计算机网络教程谢钧谢希仁第5版微课版ppt课件.pptx

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1、计算机网络教程（第 5 版）,第七章,网络安全,人民邮电出版社,Computer Network Tutorial,谢钧 谢希仁 编著,机密性与密码学,网络安全概述,完整性与鉴别,密钥分发与公钥认证,7.1,7.2,内容导航,CONTENTS,访问控制,网络各层的安全实例,7.3,7.4,7.5,7.6,系统安全：防火墙与入侵检测,网络攻击及其防范,7.7,7.8,7.1.1 安全威胁,计算机网络上的通信面临以下四种威胁：,课件制作人：谢钧 谢希仁,截获信息的攻击称为被动攻击，而更改信息和拒绝用户使用资源的攻击称为主动攻击。,对网络的被动攻击和主动攻击,课件制作人：谢钧 谢希仁,攻击者只是观察

2、和分析网络中传输的数据流而不干扰数据流本身。主动攻击是指攻击者对传输中的数据流进行各种处理。更改报文流 拒绝服务攻击 恶意程序攻击,恶意程序(rogue program),课件制作人：谢钧 谢希仁,机密性与密码学,网络安全概述,完整性与鉴别,密钥分发与公钥认证,7.1,7.2,内容导航,CONTENTS,访问控制,网络各层的安全实例,7.3,7.4,7.5,7.6,系统安全：防火墙与入侵检测,网络攻击及其防范,7.7,7.8,7.1.2 安全服务,课件制作人：谢钧 谢希仁,确保计算机系统中的信息或网络中传输的信息不会泄漏给非授权用户。这是计算机网络中最基本的安全服务。,机密性(confiden

3、tiality),报文完整性(message intergrity),确保计算机系统中的信息或网络中传输的信息不被非授权用户篡改或伪造。后者要求对报文源进行鉴别 。,防止发送方或接收方否认传输或接收过某信息。在电子商务中这是一种非常重要安全服务。,不可否认性(nonrepudiation),实体鉴别(entity authentication),通信实体能够验证正在通信的对端实体的真实身份，确保不会与冒充者进行通信。,访问控制(access control),系统具有限制和控制不同实体对信息源或其他系统资源进行访问的能力。系统必须在鉴别实体身份的基础上对实体的访问权限进行控制。,可用性(ava

4、ilability),确保授权用户能够正常访问系统信息或资源。拒绝服务攻击是可用性的最直接的威胁。,数据加密的一般模型,7.2 机密性与密码学,机密性应该是密码学最早的应用领域，但我们在后面几节将会看到密码学技术和鉴别、报文完整性以及不可否认性等是紧密相关的，可以说密码学是计算机网络安全的基础。,课件制作人：谢钧 谢希仁,明文 X,截获,密文 Y,加密密钥 KA,明文 X,密文 Y,截取者,篡改,A,B,E 运算加密算法,D 运算解密算法,因特网,解密密钥 KB,Y = EKA(X)DKB(Y) = DKB(EKA(X) = X,一些重要概念,课件制作人：谢钧 谢希仁,如果不论截取者获得了多少

5、密文，但在密文中都没有足够的信息来唯一地确定出对应的明文，则这一密码体制称为无条件安全的，或称为理论上是不可破的。如果密码体制中的密码不能被可使用的计算资源破译，则这一密码体制称为在计算上是安全的。我们关心的是在计算上（而不是在理论上）是不可破的密码体制。,7.2.1 对称密钥密码体制,课件制作人：谢钧 谢希仁,所谓对称密钥密码体制是一种加密密钥与解密密钥相同的密码体制。在这种加密系统中两个参与者共享同一个秘密密钥，如果用一个特定的密钥加密一条消息，也必须要使用相同的密钥来解密该消息。该系统又称为对称密钥系统。,数据加密标准 DES,课件制作人：谢钧 谢希仁,数据加密标准 DES 属于常规密钥

