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系统安全分析与设计

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2021/05/24 Share

系统安全分析与设计

信息系统安全属性

安全属性:

  • 保密性:最小授权原则、防暴露、信息加密、物理保密
  • 完整性:安全协议、校验码、密码校验、数字签名、公证
  • 可用性:综合保障(IP 过滤、业务流控制、路由选择控制、审计跟踪)
  • 不可抵赖性:数字签名

对称加密技术(适合大信息量)

加密、解密的密钥相同

缺陷:

  1. 加密强度不高。
  2. 密钥分发困难。

常见对称密钥加密算法:

  • DES :替换 + 移位、56 位密钥、64 位数据块、速度快、密钥易产生
  • 3DES(三重 DES) :两个 56 位的密钥 K1、K2
    加密:K1 加密-> K2 解密-> K1 加密
    解密:K1 解密-> K2 加密-> K1 解密
    
  • AES :高级加密标准 Rijndael 加密法,是美国联邦政府采用的一-种区块加密标准。这个标准用来替代原先的 DES。对其要求是“至少与 3DES 一样安全”。
  • RC-5:RSA 数据安全公司的很多产品都使用了RC-5。
  • IDEA:128 位密钥、64 位数据块、比 DES 的加密性好、对计算机功能要求相对低,PGP。

非对称加密技术(适合小信息量)

公钥加密,私钥解密(甲公钥加密,只有甲私钥才能解密)

缺陷:加密速度慢

常见非对称密钥加密算法:

  • RSA:512位(或 1024 位)密钥、计算量极大、难破解
  • Elgamal :其基础是 Diffie-Hellman 密钥交换算法
  • ECC:椭圆曲线算法
  • 其它非对称算法包括:背包算法、Rabin、 D-H

信息摘要

单向散列函数 (单向 Hash 函数)、固定长度的散列值。(信息可以形成摘要,摘要不能还原成信息)

常用的消息摘要算法有 MD5,SHA 等, 市场上广泛使用的 MD5,SHA 算法的散列值分别为 128 和 160 位,由于 SHA 通常采用的密钥长度较长,因此安全性高于 MD5。

数字签名

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数字信封与 PGP

发送方将原文用对称密钥加密传输,而将对称密钥用接收方公钥加密发送给对方。
接收方收到电子信封,用自己的私钥解密信封,取出对称密钥解密得原文。

PGP 可用于电子邮件,也可以用于文件存储。采用了杂合算法,包括 IDEA、RSA、MD5、ZIP 数据压缩算法。
PGP 承认两种不同的证书格式:PGP 证书和 X.509 证书。
PGP 证书包含 PGP 版本号、证书持有者的公钥、证书持有者的信息、证书拥有者的数字签名、证书的有效期、密钥首选的对称加密算法。
X.509 证书包含证书版本、证书的序列号、签名算法标识、证书有效期、以下数据:证书发行商名字、证书主体名、主体公钥信息、发布者的数字签名。

例题:要求邮件以加密方式传输,邮件最大附件内容可达 500MB,发送者不可抵赖,若邮件被第三方截获,第三方无法篡改。(K 是对称密钥)

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各个网络层次的安全保障

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网络安全

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防火墙

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CATALOG
  1. 1. 系统安全分析与设计
    1. 1.0.1. 信息系统安全属性
    2. 1.0.2. 对称加密技术(适合大信息量)
    3. 1.0.3. 非对称加密技术(适合小信息量)
    4. 1.0.4. 信息摘要
    5. 1.0.5. 数字签名
    6. 1.0.6. 数字信封与 PGP
    7. 1.0.7. 各个网络层次的安全保障
    8. 1.0.8. 网络安全
    9. 1.0.9. 防火墙