1、2018年12月21日,全军通信网络安全研究中心,1,网络信息安全概论,解放军理工大学通信工程学院 主讲：刘军,2018年12月21日,全军通信网络安全研究中心,2,关于本课程,课程名称：网络信息安全与对抗；网络信息安全；数据安全与保密；数据安全与保密技术；网络信息安全概述；网络信息安全原理 授课对象：信息工程专业信息安全方向（本科）、计算机指挥自动化（本科、专科）、各类培训班、硕士、博士研究生 授课内容：信息安全基础理论、网络信息对抗、信息安全工程实践,2018年12月21日,全军通信网络安全研究中心,3,关于本课程,授课方式：课堂讲授为主；讨论（自习）为辅；必要时增加课堂演示； 考试方式：
2、闭卷笔试+论文,2018年12月21日,全军通信网络安全研究中心,4,主要内容及教学安排,网络安全概述 TCP/IP概述 安全问题概述 安全框架与评价标准 安全体系结构与模型 安全等级与标准 安全技术与产品 身份认证 授权与访问控制 PKI/PMI技术,2018年12月21日,全军通信网络安全研究中心,5,主要内容及教学安排,安全技术与产品 IP的安全 电子邮件的安全 Web与电子商务的安全 防火墙技术 VPN技术 安全扫描技术 入侵检测与安全审计 系统增强技术 安全应急响应 安全管理技术,2018年12月21日,全军通信网络安全研究中心,6,第一讲,网络安全概述,2018年12月21日,全军
3、通信网络安全研究中心,7,重要概念,信息：计算机文件系统或数据库系统中存储的各种数据、正文、图形、图像、声音等、软件或各种文档资料，以及存放或管理这些信息的硬件信息。,2018年12月21日,全军通信网络安全研究中心,8,安全：是指“远离危险、威胁的状态或特性”和“为防范间谍活动或蓄意破坏、犯罪、攻击等而采取的措施”。 信息安全：是指防止任何对系统或数据进行未授权访问的措施，或者防止造成信息有意无意泄露、破坏、丢失等问题的发生，让数据处于远离危险、免于威胁的状态或特性，或为防止系统受到任何破坏，而采取的防范措施。,2018年12月21日,全军通信网络安全研究中心,9,一、TCP/IP概述,起源
4、与现状 发展方向（IPV6） 地址容量扩充、简化头部（减少开销）、改进可选项（提高效率、更加灵活）、数据流标签能力、安全性,2018年12月21日,全军通信网络安全研究中心,10,TCP/IP协议体系,OSI参考模型与TCP/IP参考模型 分层、实体、服务 主要协议： 通信层 ARP（Address Resolution Protocol）、RARP（Reverse Address Resolution Protocol）,2018年12月21日,全军通信网络安全研究中心,11,主要协议： 互联网层 IP（Internet Protocol）、ICMP（Internet Control Mes
5、sage Protocol） 传输层 TCP（Transmission Control Protocol）、UDP（User Datagram Protocol）,2018年12月21日,全军通信网络安全研究中心,12,主要协议： 应用层 NFS（Network File System）、SNMP（Simple Network Management Protocol）、TELNET（TELecommunications NETwork）、FTP（File Transfer Protocol）、SMTP（Simple Mail Transfer Protocol）、DNS（Domain Name
6、 Service）、NNTP（Network News Transfer Protocol）、HTTP（Hypertext Transfer Protocol）,2018年12月21日,全军通信网络安全研究中心,13,二、安全问题概述,攻击的分类 攻击的一般过程 产生攻击的原因 网络信息安全的内涵,2018年12月21日,全军通信网络安全研究中心,14,攻击的分类,根据攻击技术分类 根据攻击危害分类 根据攻击方式分类,2018年12月21日,全军通信网络安全研究中心,15,根据攻击技术分类,阻塞类攻击 控制类攻击 探测类攻击 欺骗类攻击 漏洞类攻击 病毒类攻击,2018年12月21日,全军通信
