【正文】 息 按 16 KB分段 壓縮 數(shù)據(jù) MAC 加密 加密 分段頭 MAC：消息認證碼 通過 TCP連接傳送 《 Computer Networks V4》 2022/5/28 第 8章 網(wǎng)絡(luò)安全 111 / 107 WEB安全 ? 安 全命名 ? 安 全連接 ? 移動代碼的安全 《 Computer Networks V4》 2022/5/28 第 8章 網(wǎng)絡(luò)安全 112 / 107 移動代碼的安全 ? Java applet的安全：由于用解釋方法執(zhí)行，可限制某些系統(tǒng)調(diào)用的執(zhí)行 ? Active X：是一段二進制代碼，無法逐條檢查，只能選擇執(zhí)行或不執(zhí)行， MS的方法是用數(shù)字簽名，如果是認可的代碼則執(zhí)行，否則不執(zhí)行 ? Java Script：無通用的解決方法 ? 病毒：無解決方法 《 Computer Networks V4》 2022/5/28 第 8章 網(wǎng)絡(luò)安全 113 / 107 第 8章 習題 Tnbm P829 1 31 ?！?Computer Networks V4》 2022/5/28 第 8章 網(wǎng)絡(luò)安全 1 / 107 第 8章 網(wǎng)絡(luò)安全 ? 加密：防止信息落入非授權(quán)用戶之手 ? 認證：在對話前確認對方的身份 ? 認可（簽名）：防止對方抵賴和偽造 ? 完整性控制：確認所收到的信息在傳 輸過程中沒有被篡改 《 Computer Networks V4》 2022/5/28 第 8章 網(wǎng)絡(luò)安全 2 / 107 本章將討論： ? 密碼學 ? 對稱密鑰算法 ? 公開密鑰算法 ? 數(shù)字簽名 ? 公鑰管理 ? 通信安全 ? 認證協(xié)議 ? Email的安全 ? Web安全 《 Computer Networks V4》 2022/5/28 第 8章 網(wǎng)絡(luò)安全 3 / 107 密碼學 ? 傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)加密 ? 替換密碼 ? 變位密碼 《 Computer Networks V4》 2022/5/28 第 8章 網(wǎng)絡(luò)安全 4 / 107 傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)加密模型 Tnbm P725 Fig. 82 加密模型（對稱密鑰） E 加密算法 D 解密算法 密鑰源 明文 P 明文 P 密文 C=Ek(P) 解密密鑰 k 另一安全通道 入侵者 被動入侵者只是監(jiān)聽 主動入侵者可能修改 加密密鑰 k 《 Computer Networks V4》 2022/5/28 第 8章 網(wǎng)絡(luò)安全 5 / 107 傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)加密模型說明 ? 明文 P用加密算法 E和加密密鑰 K加密，得到密文 C=EK (P) ? 在傳送過程中可能出現(xiàn)密文截取者 ? 到了接收端，利用解密算法 D和解密密鑰 K，解出明文為： DK(C) = DK(EK(P)) = P ? 截取者又稱為攻擊者，或入侵者 ? 在這里我們假定加密密鑰和解密密鑰都是一樣的，但實際上它們可以是不一樣的（即使不一樣，這兩個密鑰也必然有某種相關(guān)性） ? 密鑰通常是由一個密鑰源提供，當密鑰需要向遠地傳送時，一定要通過另一個安全信道 ? Kerckhoff法則：算法是公開的，密鑰是保密的 《 Computer Networks V4》 2022/5/28 第 8章 網(wǎng)絡(luò)安全 6 / 107 密碼學 ? 傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)加密 ? 替換密碼 ? 變位密碼 《 Computer Networks V4》 2022/5/28 第 8章 網(wǎng)絡(luò)安全 7 / 107 替換密碼 （ Substitution cipher） ? 凱撒密碼（ Caesar cipher） aD、 bE、 cF、 dG、 eH … … s V … … 、 zC eg. 明文： access control 可變?yōu)椋? DFFHVV FRQWURO 密鑰為：移 4位 改進 1：允許移位 k位， k為密鑰，解密要嘗試 25種可能 《 Computer Networks V4》 2022/5/28 第 8章 網(wǎng)絡(luò)安全 8 / 107 替換密碼的再改進 ? 用對照表 a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z Q W E R T Y U I O P A S D F G H J K L Z X C V B N M 第二行的 26個字母次序即為密鑰 解密要嘗試 26！ = 4 x 1026 種情況，假設(shè) 1?s測試一個密鑰 也需 1010年 但解密方法可用 1：分布式計算 2：用字頻法 3：猜測字或短語 《 Computer Networks V4》 2022/5/28 第 8章 網(wǎng)絡(luò)安全 9 / 107 密碼學 ? 傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)加密 ? 替換密碼 ? 變位密碼 《 Computer Networks V4》 2022/5/28 第 8章 網(wǎng)絡(luò)安全 10 / 107 變位密碼 （ Transposition cipher） ? 