6、密码体制，是一种分组密码。数据加密标准DES (Data Encryption Standard)是对称密钥密码的典型代表，由IBM公司研制，于1977年被美国定为联邦信息标准后，在国际上引起了极大的重视。ISO曾把DES作为数据加密标准。DES使用的密钥为64位（实际密钥长度为56位，有8位用于奇偶校验）。,DES 的保密性,DES 的保密性仅取决于对密钥的保密，而算法是公开的。尽管人们在破译 DES 方面取得了许多进展，但至今仍未能找到比穷举搜索密钥更有效的方法。DES 是世界上第一个公认的实用密码算法标准，它曾对密码学的发展做出了重大贡献。目前较为严重的问题是 DES 的密钥的长度。现在

7、已经设计出来搜索 DES 密钥的专用芯片。,三重DES,为解决DES密钥太短的问题，人们提出了三重DES。,E,D,K1,K2,K3,明文,密文,K3,K2,K1,密文,明文,(a),(b),加 密,解 密,E,D,E,D,7.2.2 公钥密码体制,课件制作人：谢钧 谢希仁,公钥密码体制使用不同的加密密钥与解密密钥，是一种“由已知加密密钥推导出解密密钥在计算上是不可行的”密码体制。 公钥密码体制的产生主要是因为两个方面的原因，一是由于常规密钥密码体制的密钥分配问题，另一是由于对数字签名的需求。现有最著名的公钥密码体制是RSA 体制，它基于数论中大数分解问题的体制，由美国三位科学家 Rivest

8、, Shamir 和 Adleman 于 1976 年提出并在 1978 年正式发表的。,加密密钥与解密密钥,课件制作人：谢钧 谢希仁,在公钥密码体制中，加密密钥(即公钥) PK 是公开信息，而解密密钥(即私钥或秘钥) SK 是需要保密的。加密算法 E 和解密算法 D 也都是公开的。虽然秘钥 SK 是由公钥 PK 决定的，但却不能根据 PK 计算出 SK。,公钥算法的特点,发送方用加密密钥 PK 对明文 X 加密（E 运算）后，在接收方用解密密钥 SK 解密（D 运算），即可恢复出明文： (7-3) 解密密钥是接收者专用的秘钥（私钥），对其他人都保密。加密密钥是公开（公钥）的，但不能用它来解密

9、，即(7-4),加密和解密的运算可以对调，即(7-5) 在计算机上可容易地产生成对的 PK 和 SK。从已知的 PK 实际上不可能推导出 SK，即从 PK 到 SK 是“计算上不可能的”。加密和解密算法都是公开的。,公钥算法的特点（续）,应当注意,任何加密方法的安全性取决于密钥的长度，以及攻破密文所需的计算量。在这方面，公钥密码体制并不具有比传统加密体制更加优越之处。,公钥密码体制有许多很好的特性，但公钥密码算法比对称密码算法要慢好几个数量级。因此，对称密码被用于绝大部分加密，而公钥密码则通常用于会话密钥的建立。,机密性与密码学,网络安全概述,完整性与鉴别,密钥分发与公钥认证,7.1,7.2,

10、内容导航,CONTENTS,访问控制,网络各层的安全实例,7.3,7.4,7.5,7.6,系统安全：防火墙与入侵检测,网络攻击及其防范,7.7,7.8,7.3 完整性与鉴别,课件制作人：谢钧 谢希仁,7.3.1报文摘要和报文鉴别码,课件制作人：谢钧 谢希仁,使用加密就可达到报文鉴别的目的。但对于不需要保密，而只需要报文鉴别的网络应用，对整个报文的加密和解密，会使计算机增加很多不必要的负担。更有效的方法是使用报文摘要MD (Message Digest)来进行报文鉴别,用报文摘要进行报文鉴别,MD,是,否,接收,被篡改,发送方,接收方,摘要,K,E,D,K,密文,MD,发送方将可变长度的报文m经

11、过报文摘要算法运算后得出固定长度的报文摘要H(m)。然后对H(m)进行加密，得出EK(H(m)，并将其附加在报文m后面发送出去。接收方把EK(H(m)解密还原为H(m)，再把收到的报文进行报文摘要运算，看结果是否与收到的H(m)一样。,密文,摘要,附加在报文上用于鉴别报文真伪的码串，被称为报文鉴别码MAC (Message Authentication Code),密码散列函数,报文摘要和差错检验码都是多对一(many-to-one)的散列函数(hash function)的例子。但要抵御攻击者的恶意篡改，报文摘要算法必须满足以下两个条件：任给一个报文摘要值x，若想找到一个报文y使得H(y)

