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信息安全技术基础知识

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📄 教材出处 · 第 5 小时《信息安全技术》 (书第 43–49 页) ▸ 查看原文摘录 打开教材 PDF ↗
第 43 页 ↗信息安全技术基础知识 5.0 章节考点分析 主要学习信息安全基础知识、信息安全系统的组成框架、信息加解密技术、密钥 管理技术、访问控制及数字签名技术、信息安全的抗攻击技术、信息安全的保障体系与评估方 法等内容。
第 44 页 ↗信 息安全的基本要素有机密性、完整性、可用性、可控性与可审查性。
第 45 页 ↗对称加密算法主要有: (1)使用密钥加密的块算法(Data Encryption Standard,DES),明文切分为64位的块(即分 组),由56位的密钥控制变换成64位的密文。
第 46 页 ↗5.5 访问控制及数字签名技术 【基础知识点】 1.基本模型 访问控制技术包括3个要素,即主体、客体和控制策略。
第 47 页 ↗信息安全技术基础知识 39 DoS的防御包括特征识别、防火墙、通信数据量的统计、修正问题和漏洞4种方法。
第 48 页 ↗ 3.安全协议 常用的安全协议有: (1)SSL协议。

知识点目录(共 7 项)

  1. 安全五要素:机密性 / 完整性 / 可用性 / 可控性 / 不可否认性;安全系统组成框架
  2. 对称加密(DES 56 位 / 3DES 112 位 / AES / IDEA / SM4)与非对称(RSA / ECC / SM2)——算法归类与密钥长度必考
  3. 摘要算法:MD5 / SHA / SM3
  4. 密钥管理 KMI / PKI / SPK;数字签名(私钥签名公钥验证)/ 数字证书 X.509 / CA 流程
  5. 访问控制:自主 DAC / 强制 MAC / 基于角色 RBAC
  6. 抗攻击:DoS / XSS / CSRF / SQL 注入 / 缓冲区溢出(判断破坏的安全要素);防火墙 / IDS / 蜜罐
  7. 等级保护 2.0 五个级别

知识点详解

一、信息安全基础与五要素

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。

二、安全系统组成框架(3 体系)

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:

💡 记忆:组织机构管"人"分三层(决管执),管理体系管"事"分三类(法制培)——"决策管理层,法律制度培训"。

三、加密体系与算法归类(必考)

对称加密(共享密钥) 加密密钥 = 解密密钥;加解密速度快 DES:分组 64 位,密钥 56 位 3DES:两把 56 位密钥三次加解密,密钥 112 位 IDEA:分组 64 位,密钥 128 位 AES:分组 128 位,密钥 128/192/256 位 SM4 国密:分组与密钥均为 128 位 非对称加密(公钥体制) 公钥加密=保密通信;私钥加密=数字签名 RSA:基于大素数分解困难性 安全密钥长度已达 2048 位;比对称算法慢约 1000 倍 ECC/SM2 国密:基于椭圆曲线离散对数 相同安全程度下密钥长度与计算规模都更小 口诀:"公加密、私签名" 甲用乙的公钥加密 → 乙用乙的私钥解密 签名方向相反:私钥签、公钥验
图 1 对称与非对称加密算法对照

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。

⚠️ 真题陷阱:三重 DES 是"K1 加密—K2 解密—K1 加密",两组 56 位密钥合计 112 位(不是 168 位选项);IDEA 密钥 128 位不要与 AES 128 位分组混淆——AES 的 128 是分组长度,密钥是 128/192/256 三选。

四、数字签名与摘要

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。

五、访问控制技术(4 种实现)

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
💡 记忆:"列 ACL(客体视角:这个文件谁能碰),行能力(主体视角:这个人能干什么)"。策略分类:自主访问控制 DAC / 强制访问控制 MAC / 基于角色 RBAC——BLP 机密性模型"不上读不下写"、BIBA 完整性模型"不下读不上写"(见第二梯队安全架构节)。

六、抗攻击技术

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)。

七、等级保护与安全协议

《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)
💡 记忆:GB 17859 五级名称背法条版"自主→审计→标记→结构化→访问验证";对应的保护强度俗称"自主/指导/监督/强制/专控"。C 级自主(C1 自主、C2 审计),B 级强制(B1 标记、B2 结构化、B3 验证)。

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 SSL443 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。

💡 本节框架:"五要素 → 三体系 → 加解密(对称 5 算法/非对称 2 算法)→ 密钥管理 → 签名摘要 → 访问控制 4 技术 → 抗攻击 7 式 → 等保 5 级 → 协议 5 个 → 风险评估 5 要素"。算法归类题最稳的拿分点:对称=DES/3DES/IDEA/AES/SM4,非对称=RSA/ECC/SM2。