系的特点：公私钥成对存在，公钥和算法对外公开，私钥保密

公钥密码体系应用场合：1、加密信息、2、身份认证

公钥密码的核心思想：单向性、陷门性、陷门信息

Hellman密钥交换算法过程：公开选择原根p和大整数g，双方各私密选择一个小于原根的数x1、x2，接着交换由x1、x2获得的幂指数，处理幂指数后取模于p，可得到公共秘钥K

公开密钥算法的数学基础：欧拉函数的概念、欧拉公式、算法的时间复杂度表示方法

椭圆曲线密码体制相对于RSA的优势：抗攻击性强、计算量小、存储空间小、带宽要求低

消息认证

认证目的：验证收发双方、验证消息的完整性

主要的消息摘要算法：MD5、SHA-1、SHA-256

散列函数的健壮性：弱无碰撞性、强无碰撞性、单向性

散列函数的安全长度：生日悖论、生日攻击、消息摘要长度下限（128位）

数字签名

作用：防止抵赖

原理：用私钥对散列进行加密，公钥做验证

第四章

身份认证

依据：用户所知道的、用户所拥有的、用户所具有的

身份认证技术：口令认证、密码学认证、生物特征认证

基于令牌的认证：用户持有的进行认证的一种物品如：银行卡、电子身份证

单因子认证与多因子认证

认证协议

基于挑战应答方式认证的基本原理（公共秘钥）：验证方生成挑战，示证方使用共享秘钥加密挑战，发回验证方，验证方解密后进行核对

Needham-Schroeder认证协议：在认证双方中设置信赖的第三方机构AS进行信任维系

Kerberos认证协议：由AS和TSG构成，AS签发访问TSG票据，TSG签发访问服务器的票据，拥有TSG票据后服务器进行交互和服务

WIndows系统安全认证：主域控制器作用：用户认证、统一账户管理、登录服务、交互过程不在网络上传递口令及散列值

公钥交换存在的问题：双方直接交换公钥容易受到中间人的攻击，由此提出基于数字证书，利用PKI解决公钥交换问题。

数字证书

数字证书的概念数字证书是一个经过权威的、值得信赖的、公证的第三方认证机构（CA认证机构）的签名的包含拥有者信息和公钥的一个文件。

主要内容：证书版本、序列号、签名算法、有效期、主体标识、公钥、证书颁发者和数字签名

认证过程：示证方向CA机构申请数字证书，然后向验证方发送签名信息和证书，验证方通过公钥向CA获得公钥验证签名信息

PKI

组成结构和各个组件的功能

PKI接口：使用者和PKI交互的唯一途径

CA：数字证书的申请注册、签发及管理中心

证书库：CA颁布证书和撤销证书的集中存放地

查询证书库的目的：获取公钥、验证证书的有效性

密钥备份及恢复：用户丢失密钥后用于恢复密钥

证书撤销处理：当用户密钥丢失或离职时用来撤销密钥

证书撤销原因：密钥丢失或员工离职

PKI涉及的标准：证书格式为X.509、访问协议遵循LDAP

根证书：顶级的数字证书，用于验证其他数字证书的真实性

证书链：由多层数字证书组合而成，用来构建相互的信任关系和认证关系

PKI典型功能：基于PKI五大组件

第一章

信息的ISO定义：通过施加于数据上的某些约定而赋予这些数据的特定含义

信息安全

信息安全五要素：机密性、完整性、可用性、可控性、不可否认性

CIA三元组：机密性、完整性、可用性

DAD三元组：泄漏、篡改、破坏

信息安全威胁的基本类型：信息泄露、伪造、完整性破坏、拒绝服务、未经授权访问

信息保障

三要素：人、技术、管理

四方面：保护、检测、访问、恢复

信息系统

信息系统三要素：人、信息、系统

五个安全层次：物理安全、运行安全、数据安全、内容安全、管理安全

社会工程学攻击：利用人类的心理弱点，骗取网络使用者的信任，获取机密信息及系统设置等机密资料，为黑客攻击和病毒感染创建有利条件。

第五章

访问控制的基本组成元素：主体、客体、访问控制策略

主要的三种访问控制模型

自主访问控制模型

原理：基于主体和客体之间的关系来控制资源进行访问。

优点：灵活性高、简单直观

缺点：由于权限允许传递，安全防护相对较低

强制访问控制模型

原理：基于预定的安全策略和安全级别来控制对资源的访问。

优点：严格访问控制，安全性高

缺点：灵活性低

基于角色的访问控制模型

原理：定义一组角色，承担访问控制权限集合，用户可以充当角色实现访问控制。

优点：灵活性高，安全性强。

缺点：较为复杂，难以适应复杂变化。

访问控制策略需要遵守的三个原则

最小特权原则

最小泄漏原则

多级安全策略

第六章

病毒分类

传统病毒

CIH的三个模块构成

初始化驻留模块

传染模块

破坏模块

CIH的攻击对象：PE格式的exe文件

CIH的主要传播方式：文件复制传播

CIH的发作过程：启动初始化驻留内存、传染模块和破坏模块均为触发条件

CIH的查杀方式：手工检测、杀毒软件

蠕虫病毒

蠕虫病毒特征：具有传染性、利用互联网环境传播，能够利用漏洞

尼达姆传播途径：网页、邮件、本地共享传播

尼达姆攻击对象：本地PE格式文件

木马病毒

木马病毒的特点：以控制计算机为目的

木马构成：控制端、木马程序、木马配套程序

病毒防治：检测、清除、预防、免疫

第七章

防火墙

定义：是一个由软件和硬件组成的，在内部网络和外部网络之间的安全屏障，从而保护内部网络免受外部非法用户的侵害。

主要功能：主要用于隔离内网和外网，控制和过滤内外网之间的网络数据流量。

主要局限性：无法检测不经防火墙的流量，不能防范内部人员的恶意进攻，不能防范被病毒感染和有害文件传入，不能阻止数据驱动式攻击。

IDS的主要功能：对网络传输实时监控，并发出警报

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