网络安全

:material-circle-edit-outline: 约 707 个字 :material-clock-time-two-outline: 预计阅读时间 2 分钟

计算机网络面临的安全性威胁

攻击

两大类威胁：被动攻击和主动攻击，前者是截获信息，后者是主动发起攻击

截获即窃听，不干扰信息流，又称为流量分析 (traffic analysis)

篡改
恶意程序 (rogue program)
拒绝服务 DoS (Denial of Service)
- 分布式拒绝服务 DDoS

对付被动攻击：加密技术。

对付主动攻击：加密技术 + 鉴别技术

数据加密模型

加密和解密用的 密钥 K (key) 是一串秘密的字符串（即比特串）

明文通过加密算法 E 和加密密钥 K 变成密文 Y
接收端利用解密算法 D 运算和解密密钥 K 解出明文 X。
- 解密算法是加密算法的逆运算

密码编码学 (cryptography) ：密码体制的设计学。

密码分析学 (cryptanalysis) ：在未知密钥的情况下从密文推演出明文或密钥的技术。

密码编码学与密码分析学合起来即为密码学 (cryptology)。

两类密码体制

对称密钥密码体制

可以进行一对一的双向保密通信

加密密钥与解密密钥相同

DES 分组加密算法

公钥密码体制/非对称密钥密码体制

可以是多对一的单向保密通信

使用不同的加密密钥与解密密钥

加密密钥 PK（public key，即公钥）：公开
解密密钥 SK（secret key，即私钥或秘钥）：需要保密
- 虽然 SK 是由 PK 决定的，但却不能根据 PK 计算出 SK，是“计算上不可能的”
加密算法 E 和解密算法 D ：公开

发送者 A 用 B 的公钥 PKB 对明文 X 加密（E 运算），然后发送给 B。

接收者 B 用自己的私钥 SKB 解密（D 运算），即可恢复出明文

加密和解密运算可以对调，即加密和解密是互逆的

鉴别 authentication

实体鉴别：鉴别报文的发送者

报文鉴别：鉴别报文是否被篡改

加密可以实现鉴别，但许多报文不需要加密，需要鉴别

用数字签名进行鉴别

数字签名的三个功能：

实体鉴别：证明来源。
报文鉴别：防篡改，保证完整性。
不可否认：防抵赖

关键：发送者的私钥没泄露。

MD5 算法

用足够复杂的方法，使报文摘要代码中的每一位都与原来报文中的每一位有关

安全散列算法 SHA-1(Secure Hash Algorithm)

也不安全了

散列函数问题：可以防篡改，但不能防伪造，不能真正实现报文鉴别

解决方法：采用报文鉴别码 MAC