【正文】 第 6章 信息與網(wǎng)絡(luò)安全 遼寧石油化工大學(xué)計算機與通信工程學(xué)院 劉旸 2021/11/10 遼寧石油化工大學(xué)計算機與通信工程學(xué)院 劉旸 2 ? 隨著互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展，信息作為一種無形的資源，被廣泛應(yīng)用于政治、軍事、經(jīng)濟(jì)、科研等各行各業(yè)，其重要性與日俱增。然而隨之所帶來的安全性問題也越來越多。 ? 根據(jù)美國國家科學(xué)基金會 (US Nation Science Foundation)的統(tǒng)計，從 1998年到2021年， Inter的用戶數(shù)從 30000萬增加 10億以上。這種情況就為今天的計算機犯罪的產(chǎn)生和發(fā)展提供了溫床。 ? 以下是幾個計算機犯罪的例子： ? 1988年 11月 2日，美國康乃爾大學(xué)的學(xué)生羅伯特 莫里斯釋放多個蠕蟲病毒，造成Inter網(wǎng)上近 6000臺主機癱瘓，據(jù)稱損失高達(dá)幾千萬美元。 ? 1989年 3月 2日凌晨， 3名德國黑客因涉嫌向前蘇聯(lián)出售機密情報被捕，他們在兩年多的時間內(nèi)，闖入了許多北約和美國的計算機系統(tǒng)，竊取了許多高度機密的信息。 ? 1996年 9月，美國中央情報局的主頁被一群遠(yuǎn)在瑞典的少年黑客改為中央笨蛋局。 ? 2021年 10月，黑客入侵微軟公司并獲取微軟新開發(fā)產(chǎn)品的機密源代碼事件披露，震動了微軟公司高層，其中包括比爾 蓋菠本人。有的媒體冠以“黑客太黑，微軟太軟”的大標(biāo)題，諷刺微軟這樣的著名公司都無法擋住黑客兇猛的攻擊。 2021/11/10 遼寧石油化工大學(xué)計算機與通信工程學(xué)院 劉旸 3 ? “安全”一詞的基本含義為：“遠(yuǎn)離危險的狀態(tài)或特性”，或“主觀上不存在威脅，主觀上不存在恐懼”。 ? 信息安全是一個廣泛而抽象的概念。所謂信息安全就是關(guān)注信息本身的安全，而不管是否應(yīng)用了計算機作為信息處理的手段。 ? 信息安全的任務(wù)是保護(hù)信息資源，以防止偶然的或未授權(quán)者對信息的惡意泄露、修改和破壞，從而導(dǎo)致信息的不可靠或無法處理等。 ? 信息安全之所以引起人們的普遍關(guān)注，是由于信息安全問題目前已經(jīng)涉及到人們?nèi)粘Ｉ畹母鱾€方面。 ? 信息安全研究所涉及的領(lǐng)域相當(dāng)廣泛。隨著計算機網(wǎng)絡(luò)的迅速發(fā)展，人們越來越依賴網(wǎng)絡(luò)，人們對信息資源的使用更多的是通過計算機網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)的，在計算機網(wǎng)絡(luò)上信息的處理是以數(shù)據(jù)的形式進(jìn)行，在這種情況下，數(shù)據(jù)就是信息。 ? 信息安全可以分為數(shù)據(jù)安全和系統(tǒng)安全。 2021/11/10 遼寧石油化工大學(xué)計算機與通信工程學(xué)院 劉旸 4 信息安全屬性 ? ① 完整性 (Integrity)是指信息在存儲或傳輸?shù)倪^程中，保持未經(jīng)授權(quán)不能改變的特性，即對抗主動攻擊，保證數(shù)據(jù)的一致性，防止數(shù)據(jù)被非法用戶修改或破壞。對信息安全主動攻擊的最終目的是破壞信息的完整性。 ? ②保密性 (Confidentiality)是指信息不被泄露給未經(jīng)授權(quán)者的特性，即對抗被動攻擊，以保證機密信息不會泄露給非法用戶。 ? ③可用性 (Availability)是指信息可被授權(quán)者訪問并按需求使用的特性，即保證合法用戶對信息和資源的使用不會被不合理地拒絕。