每個碼不變，但位置改變，最常用的是列變位加密 例： 密鑰為 MEGABUCK 明文為： pleasetransferonemilliondollarstomyswissbankaccountsixtwotwo 密文為： AFLLSKSOSELAWAIATOOSSCTCLNMOMANTESILYNTWRNNTSOWDPAEDOBUOERIRICXB M E G A B U C K 7 4 5 1 2 8 3 6 p l e a s e t r a n s f e r o n e m i l l i o n d o l l a r s t o m y s w i s s b a n k a c c o u n t s i x t w o t w o a b c d Tnbm P729 Fig. 83 變位密碼 《 Computer Networks V4》 2022/5/28 第 8章 網(wǎng)絡(luò)安全 11 / 107 本章將討論： ? 密碼學 ? 對稱密鑰算法 ? 公開密鑰算法 ? 數(shù)字簽名 ? 公鑰管理 ? 通信安全 ? 認證協(xié)議 ? Email的安全 ? Web安全 《 Computer Networks V4》 2022/5/28 第 8章 網(wǎng)絡(luò)安全 12 / 107 對稱密鑰算法 ? 變換盒 P盒和替換盒 S盒 ? 乘積密碼 ? DES數(shù)據(jù)加密 ? AES—高 級加密標準 ? 加密模式 《 Computer Networks V4》 2022/5/28 第 8章 網(wǎng)絡(luò)安全 13 / 107 變換盒： P盒 ? P盒：實現(xiàn)變位 Tnbm P737 Fig. 86 乘積密碼的基本元素 P盒 01234567 36071245 方式：用電路改變輸入線的輸出排列，圖中列出 8根線的變位，如這 8位從上到下指定為 01234567 則該 P盒的輸出為 36071245 (a) P盒 《 Computer Networks V4》 2022/5/28 第 8章 網(wǎng)絡(luò)安全 14 / 107 替換盒： S盒 ? S盒：實現(xiàn)替換 Tnbm P737 Fig. 86 乘積密碼的基本元素 S盒 (b) S盒 按圖中的替換，如果 8個八進制數(shù)01234567一個接一個地輸入，那么輸出序列將變?yōu)?4506713，即 2替換 0， 4替換 1，注意 n個 bit的輸入需要 2n條交換線 解碼 3 ~ 8 編碼 8 ~ 3 0 1 1 0 0 0 01234567 01234567 《 Computer Networks V4》 2022/5/28 第 8章 網(wǎng)絡(luò)安全 15 / 107 對稱密鑰算法 ? 變換盒 P盒和替換盒 S盒 ? 乘積密碼 ? DES數(shù)據(jù)加密 ? AES—高 級加密標準 ? 加密模式 《 Computer Networks V4》 2022/5/28 第 8章 網(wǎng)絡(luò)安全 16 / 107 乘積密碼 ? 將一串盒子連接起來，組成乘積密碼 P1 S1 S2 S3 S4 P2 S5 S6 S7 S8 P3 S9 S10 S11 S12 P4 乘積密碼 Tnbm P737 Fig. 86 乘積密碼的基本元素 (c) 乘積 《 Computer Networks V4》 2022/5/28 第 8章 網(wǎng)絡(luò)安全 17 / 107 乘積密碼的實現(xiàn) 第一站對 12根輸入線作變換處理，從理論上講，第二站可以為一個 S盒，它把 12個 bit 映射為另一個 12個bit，但是，這樣一個 S盒的中段內(nèi)需要 212 = 4096根跨接線，將 12bit的輸入分為 4個 3bit組，各組獨立地進行替換處理，盡管這種方法沒有通用性，但它卻非常有效，在乘積密碼中配置足夠多的站，可以使輸出成為輸入的非常復(fù)雜的函數(shù) 《 Computer Networks V4》 2022/5/28 第 8章 網(wǎng)絡(luò)安全 18 / 107 對稱密鑰算法 ? 變換盒 P盒和替換盒 S盒 ? 乘積密碼 ? DES數(shù)據(jù)加密 ? AES—高 級加密標準 ? 加密模式 《 Computer Networks V4》 2022/5/28 第 8章 網(wǎng)絡(luò)安全 19 / 107 DES數(shù)據(jù)加密 ? DES（ Data Encryption Standard）數(shù)據(jù)加密標準 ? 加密算法固定，根據(jù)不同的密鑰產(chǎn)生不同的結(jié)果 明文按 64 bit塊加密，生成 64 bit的密文，此算法有一個 56 bit的密鑰作為參數(shù)（另加 8 bit的奇偶位） 《 Computer Networks V4》 2022/5/28 第 8章 網(wǎng)絡(luò)安全 20 / 107 DES算法的基本流程 ? 初始變換 ? 16次迭代，這 16站功能相同，但使用密鑰的不同， ? 倒數(shù)第二站將左32 bit與右 32 bit互換 ? 最后作初始變換的逆變換 64b明文 初始變換 迭代 1 迭代 2 迭代 16 32b交換 反向變向 56比特密鑰 . . . . 64b密文 (a) 概況 Li1 ? f(Ri1,Ki) Li1 Ri1 32b 32b Li Ri (b)16次迭代中一次的詳況 Tnbm P739 Fig. 87 數(shù)據(jù)加密標準 DES算法的解密密鑰與加密密鑰相同，但解密步驟正好相反 《 Computer Networks V4》 2022/5/28 第 8章 網(wǎng)絡(luò)安全 21 / 107 初始置換 ? 即第一站，將 64 bit明文作與密鑰無關(guān)的變換，得到一個亂序的明文 58 50 42 34 26 18 10 2 60 52 44 36 28 20 12 4 62 54 46 38 30 22 14 6 64 56 48 40 32 24 16 8 57 49 41 33 25 17 9 1 59 51 43 35 27 19 11 3 61 53 45 37 29 21 13 5 63 55 47 39 31 23 15 7 1