12、= x，则在计算上是不可行的。若想找到任意两个报文x和y，使得H(x) = H(y)，则在计算上是不可行的。满足以上条件的散列函数称为密码散列函数,课件制作人：谢钧 谢希仁,密码散列函数,差错检验码通常并不满足以上条件。例如，很容易找到两个不同的字符串：“IOU100.99BOB”和“IOU900.19BOB”的校验和是完全一样的。虽然差错检验码可以检测出报文的随机改变，但却无法抵御攻击者的恶意篡改，因为攻击者可以很容易地找到差错检验码与原文相同的其他报文，从而达到攻击目的。,广泛应用的报文摘要算法,课件制作人：谢钧 谢希仁,MD,是,否,接收,被篡改,发送方,接收方,K,E,K,MD,E,摘

13、要,摘要,密文,密文,密文,并不需要将报文鉴别码解密出来就可以进行报文鉴别，即报文鉴别码的计算并不需要可逆性！,进行报文鉴别并不需要解密,目前广泛应用的报文摘要算法有MD5 RFC 1321和安全散列算法1(Secure Hash Algorithm, SHA-1)。MD5输出128位的摘要，SHA-1输出160位的摘要。SHA-1比MD5更安全些，但计算起来比MD5要慢。,散列报文鉴别码,课件制作人：谢钧 谢希仁,散列报文鉴别码HMAC,利用密码散列函数无需对报文摘要加密就可以实现对报文的鉴别，前提是双方共享一个称为鉴别密钥的秘密比特串s。发送方计算散列H(m+s)。H(m+s)被称为散列报

14、文鉴别码HMAC (Hashed MAC)。将MAC与报文m一起发送给接收方。接收方利用收到的s和m重新计算MAC，与接收到的MAC进行比较，从而实现鉴别。,7.3.2 数字签名,数字签名必须保证以下三点： (1) 接收方能够核实发送方对报文的数字签名。 (2) 发送方事后不能抵赖对报文的数字签名。 (3) 任何人包括接收方都不能伪造对报文的签名。现在已有多种实现各种数字签名的方法。但采用公钥算法更容易实现。,数字签名的实现,课件制作人：谢钧 谢希仁,密文,D运算,明文 X,明文 X,A,B,A 的私钥 SKA,因特网,签名,核实签名,E运算,密文,A 的公钥 PKA,因为除 A 外没有别人能

15、具有 A 的私钥，所以除 A 外没有别人能产生这个密文。因此 B 相信报文 X 是 A 签名发送的。若 A 要抵赖曾发送报文给 B，B 可将明文和对应的密文出示给第三者。第三者很容易用 A 的公钥去证实 A 确实发送 X 给 B。反之，若 B 将 X 伪造成 X，则 B 不能在第三者前出示对应的密文。这样就证明了 B 伪造了报文。,具有保密性的数字签名,公钥密码算法的计算代价非常大，对整个报文进行数字签名是一件非常耗时的事情。更有效的方法是仅对报文摘要进行数字签名。,课件制作人：谢钧 谢希仁,数字签名的实现,核实签名,解密,加密,签名,E 运算,D 运算,明文 X,明文 X,A,B,A 的私钥

16、 SKA,因特网,B 的私钥 SKB,加密与解密,签名与核实签名,B 的公钥 PKB,A 的公钥 PKA,密文,E 运算,D 运算,实体鉴别就是鉴别通信对端实体的身份，即验证正在通信的对方确实是所认为的通信实体，这需要使用鉴别协议。鉴别协议通常在两个通信实体运行其他协议（例如，可靠数据传输协议、路由选择协议或电子邮件协议）之前运行。,7.3.3 实体鉴别,具有保密性的数字签名,A 发送给 B 的报文的被加密，使用的是对称密钥 KAB。B 收到此报文后，用共享对称密钥 KAB 进行解密，因而鉴别了实体 A 的身份。,A,B,A, 口令,KAB,明显的漏洞,课件制作人：谢钧 谢希仁,入侵者 C 可

