【系統分析師之路】第十八章 系統安全分析與設計記憶敲出
1. 信息安全的四個屬性
- 四個屬性分別是：保密性，可用性，不可抵賴性和完整性。
- 保密性：用戶A發送給用戶B的數據，其他用戶是不允許被看到的，這個時候就需要對數據進行加密，使用加密技術來保證其內容是保密的。切斷物理網絡來阻止信息泄露，也屬於保密性的範疇。
- 完整性：比如用戶A的數據由1，2，3，4四個部分組成，如果作爲信息的安全考慮，我們有責任和義務在該信息經過傳輸以後，數據還是1，2，3，4四個部分組成，如果有多或者少了，那麼數據就是不完整的了。
- 不可抵賴性：用戶A明明發了數據給了用戶B，但是A卻否認發了數據給B，這個時候就會發生相互推諉扯皮的情況。需要對信息進行不可抵賴的確認。數字簽名就可以保證發送者的身份，從而保證傳輸的信息是不可抵賴的。
- 可用性：可用性應該和訪問控制相互聯繫起來，不同的用戶對於信息系統的訪問有不同的權限，權限低的用戶對於信息系統的可用性低，權限越高那麼他對於信息系統的權限越高。不合法的用戶當然就沒有權限訪問相應的資源。
2. 對稱加密和非對稱加密，摘要加密算法
- 爲了保證保密性的安全屬性，我們在傳輸數據時就要對數據進行加密，而加密常用的兩種方式：對稱加密和非對稱加密。此外還有摘要算法。
- 對稱加密就是加密的密鑰和解密的密鑰使用的是同一個密鑰，由於密鑰一樣，所以算法複雜度和安全性沒有非對稱高，當然了加密的速度也就比較快了。常見的對稱加密算法有DES，3DES，IDEA。如果是加密大量的數據，優先使用對稱加密技術。
- 非堆成加密就是加密的密鑰和解密的密鑰不是使用同一個密鑰，所以它的算法複雜度和安全性就高了，當然有利有弊加密速度比如對稱加密來得快。RSA就是非對稱加密的一種示例。非對稱加密因爲速度慢，往往用來加密對稱密鑰。這就是數字信封的技術。
- 摘要加密算法不同於密鑰加密算法，摘要加密算法生成的摘要是不可逆的，也就是說摘要不能反推出原文。常用的加密算法有MD5和SHA兩種。
- DES算法使用了56位的密鑰，3DES算法可以簡單理解爲加強版的DES，3DES（即Triple DES）是DES向AES過渡的加密算法，它使用2條56位的密鑰對數據進行三次加密。
- RSA是用來非對稱的，它的密鑰長度在512位，據說它的計算量是相當龐大的。
- AES屬於對稱加密方法，高級加密標準（Advanced Encryption Standard，AES），它的出現就是用來替代加密算法的前身：DES算法和3DES算法。
- 哈夫曼密鑰交換算法，橢圓算法，揹包算法，D-H算法，羅賓算法都屬於非對稱加密算法，這些可以適當瞭解一下。
3. 信息摘要的概念
- 我們的論文中有摘要，在信息系統安全設計領域中，也有信息摘要的概念。信息摘要是由專門的信息摘要算法生成而且是不可逆的。有了信息的摘要以後，我們就可以通過確認信息摘要來判斷信息的完整性了。
- 常見的摘要加密算法有MD5，SHA，這些都是用到了Hash的算法。MD5，SHA算法的散列值分別爲128和160位。信息摘要一般情況下和數字簽名技術一起使用的。
4. 數字簽名的概念
- 一般的甲乙雙方安全數據傳輸時，我們先採用乙提供的公鑰進行加密，加密的密文傳輸給乙，乙再用自己的私鑰進行解密，因爲乙的私鑰只有乙自己才知道，於是就保證了數據的安全。
- 在數字簽名中，我們也用到了非對稱的加密，但是和上面的加解密不同，既然是簽名，當然就是要證明自己的身份。
- 所以在加密的時候，就使用甲自己的私鑰加密一個摘要，然後把加密的摘要發給對方乙，乙方如果可以使用甲的公鑰解開並得到甲的一個摘要的話，那就可以證明信息是來自甲了。這就是數字簽名的基本原理。
那麼你可能會問，乙是怎麼得到甲的公鑰的呢，如果在傳輸公鑰的過程中，被人篡改了這個甲的公鑰的時候，該怎麼辦辦？這個時候就需要一個權威的機構，這個機構的名字叫做CA，由CA機構將數字證書發放給別人。數字證書中就包含了甲方的公鑰，而且又是權威的機構發放的，所以這樣就可以證明消息是甲方發過來的了。 - 數字簽名的作用有兩個：第一可以防止抵賴，其次可以識別發送者的身份。Hash算法，MD5，SHA可以用在數字簽名技術中。
5. 數字證書的概念