7、网络安全研究中心,16,阻塞类攻击,阻塞类攻击通过强制占有信道资源、网络连接资源、存储空间资源，使服务器崩溃或资源耗尽无法对外继续提供服务。拒绝服务攻击（DoS）是典型的阻塞类攻击，常见的方法有：泪滴攻击、UDP/TCP洪泛攻击、Land攻击、Smurf攻击、电子邮件炸弹等多种方式。,2018年12月21日,全军通信网络安全研究中心,17,控制类攻击,控制型攻击是试图获得对目标机器控制权的攻击，最常见的有三种方法：口令攻击、特洛伊木马攻击和缓冲区溢出攻击。,2018年12月21日,全军通信网络安全研究中心,18,探测类攻击,信息探测型攻击主要是收集目标系统的各种与网络安全有关的信息，为下一步攻
8、击提供帮助。特洛伊木马也可以用于这一类目的。这类攻击主要包括：扫描技术、网络结构探测、系统服务信息收集等。,2018年12月21日,全军通信网络安全研究中心,19,欺骗类攻击,欺骗类攻击包括IP欺骗和假消息攻击，前一种通过冒充合法网络主机骗取敏感信息，后一种攻击主要是通过配置或设置一些假信息来实施欺骗攻击，主要包括：ARP缓存虚构、DNS高速缓存污染、伪造电子邮件等。,2018年12月21日,全军通信网络安全研究中心,20,漏洞类攻击,针对扫描器发现的网络系统的各种漏洞实施的相应攻击，跟随新发现的漏洞，攻击手段不断地翻新，防不胜防。由于这些攻击的新颖性，所以在这类攻击发生时很难发现。,2018
9、年12月21日,全军通信网络安全研究中心,21,病毒类攻击,计算机病毒已由单机病毒发展到网络病毒，由DOS病毒发展到WINDOWS98 /NT /2000系统的病毒，现在已经发现UNIX系列的病毒。电子邮件与蠕虫技术是网上传播病毒的主要方法，最近病毒技术与后门技术相结合是网络攻击手法的新动向。,2018年12月21日,全军通信网络安全研究中心,22,根据攻击危害分类,远程管理员权限 本地管理员权限 普通用户访问权限 权限提升 远程非授权文件存取 读取受限文件 远程拒绝服务 本地拒绝服务 口令恢复 欺骗 服务器信息泄露,2018年12月21日,全军通信网络安全研究中心,23,远程管理员权限,攻击
10、者无须一个账号登录到本地直接获得远程系统的管理员权限，通常通过攻击以root身份执行的有缺陷的系统守护进程来完成。漏洞的绝大部分来源于缓冲区溢出，少部分来自守护进程本身的逻辑缺陷。,2018年12月21日,全军通信网络安全研究中心,24,本地管理员权限,攻击者在已有一个本地账号能够登录到系统的情况下，通过攻击本地某些有缺陷的程序，竞争条件等手段，在本地得到系统的管理员权限。这种不属于网络攻击。,2018年12月21日,全军通信网络安全研究中心,25,普通用户访问权限,攻击者利用服务器的漏洞，取得系统的普通用户存取权限，对UNIX类系统通常是shell访问权限，对Windows系统通常是cmd.
11、exe的访问权限，能够以一般用户的身份执行程序，存取文件。攻击者通常攻击以非root身份运行的守护进程，有缺陷的CGI程序等手段获得这种访问权限。,2018年12月21日,全军通信网络安全研究中心,26,权限提升,攻击者在本地通过攻击某些有缺陷的sgid程序，把自己的权限提升到某个非root用户的水平。获得管理员权限可以看做是一种特殊的权限提升，只是因为威胁的大小不同而把它独立出来。,2018年12月21日,全军通信网络安全研究中心,27,远程非授权文件存取,利用这类漏洞，攻击可以不经授权地从远程存取系统的某些文件。这类漏洞主要是由一些有缺陷的cgi程序引起的，它们对用户输入没有做适当的合法性
12、检查，使攻击者通过构造特别的输入获得对文件存取。,2018年12月21日,全军通信网络安全研究中心,28,读取受限文件,攻击者通过利用某些漏洞，读取系统中他应该没有权限的文件，这些文件通常是安全相关的。这些漏洞的存在可能是文件设置权限不正确，或者是特权进程对文件的不正确处理和意外dump core使受限文件的一部份dump到了core文件中。,2018年12月21日,全军通信网络安全研究中心,29,远程拒绝服务,攻击者利用这类漏洞，无须登录即可对系统发起拒绝服务攻击，使系统或相关的应用程序崩溃或失去响应能力。这类漏洞通常是系统本身或其守护进程有缺陷或设置不正确造成的。,2018年12月21日,
