密码学与信息安全技术 第3章 信息认证与身份识别
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第3章(2)公钥基础设施公钥基础设施问题引入公钥基础设施公钥基础设施公钥基础设施公钥基础设施1. 基本概念是生成、管理、存储、分发和吊销基于公钥密码学的公钥证书所需要的硬件、软件、人员、策略和规程的总和。
v公钥基础设施公钥基础设施PKI 的最终目的——网络空间中的信任体系PKI J.M. Johnson女30岁中央情报局有效期:2010年12月31日王菲处长出入证公钥基础设施公钥基础设施2.PKI 的标准化活动公钥基础设施公钥基础设施PKIX 标准的收录情况公钥基础设施公钥基础设施3.PKI 中的名词解释证书及证书撤销列表数据库v v公钥基础设施公钥基础设施1. X.509数字证书公钥基础设施公钥基础设施X.509证书结构公钥基础设施公钥基础设施2.证书机构CA公钥基础设施公钥基础设施(2)CA 整体框架公钥基础设施公钥基础设施3.证书撤销列表公钥基础设施公钥基础设施公钥基础设施公钥基础设施证书撤销列表的结构公钥基础设施公钥基础设施公钥基础设施公钥基础设施发布CRL 的机制公钥基础设施公钥基础设施4.证书生命周期公钥基础设施公钥基础设施公钥基础设施公钥基础设施初始化阶段:终端实体注册公钥基础设施公钥基础设施取消阶段:证书撤销证书生命周期公钥基础设施公钥基础设施S0S0:用户准备证书注册信息S1:用户提交的申请在请队列中公钥基础设施公钥基础设施公钥基础设施公钥基础设施1.基于证书的认证过程公钥基础设施公钥基础设施单向认证可以实现公钥基础设施公钥基础设施2.信任模型公钥基础设施公钥基础设施信任涉及内容公钥基础设施公钥基础设施公钥基础设施公钥基础设施常见的信任模型主体=颁发者=公钥基础设施公钥基础设施(4)以用户为中心的信任模型公钥基础设施公钥基础设施示例。
第1章计算机信息安全概述习题参考答案1. 对计算机信息安全造成威胁的主要因素有哪些?答:影响计算机信息安全的因素有很多,主要有自然威胁和人为威胁两种。
自然威胁包括:自然灾害、恶劣的场地环境、物理损坏、设备故障、电磁辐射和电磁干扰等。
人为威胁包括:无意威胁、有意威胁。
自然威胁的共同特点是突发性、自然性、非针对性。
这类不安全因素不仅对计算机信息安全造成威胁,而且严重威胁着整个计算机系统的安全,因为物理上的破坏很容易毁灭整个计算机信息管理系统以及网络系统。
人为恶意攻击有明显的企图,其危害性相当大,给信息安全、系统安全带来了巨大的威胁。
人为恶意攻击能得逞的原因是计算机系统本身有安全缺陷,如通信链路的缺陷、电磁辐射的缺陷、引进技术的缺陷、软件漏洞、网络服务的漏洞等。
2. 计算机信息安全的特性有哪些?答:信息安全的特性有:⑴完整性完整性是指信息在存储或传输的过程中保持未经授权不能改变的特性,即对抗主动攻击,保证数据的一致性,防止数据被非法用户修改和破坏。
⑵可用性可用性是指信息可被授权者访问并按需求使用的特性,即保证合法用户对信息和资源的使用不会被不合理地拒绝。
对可用性的攻击就是阻断信息的合理使用。
⑶保密性保密性是指信息不被泄露给未经授权者的特性,即对抗被动攻击,以保证机密信息不会泄露给非法用户或供其使用。
⑷可控性可控性是指对信息的传播及内容具有控制能力的特性。
授权机构可以随时控制信息的机密性,能够对信息实施安全监控。
⑸不可否认性不可否认性也称为不可抵赖性,即所有参与者都不可能否认或抵赖曾经完成的操作和承诺。
发送方不能否认已发送的信息,接收方也不能否认已收到的信息。
3. 计算机信息安全的对策有哪些?答:要全面地应对计算机信息安全问题,建立一个立体的计算机信息安全保障体系,一般主要从三个层面来做工作,那就是技术、管理、人员。
(1)技术保障指运用一系列技术层面的措施来保障信息系统的安全运营,检测、预防、应对信息安全问题。
浙江财经大学东方学院学年论文论文题目:浅析身份认证技术学生姓名戚佳佳指导教师张琼妮分院信息专业名称计算机科学与技术班级11计算机(2)班学号 **********2014 年 4 月 6 日浅析身份认证技术摘要:在这个信息化社会,计算机技术的发展使得信息安全问题倍受关注。
为了保证信息的保密性以及信息的完整性和有效性,认证技术在日新月异的生活中引申了出来。
数字签名技术在身份识别和认证、数据完整性、抗抵赖等方面具有其它技术所无法替代的作用,在这个高科技时代,出现了许多身份认证技术。
