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网络安全

网络安全. 网络安全概述 网络攻击案例 常用攻击手段和工具 网络安全的目标 加密 数字签名 防火墙. 网络安全概述. 网络有很多不安全因素： 路由器转发从任何地方来的包。 攻击者可以在任何一台联网计算机进行攻击。 攻击手法不断更新，没有一个网络是绝对安全的。 每个组织对安全的理解不一样，首先要制定合理的安全策略。 哪些需要保护，保护的规则。 必须覆盖数据的存储、传输和处理，覆盖计算机系统、局域网和其他互连设备。 必须进行性能价格的权衡。. 几个网络攻击案例.

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Presentation Transcript

  1. 网络安全 • 网络安全概述 • 网络攻击案例 • 常用攻击手段和工具 • 网络安全的目标 • 加密 • 数字签名 • 防火墙

  2. 网络安全概述 • 网络有很多不安全因素： • 路由器转发从任何地方来的包。 • 攻击者可以在任何一台联网计算机进行攻击。 • 攻击手法不断更新，没有一个网络是绝对安全的。 • 每个组织对安全的理解不一样，首先要制定合理的安全策略。 • 哪些需要保护，保护的规则。 • 必须覆盖数据的存储、传输和处理，覆盖计算机系统、局域网和其他互连设备。 • 必须进行性能价格的权衡。

  3. 几个网络攻击案例 • 2000/02/09： 雅虎遭到黑客攻击，导致用户在几个小时内无法连接到YAHOO网站； • 94年末，俄罗斯黑客弗拉基米尔·利文与其伙伴从圣彼得堡的一家小软件公司的联网计算机上，向美国CITYBANK银行发动了一连串攻击，通过电子转帐方式，从CITYBANK银行在纽约的计算机主机里窃取1100万美元。

  4. 1999年5月8日美国驻华大使馆网站被黑。网站内容显示“打倒野蛮人”1999年5月8日美国驻华大使馆网站被黑。网站内容显示“打倒野蛮人” • 9日凌晨，美国白宫的主页被黑，主页上美国旗被换成了骷髅旗。然后美国立法委员会主页，美国能源部主页，美国内政部，美国国家公园，http://216.22.188.xxx xxx为0到380 • 另外，美国海军通信中心华盛顿站也被黑，是黑客攻击美国网站以来级别最高的、最具意义的被黑网站。

  5. 常用攻击手段和工具 • 电子邮件炸弹 • 特洛伊木马 • 拒绝服务攻击 • IP欺骗攻击 • 病毒 • 扫描器，网络分析器 • 口令攻击

  6. 电子邮件炸弹 • 所谓的电子邮件炸弹，其工作过程与炸弹也是一样的，只不过是用电子邮件来代替炸弹而已，具体指的是电子邮件的发送者，利用某些特殊的电子邮件软件，在很短时间内连续不断地将大容量的电子邮件邮寄给同一个收信人，而一般收信人的邮箱容量是有限的，在这些数以千计的大容量信件面前肯定是不堪重负，而最终“爆炸身亡”。　　这种攻击手段不仅会干扰用户的电子邮件系统的正常使用，甚至它还能影响到邮件系统所在的服务器系统的安全，造成整个网络系统全部瘫痪，所以电子邮件炸弹是一种杀伤力极其强大的网络武器。

  7. 特洛伊木马 • “木马”全称是“特洛伊木马(Trojan Horse)”，原指古希腊士兵藏在木马内进入敌方城市从而占领敌方城市的故事。在Internet上，“特洛伊木马”指一些程序设计人员在其可从网络上下载(Download)的应用程序或游戏中，包含了可以控制用户的计算机系统的程序，可能造成用户的系统被破坏甚至瘫痪。

  8. IP欺骗攻击方法 • IP欺骗的理论根据 每一个黑客都会想到：既然hosta和hostb之间的信任关系是基于IP址而建立起来的，那么假如能够冒充hostb的IP，就可以使用login登录到hosta，而不需任何口令验证。这，就是IP欺骗的最根本的理论依据。 所以如果要冒充hostb，首先要让hostb失去工作能力。也就是所谓的拒绝服务攻击，让hostb瘫痪。

  9. 扫描器 • 扫描器是一种自动检测远程或本地主机安全性弱点的程序，通过使用扫描器你可一不留痕迹的发现远程服务器的各种TCP端口的分配及提供的服务！和它们的软件版本！这就能让我们间接的或直观的了解到远程主机所存在的安全问题。 扫描器通过选用远程TCP/IP不同的端口的服务，并记录目标给予的回答，通过这种方法，可以搜集到很多关于目标主机的各种有用的信息（比如：是否能用匿名登陆！是否有可写的FTP目录，是否能用TELNET，HTTP是用ROOT还是nobody在跑！）