17、以从网络上截获 A 发给 B 的报文。C 并不需要破译这个报文（因为这可能很花很多时间）而可以直接把这个由 A 加密的报文发送给 B，使 B 误认为 C 就是 A。然后 B 就向伪装是 A 的 C 发送应发给 A 的报文。这就叫做重放攻击(replay attack)。C 甚至还可以截获 A 的 IP 地址，然后把 A 的 IP 地址冒充为自己的 IP 地址（这叫做 IP 欺骗），使 B 更加容易受骗。,使用不重数,为了对付重放攻击，可以使用不重数(nonce)。不重数就是一个不重复使用的大随机数，即“一次一数”。,课件制作人：谢钧 谢希仁,A,B,时间,机密性与密码学,网络安全概述,完整性与

18、鉴别,密钥分发与公钥认证,7.1,7.2,内容导航,CONTENTS,访问控制,网络各层的安全实例,7.3,7.4,7.5,7.6,系统安全：防火墙与入侵检测,网络攻击及其防范,7.7,7.8,7.4 密钥分发和公钥认证,课件制作人：谢钧 谢希仁,由于密码算法是公开的，密钥系统的安全性依赖于密钥的安全保护。在对称密钥密码体制中，通信双方要共享同一个秘密的密钥，如何将密钥分发到通信的双方是一个需要解决的问题。对于公钥密码体制，虽然不需要共享密钥，公钥可以发布在报纸或网站上，但如何验证该公钥确实是某实体真正的公钥仍然是一个问题。这些问题的解决都可以通过使用一个可信的中介机构得到解决。,7.4.1

19、对称密钥的分发,课件制作人：谢钧 谢希仁,由于密码算法是公开的，密钥系统的安全性依赖于密钥的安全保护。在对称密钥密码体制中，通信双方要共享同一个秘密的密钥，如何将密钥分发到通信的双方是一个需要解决的问题。对于公钥密码体制，虽然不需要共享密钥，公钥可以发布在报纸或网站上，但如何验证该公钥确实是某实体真正的公钥仍然是一个问题。这些问题的解决都可以通过使用一个可信的中介机构得到解决。,对称密钥的分配,课件制作人：谢钧 谢希仁,A,B,密钥分配中心KDC,用户专用主密钥,用户 主密钥 A KA B KB,时间,7.4.2 公钥的签发与认证,需要有一个值得信赖的机构即认证中心CA (Certificat

20、ion Authority)，来将公钥与其对应的实体（人或机器）进行绑定(binding)。认证中心一般由政府出资建立。每个实体都有CA 发来的证书(certificate)，里面有公钥及其拥有者的标识信息。此证书被 CA 进行了数字签名。任何用户都可从可信的地方获得认证中心 CA 的公钥，此公钥用来验证某个公钥是否为某个实体所拥有。有的大公司也提供认证中心服务。,课件制作人：谢钧 谢希仁,公钥基础设施PKI(Public Key Infrastructure),下级CA的证书由其上级CA签发和认证，所有用户都信任该层次结构中最顶级的CA，但可以信任也可以不信任中间的CA。,课件制作人：谢钧

21、谢希仁,机密性与密码学,网络安全概述,完整性与鉴别,密钥分发与公钥认证,7.1,7.2,内容导航,CONTENTS,访问控制,网络各层的安全实例,7.3,7.4,7.5,7.6,系统安全：防火墙与入侵检测,网络攻击及其防范,7.7,7.8,7.5 访问控制,7.5.1 访问控制的基本概念,课件制作人：谢钧 谢希仁,访问控制的基本要素,课件制作人：谢钧 谢希仁,访问监控器模型,课件制作人：谢钧 谢希仁,7.5.2 访问控制策略,访问控制策略典型地可分为三类：,课件制作人：谢钧 谢希仁,1. 自主访问控制策略,课件制作人：谢钧 谢希仁,自主访问控制通常基于主客体的隶属关系，“自主”指的是客体的拥有

22、者可以自主地决定其他主体对其拥有的客体所进行访问的权限。,自主访问控制具有很强的灵活性，但是存在一些明显的缺陷：权限管理过于分散，容易出现漏洞；无法有效控制被攻击主体破坏系统安全性的行为。,2. 强制访问控制策略,强制访问控制与自主访问控制不同，它不允许一般的主体进行访问权限的设置。在强制访问控制中，主体和客体被赋予一定的安全级别，普通用户不能改变自身或任何客体的安全级别，通常只有系统的安全管理员可以进行安全级别的设定。系统通过比较主体和客体的安全级别来决定某个主体是否能够访问某个客体。,下读和上写是在强制访问控制策略中广泛使用的两项原则：,下读上写原则防止木马窃密攻击,课件制作人：谢钧 谢希