身份认证技术也在不断的发展和改进。
关键词:身份认证;信息技术;物理身份认证;生物认证技术1.身份认证技术的定义身份认证是指计算机及网络系统确认操作者身份的过程。
计算机系统和计算机网络是一个虚拟的数字世界,在这个数字世界中,一切信息包括用户的身份信息都是用一组特定的数据来表示的,计算机只能识别用户的数字身份,所有对用户的授权也是针对用户数字身份的授权。
而我们生活的现实世界是一个真实的物理世界,每个人都拥有独一无二的物理身份。
如何保证以数字身份进行操作的操作者就是这个数字身份合法拥有者,也就是说保证操作者的物理身份与数字身份相对应,就成为一个很重要的问题。
身份认证技术的诞生就是为了解决这个问题。
身份认证技术是在计算机网络中确认操作者身份的过程而产生的解决方法。
所谓“没有不透风的墙”,你所知道的信息有可能被泄露或者还有其他人知道,杨子荣就是掌握了“天王盖地虎,宝塔镇河妖”的接头暗号成功的伪造了自己的身份。
而仅凭借一个人拥有的物品判断也是不可靠的,这个物品有可能丢失,也有可能被人盗取,从而伪造这个人的身份。
只有人的身体特征才是独一无二,不可伪造的,然而这需要我们对这个特征具有可靠的识别能力。
认证是指核实身份的过程,是防止主动攻击的重要技术。
认证不能自动地提供保密性,而保密也不能自然地提供认证功能。
一个纯认证系统的模型如图1-1所示,在这个系统中发送者通过一个公开信道将信息传送给接收者,接收者不仅想收到消息本身,还要通过认证编码器和认证译码器验证消息是否来自合法的发送者以及消息是否被篡改。
信息安全技术基础第一点:密码学原理与应用密码学是信息安全领域的核心技术之一,它涉及到信息的加密、解密、数字签名和认证等方面。
在现代信息安全体系中,密码学发挥着至关重要的作用,保障信息在传输和存储过程中的安全性。
加密算法加密算法是密码学的核心,它能够将明文转换为密文,以防止信息在传输过程中被非法截获和解读。
常见的加密算法有对称加密算法、非对称加密算法和混合加密算法。
1.对称加密算法:加密和解密使用相同的密钥,如DES、AES等。
2.非对称加密算法:加密和解密使用不同的密钥,如RSA、ECC等。
3.混合加密算法:将对称加密算法和非对称加密算法相结合,如SSL/TLS等。
数字签名和认证数字签名技术是密码学在信息安全领域的另一重要应用,它可以确保信息的完整性和真实性。
数字签名技术主要分为基于公钥密码学的数字签名和基于哈希函数的数字签名。
1.基于公钥密码学的数字签名:如RSA签名、ECC签名等。
2.基于哈希函数的数字签名:如SHA-256签名等。
认证技术主要涉及到身份验证和授权,确保只有合法用户才能访问系统和资源。
常见的认证技术有密码认证、数字证书认证和生物识别等。
第二点:网络攻防技术网络攻防技术是信息安全领域的另一重要分支,它涉及到如何保护网络系统免受攻击,以及如何在遭受攻击时进行有效的防御和恢复。
攻击技术攻击技术是网络攻防技术的一个重要方面,它主要包括了以下几种类型:1.被动攻击:攻击者在不干扰系统正常运行的情况下,试图获取系统信息。
如窃听、流量分析等。
2.主动攻击:攻击者试图通过干扰系统正常运行来达到攻击目的。
如恶意软件、拒绝服务攻击等。
3.中间人攻击:攻击者试图在通信双方之间建立一个假冒的连接,以获取或篡改信息。
如ARP欺骗、DNS欺骗等。
防御技术防御技术是网络攻防技术的另一个重要方面,它主要包括了以下几种类型:1.防火墙:通过制定安全策略,限制非法访问和数据传输。
2.入侵检测系统(IDS):监控网络和系统活动,发现并报警异常行为。
数字身份认证制度在数字化日益发展的今天,数字身份认证制度对于保障信息安全、维护用户权益具有重要意义。
本文将全面介绍数字身份认证制度,包括身份认证标准、身份管理机构、身份识别技术、授权管理、隐私保护、审计和监控、标准合规性以及技术支持等方面。
1. 身份认证标准数字身份认证的标准化工作已经取得了一定的成果。
常见的身份认证标准包括PKCS#11、UMLoud和FIPS等。
这些标准定义了数字身份认证的基本框架和流程,提供了建立跨平台、跨应用数字身份认证系统的可能性。
2. 身份管理机构身份管理机构是负责数字身份认证制度实施的关键机构。
这类机构通常具有明确的组织架构和职责分工,承担着数字身份的注册、审核、授权及管理等多重任务。
