信息安全的定义:为数据处理系统采取的技术和管理的安全保护,保护计算机硬件、软件、数据不因偶然的或恶意的原因而遭到破坏、更改和泄露。
安全五要素(必背):机密性、完整性、可用性、可控性、可审查性(不可否认性)。
| 要素 | 含义 | 典型手段/攻击对应 |
|---|---|---|
| 机密性 | 信息不泄露给未授权用户 | 数据加密;窃听破坏机密性 |
| 完整性 | 信息不被未授权篡改、保持一致 | 哈希校验/摘要;篡改破坏完整性 |
| 可用性 | 合法用户可正常访问资源 | DoS/DDoS 攻击破坏的就是可用性(真题) |
| 可控性 | 对信息传播及内容具有控制能力 | 密钥托管、审计 |
| 可审查性 | 出现安全问题可提供依据与手段 | 日志、审计、数字签名防抵赖 |
安全范围 4 个:设备安全、数据安全(秘密性+完整性+可用性)、内容安全、行为安全。网络安全威胁:非授权访问、信息泄露或丢失、破坏数据完整性、拒绝服务攻击、利用网络传播病毒。安全措施目标 5 个:访问控制、认证、完整性、审计、保密。
信息安全系统框架由技术体系、组织机构体系、管理体系共同构建:
密钥管理:密钥分数据加密密钥 DK 与密钥加密密钥 KK(KK 用于保护密钥);控制技术有密钥标签、控制矢量两种;分配方式有物理方式、加密方式、第三方加密方式(第三方即 KDC 密钥分配中心)。公钥体制密钥管理 4 方式:直接公开发布(如 PGP)、公用目录表、公钥管理机构、公钥证书(证书管理机构为 CA)。密钥生成三因素:增大密钥空间、选择强钥、密钥的随机性。
数字签名 = 公钥加密技术 + 数字摘要技术的应用。签名五条件:可信、不可伪造、不可重用、不可改变、不可抵赖。基于对称密钥的签名只能在两方间实现且需共同信赖的仲裁人;基于公钥的签名可在任意多方实现、无需仲裁、可重复多次验证。
流程要点:实际应用先对文件做摘要,再对摘要签名——大大提升签名速度;摘要泄露不影响文件保密。摘要算法:MD5(128 位)、SHA 系列、国密 SM3。发送方用自己的私钥签名,接收方用发送方的公钥验证。
访问控制三要素:主体、客体、控制策略;三方面内容:认证、控制策略实现、审计(审计目的是防止滥用权力)。
| 技术 | 本质 | 特点 |
|---|---|---|
| 访问控制矩阵 ACM | 主体为行、客体为列 | 是其他三个技术的基础;主客体很多时实现困难 |
| 访问控制表 ACL | 按列(客体)保存 | 目前最流行、使用最多 |
| 能力表 Capabilities | 按行(主体)保存 | — |
| 授权关系表 | 抽取非空元素保存 | 矩阵稀疏时有效,常用于安全数据库 |
| 攻击 | 原理/特征 | 防御 |
|---|---|---|
| DoS/DDoS | 使系统不可访问、拒绝合法用户服务;侵犯可用性;传统 4 种模式(消耗资源/破坏配置/物理破坏/服务程序处理错误);DDoS 工具采用 Client→Handler→Agent 三级结构 | 特征识别、防火墙、通信数据量统计、修正问题和漏洞 |
| ARP 欺骗 | ARP 解析 IP→MAC,欺骗该机制阻断正常访问 | 固化 ARP 表、使用 ARP 服务器、双向绑定、装防护软件 |
| DNS 欺骗 | 解析域名→错误服务器地址 | 检测 3 法:被动监听检测、虚假报文探测、交叉检查查询 |
| IP 欺骗 | 修改 IP 报头伪装他人 IP 获取信任 | 防火墙 |
| 端口扫描 | 尝试连接目标端口搜集信息;分类:全 TCP 连接、半打开(SYN)扫描、FIN 扫描、第三方扫描 | — |
| SYN Flooding 同步包风暴 | 应用最广泛的 DoS,攻击 TCP 三次握手,使目标主机等待连接完成耗尽资源 | 减少等待超时时间 |
| ICMP 攻击 | "Ping of Death" 攻击网络层缓冲区致旧版系统崩溃 | 打补丁、升级新版 OS |
| SNMP 攻击 | SNMPv1 缺少认证被入侵 | 升级到 V2 以上并设访问密码 |
XSS / CSRF / SQL 注入 / 缓冲区溢出辨析(上午高频):XSS 跨站脚本——往 Web 页面插入恶意 html 代码,劫持会话、窃取 Cookies;CSRF 跨站请求伪造——挟持已登录用户执行非本意操作;SQL 注入——恶意 SQL 语句骗过验证;缓冲区溢出——利用溢出漏洞控制主机。漏洞扫描:基于网络(被主机边界防护封堵,信息有限)vs 基于主机(安装 Agent/服务,漏洞数量多、集中化管理、网络流量负载小)。
《计算机信息系统安全保护等级划分准则》(GB 17859—1999)5 个等级(与 TCSEC 对应):
| 级别 | 名称 | 对应 TCSEC | 监管方式 |
|---|---|---|---|
| 第 1 级 | 用户自主保护级 | C1 | 自主保护 |
| 第 2 级 | 系统审计保护级 | C2 | 指导保护 |
| 第 3 级 | 安全标记保护级 | B1 | 监督保护(三级以上每年测评) |
| 第 4 级 | 结构化保护级 | B2 | 强制保护(每半年测评) |
| 第 5 级 | 访问验证保护级 | B3 | 专控保护(专门部门专门监督) |
安全保密技术:① DLP 数据防泄漏——防止指定数据以违反安全策略的形式流出企业;② 数字水印——数字信号处理方法在媒体文件中嵌入特定标记,分可感知与不易感知两种。
安全协议 5 个(按工作层次记):
| 协议 | 层次/定位 | 要点 |
|---|---|---|
| SSL/TLS | 介于应用层和 TCP 层之间 | 3 种服务:保密性通信、点对点身份认证、可靠性通信 |
| PGP | 电子邮件安全 | 综合 RSA + IDEA + 完整性检测 + 数字签名 |
| IPSec | 网络层 | 主要优点透明性——不需更改应用程序 |
| SET | 信用卡支付 | 用户、商家、银行间交易;保证支付信息机密、过程完整、身份合法 |
| HTTPS | 应用层下加 SSL | 443 端口 |
风险评估:基本要素 脆弱性、资产、威胁、风险、安全措施;威胁=构成潜在破坏的可能性因素或事件;脆弱性=资产自身的弱点(未正确实施的安全措施本身也是薄弱环节);风险计算模型包含信息资产、弱点/脆弱性、威胁等关键要素。