23、仁,公开,下读上写原则防止木马窃密攻击,课件制作人：谢钧 谢希仁,3. 基于角色的访问控制策略,课件制作人：谢钧 谢希仁,7.6 网络各层的安全实例,网络各层都需要安全机制,机密性与密码学,网络安全概述,完整性与鉴别,密钥分发与公钥认证,7.1,7.2,内容导航,CONTENTS,访问控制,网络各层的安全实例,7.3,7.4,7.5,7.6,系统安全：防火墙与入侵检测,网络攻击及其防范,7.7,7.8,7.6.1 物理层实例：信道加密机,使用信道加密技术的一个好处就是对上层协议几乎没有任何影响（即具有很好的透明性），为通过该链路的所有数据提供安全保护。不能保证端到端通信的安全性,课件制作人：谢

24、钧 谢希仁,信道加密机,密文,密文,明文,7.6.2 数据链路层实例：802.11i,1. 早期无线局域网的安全机制,课件制作人：谢钧 谢希仁,2. IEEE 802.11i,课件制作人：谢钧 谢希仁,具有更强安全性，主要包括一种可扩展的鉴别机制的集合，更强的加密算法，以及一种密钥分发机制。IEEE 802.11i的商业名称为WPA2（WiFi Protected Access 2，意思是“无线局域网受保护的接入”的第二个版本）。WPA是802.11i的一个子集，在802.11i正式发布前，作为无线局域网安全的过渡标准，代替WEP为802.11无线局域网提供更强的安全性。,802.11i的基本

25、交互过程,课件制作人：谢钧 谢希仁,7.6.3 网络层实例：IPsec,IPsec是为因特网网络层提供安全服务的一组协议RFC 24012411。IPsec是一个协议名称，是IP Security （意思是IP安全）的缩写。,课件制作人：谢钧 谢希仁,传输方式,IPsec 的两种运行方式,传输方式,课件制作人：谢钧 谢希仁,IPsec 的两种运行方式,隧道方式,课件制作人：谢钧 谢希仁,IPsec 的两种运行方式,隧道方式,IPsec 中最主要的两个部分,课件制作人：谢钧 谢希仁,鉴别首部 AH (Authentication Header)： AH鉴别源点和检查数据完整性，但不能t提供机密性

26、服务。,封装安全有效载荷 ESP (Encapsulation Security Payload)：ESP 比 AH 复杂得多，它鉴别源点、检查数据完整性和提供机密性服务。,鉴别首部,封装安全有效载荷,安全关联(Security Association, SA),在两个结点之间用AH或ESP进行通信之前，首先要在这两个结点之间建立一条网络层的逻辑连接，称为安全关联(Security Association, SA)。通过安全关联，双方确定将采用的加密或鉴别算法以及各种安全参数，并在SA建立时产生一个32位的安全参数索引(Security Parameter Index, SPI)。,课件制作人

27、：谢钧 谢希仁,在使用鉴别首部协议 AH 时，把 AH 首部插在原数据报数据部分的前面，同时把 IP 首部中的协议字段置为 51。在传输过程中，中间的路由器都不查看 AH 首部。当数据报到达终点时，目的主机才处理 AH 字段，以鉴别源点和检查数据报的完整性。,协议 = 51,AH 首部,2. 封装安全载荷 ESP,在 IP 数据报中的ESP 的各字段,课件制作人：谢钧 谢希仁,IP 首部,ESP 首部,IPSec有效载荷,使用 ESP 的 IP 数据报,原数据报的数据部分,ESP 尾部,ESP 鉴别,加密的部分,鉴别的部分,协议 = 50,运输层安全协议可以提供以上安全服务。现在广泛使用的有两