對可用性的攻擊就是阻斷信息的合理使用。 ? ④可靠性 (Reliability)是指信息以用戶認(rèn)可的質(zhì)量連續(xù)服務(wù)于用戶的特性 (包括信息的迅速、準(zhǔn)確和連續(xù)地轉(zhuǎn)移等 )，但也有人認(rèn)為可靠性是人們對信息系統(tǒng)而不是對信息本身的要求。 ? ⑤可控性 (Controllability)是指對信息的傳播及內(nèi)容具有控制能力的特性。授權(quán)機構(gòu)可以隨時控制信息的機密性，能夠?qū)π畔嵤┌踩O(jiān)控。 2021/11/10 遼寧石油化工大學(xué)計算機與通信工程學(xué)院 劉旸 5 信息安全的威脅 ? 信息安全的威脅是指某個人、物、事件或概念對信息資源的保密性、完整性、可用性或合法使用所造成的危險。 ? 攻擊就是對安全威脅的具體體現(xiàn)。 ? 目前還沒有統(tǒng)一的方法來對各種威脅進(jìn)行分類，也沒有統(tǒng)一的方法來對各種威脅加以區(qū)別。 ? 信息安全所面臨的威脅與環(huán)境密切相關(guān)，不同威脅的存在及重要性是隨環(huán)境的變化而變化的。 2021/11/10 遼寧石油化工大學(xué)計算機與通信工程學(xué)院 劉旸 6 一些常見的安全威脅 ? 服務(wù)于擾： 以非法手段竊得對信息的使用權(quán)， ? 惡意訪問： 沒有預(yù)先經(jīng)過授權(quán)同意，就使用網(wǎng)絡(luò)或計算機資源被看作惡意訪問。 ? 自身失誤： 網(wǎng)絡(luò)管理員或網(wǎng)絡(luò)用戶都擁有相應(yīng)的權(quán)限，利用這些權(quán)限破壞網(wǎng)絡(luò)安全的可能性也是存在的。 ? 信息泄露： 信息被泄露或透露給某個非授權(quán)的實體。 ? 破壞信息的完整性： 數(shù)據(jù)被非授權(quán)地進(jìn)行增刪、修改或破壞而受到損失。 ? 拒絕服務(wù)： 對信息或其他資源的合法訪問被無緣無故拒絕。 ? 非法使用： 某一資源被某個非授權(quán)的人，或以非授權(quán)的方式使用。 ? 竊聽： 用各種可能的合法或非法的手段竊取系統(tǒng)中的信息資源和敏感信息。 ? 業(yè)務(wù)流分析： 通過對系統(tǒng)進(jìn)行長期監(jiān)聽，利用統(tǒng)計分析方法對諸如通信頻度、通信問題的變化等參數(shù)進(jìn)行研究，從中發(fā)現(xiàn)有價值的信息和規(guī)律。 ? 假冒： 通過欺騙通信系統(tǒng)達(dá)到非法用戶冒充成為合法用戶，或者特權(quán)小的用戶冒充成為特權(quán)大的用戶的目的。 ? 旁路控制： 攻擊者利用系統(tǒng)的安全缺陷或安全性上的脆弱之處獲得非授權(quán)的權(quán)利或特權(quán)。 ? 內(nèi)部攻擊： 被授權(quán)以某一目的使用某一系統(tǒng)或資源的某個個人，卻將一些權(quán)限用于其他非授權(quán)的目的。 ? 特洛伊木馬： 軟件中含有一個察覺不出的或者無害的程序段，當(dāng)其被執(zhí)行時，會破壞用戶的安全。 ? 陷阱門： 在某個系統(tǒng)或某個部件中設(shè)置的“機關(guān)”，使得在特定的數(shù)據(jù)輸入時，允許違反安全策略。 ? 抵賴： 這是一種來自用戶的攻擊，比如：否認(rèn)自己曾經(jīng)發(fā)布過的某條消息、偽造一份對方來信等。 ? 重放： 出于非法目的，將所截獲的某次合法的通信數(shù)據(jù)進(jìn)行拷貝，并重新發(fā)送。 ? 計算機病毒： 它是一種人為編制的特定程序。它可以在計算機系統(tǒng)運行過程中實現(xiàn)傳染和侵害功能。 ? 