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网络安全提纲及课后习题答案1第一章绪论1.1.1、计算机网络面临的主要威胁：①计算机网络实体面临威胁（实体为网络中的关键设备）②计算机网络系统面临威胁（典型安全威胁）③恶意程序的威胁（如计算机病毒、网络蠕虫、间谍软件、木马程序）④计算机网络威胁的潜在对手和动机（恶意攻击/非恶意）2、典型的网络安全威胁：①窃听②重传③伪造④篡改⑤非授权访问⑥拒绝服务攻击⑦行为否认⑧旁路控制⑨电磁/射频截获⑩人员疏忽1.2.1计算机网络的不安全主要因素：（1）偶发因素：如电源故障、设备的功能失常及软件开发过程中留下的漏洞或逻辑错误等。（2）自然灾害：各种自然灾害对计算机系统构成严重的威胁。（3）人为因素：人为因素对计算机网络的破坏也称为人对计算机网络的攻击。可分为几个方面：①被动攻击②主动攻击③邻近攻击④内部人员攻击⑤分发攻击1.2.2不安全的主要原因：①互联网具有不安全性②操作系统存在的安全问题③数据的安全问题④传输线路安全问题⑤网络安全管理的问题1.3计算机网络安全的基本概念：计算机网络安全是一门涉及计算机科学、网络技术、通信技术、密码技术、信息安全技术、应用数学、数论和信息论等多学科的综合性学科。1.3.1计算机网络安全的定义：计算机网络安全是指利用管理控制和技术措施，保证在一个网络环境里，信息数据的机密性、完整性及可使用性受到保护。网络的安全问题包括两方面内容：一是网络的系统安全；二是网络的信息安全（最终目的）。1.3.2计算机网络安全的目标：①保密性②完整性③可用性④不可否认性⑤可控性1.3.3计算机网络安全的层次：①物理安全②逻辑安全③操作系统安全④联网安全1.3.4网络安全包括三个重要部分：①先进的技术②严格的管理③威严的法律1.4计算机网络安全体系结构1.4.1网络安全基本模型：(P27图)1.4.2OSI安全体系结构：①术语②安全服务③安全机制五大类安全服务，也称安全防护措施（P29）：①鉴别服务②数据机密性服务③访问控制服务④数据完整性服务⑤抗抵赖性服务1.4.3PPDR模型(P30)包含四个主要部分：Policy(安全策略)、Protection(防护)、Detection(检测)和Response(响应)。防护、检测和响应组成了一个完整的、动态的安全循环。PPDR模型通过一些典型的数学公式来表达安全的要求：①PtDt+Rt②Et=Dt+Rt，如果Pt＝01.4.4网络安全的典型技术：①物理安全措施②数据传输安全技术③内外网隔离技术④入侵检测技术⑤访问控制技术⑥审计技术⑦安全性检测技术⑧防病毒技术⑨备份技术⑩终端安全技术1.6.1网络安全威胁的发展趋势：①与Internet更加紧密结合，利用一切可以利用的方式进行传播；②所有病毒都有混合型特征，破坏性大大增强；③扩散极快，更加注重欺骗性；④利用系统漏洞将成为病毒有力的传播方式；⑤无线网络技术的发展，使远程网络攻击的可能性加大；⑥各种境外情报、谍报人员将越来越多地通过信息网络渠道收集情况和窃取资料；⑦各种病毒、蠕虫和后门技术越来越智能化，并出现整合趋势，形成混合性威胁；⑧各种攻击技术的隐秘性增强，常规防范手段难以识别；⑨分布式计算技术用于攻击的趋势增强，威胁高强度密码的安全性；⑩一些政府部门的超级计算机资源将成为攻击者利用的跳板；11）网络管理安全问题日益突出。网络安全提纲及课后习题答案21.6.2网络安全主要实用技术的发展：①物理隔离②逻辑隔离③防御来自网络的攻击④防御网络上的病毒⑤身份认证⑥加密通信和虚拟专用网⑦入侵检测和主动防卫⑧网管、审计和取证课后题：2、分析计算机网络的脆弱性和安全缺陷3、分析计算机网络的安全需求（P24）4、计算机网络安全的内涵和外延是什么？（P24）内涵：计算机网络安全是指利用管理控制和技术措施，保证在一个网络环境里，信息数据的机密性、完整性及可使用性受到保护。外延：从广义来说，凡是涉及网络上信息的保密性、完整性、可用性、不可否认性和可控性的相关技术和理论都是网络安全的研究领域。