网络管理与网络安全.ppt

网络安全
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中山大学计算机科学系
网络安全
信息安全技术概述
网络安全问题与安全策略
加密技术
认证技术
安全技术应用
入侵检测技术与防火墙
计算机病毒问题与防护
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1 信息安全技术概述
编密钥密码或传统密码；如果收发双方使用不同的密钥，这种密码就称为非对称密码、双钥密码或公钥密码。
处理明文的方法
加密算法可以分为分组密码和流密码。分组密码每次处理一个输入分组，相应地输出一个输出分组；而流密码则是连续地处理输入元素，每次输出一个元素。
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密码分析学
密码分析学
依赖于算法的性质和明文的一般特征或某些明密文对
穷举攻击
需要对一条密文尝试所有可能的密钥，直到把它转化为可读的有意义的明文。
基于密码分析者知道的信息类型，密码攻击的类型主要有：惟密文攻击、已知明文攻击、选择明文攻击、选择密文攻击、和选择文本攻击。
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加密算法的安全性
若一个加密算法能满足以下两个条件之一就认为该算法是在计算上是安全的：
一是破译的代价超出加密信息本身的价值
二是破译的时间超出了信息的有效期
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代换与置换技术
代换法是将明文字母替换成其他字符、数字或符号的方法。典型的算法包括Caesar密码、单表代换密码、playfair密码、Hill密码、多表代换密码以及一次一密等。
置换密码的加密方法是通过置换而形成新的排列。如栅栏技术，按照对角线的顺序写入明文，而按行的顺序读出作为密文。
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对称加密技术
对称加密的模型
对称加密模型由5个组成部分：明文、加密算法、密钥、密文和解密算法。
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数据加密标准
数据加密标准DES
DES——数据加密标准
DES是一种分组密码
在加密前，先对整个明文进行分组。每一个组长为64位。然后对每个64位二进制数据进行加密处理，产生一组64位密文数据
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。
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DES加密的过程为：
64位的明文经过初始置换而被重新排列。
进行16轮的相同函数的作用，每轮的作用中都有置换和代换，最后一轮迭代的输出有64位，将其左半部分和右半部分互换产生预输出，
预输出再被与初始置换互逆的逆初始置换作用产生64位的密文。
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其他常用的对称加密算法
目前经常使用的对称加密算法还有：三重DES、高级加密标准（AES）、Blowfish算法和RC5算法。
三重DES：使用多个密钥对DES进行三次加密，克服了DES不能抵御穷举攻击的弱点，但该算法用软件实现起来速度比较慢。
高级加密标准（AES）：2001年NIST将Rijndael作为AES算法，它的密钥长度为128、192或256位，分组长度为128位。AES性能不低于3DES，同时具有良好的执行性能。
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Blowfish算法
该算法由Bruce Schneier设计的，是一个可变密钥长度的分组密码算法，分组长度为64位。算法由密钥扩展和数据加密两部分组成，密钥扩展把长度可达448位的密钥转变成总共4168字节的几个子密钥；数据加密由一个简单函数迭代16轮，每一轮由密钥相关的置换、密钥相关和数据相关的代换组成。
RC5
RC5的分组长度和密钥长度都是可变的
可以在速度和安全性之间进行折中
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公钥加密
公钥密码体制
公钥算法依赖于一个加密密钥和一个与之相关的解密密钥。
公钥加密体制有6个组成部分：明文、加密算法、公钥、私钥、密文和解密算法。
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公钥加密(续)
公钥加密的步骤如下：
每个用户都生成一对加密和解密时使用的密钥。
每个用户都把他的公钥放在一个公共地方，私钥自己妥善保管。
发送用户要向接收用户发送机密消息，就用接收用户的公钥加密消息。
当接收用户收到消息时，可以用自己的私钥进行解密。
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公钥密码体制的应用
公钥密码体制的应用可分为以下3种：
加密/解密。
数字签名。发送方利用其私钥对消息“签名”。
密钥交换
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RSA算法
RSA算法是1978年由Rivest、Shamir和Adleman三个人提出的，被认为是迄今为止理论上最为成熟完善的一种公钥密码体制。
该体制的构造基于Euler定理，它利用了如下的基本事实：寻找大素数是相对容易的，而分解两个大素数的积在计算上是不可行的。
RSA算法的安全性建立在难以对大数提取因子的基础上。与DES相比，缺点是加密、解密的速度太慢。
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RSA是一种分组密码，其明文和密文均是0至n-1之间的整数（n的大小为1024位二进制数或309位十进制数）。明文以分组为单位进行加密，每个分组的二进制值均小于n。
密钥的选取过