- 數字證書相當於網絡的身份證，一般由CA中心來負責簽發數字證書。數字證書中有發信人的公鑰信息，使用這個公鑰信息就可以判斷是否是指定的發信人發來的消息。數字證書一般按照X.509標準制作而成。數字證書包括了序列號，主體公鑰信息，發佈者數字簽名，證書有效期等。
6. 數字信封的概念
- 數字信封顧名思義就是給傳輸的信息外面再套一個信封，目的是隻讓特定的用戶能夠打開並查看消息。
數字信封其實用的也是加密解密技術來實現的。需要從甲傳輸給乙的正文用公鑰加密，然後將這個公鑰信息再用乙的公鑰加密， - 等乙收到被加密的密文和加密中的密鑰後，就用自己的私鑰解密出公鑰，再使用這個公鑰解密正文成原文。
因爲在數字信封的製作過程中，對公鑰採用了非對稱加密，這樣甲想給誰發就用誰的公鑰加密就好了。數字信封其實還是很好想象的到的。
7. 安全審計的概念
- 安全審計就是記錄信息系統中主體對客體的使用情況，確認系統中安全規則是否都按照計劃進行了實施，發現信息系統中得漏洞和性能等方面的不足，分析安全事故發生的原因。
- 我們可以把安全審計形象得比喻爲黑匣子，守護神。安全審計採用了數據倉庫，數據挖掘的技術，對歷史數據進行分析處理和跟蹤，實現在不同網絡中終端對終端的監控和管理。
8. 安全審計的作用
- 概括起來安全審計的作用包括：威懾作用，事中統計，事後分析，找出潛在威脅，提供入侵證據。
- 起到類似門神的作用，對於非法的入侵檢測，起到威懾的作用。
- 記錄信息系統運行的日誌，通過日誌來分析出潛在的威脅。
- 事後對於攻擊行爲進行有效的追責並提供證據
- 通過對日誌的數據挖掘，發現系統中存在的漏洞，發現系統需要性能改善的地方
- 提供系統日常運行的日誌，並對日誌進行統計和分析。
9. 入侵檢測與防火牆系統的區別
- 入侵檢測不光可以用來檢查來自外部的入侵行爲，同時也對內部用戶的非授權活動進行檢測。而防火牆只是用來防禦來自外部的網絡威脅與攻擊。
- 所以入侵檢測系統更像是監控器，不光檢測門內的，也檢測門外的行爲，而防火牆更像是保安門的作用。
10. 入侵檢測的概念以及它與安全審計之間的關係
- 對計算機和網絡資源上的惡意使用行爲進行識別和響應的處理過程，它不僅檢測來自外部的入侵行爲，同時也檢測內部用戶未授權活動。入侵檢測和安全審計是一對因果關係。任何一方都不能脫離另一方單獨工作。作爲完整的安全審計，需要入侵檢測系統基於網絡，主機和應用系統的審覈分析資料。
- 入侵檢測獲取記錄結果，它是手段；安全審計分析審覈資料的來源，它是目的。
11. 入侵檢測的構成，分類
- 入侵檢測由以下四個模塊組成：事件發生器，事件分析器，事件數據庫，事件響應器
- 入侵檢測有兩種基本的技術：特徵檢測和異常檢測。
- 特徵檢測就像是殺毒軟件一樣，記錄病毒的一些特徵值，然後通過匹配特徵值來檢測入侵是否是合法的；
異常檢測和特徵檢測不同，特徵檢測的前提是需要不斷的去更新特徵庫，如果某種病毒不在特徵庫中，那麼就會被非法入侵；而異常檢測就不依賴於特徵庫，比如安裝一個綠色軟件，但在安裝過程中去修改註冊表時，會彈出一個確認框，問你是否合法。異常檢測也是特徵檢測的一個很好的補充。 - 入侵檢測產品分類有兩種：一種是基於主機的，另一種是基於網絡的，如果需要保護的只是單臺主機的話，使用前者就可以了。
- 入侵檢測的發展方向有：分佈式入侵檢測，也就是將分佈式系統的概念應用到安全領域。還有智能化入侵檢測。
- 蜜罐技術是入侵檢測技術的一個重要的發展方向。是一種主動防禦技術，它包含一個漏洞的誘騙系統，使攻擊者往往在蜜罐上浪費時間，延緩了對真正目標的攻擊。它最大的特點就是實現了誘騙。
12. 計算機信息安全保護等級的概念區分
- 計算機信息安全保護等級一共分五級：用系安結訪。目前常用的安全等級是第三級和第四級。
- 第一級是用戶自主保護級,適用於普通內聯網用戶
- 第二級是系統審計保護級，適用於需要保密的非重要單位，普通的企業
- 第三級是安全標記保護級，適用於地方各級國家機關、金融機構等
- 第四級是結構化保護級，中央級國家機關，科研重點單位，國防建設部門
- 第五級是訪問驗證保護級，適用於國防安全等需要高度機密化地方
13. PKI公鑰體系