网络安全的具体含义随着“角度”的变化而变化。5、论述OSI安全体系结构（P28）OSI安全体系结构中定义了鉴别、访问控制、数据机密性、数据完整性和抗抵赖五种网络安全服务，以及加密机制、数字签名机制、访问控制机制、数据完整性机制、鉴别交换机制、通信业务流填充机制、路由控制和公证机制八种基本的安全机制。6、简述PPDR安全模型的结构（P30）7、简述计算机网络安全技术及其应用（P32）8、简述网络安全管理意义和主要内容（P34）第二章物理安全2.1物理安全主要包括：①机房环境安全②通信线路安全③设备安全④电源安全2.1.1机房的安全等级分为三个基本类别：A类：对计算机机房的安全有严格的要求，有完善的计算机机房安全措施。B类：对计算机机房的安全有较严格的要求，有较完善的计算机机房安全措施。C类：对计算机机房的安全有基本的要求，有基本的计算机机房安全措施。2.1.1机房安全要求（P42）和措施：①机房的场地，选址避免靠近公共区域，避免窗户直接邻街，机房布局应使工作区在内，生活辅助区在外；机房不要在底层或顶层。措施：保证所有进出计算机机房的人都必须在管理人员的监控之下，外来人员进入机房，要办理相关手续，并检查随身物品。②机房的防盗要求，对重要的设备和存储媒体应采取严格的防盗措施。措施：早期采取增加质量和胶粘的防盗措施，后国外发明了一种通过光纤电缆保护重要设备的方法，一种更方便的措施类似于超市的防盗系统，视频监视系统是一种更为可靠的防盗设备，能对计算机网络系统的外围环境、操作环境进行实时的全程监控。③机房的三度要求（温度（18-22度）、湿度（40%-60%为宜）、洁净度（要求机房尘埃颗粒直径小于0.5μm））为使机房内的三度达到规定的要求，空调系统、去湿机和除尘器是必不可少的设备。④防静电措施：装修材料避免使用挂毯、地毯等易吸尘，易产生静电的材料，应采用乙烯材料，安装防静电地板并将设备接地。⑤接地与防雷要求：1.地线种类：A保护地B直流地C屏蔽地D静电地E雷击地2.接地系统：A各自独立的接地系统B交、直流分开的接地系统C共线接地系统D直流地、保护地共用地线系统E建筑物内共地系统3、接地体：A地桩B水平栅网C金属接地板D建筑物基础钢筋4.防雷措施，使用接闪器、引下线和接地装置吸引雷电流。机器设备应有专用地线，机房本身有避雷设备和装置。网络安全提纲及课后习题答案3⑥机房的防火、防水措施：为避免火灾、水灾，应采取的措施为：隔离、火灾报警系统、灭火设施（灭火器，灭火工具及辅助设备）、管理措施2.3.1硬件设备的使用管理：①要根据硬件设备的具体配置情况，制定切实可靠的硬件设备的操作使用规程，并严格按操作规程进行操作；②建立设备使用情况日志，并严格登记使用过程的情况；③建立硬件设备故障情况登记表，详细记录故障性质和修复情况；④坚持对设备进行例行维护和保养，并指定专人负责。2.3.2电磁辐射防护的措施：一类是对传导发射的防护，主要采取对电源线和信号线加装性能良好的滤波器，减小传输阻抗和导线间的交叉耦合；另一类是对辐射的防护，又分为两种：一种是采用各种电磁屏蔽措施，第二种是干扰的防护措施。为提高电子设备的抗干扰能力，主要措施有①屏蔽②滤波③隔离④接地，其中屏蔽是应用最多的方法。2.4.电源对电设备安全的潜在威胁：①脉动与噪声②电磁干扰2.4供电要求（P53），供电方式分为三类：①一类供电：需建立不间断供电系统②二类供电：需建立带备用的供电系统③三类供电：按一般用户供电考虑。课后题：1、简述物理安全在计算机网络信息系统安全中的意义。2、物理安全主要包含哪些方面的内容？（2.1）3、计算机机房安全等级的划分标准是什么？（2.1.1）4、计算机机房安全技术主要包含哪些方面的内容？（2.1.1）5、保障通信线路安全技术的主要技术措施有哪些？①电缆加压技术②对光纤等通信线路的防窃听技术（距离大于最大长度限制的系统之间，不采用光纤线通信；加强复制器的安全，如用加压电缆、警报系统和加强警卫等措施）6、电磁辐射对网络通信安全的影响主要体现在哪些方面，防护措施有哪些？