13、全军通信网络安全研究中心,30,本地拒绝服务,在攻击者登录到系统后，利用这类漏洞，可以使系统本身或应用程序崩溃。这种漏洞主要因为是程序对意外情况的处理失误，如写临时文件之前不检查文件是否存在，盲目跟随链接等。,2018年12月21日,全军通信网络安全研究中心,31,口令恢复,因为采用了很弱的口令加密方式，使攻击者可以很容易的分析出口令的加密方法，从而使攻击者通过某种方法得到密码后还原出明文来。,2018年12月21日,全军通信网络安全研究中心,32,欺骗,利用这类漏洞，攻击者可以对目标系统实施某种形式的欺骗。这通常是由于系统的实现上存在某些缺陷。,2018年12月21日,全军通信网络安全研究中
14、心,33,服务器信息泄露,利用这类漏洞，攻击者可以收集到对于进一步攻击系统有用的信息。这类漏洞的产生主要是因为系统程序有缺陷，一般是对错误的不正确处理。,2018年12月21日,全军通信网络安全研究中心,34,根据攻击方式分类,物理接触 主机模式 客户机模式 中间人方式,2018年12月21日,全军通信网络安全研究中心,35,攻击的一般过程,先前知识 一般信息查询 网络信息探测 缓冲区溢出攻击 病毒攻击 拒绝服务攻击,2018年12月21日,全军通信网络安全研究中心,36,攻击的一般过程,口令攻击 安装后门 信息窃取 信息篡改 其他攻击手段 消除痕迹,2018年12月21日,全军通信网络安全研
15、究中心,37,2018年12月21日,全军通信网络安全研究中心,38,产生攻击的原因,物理安全问题 方案设计的缺陷 系统的安全漏洞 TCP/IP协议的安全问题 人的因素,2018年12月21日,全军通信网络安全研究中心,39,物理安全问题,设备老化 拆卸偷窃 物理破坏 电磁辐射 环境（温度、湿度、清洁度等）造成损坏,2018年12月21日,全军通信网络安全研究中心,40,方案设计与建设实施的缺陷,安全方案的缺陷 建设实施过程中的缺陷 维护改造中的缺陷,2018年12月21日,全军通信网络安全研究中心,41,系统的安全漏洞,安全漏洞的概念 在系统硬件、软件、协议的具体实现或系统安全策略上存在某种
16、形式的安全方面脆弱性 漏洞产生的原因 与软件、硬件供应商相关的安全漏洞 与管理者有关的安全漏洞 与用户活动有关的安全漏洞,2018年12月21日,全军通信网络安全研究中心,42,漏洞的分类,按安全层次分类 操作系统类漏洞 网络系统类漏洞 应用系统类漏洞 按危害程度分类 A类漏洞 B类漏洞 C类漏洞,2018年12月21日,全军通信网络安全研究中心,43,TCP/IP协议的安全问题,安全问题产生的原因 典型安全问题,2018年12月21日,全军通信网络安全研究中心,44,人的因素,恶意攻击 无意失误 管理问题,2018年12月21日,全军通信网络安全研究中心,45,网络信息安全的内涵,保密性：对
17、信息资源开放范围的控制，不让不应涉密的人知道秘密。 保密性措施：信息加密、解密；信息划分密级，对用户分配不同权限，对不同密级的对象进行访问控制；防止硬件辐射泄露、网络截获、窃听等。,2018年12月21日,全军通信网络安全研究中心,46,完整性：使信息保持完整、真实或未受损状态，任何中断、窃取、篡改和伪造信息应用特性或状态的行为都是破坏信息的完整性。 严格控制对系统中数据的写访问。只允许许可的当事人进行更改。,2018年12月21日,全军通信网络安全研究中心,47,可用性：意味着资源只能由合法的当事人使用，保证合法用户对信息的合法利用。 可用性措施：在坚持严格的访问控制机制的条件下，为用户提供
18、方便和快速的访问接口。提供安全性的访问工具。,2018年12月21日,全军通信网络安全研究中心,48,不可否认性：信息的发送者无法否认已发出的信息，信息的接收者无法否认已经接收的信息。 不可否认性措施：数字签名，可信第三方认证技术。,2018年12月21日,全军通信网络安全研究中心,49,网络信息安全的层次,应用系统,数据库,操作系统,硬件层次,实用程序,FTP、Email,TCP/IP,2018年12月21日,全军通信网络安全研究中心,50,信息安全概念与技术的发展,信息安全的概念与技术是不断发展提高的。早期在计算机网络广泛使用之前主要是开发各种信息保密技术；在Internet在全世界范围商