員工泄露： 一個授權(quán)的人，為了金錢或某種利益，或由于粗心，將信息泄露給一個非授權(quán)的人。 ? 媒體廢棄： 信息被從廢棄的磁盤、光盤或紙張等存儲介質(zhì)中獲得。 ? 物理侵入： 侵入者繞過物理控制而獲得對系統(tǒng)的訪問。 ? 竊?。?重要的安全物品，如身份卡等被盜用。 ? 業(yè)務(wù)欺騙： 某一偽系統(tǒng)或系統(tǒng)部件欺騙合法的用戶或系統(tǒng)自愿地放棄敏感信息等等。 2021/11/10 遼寧石油化工大學(xué)計算機與通信工程學(xué)院 劉旸 7 信息安全的實現(xiàn) ? 為了保護(hù)信息的安全所采用的方法也稱作安全機制，所有的安全機制都是針對某一個或一些安全攻擊威脅而設(shè)計的。 ? 它可以按不同的力式單獨或組合使用。 ? 合理地使用一些安全機制會在有限的資金投入下最大限度地降低安全風(fēng)險。 ? 信息安全系統(tǒng)并不是僅僅有信息的加密等安全技術(shù)措施。 ? 一個完整的信息安全系統(tǒng)包含 3類措施： ? 技術(shù)方面的安全措施 ? 管理方面的安全措施 ? 以及相應(yīng)的政策和法律 2021/11/10 遼寧石油化工大學(xué)計算機與通信工程學(xué)院 劉旸 8 (1) ? (1)數(shù)據(jù)加密技術(shù) 數(shù)據(jù)加密技術(shù)是網(wǎng)絡(luò)中最基本的安全技術(shù)，主要是通過對網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)男畔⑦M(jìn)行數(shù)據(jù)加密來保障其安全性，這是一種主動安全防御策略，用很小的代價即可為信息提供相當(dāng)大的安全保護(hù)。加密是一種限制對網(wǎng)絡(luò)上傳輸數(shù)據(jù)的訪問權(quán)的技術(shù)。原始數(shù)據(jù) (也稱為明文， Plaintext)被加密設(shè)備 (硬件或軟件 )和密鑰加密而產(chǎn)生的經(jīng)過編碼的數(shù)據(jù)稱為密文 (Cipher text)。將密文還原為原始明文的過程稱為解密，它是加密的反向處理，但解密者必須利用相同類型的加密設(shè)備和密鑰對密文進(jìn)行解密。 ? (2)數(shù)字簽名技術(shù) 簽名是證明當(dāng)事者身份的一種信息。數(shù)字簽名是以電子形式存儲的一種消息，可以在通信網(wǎng)絡(luò)中傳輸。由于數(shù)字簽名是利用密碼技術(shù)進(jìn)行的，所以其安全性取決于所采用的密碼體制的安全程度。 ? (3)數(shù)據(jù)完整性技術(shù) 數(shù)據(jù)完整性控制技術(shù)是指能識別有效數(shù)據(jù)的一部分或全部信息被篡改的技術(shù)。數(shù)據(jù)完整性控制包括文件系統(tǒng)完整性控制及網(wǎng)絡(luò)傳輸信息的完整性控制。 ? (4)身份認(rèn)證 認(rèn)證就是將特定實體，從任意實體的集合中識別出來的行為。它以交換信息的方式來確認(rèn)實體的身份。它是進(jìn)行存取控制必不可少的條件，因為如果不知道用戶是誰，也就無法判斷用戶的存取是否合法。 ? (5)訪問控制技術(shù) 在計算機系統(tǒng)中，安全機制的核心是訪問控制。訪問控制技術(shù)按照事先確定的規(guī)則決定主體對客體的訪問是否合法。它要確定合法用戶對哪些系統(tǒng)資源享有何種權(quán)限、可進(jìn)行什么類型的訪問操作，防止非法用戶進(jìn)入計算機系統(tǒng)和合法用戶對系統(tǒng)資源的非法使用。 