  10. 拒绝服务攻击 - Syn Flooding TCP 三次握手 建立多个连接耗尽被攻击计算机资源

  11. 拒绝服务攻击 - Syn Flooding A机发出SYN有错误的原地址和端口号，被攻击机B建立多个无用连接

  12. 拒绝服务攻击 - Smurf 是根据一个攻击工具“smurf”而命名的。攻击者发送一个ICMP 回应请求（ECHO REQUEST）报文,目的地址为广播地址，源地址为伪造的攻击目标的地址，将导致广播子网内的所有主机向攻击目标发送应答报文，大量的报文会导致目标主机无法正常工作。

  13. Smurf 攻击原理

  14. 口令攻击 • 攻击者攻击目标时常常把破译用户的口令作为攻击的开始。只要攻击者能猜测或者确定用户的口令，他就能获得机器或者网络的访问权，并能访问到用户能访问到的任何资源。如果这个用户有域管理员或root用户权限，这是极其危险的。　　这种方法的前提是必须先得到该主机上的某个合法用户的帐号，然后再进行合法用户口令的破译。

  15. 口令攻击 • 获得普通用户帐号的方法很多，如： 利用目标主机的Finger功能：当用Finger命令查询时，主机系统会将保存的用户资料（如用户名、登录时间等）　　从电子邮件地址中收集：有些用户电子邮件地址常会透露其在目标主机上的帐号；是通过网络监听非法得到用户口令，

  16. 口令攻击 • 是在知道用户的账号后（如电子邮件@前面的部分）利用一些专门软件强行破解用户口令，这种方法不受网段限制，但攻击者要有足够的耐心和时间。如：采用字典穷举法（或称暴力法）来破解用户的密码。攻击者可以通过一些工具程序，自动地从电脑字典中取出一个单词，作为用户的口令，再输入给远端的主机，申请进入系统；若口令错误，就按序取出下一个单词，进行下一个尝试，并一直循环下去，直到找到正确的口令或字典的单词试完为止。由于这个破译过程由计算机程序来自动完成，因而几个小时就可以把上十万条记录的字典里所有单词都尝试一遍。

  17. 口令攻击

  18. 病毒 • 蠕虫 蠕虫的基本程序结构为： 1、传播模块：负责蠕虫的传播。 2、隐藏模块：侵入主机后，隐藏蠕虫程序，防止被用户发现。 3、目的功能模块：实现对计算机的控制、监视或破坏等功能。 　传播模块由可以分为三个基本模块：扫描模块、攻击模块和复制模块。

  19. 网络安全的目标 • 数据完整性 • 资源可用性 • 用户身份认证 • 数据保密性 • 不可否认性

  20. 数据完整性 完整性指维护信息的一致性，防止非法用户对系统数据的篡改。 实现方法：采用数据加密及校验和技术。

  21. 资源可用性 保证合法用户在任何时候都能使用、访问资源，阻止非法用户使用系统资源。 实现方法：访问控制、防火墙、入侵检测等。

  22. 用户身份认证 保证通信对方的身份是真实的。 实现方法：帐号-口令，电子证书等。

  23. 数据保密性 数据只能为合法用户所使用，让非法用户无法接触或读懂数据。 实现方法：授权和访问控制、数据加密技术。

  24. 不可否认性 参与网络通讯过程的各方（用户、实体或者进程）无法否认其过去的参与活动； 实现方法：数字签名等。

  25. 明文：原始数据（P） • 密文：加密后的数据（C） • 加密：明文经算法到密文 C=E（P） • 解密：密文经算法到明文D（E（P））=P，E与D互为逆变换 • 密钥：控制算法实现的关键值：Ke、Kd 加密

  26. 又叫单密钥、秘密密钥。加密和解密采用相同的密钥，即Ke=Kd 。 • 加密、解密速度快。 • 通信双方需要预先协商密钥。 • 一般采用集中管理和分发密钥。 • 一旦密钥泄密，安全就不能得到保障。 对称密钥

  27. 移位密码，使明文变位不变形 COMPUTER C=CPEOURMT 密钥d=3 • 替代密码，使明文换字不换形 COMPUTER C=FRPSXWHU 密钥k=3 • 乘积密码，移位密码和替代密码的有限次组合 • 数据加密标准 DES，使用移位、替代、分组、迭代等方法，明文64位、密钥64位、密文64位 对称密钥加密方法