19、业化应用之后，信息安全进入网络信息安全阶段；近几年又发展出了“信息保障（IAInformation Assurance）”的新概念。,2018年12月21日,全军通信网络安全研究中心,51,单机系统的信息保密阶段,几千年前，人们使用加密的办法传递信息。在1988年莫里斯“蠕虫”事件发生以前，信息保密技术的研究成果主要有两类：一类是发展各种密码算法及其应用，另一类是计算机信息系统保密性模型和安全评价准则。,2018年12月21日,全军通信网络安全研究中心,52,网络信息安全阶段,1988年11月3日莫里斯“蠕虫”造成Internet几千台计算机瘫痪的严重网络攻击事件，引起了人们对网络信息安全的关
20、注与研究，并与第二年成立了计算机紧急事件处理小组（CERT）负责解决Internet的安全问题，从而开创了网络信息安全的新阶段。在该阶段中，除了采用和研究各种加密技术外，还开发了许多针对网络环境的信息安全与防护技术，这些防护技术是以被动防御为特征的。,2018年12月21日,全军通信网络安全研究中心,53,安全漏洞扫描器。用于检测网络信息系统存在的各种漏洞，并提供相应的解决方案。 安全路由器。在普通路由器的基础上增加更强的安全性过滤规则，增加认证与与防瘫痪性攻击的各种措施。安全路由器完成在网络层与传输层的报文过滤功能。 防火墙。在内部网与外部网的入口处安装的堡垒主机，在应用层利用代理功能实现对
21、信息流的过滤功能。,2018年12月21日,全军通信网络安全研究中心,54,入侵检测系统（IDS）。根据已知的各种入侵行为的模式判断网络是否遭到入侵的系统，IDS一般也同时具备告警、审计与简单的防御功能。 各种防网络攻击技术。其中包括网络防病毒、防木马、防口令破解、防非授权访问等技术。 网络监控与审计系统。监控内部网络中的各种访问信息流，并对指定条件的事件做审计记录。,2018年12月21日,全军通信网络安全研究中心,55,信息保障阶段,通过确保信息和信息系统的可用性、完整性、可验证性、保密性和不可抵赖性来保护信息系统的信息作战行动，包括综合利用保护、探测和反应能力以恢复系统的功能。,2018
22、年12月21日,全军通信网络安全研究中心,56,信息保障框架基本概念,信息保障（IA）在1996年12月9日以国防部的名义发表。 1998年1月30日美国防部批准发布了国防部信息保障纲要（DIAP），认为信息保障工作是持续不间断的，它贯穿与平时、危机、冲突及战争期间的全时域。信息保障不仅能支持战争时期的国防信息攻防，而且能够满足和平时期国家信息的安全需求。,2018年12月21日,全军通信网络安全研究中心,57,1998年5月美国公布了由国家安全局NSA起草的1.0版本信息保障技术框架IATF 。 1999年8月31日IATF论坛发布了IATF2.0版本 。 2000年9月22日又推出了IAT
23、F3.0版本。,2018年12月21日,全军通信网络安全研究中心,58,2018年12月21日,全军通信网络安全研究中心,59,信息保障框架纵深防御 （Defense-in-Depth）,首先根据用户计算信息安全性等级的高低，将用户计算环境划分为绝密飞地、机密飞地、秘密飞地、无密飞地和公共飞地非敏感区等区域，然后分别为这些飞地提供相应安全等级的网络信道。对于飞地的边界要增设防卫，如防火墙、路由器过滤等。对于远程用户需要采取远程接入防护措施，如通信服务的安全性和加密等。在整个基础设施中要采用密钥管理/公钥管理（KMI/PKI），要坚持检测，以便及时发现入侵，并能及时进行应急响应与处理，确保信息基
24、础设施的随时安全。,2018年12月21日,全军通信网络安全研究中心,60,2018年12月21日,全军通信网络安全研究中心,61,信息系统安全工程过程（ISSE）,描述信息保护的需求； 形成信息安全方面的要求； 根据这些要求构建功能性的信息安全体系结构； 把信息保护功能分配给物理体系结构及逻辑体系结构； 在系统设计中实现信息保护体系结构；,2018年12月21日,全军通信网络安全研究中心,62,实现适度安全，在费用、进度及运作合适度与有效度的总体范围内平衡信息保护风险管理及ISSE的其他方面的考虑； 参与和其他信息保护及系统工程条令有关平衡、折中的研究，以及使命、威胁、政策对信息保护要求的影响。,