28、个协议：SSL (Secure Socket Layer)，译为安全套接字层。TLS (Transport Layer Security)，译为运输层安全。SSL是Netscape公司在1994开发的，广泛应用于基于万维网的各种网络应用。TLS是1995年IETF在SSL 基础上设计的。,7.6.4 运输层实例：SSL/TLS,课件制作人：谢钧 谢希仁,网上购物需要的安全服务：,(1) 顾客需要确保服务器属于真正的销售商，而不是属于一个冒充者。(2) 顾客与销售商需要确保报文的内容在传输过程中没有被更改。(3) 顾客与销售商需要确保诸如信用卡号之类的敏感信息不被冒充者窃听。,SSL/TLS 的

29、位置,课件制作人：谢钧 谢希仁,SSL 提供以下三种安全服务,课件制作人：谢钧 谢希仁,SSL的基本工作过程,浏览器A,服务器B,A 支持的加密算法,B 选定的加密算法,B 的数字证书,用 B 的公钥加密的秘密数,会话密钥产生完成,数据传输（用会话密钥加密）,加密算法协商,用 CA 的公钥鉴别 B 的证书,产生一个秘密数并通过秘密数产生会话密钥,通过秘密数产生会话密钥,加密算法协商,浏览器中的SSL/TLS选项,课件制作人：谢钧 谢希仁,7.6.5 应用层实例： PGP (Pretty Good Privacy),PGP 是由Phil Zimmermann于1995开发的一个安全电子邮件软件。

30、虽然 PGP 已被广泛使用，但 PGP 并不是因特网的正式标准。 PGP通过报文摘要和数字签名技术为电子邮件提供完整性和不可否认，使用对称密钥和公钥的组合加密来提供机密性。,课件制作人：谢钧 谢希仁,7.6.5 应用层实例： PGP (Pretty Good Privacy),课件制作人：谢钧 谢希仁,PGP发件方处理过程,机密性与密码学,网络安全概述,完整性与鉴别,密钥分发与公钥认证,7.1,7.2,内容导航,CONTENTS,访问控制,网络各层的安全实例,7.3,7.4,7.5,7.6,系统安全：防火墙与入侵检测,网络攻击及其防范,7.7,7.8,7.7 系统安全：防火墙与入侵检测,恶意用

31、户或软件通过网络对计算机系统的攻击已成为当今计算机安全最严重的威胁之一。,课件制作人：谢钧 谢希仁,防火墙(firewall)作为一种访问控制技术，通过严格控制进出网络边界的分组，禁止任何不必要的通信，从而减少潜在入侵的发生，尽可能降低这类安全威胁所带来的安全风险。,入侵检测系统(Intrusion Detection System)通过对进入网络的分组进行深度分析与检测发现疑是入侵行为的网络活动，并进行报警以便进一步采取相应措施。,防火墙,入侵检测系统,7.7.1 防火墙(firewall),防火墙(firewall)是把一个组织的内部网络与其他网络（通常就是因特网）隔离开的软件和硬件的组合

32、。根据访问控制策略，它允许一些分组通过，而禁止另一些分组通过。访问控制策略由使用防火墙的组织根据自己的安全需要自行制订。防火墙内的网络称为“可信网络”(trusted network)，而将外部的因特网称为“不可信网络”(untrusted network)。,课件制作人：谢钧 谢希仁,防火墙技术一般分为两类,课件制作人：谢钧 谢希仁,分组过滤路由器 是一种具有分组过滤功能的路由器，它根据过滤规则对进出内部网络的分组执行转发或者丢弃（即过滤）。过滤规则基于分组的网络层或运输层首部的信息，例如：源/目的IP地址、源/目的端口、协议类型、标志位等等。,应用网关 在应用层通信中扮演报文中继的角色。一

33、种网络应用需要一个应用网关。在应用网关中可以实现基于应用层数据的过滤和高层用户鉴别。,分组过滤路由器,应用网关,7.7.2 入侵检测系统,防火墙试图在入侵行为发生之前阻止所有可疑的通信。但事实是不可能阻止所有的入侵行为，有必要采取措施在入侵已经开始，但还没有造成危害或在造成更大危害前，及时检测到入侵，以便尽快阻止入侵，把危害降低到最小。这就需要入侵检测系统。入侵检测系统(Intrusion Detection System, IDS) 对进入网络的分组执行深度分组检查，当观察到可疑分组时，向网络管理员发出告警或执行阻断操作（由于IDS的“误报”率通常较高，多数情况不执行自动阻断）。IDS能用于

