一、概述
1.网络安全的主要威胁及技术隐患
自然灾害、意外事故
硬件故障、软件漏洞
人为失误
计算机犯罪、黑客攻击
内部泄漏、外部泄密
信息丢失、电子谍报、信息战
网络协议中的缺陷
2.黑客常采用的攻击方法
3.网络安全的基本要求
1)保密性：只有信息的发送方和接收方才能懂得所发送信息的内容，而信息的截获者则看不懂所截获的信息；
2)端点鉴别：能够鉴别信息的发送方和接收方的真实身份；
3)信息的完整性：信息的内容没有被篡改过；
信息的完整性与端点鉴别是不可分割的，也就是说，在谈到“鉴别”时，既要鉴别发送方的身份，又鉴别报文的完整性。
4)运行的安全性：计算机网络运行的安全性，必须对访问网络的权限加以控制，并规定每个用户的访问权限，即访问控制（Access Control）。
4.常用的网络安全措施
数据加密 身份认证 数字签名
防火墙 入侵检测 安全监控
网络扫描 网络防毒
5.内网安全管理系统
二、加密
用户需要信息是保密的、完整的和真实的。
加密是信息安全的主要措施之一。
通过使用加密，可以提供的安全服务：保密性、完整性和不可否认性。
两种基本加密思想
1)置换：按照规则改变内容的排列顺序，即用一个特定的值替换另一个特定值的过程。
需要通信双方事先知道置换的算法；置换比较简单，频繁使用会找到规律。
如：奇数位ASCII码值加1，偶数位ASCII码值加2。
2)移位：打乱字母的排列顺序。
如：以中间位置（M）为线，将两边字母互换。
上述两种方式都是可逆的操作，容易恢复信息；应用于现代密码算法中。
三、两种密码体制
密码设计的基本公理和前提是算法公开；系统的安全性仅依赖于密钥的保密性。
加密方法的安全性取决于密钥的长度，以及攻破密文所需的计算量，并不是简单地取决于加密的体制。
分为：
对称密钥密码体制（又称为传统或私有秘钥密码体制）
非对称密钥密码体制（又称为公有秘钥密码体制）
1.对称密钥密码体制
加密密钥和解密密钥相同；密钥多，需保存，很复杂；密钥的传送很重要。
对称加密的密钥长度从40bits到168bits
包括：
DES/3DES数据加密标准
IDEA国际数据加密算法
RC系列（RC2、RC4、RC5）
CAST
Blowfish / Twofish
AES高级数据加密标准等
（1）DES/3DES（数据加密标准，Data Encryption Standard）
DES是一种块或分组加密的算法。
加密前，先对整个的明文进行分组。每一组为64位长的二进制数据。然后对每一个64位二进制数据进行加密处理，产生一组64位密文数据。最后将各组密文串接起来，即得到整个的密文。使用的密钥占64位（实际密钥长度为56位，外加8位用于奇偶校验）。
秘钥是固定的56bit，不安全；以块模式对64bit的密文块进行操作。
应用DES算法三遍，称为3DES（Triple DES）。
3DES使用加密-解密-加密方法：
用56bit的第一密钥（K1）加密信息；
用56bit的第二密钥（K2）解密信息；
用56bit的第三密钥（K3）加密信息。（K3=K1）
（2）IDEA国际数据加密算法
分组长度为64位，密钥长度为128位
设计原则：来自不同代数群的混合运算
-异或
-模216加
-模216+1乘
软件实现的IDEA比DES快两倍
（3）RC系列
RC2：
Ronald Rivest设计
密钥长度可变
RC2的运算速度比DES快
软件实现的RC2比DES快三倍
RC2是否比DES安全取决于其所使用的密钥长度
RC4：
Rivest设计
密钥长度可变
流模式加密算法，面向bit操作
算法基于随机置换
RC4应用范围广
RC5:
Rivest设计
分组长、密钥长和迭代轮数都可变
面向字结构，便于软件和硬件快速实现
数据相倚旋转技术
（4）Blowfish
Bruce Schneier设计
密钥长度可变
易于软件快速实现，所需存储空间不到5KB
安全性可以通过改变密钥长度进行调整
适用于密钥不经常改变的加密
不适用于需要经常变换密钥的情况
2.公钥密码体制
比私钥加密技术出现晚。
使用不同的加密密钥和解密秘钥。已知公钥，推不出私钥；已知私钥，推不出公钥。
公钥是公开的；私钥是用户自己使用的，网络中监听不到，需要安全保存。
加密速度慢，不适合大量数据加密，可以与对称加密相结合，提高加密速度，利用对称密钥加密，将此密钥再利用非对称秘钥进行加密。
产生原因：
1)对称密钥密码体制的密钥分配问题；
2)对于数字签名的要求，表明信息确实是某个特定的人产生的。
原理如下：
典型的算法：
Diffie-Hellman秘钥交换
RSA
（1）Diffie-Hellman秘钥交换
1976年，Whitfield Diffie和Martin Hellman发明
解决对称加密系统中密钥的发布问题
无需使用代价高昂即可对私钥达成共识
安全性来源于很难计算出很大的离散对数
在现代密钥管理中提供其他算法的密钥管理
非常重要的一个应用之一就是在IPSec当中用于实现密钥的交换
（2）RSA
1977年由Ron Rivest、Adi Shamir和Len Adelman开发
基于数论中的大数分解问题
专利于2000年9月到期
密钥长度在512~2048bit之间
安全性基于数学运算的复杂性
RSA比用软件实现的DES慢100倍
RSA比用硬件实现的DES慢1000倍
RSA主要功能：加密和数字签名
3.两种加密体制的比较
对称密钥，通信双方使用同样的密钥，适用于一对一的双向保密通信，每一方既可加密又可解密。这种保密通信仅限于持有此密钥的双方（如再有第三方就不保密了）。
公钥密钥，可以实现多对一的单向保密通信。可以有很多人用于接收者的公钥，用此公钥加密后发给接收者。接收者用自己的私钥对多个密文一一进行解密。但这对密钥不能用于反方向的保密通信。
传统加密算法适用于加密大量数据；RSA适用于加密少量数据。
公钥密码体制由于算法开销很大，并没有淘汰传统加密算法。