为确保制度的有效实施,需要明确相关管理制度和规范,包括用户注册、凭证发放、权限管理等环节。
3. 身份识别技术数字身份识别的技术原理主要包括基于密码学、生物特征学和多因素身份验证的方法。
实现方式包括智能卡、USB密钥、生物识别技术(如指纹、虹膜等)以及手机短信验证等。
这些技术各有优缺点,如密码学方法易于实现,但存在被破解的风险;生物特征学方法具有较好的安全性,但识别率不一定理想。
在实际应用中,应根据具体场景和需求选择合适的身份识别技术。
4. 授权管理授权管理是指在数字环境中对用户访问权限的控制。
它是根据用户的数字身份,对其所拥有的资源或服务进行限制的手段。
授权管理的策略和流程应清晰明确,以便在发生安全事件时迅速定位问题源头。
此外,应使用可靠的授权管理工具,确保用户权限的安全可控。
5. 隐私保护隐私保护在数字身份认证制度中至关重要。
用户的个人信息是数字身份的重要组成部分,必须得到严格保护。
然而,当前面临的隐私保护挑战越来越多,如数据泄露、信息滥用等。
为确保隐私安全,需要采取有效的技术方法和应用实践,如加密存储、访问控制、匿名化处理等。
同时,需要评估这些措施的有效性,确保用户的隐私权益得到充分保障。
《密码学》课程教学大纲Cryprtography课程代码:课程性质:专业方向理论课/必修适用专业:信息安全开课学期:5总学时数:56总学分数:3.5编写年月:2006年6月修订年月:2007年7月执笔:李锋一、课程的性质和目的本课程是信息与计算科学专业信息安全方向的主要专业方向课。
其主要目的研究实现是让学生学习和了解密码学的一些基本概念,理解和掌握一些常用密码算法的加密和解密原理,认证理论的概念以及几种常见数字签名算法和安全性分析。
本课程涉及分组加密、流加密、公钥加密、数字签名、哈希函数、密钥建立与管理、身份识别、认证理论与技术、PKI技术等内容。
要求学生掌握密码学的基本概念、基本原理和基本方法。
在牢固掌握密码学基本理论的基础上,初步具备使用C或C++语言编写基本密码算法(SHA-1、DES、A ES、RC5等)的能力,要求学生通过学习该课程初步掌握密码学的理论和实现技术,使当代大学生适应社会信息化的要求,能利用密码技术服务于社会。
二、课程教学内容及学时分配第1章密码学概论(2学时)要求深刻理解与熟练掌握的重点内容有:1.信息安全的基本概念,2. 密码学的基本概念,3.与密码学有关的难解数学问题。
要求一般理解与掌握的内容有:信息安全的基本内容、密码体制分类、密码学的发展历史。
重点:密码体制的分类。
难点:密码体制的攻击类型理解。
第2章古典密码体制(2学时)本章主要了解1949年之前的古典密码体制,掌握不同类型的加密方式,并了解和认识无条件安全及古典密码的破译。
本章知识点:代换密码(分类和举例)、置换密码(列置换密码、周期置换密码)、古典密码的破译、无条件安全的一次一密体制。
要求学生能够使用C、C++编写Caesar 密码算法,练习最基本或最简单的加密模式。
为进一步加强对加密算法的理解,课堂上演示实现的Caesar密码。
第3章现代分组密码(10学时)要求掌握分组密码概述,主要使用的结构及模式,详细学习DES、IDEA、RC5、AES算法的流程,特别是如何实现这些算法,并了解每个算法的安全性及其效率。
第1章信息安全概述1.被动攻击:攻击者在未被授权的情况下,非法获取信息或数据文件,但不对数据信息作任何修改。
被动攻击手段:搭线监听、无线截获、其他截获、流量分析阻止被动攻击:加密对付被动攻击的重点是预防,不是检测被动攻击使得机密信息被泄露,破坏了信息的机密性2.主动攻击:包括对数据流进行篡改或伪造主动攻击四种类型:伪装、重放、消息篡改、拒绝服务伪装、重放、消息篡改,破坏了信息的完整性,拒绝服务,破坏了信息系统的可用性3.信息安全的目标:机密性:Confidentiality,指保证信息不被非授权访问。
完整性:Integrity,指信息在生成、传输、存储和使用过程中不应被第三方篡改。
可用性:Availability,指授权用户可以根据需要随时访问所需信息。
