大數(shù)據(jù)安全及隱私概述(編輯修改稿)
2025-01-26 11:28 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 術(shù) ：通過(guò)對(duì)需要保密的數(shù)據(jù)進(jìn)行泛化和隱匿處理，防止攻擊者通過(guò)準(zhǔn)標(biāo)識(shí)符將某一個(gè)體與其敏感屬性值關(guān)聯(lián)起來(lái)。 ⑥ 保護(hù)隱私數(shù)據(jù)挖據(jù)技術(shù) ：基于啟發(fā)式的（集中式數(shù)據(jù)對(duì)象，方法：值替代和分組），基于密碼學(xué)的（分布式數(shù)據(jù)對(duì)象，水平或垂直分割），基于重構(gòu)的（集中式對(duì)象，使用方法構(gòu)造原始數(shù)據(jù)的分布）。 信息安全技術(shù) ? 有人說(shuō)第一次世界大戰(zhàn)是化學(xué)家的戰(zhàn)爭(zhēng)，因?yàn)榻孀託夂吐葰獾谝淮伪挥脕?lái)作為戰(zhàn)爭(zhēng)武器；第二次世界大戰(zhàn)是物理學(xué)家的戰(zhàn)爭(zhēng)，因?yàn)樵訌棻慌缮狭藨?zhàn)場(chǎng)。同樣我們可以說(shuō)，如果有第三次世界大戰(zhàn)的話，那將是數(shù)學(xué)家的戰(zhàn)爭(zhēng)，因?yàn)閿?shù)學(xué)家將控制戰(zhàn)爭(zhēng)中下一個(gè)重要的武器 — 信息?，F(xiàn)在由數(shù)學(xué)家負(fù)責(zé)發(fā)明新密碼來(lái)保護(hù)軍事信息，相應(yīng)地，數(shù)學(xué)家也會(huì)站在破解這些密碼的前沿。 ? Hadoop的安全機(jī)制： ? 基于 令牌的認(rèn)證 機(jī)制： Kerberos機(jī)制 ? 數(shù)據(jù)完整性：在文件創(chuàng)建時(shí)，客戶端會(huì)對(duì)每個(gè)文件塊計(jì)算MD5或 SHA1的值，并將這些值寫入同一路徑的隱藏文件中。當(dāng)客戶端讀取文件時(shí)，會(huì)先讀取該隱藏文件中的信息，利用該信息校驗(yàn)所讀數(shù)據(jù)的完整性。 ? 數(shù)據(jù) 存儲(chǔ)的完整性 ：周期性地對(duì) DataNode所管理的數(shù)據(jù)塊進(jìn)行 CRC校驗(yàn)和檢查 ? SSH， Secure Shell 的 縮寫， SSH 為建立在應(yīng)用層基礎(chǔ)上的安全協(xié)議。專為遠(yuǎn)程登錄會(huì)話和其他網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供安全性的協(xié)議 。 ? 基于 ACL的服務(wù)級(jí)權(quán)限控制（兩級(jí)： 系統(tǒng)級(jí) — 服務(wù)級(jí)授權(quán)控制 Hadoop服務(wù) 的訪問(wèn)、 HDFS文件權(quán)限 和MapReduce隊(duì)列權(quán)限 ） ?密碼體制 ? 保密通信模型 ? 密碼體制定義 密碼體制安全 ： 取決于密鑰的保密性，與算法的保密性無(wú)關(guān)，即由密文和加解密算法不可能得到明文。 ? 密碼體制分類： 單鑰體制 和 雙鑰體制 。 ? 單鑰體制 ： 加密密鑰和解密密鑰 相同（ K1=K2），又稱對(duì)稱密碼體制。 ? 分類 ：流密碼（明文 消息按 字符，逐 位地 加密）、分組密碼（明文 消息 分組，含有 多個(gè) 字符， 逐組地進(jìn)行 加密）。 ? 密鑰管理 ： 密鑰可由發(fā)送方產(chǎn)生然后再經(jīng)一個(gè)安全可靠的途徑（如信使遞送）送至接收方，或由第三方產(chǎn)生后安全可靠地分配給通信雙方 。 ? 應(yīng)用 ：數(shù)據(jù)加密（速度快），消息 的 認(rèn)證。 ? 常用 ： DES(數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)， 64位分組，密鑰 56位， 雙密鑰的 3DES，密鑰 112位，常用 PGP、 S/MIME)， AES（高級(jí)加密標(biāo)準(zhǔn)， 128位分組，密鑰支持 12 192和256） ? 雙鑰體制 ： 加密密鑰和解密 密鑰不同（ K1≠ K2，已 知 密碼算法和加密密鑰，求解密密鑰在計(jì)算上是不可行的。 ），又稱非對(duì)稱 密碼體制 。采用 兩個(gè)相關(guān) 密鑰，將 加密和解密能力分開，其中一個(gè)密鑰是公開的，稱為公開密鑰，簡(jiǎn)稱公開鑰，用于加密；另一個(gè)密鑰是為用戶專用，因而是保密的，稱為秘密密鑰，簡(jiǎn)稱秘密鑰，用于 解密，因此也稱公鑰 密碼體制 ? 公鑰密碼體制實(shí)現(xiàn) ① RSA算法 是 1978年由 , 、也是迄今為止理論上最為成熟完善的公鑰密碼體制，該體制已得到廣泛的應(yīng)用 。 