34、检测多种网络攻击，包括网络映射、端口扫描、DoS攻击、蠕虫和病毒、系统漏洞攻击等。,课件制作人：谢钧 谢希仁,两种入侵检测方法,入侵检测方法一般可以分为基于特征的入侵检测和基于异常的入侵检测两种。,课件制作人：谢钧 谢希仁,基于特征的入侵检测,基于特征的IDS只能检测已知攻击。基于异常的IDS可检测未知攻击。基于异常的IDS通过观察正常运行的网络流量，学习正常流量的统计特性和规律，当检测到网络中流量某种统计规律不符合正常情况时，则认为可能发生了入侵行为。但区分正常流和统计异常流是一个非常困难的事情。至今为止，大多数部署的IDS主要是基于特征的，尽管某些IDS包括了某些基于异常的特性。,基于异常

35、的入侵检测,基于特征的IDS维护一个所有已知攻击标志性特征的数据库。每个特征是一个与某种入侵活动相关联的规则集，这些规则可能基于单个分组的首部字段值或数据中特定比特串，或者与一系列分组有关。当发现有与某种攻击特征匹配的分组或分组序列时，则认为可能检测到某种入侵行为。这些特征和规则通常由网络安全专家生成，机构的网络管理员定制并将其加入到数据库中。,机密性与密码学,网络安全概述,完整性与鉴别,密钥分发与公钥认证,7.1,7.2,内容导航,CONTENTS,访问控制,网络各层的安全实例,7.3,7.4,7.5,7.6,系统安全：防火墙与入侵检测,网络攻击及其防范,7.7,7.8,7.8 网络攻击及其

36、防范,7.8.1 网络扫描网络扫描技术是获取攻击目标信息的一种重要技术，能够为攻击者提供大量攻击所需的信息。这些信息包括目标主机的IP地址、工作状态、操作系统类型、运行的程序以及存在的漏洞等等。主机发现、端口扫描、操作系统检测和漏洞扫描是网络扫描的四种主要类型。,课件制作人：谢钧 谢希仁,关闭闲置及危险端口，只打开确实需要的端口。使用NAT屏蔽内网主机地址，限制外网主机主动与内网主机进行通信。设置防火墙，严格控制进出分组，过滤不必要的ICMP报文。使用入侵检测系统及时发现网络扫描行为和攻击者IP地址，配置防火墙对该地址的分组进行阻断。,7.8.2 网络监听,课件制作人：谢钧 谢希仁,网络监听是

37、攻击者直接获取信息的有效手段。如果数据在网络中明文传输（绝大部分情况都是这样），攻击者可以从截获的分组中分析出账号、口令等敏感信息。,攻击者主要采用局域网分组嗅探、交换机毒化攻击、ARP欺骗等攻击手段。,网络监听的防范,课件制作人：谢钧 谢希仁,7.8.3 拒绝服务攻击,课件制作人：谢钧 谢希仁,拒绝服务DoS (Denial of Service)攻击是攻击者最常使用的一种行之有效且难以防范的攻击手段是针对系统可用性的攻击，主要通过消耗网络带宽或系统资源导致网络或系统不胜负荷，以至于瘫痪而停止提供正常的网络服务或使服务质量显著降低主要以网站、路由器、域名服务器等网络基础设施为攻击目标，危害极大,分布式拒绝服务攻击,课件制作人：谢钧 谢希仁,如果处于不同位置的多个攻击者同时向一个或多个目标发起拒绝服务攻击，或者一个或多个攻击者控制了位于不同位置的多台主机，并利用这些主机对目标同时实施拒绝服务攻击，则称这种攻击为分布式拒绝服务DDoS (Distributed Denial of Service)攻击，它是拒绝服务攻击最主要的一种形式。,DoS攻击的防范,以下措施可以部分地减轻DoS攻击所造成的危害，而不能从根本上解决问题。,课件制作人：谢钧 谢希仁,到目前为止，还没有一种完全有效地抵抗DoS攻击的技术和方法，特别是基于大规模流量攻击的DDoS更难防范。,THANKS,