影响主要体现在：计算机系统可能会通过电磁辐射使信息被截获而失密，计算机系统中数据信息在空间中扩散。防护措施：一类是对传导发射的防护，主要采取对电源线和信号线加装性能良好的滤波器，减小传输阻抗和导线间的交叉耦合；另一类是对辐射的防护，又分为两种：一种是采用各种电磁屏蔽措施，第二种是干扰的防护措施。为提高电子设备的抗干扰能力，主要措施有①屏蔽②滤波③隔离④接地，其中屏蔽是应用最多的方法。电磁防护层主要是通过上述种种措施，提高计算机的电磁兼容性，提高设备的抗干扰能力，使计算机能抵抗强电磁干扰，同时将计算机的电磁泄漏发射降到最低，使之不致将有用的信息泄漏出去。7、保障信息存储安全的主要措施有哪些？（Ｐ52）①存放数据的盘，应妥善保管；②对硬盘上的数据，要建立有效的级别、权限，并严格管理，必要时加密，以确保数据的安全；③存放数据的盘，管理须落实到人，并登记；④对存放重要数据的盘，要备份两份并分两处保管；⑤打印有业务数据的打印纸，要视同档案进行管理；⑥凡超过数据保存期的，须经过特殊的数据清除处理；⑦凡不能正常记录数据的盘，需经测试确认后由专人进行销毁，并做好登记；⑧对需要长期保存的有效数据，应质量保证期内进行转存，并保证转存内容正确。8、简述各类计算机机房对电源系统的要求。（Ｐ53）电源系统安全应该注意电源电流或电压的波动可能会对计算机网络系统造成的危害。Ａ、Ｂ类安全机房要求，C类安全机房要求。网络安全提纲及课后习题答案4第三章信息加密与PKI信息加密技术是利用密码学的原理与方法对传输数据提供保护的手段，它以数学计算为基础，信息论和复杂性理论是其两个重要组成部分。3.1.1密码学的发展历程大致经历了三个阶段：古代加密方法、古典密码和近代密码。3.1.2密码学的基本概念：密码学作为数学的一个分支，是研究信息系统安全保密的科学，是密码编码学和密码分析学的统称。在密码学中，有一个五元组：明文，密文，密钥，加密算法，解密算法，对应的加密方案称为密码体制。明文（Plaintext）：是作为加密输入的原始信息，即消息的原始形式，通常用m或p表示。所有可能明文的有限集称为明文空间，通常用M或P来表示。密文（Ciphertext）:是明文经加密变换后的结果，即消息被加密处理后的形式，通常用c表示。所有可能密文的有限集称为密文空间，通常用C表示。密钥（Key）：是参与密码变换的参数，通常用K表示。一切可能的密钥构成的有限集称为密钥空间，通常用K表示。加密算法：是将明文变换为密文的变换函数，相应的变换过程称为加密，即编码的过程，通常用E表示，即c=Ek（p）解密算法：是将密文恢复为明文的变换函数，相应的变换过程称为解密，即解码的过程，通常用D表示，即p=Dk（c）对于有实用意义的密码体制而言，总是要求它满足：p=Dk（Ek（p）），即用加密算法得到的密文总是能用一定的解密算法恢复出原始的明文。3.1.3加密体制的分类：从原理上可分为两大类：即单钥或对称密码体制和双钥或非对称密码体制单钥密码体制与双钥密码体制的区别：单钥密码体制的本质特征是所用的加密密钥和解密密钥相同，或实质上等同，从一个可以推出另一个。单钥密码的特点是无论加密还是解密都使用同一个密钥，因此，此密码体制的安全性就是密钥的安全。如果密钥泄露，则此密码系统便被攻破。最有影响的单钥密码是1977年美国国家标准局颁布的DES算法。按照加密模式的差异，单钥密码体制有序列密码和分组密码两种方式，它不仅可用于数据加密，还可用于消息认证。单钥密码的优点是：安全保密度高，加密解密速度快。缺点是：1）密钥分发过程十分复杂，所花代价高；2）多人通信时密钥组合的数量会出现爆炸性膨胀，使分发更加复杂化；3）通信双方必须统一密钥，才能发送保密的信息；4）数字签名困难。双钥密码体制的原理是，加密密钥与解密密钥不同，而且从一个难以推出另一个。两个密钥形成一个密钥对，其中一个密钥加密的结果，可以用另一个密钥来解密。双钥密码是：1976