信息資源安全:指在信息的采集、傳輸。加工、存儲(chǔ)和利用的整個(gè)過(guò)程中,防止未經(jīng)授權(quán)者或偶然因素對(duì)信息資源的破壞,更動(dòng)、非法利用或惡意泄露,以實(shí)現(xiàn)信息的保密性(confidentiality)、完整性(integrity)、可用性(availability)。(CAI)
l 保密性:定義哪些信息不能被窺探,哪些系統(tǒng)資源不能被未授權(quán)的用戶使用
l 完整性:決定了系統(tǒng)資源如何運(yùn)轉(zhuǎn)以及信息不能被未授權(quán)的來(lái)源所替代或遭到該表和破壞。
l 可用性:防止非法獨(dú)占資源,每當(dāng)用戶需要時(shí),總能訪問(wèn)到合適的系統(tǒng)資源
另外:
l 可控性:指對(duì)信息或信息系統(tǒng)實(shí)施監(jiān)控管理
l 不可否認(rèn)性:建立有效地責(zé)任制,防止信息行為人或?qū)嶓w否認(rèn)自己的行為
l 可恢復(fù)性:建立和實(shí)施一些安全方案,確保在系統(tǒng)信息被破壞時(shí)還能有效獲得原有信息資源
由此可見(jiàn),信息資源安全至少包括以下四方面內(nèi)容:
1. 從信息處理上,主要指完整性、保密性、可用性和不可否認(rèn)性。
2. 從信息組織的層次看,主要指信息的可控性、可計(jì)算性和互操作性
3. 從信息的運(yùn)行環(huán)境看,主要指各種硬件設(shè)施的穩(wěn)定性,即物理安全。
4. 從信息管理上看,主要指各種法律部法規(guī)、規(guī)章制度以及人員行為的規(guī)范性等。
信息安全技術(shù)
1.密碼技術(shù)
密碼技術(shù)是信息安全的核心和關(guān)鍵。現(xiàn)代社會(huì)對(duì)信息安全的需求大部分可以通過(guò)密碼技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。主要包括密碼編碼技術(shù)(需求產(chǎn)生安全性高的有效密碼算法,以滿足對(duì)信息進(jìn)行加密或認(rèn)證的要求)和密碼分析技術(shù)(破譯密碼或偽造認(rèn)證碼,實(shí)現(xiàn)竊取機(jī)密信息或記性詐騙皮壞活動(dòng))。
2.信息保密技術(shù)(加密是信息保密的重要手段)
a) a) 流密碼技術(shù):明文按字符逐位地被加密 i. 代替密碼:明文中的每個(gè)字符被替換成密文中的另一個(gè)字符() ii. 置換(換位)密碼:明文字母相同,但是順序打亂。 b) 分組密碼:明文先分組,然后逐組地進(jìn)行加密 i. DES:主要采用替換+移位的方法 ii. 3DES:DES弱點(diǎn)是不能提足夠的安全性。后來(lái)提出了3DES,使用3個(gè)不同的密鑰對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行3次加密 c) 公鑰密碼:前面的兩類都可以歸類到對(duì)稱密碼學(xué)(指加密和解密過(guò)程采用同一把密鑰),而公鑰密碼歸為非對(duì)稱密碼學(xué)(加密和解密用的不是同一個(gè)密鑰)。 前面兩種屬于私鑰密碼體制,通信雙方通信之前需要通過(guò)一個(gè)安全信道事先交換密鑰,這在實(shí)際應(yīng)用中非??嚯y。 公鑰密碼體制可以使得雙方實(shí)現(xiàn)無(wú)須交換密鑰就可建立起保密通信。比較流行的公鑰密碼主要有兩類:1.基于大整數(shù)因子分解問(wèn)題,最典型的是RSA ;2.基于離散對(duì)數(shù)問(wèn)題,比如EIGamal公鑰機(jī)密體制和橢圓曲線公鑰加密體制。 下面是A使用一個(gè)公鑰密碼體制發(fā)送信息給B的過(guò)程: ① A首先獲得B的公鑰 ② A用B的公鑰加密信息,然后發(fā)送給B ③ B用自己的私鑰解密A發(fā)送的信息 i. RSA(第一個(gè)能同時(shí)用于加密和數(shù)字簽名的算法,基于分解大數(shù)時(shí)的困難) ii. DSA iii. ECC d) Hash算法 也稱單項(xiàng)散列函數(shù)、雜湊函數(shù)、哈希算法、散列算法或信息摘要算法。它通過(guò)把一個(gè)單向數(shù)學(xué)函數(shù)應(yīng)用于數(shù)據(jù),將任意長(zhǎng)度的一塊數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為一個(gè)定長(zhǎng)的、不可逆轉(zhuǎn)的數(shù)據(jù)。這段數(shù)據(jù)通常叫信息摘要(如對(duì)一個(gè)幾兆字節(jié)的文件應(yīng)用散列算法,得到128位的信息摘要)。 