The Security Environment

Threats 威胁

  • 目标和威胁：
    • Data confidentiality
    • Data integrity
    • System availablity
    • 排除外来者：病毒接管系统

Intruder 入侵者

  • 入侵者：在他们没有生意的地方打听的人

  • 常见类别：

    • 非技术用户的随意窥探。
    • 被内部人士窥探。
    • 下定决心要赚钱。
    • 商业或军事间谍活动。

Accidental Data Loss 意外数据丢失

  • 常见的原因

    • 自然灾害：

      • 火灾，洪水，地震，战争

    • 硬件或软件错误：

      • CPU故障，不可读的磁盘或磁带，程序错误。

    • 人类错误：

      • 数据输入不正确，丢失磁盘。

Basic of Cryptography 密码学基础

  • 编码： \(C = E(P,K_E)\)
    • P：明文
    • \(K_E\)：加密密匙
    • C：秘文
    • E：加密算法
  • 解码：\(P = D(C,K_D)\)
    • P：明文
    • \(K_D\)：解密密匙
    • C：秘文
    • D：解密算法
  • Kerckhoffs的原则：加密算法应该是公开的，保密性应该只存在于密钥中。

Secret-Key Cryptography 私钥加密技术

  • 单字母替换：使用键表将每个字符替换为新字符。
  • 密钥加密也称为对称密钥加密，因为在给定加密密钥的情况下很容易找到解密密钥，反之亦然。
  • 如果密钥足够长，则密钥加密是相对安全的。

Public-Key Cryptography 公钥加密技术

  • 所有用户都使用一对加密密钥和解密密钥。加密密钥可以公开，而私有解密密钥可以保密。
    • 加密密匙和解密密匙是不同的
  • 给定一个精心选择的加密密钥，不可能发现相应的解密密钥。
    • 步骤1：发送方使用加密密钥对单据进行编码
    • 步骤2：接收方使用解密密钥对文档进行解码。
  • 缺点：需要大量的计算成本。
Public-Key Encryption (RSA)

RSA：最着名的公钥加密算法

一种方法 单向函数：

一个事实：对计算机来说，将真正大的数字相乘要比将真正大的数字因式分解容易得多。

Digital Signatures 数字签名

  • 步骤1）发送方公开加密密钥并使用解密密钥对哈希值D进行编码

  • 步骤2）接收器使用解码的加密密钥，并将其与计算的哈希值进行比较。如果值一致，则接受。

Authentication 认证

  • 基本规则：
    • 唯一身份验证
    • 在用户访问系统之前完成
  • 三项原则：
    • 用户知道的东西 Something the user knows
    • 用户拥有的东西 Something the user has
    • 用户是什么 Something the user is

  • 存储加密文件
    • 使用salt来阻止加密密码的预计算

  • 要检查用户拥有的某些物理对象，
    • 磁条卡、磁卡、IC卡

  • 测量用户难以伪造的物理特征。

Insider Attacks

Logic Bombs

  • 逻辑炸弹：公司的程序员可能故意在程序中隐藏bug，
    • 例如，一种只要程序员输入每日密码就什么也不做的设备，而当程序员突然被炒鱿鱼而第二天又不输入密码时，它就会关机。

Trap door

插入到程序中的一段附加代码，以便绕过一些正常的检查。

Login Spoofing

一种通过提供类似但虚假的登录窗口窃取用户登录名和密码的方法

Outsider Attacks

Buffer Overflow Attacks

问题

A：Data confidengially

B：Data integrity

C：System availability

D：System availability

C、B、A