其它信息安全性质:可靠性,不可抵赖性,可审查性,可控性4.信息安全基础研究的主要内容:密码学研究和网络信息安全基础理论研究密码理论是信息安全的基础,信息安全的机密性,完整性和抗否认性都依赖密码算法密码学的主要研究内容是:加密算法(保护信息机密性)消息认证算法(保护信息的完整性)数字签名算法(保护信息的抗否认性)密钥管理5.网络攻击方式:①泄密:将消息透露给未被授权的任何人或程序②传输分析:分析通信双方的通信模式③伪装:欺诈源向网络中插入一条消息④内容修改:对消息内容进行插入、删除、转换或修改⑤顺序修改:对通信双方的消息顺序进行插入、删除或重新排序⑥计时修改:对消息的延时和重放⑦发送方否认:发送方否认发过来某消息⑧接收方否认:接收方否认接收到某消息6.安全理论的主要内容:身份认证、授权和访问控制、安全审计和安全协议7.安全技术:防火墙技术、漏洞扫描和分析、入侵检测、防病毒等8.平台安全:物理安全、网络安全、系统安全、数据安全、用户安全和边界安全物理安全是指保障信息网络物理设备不受物理损害,或是损坏时能及时修复或替换,通常是针对设备的自然损害、人为破坏或灾害损害而提出的网络安全的目标是防止针对网络平台的实现和访问模式的安全威胁9.信息安全管理研究:①安全策略研究,主要内容包括安全风险评估、安全代价评估、安全机制的制定以及安全措施的实施和管理等安全策略是安全系统设计、实施、管理和评估的依据②安全标准研究,主要内容包括安全等级划分、安全技术操作标准、安全体系结构标准、安全产品测评标准和安全工程实施标准等③安全测评研究,主要内容有测评模型、测评方法、测评工具、测评规程等第2章密码学基础1.研究各种加密方案的学科称为密码编码学,加密方案则被称为密码体制或者密码,研究破译密码的学科称为密码分析学数据安全基于密钥而不是算法的保密,也就是说,对于一个密码体制,其算法是可以公开的,但具体对于某次加密过程中所使用的密钥则是保密的2.根据密钥的使用方式分类:对称密码体制(秘密钥密码体制)和非对称密码体制(公钥密码体制)对称密码体制分为两类:序列密码或流密码,分组密码3.攻击密码体制一般有两种方法:密码分析和穷举攻击穷举攻击是指攻击者对一条密文尝试所有可能的密钥,直到把它转化成为可读的有意义明文如果无论有多少可以使用的密文,都不足以唯一地确定在该体制下地密文所对应的明文,则此加密体制是无条件安全的5.加密算法应该至少满足下面的两个条件之一:①破译密码的代价超出密文信息的价值②破译密码的时间超出密文信息的有效期满足上述两个条件之一的密码体制被称为在计算上是安全的第3章对称密码体制1.雪崩效应:明文或密钥的微小改变将对密文产生很大的影响2.弱密钥:DES算法在每次迭代时都有一个子密钥供加密用,如果一个外部密钥所产生的所有子密钥都是一样的,则这个密钥就称为弱密钥。
信息安全概论习题参考答案第1章概论1.什么是信息技术?答:笼统地说,信息技术是能够延长或扩展人的信息能力的手段和方法。
本书中,信息技术是指在计算机和通信技术支持下,用以获取、加工、存储、变换、显示和传输文字、数值、图像、视频、音频以及语音信息,并且包括提供设备和信息服务两大方面的方法与设备的总称。
也有人认为信息技术简单地说就是3C:Computer+Communication+Control。
2.信息安全的基本属性主要表现在哪几个方面?答:(1)完整性(Integrity)(2)保密性(Confidentiality)(3)可用性(Availability)(4)不可否认性(Non-repudiation)(5)可控性(Controllability)3.信息安全的威胁主要有哪些?答:(1)信息泄露(2)破坏信息的完整性(3)拒绝服务(4)非法使用(非授权访问)(5)窃听(6)业务流分析(7)假冒(8)旁路控制(9)授权侵犯(10)特洛伊木马(11)陷阱门(12)抵赖(13)重放(14)计算机病毒(15)人员不慎(16)媒体废弃(17)物理侵入(18)窃取(19)业务欺骗等第2章信息保密技术1.密码学发展分为哪几个阶段?各自的特点是什么?答:第一个阶段:从几千年前到1949年。
古典加密计算机技术出现之前密码学作为一种技艺而不是一门科学第二个阶段:从1949年到1975年。
标志:Shannon发表“CommunicationTheoryofSecrecy System”密码学进入了科学的轨道主要技术:单密钥的对称密钥加密算法第三个阶段:1976年以后标志:Diffie,Hellman发表了“New Directions of Crypto graphy”开创了公钥密码学的新纪元。
2.设计分组密码的主要指导原则是什么?实现的手段主要是什么?答:a.为了保证密码的安全性,Shannon提出的混乱原则和扩散原则。