RSA的安全性是基于 分解大整數(shù)的困難性假定 ，之所以為假定是因?yàn)橹两襁€未能證明分解大整數(shù)就是 NP問(wèn)題，也許有尚未發(fā)現(xiàn)的多項(xiàng)式時(shí)間分解算法 。 ② ECC（ elliptic curve cryptography，橢圓曲線 密碼體制 ） ，為 保證 RSA算法的安全性，它的密鑰長(zhǎng)度需一再 增加， 使得它的運(yùn)算負(fù)擔(dān)越來(lái)越大。相比之下 ，ECC可用 短得多的密鑰獲得同樣的安全性，因此具有廣泛的應(yīng)用前景。 ECC已被 IEEE公鑰密碼標(biāo)準(zhǔn) P1363采用 。 ECC安全性是基于 橢圓曲線上的離散 對(duì)數(shù)問(wèn)題的困難性假設(shè)。 ? 數(shù)字證書 ， 也 稱電子證書（簡(jiǎn)稱證書）。在很多場(chǎng)合下，數(shù)字證書、電子證書和證書都是 ，符合 ITUT V3標(biāo)準(zhǔn)。 ? 數(shù)字證書 是 隨 PKI（ Public Key Infrastructure， 公鑰基礎(chǔ)設(shè)施 ）的形成而發(fā)展起來(lái)的安全機(jī)制，證明實(shí)體所聲明的身份與其公鑰的匹配關(guān)系，即實(shí)體身份與證書上的公鑰相綁定，是公鑰體制密鑰管理的媒介，即公鑰的分發(fā)、傳送依靠證書機(jī)制來(lái)實(shí)現(xiàn)，也稱公鑰證書。 ? 數(shù)字 證書是一種權(quán)威性的電子文檔，它是由具有權(quán)威性、可信任性及公正性的第三方機(jī)構(gòu) CA（ Certificate Authority）所頒發(fā)。 ? 認(rèn)證機(jī)構(gòu)通過(guò)對(duì)一組信息 （包括用戶的可辨識(shí)名和公鑰以及包含關(guān)于該用戶的附加信息）進(jìn)行數(shù)字簽名來(lái)產(chǎn)生用戶證書。 ? 數(shù)字簽名 ：或稱數(shù)字簽字（ digital signature），類似于手書 簽字。 ? 數(shù)字 簽字應(yīng)滿足以下 要求 ： ① 簽字 的產(chǎn)生必須使用發(fā)方獨(dú)有 的信息 以防偽造和否認(rèn)。 ② 簽字 的產(chǎn)生應(yīng)較為容易。 ③ 簽字 的識(shí)別和驗(yàn)證應(yīng)較為容易。 ④ 對(duì) 已知的數(shù)字簽字構(gòu)造一新的消息或?qū)σ阎南?gòu)造一假冒的數(shù)字簽字在計(jì)算上都是不可行的 。 ? 實(shí)現(xiàn) ：私鑰加密算法 或特定的簽字 算法。 ① 公鑰密碼體制 ：使用私鑰加密產(chǎn)生簽名，公鑰解密進(jìn)行驗(yàn)證。因?yàn)楣€密碼體制加密解密速度慢，所以一般先計(jì)算消息雜湊值，然后進(jìn)行簽名。 ② 數(shù)字簽字標(biāo)準(zhǔn) DSS(Digital Signature Standard)是由美國(guó) NIST公布的聯(lián)邦信息處理標(biāo)準(zhǔn) FIPS PUB 186。采用DSA(Digital Signature Algorithm)，僅能用于簽名。 隨機(jī)數(shù) k，發(fā)送方的秘密鑰 SKA和供所有用戶使用的一 族參數(shù) PKG(稱為全局 公開 鑰 ) ? 基于身份的公鑰 密碼體制 IBE(IdentityBased Encryption) ? 思想 ： 最早 由 Shamir于 1984年 提出 ， 方案中不使用任何證書， 直接將用戶的身份作為 公鑰 ， 以此來(lái)簡(jiǎn)化公鑰基礎(chǔ)設(shè)施 PKI 中 基于證書的密鑰管理 過(guò)程。 ? 一個(gè)基于身份的加密體制 (E )由以下 四個(gè)算法組成 ： ① 建立 (Setup)：由 安全參數(shù) k 生成系統(tǒng)參數(shù) params和 主密鑰masterkey。 ② 加密 (Encrypt)： 由輸入 params、 ID和 M， 返回密文 C。 ③ 提取 (Extract) : 由給定公鑰 （身份） 生成秘密鑰 ,即由params,masterkeys和任意 ID ∈ {0, 1}*，返回 一個(gè)秘 密鑰d。 ④ 解密 (Decrypt)： 由輸入 params、 C和 d，返回 明文 M。 ?數(shù)據(jù)完整性 ? 認(rèn)證 符 是用于認(rèn)證消息的數(shù)值，它的產(chǎn)生方法又分為消息認(rèn)證碼 MAC（ message authentication code） 和雜湊函數(shù)（ hash function） 兩大 類。 HMAC是 Hash函數(shù)和MAC結(jié)合
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