  28. 加密和解密使用不同的密码 <Kpub, Kpriv>。Kpub公开，Kpriv由密钥持有人保密。公钥加密算法有RSA 算法等： • 用公钥加密，用私钥解密。 • 加密强度很高，适合在网络环境中使用。 • 加密、解密速度慢。 • 一般用于协商、加密共享密钥，数字签名等。 非对称密钥

  29. 原理：数学上的单向陷门函数，一个方向求解容易，逆向计算非常困难原理：数学上的单向陷门函数，一个方向求解容易，逆向计算非常困难 • “大数分解和素性检测”数论难题：两个大素数相乘，计算结果容易，但将结果分解成两个大素数因子却非常困难 非对称密钥加密法RSA

  30. 公钥应用示例：电子证书 数字证书是经证书管理中心数字签名的文件。通常包含以下内容：　　证书的版本信息；　　证书的序列号；　　证书所使用的签名算法；　　证书的发行机构名称； 　　证书的有效期；　　证书所有人的名称；证书所有人的公开密钥对；　　证书发行者对证书的签名

  31. 数字签名 张三拥有公钥 < Kpub, Kpriv >;将 Kpub公开〈电子证书〉； 张三用 Kpriv对数据DATA进行加密，然后发送给李四； 李四用 Kpub〈电子证书〉对数据DATA进行解密，确认数据来自张三； 数字签名实际就是用私钥对一段数据进行加密。在实际中，由于公钥加密速度很慢，所以只对报文摘要进行加密，而不是对整个报文进行加密。

  32. 数字签名和数据安全 数字签名只保证数据确由发方发出并不能保证数据的安全传输。 要保证数据的私有性，还需要进行数据加密。

  33. 加密的应用 信息确由发方发出：数字签名 RSA，私钥加密，公钥解密 。 信息传输加密：DES加密明文，RSA加密DES密钥 。 信息只传给对方：RSA加密，公钥加密，私钥解密 确认信息未被篡改：文摘MD加密

  34. 因特网 防 火 墙 内部网络 防火墙 防火墙是在本地网与外部网之间的界面上构筑的保护层，保护内部网不受外部非法用户的攻击，是一个或一组网络设备。

  35. 包过滤技术 • 建立在网络层及传输层上，按源IP、目的IP、协议类型、端口号进行过滤。 • 容许符合安全规则的数据包通过，阻止非法数据包。 • 外部合法数据与内部网络近似直接通信，速度快、费用小、安全性低。 • 安全规则： • 没有被列为容许访问的都是被禁止的，保守，但安全。 • 没有被列为禁止访问的都是被容许的，开放，不安全。

  36. 交大闵行校区 202.114.*.* 防 火 墙 防火墙配置示例 交大徐汇校区 202.120.*.* 因特网 拒绝：202.114.*.*  202.120.1.1: Telnet 允许：202.114.*.*  202.120.*.* 允许：*  202.120.*.* : WWW 缺省：全部拒绝

  37. 包过滤技术的缺点 • 不检测应用层数据内容 • 无法防止对应用层协议的攻击 • 无法防止对特定应用程序的攻击 • 无法防止来自网络内部的攻击 • 统计表明，大多数攻击来自网络内部

  38. 应用网关和代理技术 • 应用网关技术：建立在应用层上的协议过滤，针对特定的应用及过滤规则进行工作。 • 代理服务器技术 ：上述两个技术中一旦外部数据流满足规则，则与内部的计算机网络建立起直接联系，存在危险。代理服务器是将跨越防火墙的通信分为两段，内、外计算机网络的连接由两个终止于代理服务器上的“连接”来实现，真正实现内、外隔离。 安全性高，实现复杂，速度低 。

  39. Proxy 外部 内部 Server ... ... 屏蔽主机型防火墙 • 包过滤与代理技术相结合 • 过滤规则是外部网只能到达代理或公开服务器，由主机代理完成与内部网的连接 • 内部网可通过主机代理或直接经包过滤器与外部连接 • 物理连接上，内部网仍存在危险

  40. Proxy 外部 ... ... Server 内部 双穴网关型防火墙 • 代理主机有两个网络接口 • 物理上将内、外网络分开，外部网只能通过主机代理完成与内部网的连接 • 内部网也只能通过主机代理与外部连接

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