信息摘要代表了原始數(shù)據(jù)的特征,當(dāng)原始數(shù)據(jù)改變時(shí),信息摘要也會(huì)變化,即使原屬數(shù)據(jù)變化很小,也可以引起消息摘要很大的變化。 i. MD5:典型應(yīng)用是對(duì)一段字符串產(chǎn)生指紋,以防止被篡改。比如在Unix下,很多軟件在下載的時(shí)候都有一個(gè)文件名相同,擴(kuò)展名為md5的文件。他包含了對(duì)應(yīng)文件的數(shù)字簽名。另外,還廣泛應(yīng)用于加密和解密技術(shù)上。 2004年,王小云教授攻破了MD5算法。不久,密碼學(xué)家Lenstra利用王小云提供的MS5碰撞,偽造了符合X.509標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字證書(shū)。 j. SHA-1 k. HMAC l. GOST 新的方向: 1.密碼專用芯片集成 2.量子密碼技術(shù)
3.信息認(rèn)證技術(shù)(1.驗(yàn)證信息發(fā)送者的真實(shí)性;2.驗(yàn)證信息的完整性)
主要包括以下技術(shù):
a) 數(shù)字簽名(解決否認(rèn)、偽造、篡改以及冒充等)
建立在加密技術(shù)之上,核心是采用加密技術(shù)的加解密算法體制來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)報(bào)文的數(shù)字簽名。一個(gè)數(shù)字簽名算法由兩個(gè)算法組成:即簽名算法和驗(yàn)證算法。簽名算法使用一個(gè)(秘密)簽名算法簽一個(gè)消息,所得的簽名能通過(guò)一個(gè)公開(kāi)的驗(yàn)證算法來(lái)驗(yàn)證。下面是A使用一個(gè)簽名算法對(duì)消息X簽名和B驗(yàn)證簽名(X,Y)的過(guò)程:
l A首先使用他的秘密私鑰對(duì)X進(jìn)行簽名得Y
l A將(X,Y)發(fā)送給B
b) 身份驗(yàn)證技術(shù)
通信和數(shù)據(jù)系統(tǒng)的安全性常常取決于能否正確識(shí)別通信用戶或終端的個(gè)人身份。對(duì)計(jì)算機(jī)的訪問(wèn)和使用,安全地區(qū)的出入境等都是以準(zhǔn)確的身份識(shí)別為基礎(chǔ)的。常用方式有兩種:通行字和持證方式。
l 通行字是是使用最廣泛的一種身份識(shí)別方式,一般由數(shù)字,字幕,特殊數(shù)字和控制字符等組成長(zhǎng)為5~8的字符串。通過(guò)通行字識(shí)別的方法是:識(shí)別者A每次登陸時(shí),都必須輸入他的通行字,然后計(jì)算機(jī)確認(rèn)他的正確性。
l 持證是一種個(gè)人持有物,他的作用類似于鑰匙,用于啟動(dòng)電子設(shè)備。使用較多的是嵌有磁條的塑料卡,當(dāng)然還有更安全的“智能卡”。
c) 消息完整性校驗(yàn)技術(shù)(消息認(rèn)證)
包括驗(yàn)證:
l 消息的源和宿(可以使用數(shù)字簽名或者身份識(shí)別)
l 消息內(nèi)容是否被篡改(加入消息認(rèn)證碼,并加密,然后核對(duì):1.消息認(rèn)證碼(MAC);2.篡改監(jiān)測(cè)碼,MDC)
l 消息的序號(hào)和時(shí)間性(主要是阻止重放攻擊,可采用:消息的流水作業(yè)號(hào)、鏈接認(rèn)證符、隨即數(shù)認(rèn)證法和時(shí)間戳)。
4.密鑰管理
包括密鑰的產(chǎn)生、存儲(chǔ)、裝入、保護(hù)、丟失、銷毀等。其中密鑰的分配和存儲(chǔ)可能是最棘手問(wèn)題。
l 密鑰分配協(xié)議和密鑰協(xié)定
l 密鑰共享技術(shù)
l 密鑰托管技術(shù)
5.PKI(Public Key Infrastructure,公鑰基礎(chǔ)設(shè)施)
完整的PKI必須具備權(quán)威認(rèn)證機(jī)關(guān)(CA)、數(shù)字證書(shū)庫(kù)、密鑰備份以及回復(fù)系統(tǒng)、證書(shū)作廢系統(tǒng)、應(yīng)用接口等基本構(gòu)成部分。
CA是證書(shū)的簽發(fā)機(jī)構(gòu),是PKI的核心。數(shù)字證書(shū)是公開(kāi)密鑰體系的一種密鑰管理媒介。它是一種權(quán)威性的電子文檔,形同網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)環(huán)境中的一種身份證,用于證明某一主體(如人、服務(wù)器等)的身份以及其公開(kāi)密鑰的合法性,又稱為數(shù)字ID。數(shù)字證書(shū)由一對(duì)密鑰給用戶信息等數(shù)據(jù)共同組成,并寫(xiě)入一定的存儲(chǔ)介質(zhì)內(nèi),確保用戶信息不被非法讀取和篡改。
