北京大學(xué)網(wǎng)絡(luò)信息安全課件-電子郵件安全(已修改)
2025-01-31 09:54 本頁面
【正文】 網(wǎng)絡(luò)與信息安全 第十講 電子郵件的安全 陳 鐘 北京大學(xué)信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院 軟件研究所－信息安全研究室 2022年春季北京大學(xué)碩士研究生課程 討論議題 ? PGP ? S/MIME 互聯(lián)網(wǎng)上電子郵件傳遞簡圖 服務(wù)器 終端用戶 終端用戶 用戶代理 用戶代理 待發(fā)函件隊列 報文傳輸代理 客戶 報文傳輸代理 用戶郵箱 發(fā)送者 接收者 TCP連接 TCP端口號 25 用戶代理 : UNIX MH, Berkeley Mail, Elm和 Mush 報文傳輸代理 (MTA):UNIX sendmail RFC 821定義了 SMTP協(xié)議。 RFC 822定義了在兩個 MTA之間采用 RFC821標準傳輸?shù)暮笪母袷? 電子郵件的收發(fā)方式 ? 使用 Browser來收發(fā)電子郵件 – 在 Communicator 中以 Messenger來收發(fā)郵件 – 在 IE中使用 outlook express來收發(fā) – Web Mail:直接使用 Web服務(wù)器提供的服務(wù) 安全電子郵件 ? Email 是 Inter上最大的應(yīng)用 ,也是唯一的廣泛跨平臺、跨體系結(jié)構(gòu)的分布式應(yīng)用。 ? 安全的電子郵件主要是解決身份鑒別和保密性的安全問題。涉及到的問題： – 安全算法的選擇 – 系統(tǒng)郵件的信息格式 – 如何實現(xiàn)認證和信任管理 – 郵件服務(wù)器的可靠性 ? 應(yīng)用實際例子 ： PGP、 S/MIME、 PEM、 MOSS 安全的算法 ? 算法的安全 ? 交互操作性 PEM MOSS S/MIME PGP RSA、DES MD5 沒有特別要求 RSA、 DES、RC RCRC MDSHA1 RSA、 DSS和 DiffieHellman IDEA、 3DES、 CAST128 SHA MD5 系統(tǒng)的郵件信息格式 ? ASCII 文本 ? Multipurpose Inter Mail Extensions (MIME) 系統(tǒng)的信任管理 ? PGP密鑰：公鑰環(huán)、私鑰環(huán)，簡單的信任模型，相當(dāng)于把一個朋友介紹給另一個朋友 ? ? PEM簡單的而又嚴格的全球認證分級 安全的郵件服務(wù)器 ? 對郵件服務(wù)器的攻擊由來已久， WORM病毒 ? 網(wǎng)絡(luò)入侵和拒絕服務(wù) ? 防范措施： – 防止來自外部的攻擊：拒絕來自特定地址的連接請求、限制單個 IP的連接數(shù)量 – 防止來自內(nèi)部的攻擊： 實現(xiàn)用戶身份的鑒別 PGP ? PGP Pretty Good Privacy – 作者： Phil Zimmermann – 提供可用于電子郵件和文件存儲應(yīng)用的保密與鑒別服務(wù)。 PGP發(fā)展特點 1) 選擇最好的可用加密算法作為系統(tǒng)的構(gòu)造模塊 2) 將這些算法集成到一個通用的應(yīng)用程序中，該程序獨立于操作系統(tǒng)和處理器，并且基于一個使用方便的小命令集。 3) 設(shè)計了程序、文檔，并在 Inter上公開 4) 一個商業(yè)公司（ Viacrypt 即 Network Associates)提供全兼容、低成本的商業(yè)版本。 PGP廣泛應(yīng)用的原因 ? 免費、可用于多平臺。 DOS/Windows、Unix、 Macintosh ? 選用算法的生命力和安全性公眾認可。 ? 具有廣泛的可用性 ? 不由政府或標準化組織控制。 PGP安全業(yè)務(wù) ? 數(shù)字簽名 – DSS/SHA或 RSA/SHA ? 完整性： – RSA、 MD5 ? 消息加密 – CAST128或 IDEA或 3DES + DiffieHellman或 RSA ? 數(shù)據(jù)壓縮 – ZIP ? 郵件兼容 – Radix 64 ? 數(shù)據(jù)分段 PGP密碼功能概要 () 記號說明： Ks : session key KRa : 用戶 A的私鑰 KUa : 用戶 A的公鑰 EP : 公鑰加密 DP : 公鑰解密 EC : 常規(guī)加密 DC : 常規(guī)加密 H : 散列函數(shù) || : 連接 Z : 用 ZIP算法 數(shù)據(jù)壓縮 R64 : 用 radix64轉(zhuǎn)換到 ASCII格式 PGP ——功能：身份鑒別 ? 發(fā)送方 – 產(chǎn)生消息 M – 用 SHA1對 M生成一個 160位的散列碼 H – 用發(fā)送者的私鑰對 H加密，并與 M連接 ? 接收方 – 用發(fā)送者的公鑰解密并恢復(fù)散列碼 H – 對消息 M生成一個新的散列碼，與 H比較。如果一致，則消息 M被鑒別。 PGP —身份鑒別說明 ? 說明： 1. RSA的強度保證了發(fā)送方的身份 2. SHA1的強度保證了簽名的有效性 3. DSS/SHA1可選替代方案。 ? 簽名與消息 可以 分離 –對消息進行單獨的日志記錄 –可執(zhí)行程序的簽名記錄，檢查
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