- PKI公鑰體系是基於非對稱加密而存在的。以下就是https的原理，它有效地解決了釣魚網站的問題
- 由CA中心向工商銀行頒發數字證書
- 客戶端下載該證書到本地
- 取出工商銀行證書中的公鑰信息
- 使用工商銀行的公鑰對隨機數據進行加密
- 把加密後的信息發送給工商銀行的服務器
- 工商銀行服務器收到客戶端的信息後，使用自己的私鑰解密信息，得到隨機數據。這個隨機數據就是拿來做隨機密鑰的。
- 客戶端使用這個隨機密鑰進行對稱加密，然後把加密後的數據發給工商銀行
14. 常用的訪問控制權限
- MAC：強制訪問控制，常常用在軍事和安全部門。定義不同的等級，規定不同的等級可以訪問的目標。規定每個用戶的等級。
- DAC：自主訪問控制，如果用戶A有管理員權限，那麼用戶A就可以給其他用戶低於自己的不同的權限。
- ACL：基於列表的訪問控制，指定每個資源可以訪問用戶的列表，不同的資源不同的訪問用戶列表。
- RBAC：基於角色的訪問控制，定義不同的角色，比如管理員，一般用戶，VIP用戶，遊客等角色，根據角色規定不同的權限，接下來只要把角色分配給用戶就可以了
- 基於任務的訪問控制：如果用戶A做某個任務，那麼他就有權限，如果用戶A不做該任務，就不分配給他相應的權限。
15. 信息安全空間
- 我們使用一個三維圖來表示信息安全空間。XYZ三軸構成了信息系統的安全空間。
- X表示安全機制，Y表示OSI七層模型，Z表示安全服務
16. 防火牆技術總結
- 防火牆是一種靜態安全技術，防火牆可以分爲網絡級防火牆(過濾級防火牆)和應用級防火牆(網關防火牆)，網絡級防火牆也叫做過濾級防火牆，它工作在網絡層和傳輸層，它採用了動態的報文過濾，看TCPIP報文中的報文頭部信息，根據報文的頭部信息判斷消息是否有問題，根據此原理網絡層的防火牆工作效率是很高的，但安全性不會太高；
- 應用級防火牆也叫做網關防火牆，它工作在應用層，因爲在應用層進行確認信息，所以需要打開信息，然後詳細的確認，自然它的安全性就要比網絡層確認來的高，但是每次都需要在應用層打開信息確認，花時間效率低下那是肯定的了。
- 應用層防火牆分三類：雙穴主機，屏蔽子網，屏蔽主機。
- 雙穴主機使用兩塊網卡隔離內部和外部的網絡；屏蔽子網是在外網和內網之間做了屏蔽子網的措施，安全性最高；屏蔽主機使用了堡壘主機。堡壘主機一般防禦性最高的主機，把整個網絡中的攻擊都集中到堡壘主機處理。
- DMZ（Demilitarized Zone）是非軍事區，與軍事區和信任區相對應，作用是把WEB，e-mail，等允許外部訪問的服務器單獨接在該區端口，使整個需要保護的內部網絡接在信任區端口後，不允許任何訪問，實現內外網分離，達到用戶需求。
17. 網絡安全Dos與DDos
- DoS：是Denial of Service的簡稱，即拒絕服務。使用合法的手段做不合法的事情，不斷重複做合法的事情，消耗掉或佔用掉對象主機的資源就是DoS。
- DDoS：分佈式拒絕服務(Distributed Denial of Service)，DDos是在DoS的基礎上，抓很多肉機來進行攻擊，從而成倍提高拒絕服務攻擊的威力。它強調使用多臺終端對聯合起來攻擊。
18. 常用的網絡威脅與攻擊
- 攻擊可以分爲被動攻擊和主動攻擊。被動攻擊比較好理解，就是非法的收集情報爲發現漏洞，爲攻擊做準備。
- 被動攻擊破壞信息保密性，非法登陸，竊聽，業務流分析都屬於被動網絡威脅與攻擊。
- ARP重放攻擊：把合法的通信數據，出於非法的目的重新發送。在生化4中，里昂就是使用了村長的眼球，逃出了村莊；村長眼球是合法的，但是卻被非法使用了。
- DoS拒絕攻擊：合法的訪問被無條件的拒絕。
- 業務流分析：強調長期監聽，感覺和安全審計如出一轍。但安全審計一個是爲了保護系統，業務流分析是爲了攻擊
- 旁路控制：攻擊者利用了系統的安全缺陷和漏洞，獲得非授權的權力。
19. 安全防範體系的層次劃分
- 物理環境的安全性：通信線路，物理設備，機房安全
- 操作系統的安全性：操作系統的安全配置，病毒對操作系統影響
- 網絡的安全性：網絡層身份驗證，網絡的訪問控制，數據傳輸的保密，路由系統的安全
- 應用的安全性：提供服務所採用的系統軟件
- 管理的安全性：安全管理制度，組織規則