證書(shū)實(shí)際對(duì)于非對(duì)稱加密算法(公鑰加密)來(lái)說(shuō)的,一般證書(shū)包括公鑰、姓名、數(shù)字簽名三個(gè)部分。證書(shū)好比身份證,證書(shū)機(jī)構(gòu)(ca)就好比是公安局,職責(zé)就是負(fù)責(zé)管理用戶的證書(shū)也就是身份證。
比如我的公鑰是FrankKey,姓名是Frank Xu Lei。公安局可以給我登記,但是怎么保證我和別的Frank Xu Lei區(qū)別開(kāi)呢,于是公安局(證書(shū)機(jī)構(gòu))就使用我的名字和密鑰做了個(gè)組合,再使用一種哈希算法,得出一串值,來(lái)標(biāo)識(shí)我的唯一性,這個(gè)值就是我的身份證號(hào)碼,也就是證書(shū)里的數(shù)字簽名。
假設(shè)一個(gè)朋友給我寫(xiě)信,他就可以到公安局(證書(shū)機(jī)構(gòu))來(lái)查找我的身份證(證書(shū))。上面包括我的個(gè)人信息,可以保證這個(gè)公鑰就是我的。然后他把新建進(jìn)行加密,郵寄給我。別人即使拆開(kāi)我的信件,因?yàn)闆](méi)有密鑰進(jìn)行解密,所以無(wú)法閱讀我的信件內(nèi)容。這樣就保證了信息安全。
所以說(shuō)加密不一定要證書(shū),取決于你數(shù)據(jù)安全具體的需求。一般大型的電子商務(wù)網(wǎng)站都有自己特定的證書(shū)。證書(shū)管理的機(jī)構(gòu)比較有名的就是VeriSign(可以說(shuō)是互聯(lián)網(wǎng)上的身份證管理局)。企業(yè)可以申請(qǐng)注冊(cè),它會(huì)給申請(qǐng)者生成特定的簽名。
我們自己的企業(yè)內(nèi)部應(yīng)用如果需要的話,可以在企業(yè)局域網(wǎng)內(nèi)部建立企業(yè)私有的證書(shū)服務(wù)器,來(lái)產(chǎn)生和管理證書(shū)。
數(shù)字簽名:
1.數(shù)據(jù) = 張三 男 18歲
2.張三 私鑰加密的數(shù)據(jù) 發(fā)給 李四
3.李四收到私鑰加密的數(shù)據(jù) 并用公鑰解密
李四現(xiàn)在看到數(shù)據(jù)的內(nèi)容了,他知道對(duì)方是 張三 男 18 歲,就算是中途被人截取到了,并且用公鑰解密了,看到了他的真實(shí)內(nèi)容(其實(shí)數(shù)字簽名只是摘要,看到真實(shí)內(nèi)容也沒(méi)用。內(nèi)容是加密過(guò)的,用對(duì)方的公鑰加密,只能用對(duì)方的私鑰去解密),但是因?yàn)槠渌藳](méi)有張三的私鑰,所以他們也沒(méi)有辦法修改并發(fā)給李四,即使他們把張三改為張大,但是他們無(wú)法重新加密了,李四也不會(huì)收到錯(cuò)誤的信息.
那么現(xiàn)在李四仙子已經(jīng)知道數(shù)據(jù)是張三本人發(fā)來(lái)的,但是他們又不熟悉,要是張三是皮包公司那要怎么辦呢?我怎么相信他呢?所有就有了數(shù)字證書(shū),就像是身份證一樣的.如果張三是良好社會(huì)市民的話,他就會(huì)到市政府去辦身份證,市政府合適情況后會(huì)給張三一個(gè)身份證用來(lái)同意他是好人.上面寫(xiě)著 張三 男 18歲 + $!&$#!@(市政府用政府的私鑰對(duì) 張三 男 18歲 加密后的數(shù)據(jù)) .以后張三就可以出去亂搞了.因?yàn)樗猩矸葑C了,并且身份證上有市政府的蓋章(數(shù)字簽名),其他人沒(méi)法偽造這個(gè)章的,道理同上,不廢話了!李四這個(gè)時(shí)候就可以用政府的公鑰解密$!&$#!@ 如果解出來(lái)的數(shù)據(jù)確實(shí)是 張三 男 18歲(跟身份證上的一樣)就會(huì)放心的同他交易了!
6.入侵檢測(cè)技術(shù)
7.虛擬專用網(wǎng)技術(shù)(VPN,利用一定的信道技術(shù)和配置技術(shù)和對(duì)公共網(wǎng)的通信介質(zhì)進(jìn)行某種邏輯上的分割,從而虛擬出私有的通信網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的技術(shù))
8.防病毒技術(shù)
9.防火墻
10.信息偽裝技術(shù)
也稱信息隱藏,指將需要保密的信息隱藏于一個(gè)非機(jī)密信息的內(nèi)同之中,使得它在外觀形式上僅僅是一個(gè)含有普通內(nèi)容的信息。常用的技術(shù)有:
l 疊像技術(shù)
l 替身技術(shù)
l 數(shù)字水印
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