2021/11/10 遼寧石油化工大學(xué)計算機與通信工程學(xué)院 劉旸 9 (2) ? (6)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)安全 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的安全性很大程度上依賴于數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。如果數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)安全機制強大，則數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的安全性能就較好。目前市場上流行的大多是關(guān)系式數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，其安全性功能很弱，這就導(dǎo)致數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的安全性存在一定的威脅。 ? (7)網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù) 網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)種類繁多，而且還相互交叉。雖然沒有完整統(tǒng)一的理論基礎(chǔ)，但是在不同的場合下，為了不同的目的，許多網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)確實能夠發(fā)揮出色的功效。如防火端技術(shù)、入侵檢測技術(shù)、安全協(xié)議、 VPN技術(shù)、 Ipsec技術(shù)等。 ? (8)反病毒技術(shù) 反病毒技術(shù)包括預(yù)防滴毒、檢測病毒和殺毒 3種技術(shù)。 ? (9)安全漏洞掃描技術(shù) 漏洞是指任意地允許非法用戶未經(jīng)授權(quán)獲得訪問或提高其訪問層次的硬件或軟件特征。漏洞掃描是自動檢測遠(yuǎn)端或本地主機安全脆弱點的技術(shù)，它通過對系統(tǒng)當(dāng)前的狀況進(jìn)行掃描和分析，找出系統(tǒng)中存在的各種脆弱性，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步考慮脆弱性的修補與消除。 ? (10)安全審計 安全審計可以創(chuàng)建用戶活動的事件記錄，通過這些記錄可檢查系統(tǒng)不平?；蚩梢傻幕顒印０踩珜徲嬍欠乐箖?nèi)部犯罪和事故后調(diào)查取證的基礎(chǔ)，通過對一些重要事件的記錄，從而在系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)錯誤或受到攻擊時定位錯誤和找到攻擊的原因。 2021/11/10 遼寧石油化工大學(xué)計算機與通信工程學(xué)院 劉旸 10 ? 信息安全問題不是單靠安全技術(shù)就可以解決的，專家們指出信息安全是“七分管理，三分技術(shù)”。 ? 所謂管理，就是在群體的活動中為了完成某一任務(wù)，實現(xiàn)既定的目標(biāo)，針對特定的對象，遵循確定的原則，按照規(guī)定的程序，運用恰當(dāng)?shù)姆椒ㄟM(jìn)行有計劃、有組織、有指揮、協(xié)調(diào)和控制等活動。 ? 安全管理是信息安全中具有能動性的組成部分，大多數(shù)安全事件和安全隱患的發(fā)生，并非完全是技術(shù)上的原因．而往往是由于管理不善而造成的。 ? 為實現(xiàn)安全管理，應(yīng)有專門的安全管理機構(gòu)，設(shè)有專門的安全管理人員，有完善的管理制度和完備的安全技術(shù)設(shè)施。 ? 信息安全管理主要涉及以下幾個方面：人事管理、設(shè)備管理、場地管理、存儲媒體管理、軟件管理、網(wǎng)絡(luò)管理、密碼和密鑰管理等。 2021/11/10 遼