《计算机系统与结构》---计算机安全

信息安全五大基本要素

• 保密性
• 完整性
• 可用性
• 可控性
• 可审查性

安全威胁分类

• 重放攻击 ARP
• 拒绝服务 DOS
• 业务流分析
• 信息泄露
• 破坏信息的完整性
• 非授权访问
• 假冒
• 旁路控制
• 授权侵犯
• 特洛伊木马
• 陷阱门
• 抵赖

对称和不对称的加密技术（保密性）

• 对称
  • 对数据的加密和解密的密钥（密码）是相同的
  • 不公开密钥加密算法
  • 加密强度不高
  • 密钥分发困难
  • 常见算法
    • DES，56位密钥
    • 3DES
      • 2个56位密钥
      • 三重加密
    • AES
    • RC-5
    • IDEA
• 非对称
  • 对数据的加密和解密的密码是不同的
  • 公开密钥加密算法
  • 加密速度慢，不适合加密大数据
  • 一般用来加密对称算法的密钥
  • 原理
  • 常见算法
    • RSA，计算量大，难破解
    • Elgamal
    • ECC
    • 背包算法
    • Rabin
    • D-H

信息摘要（完整性）

• 信息摘要由哈希函数生成
• 原理
• 问题
  • 如果数据和信息摘要都被篡改了，那么接收方无法判断数据对错
  • 因此
    • 数字签名技术
• 常用算法
  • MD5，128位
  • SHA，160位，密钥长度较长，安全性高于MD5

数字签名

• 防止抵赖
• 毫无保密性可言
• 发送方的私钥
• 与信息摘要技术合用

数据证书和PKI

• 数字信封
  • 信
    • 对称加密的密钥
  • 数字信封就是对此密钥进行非对称加密
    • 发送方将数据用对称密钥加密传输
    • 对称密钥用接收方公钥加密发给对方
    • 接收方用自己的私钥解密信封，取处对称密钥解得原文
• 数字证书
  • 将持有者的公钥和持有者的信息绑定起来的机制
  • 数字证书需要申请
    • 向CA中心申请
  • 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。
    • 承认两种不同的证书格式：PGP证书和X.509证书
    • PGP证书包括
      • PGP版本号
      • 证书持有者的公钥
      • 证书持有者的信息
      • 证书持有者的数字签名
      • 证书的有效期
      • 密钥首选的对称加密算法