计算机安全的基础知识
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雷神雨石 发表于3年前
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摘要: 了解这样一些内容是有用的:计算机安全的防御对象、相应的防御机制,以及与计算机安全有关的不同术语。

威胁
威胁 -- 对计算机安全的攻击 -- 大致可以分为以下几类:

  • 机密性攻击:利用加密算法中的弱点或以其他方式,试图窃取机密信息。

  • 完整性攻击:出于自私或恶意而试图修改信息。应该注意的是,完整性攻击也可以是偶然的。

  • 可用性攻击:试图中断系统的正常运行。可用性攻击又称为 拒绝服务 (DoS) 攻击,后者是最近流行的术语。

几种攻击归属于上面提到的一个或几个类别。示例包括:

  • 暴力 攻击 通常指搜索每一把钥匙,直到用正确的那一把打开门为止。尽管这似乎是一项代价昂贵的操作,但实际上,通过使用专门的工具对搜索进行仔细安排,是可能的。

  • 特洛伊木马 攻击 以敌方不易察觉的方式插入一个内线。计算机病毒就是常见的特洛伊木马攻击的例子。

  • 转接 攻击 (person-in-the-middle attack) 在双方不知道的情况下,中途截取他们的通讯信息,而双方以为他们在正常通讯。

其他的攻击包括: 生日攻击、 字典攻击、 会合 攻击 (meet-in-the-middle attack) 等。(更全面的讨论,请参阅 参考资料中 Bruce Schneier 的Applied Cryptography。)

防护物
为抵御对安全的威胁,有各种各样的保护机制。在历史上,防御机制曾经包括设置某种“围墙”或“边界”,通常称为 周边防御 (perimeter defense)。

防火墙, 周边防御的一个相当成功的示例,将内部(专用)网络与外部(公用)网络分隔开,并为公司策略提供中央控制点。然而,防火墙日益允许各种精选形式的通讯 -- 例如 HTTP -- 穿过它。

虚拟专用网络 (VPN),尽管仍然使用共享网络,但它提供的安全级别与专用网络相同,是另一个防护物示例。

密码学
密码学及其相关领域 密码分析学,自身与加密和解密信息的算法设计及分析有关。在下面的几节中,我们将讨论密码学与安全之间极其重要的关系。

机密性
机密性是保护数据免受未授权的一个或多个用户访问的方法。简单地说,就是只有预定的消息接收人才能够弄懂这一消息。

如果您正在与他人交换敏感信息,您希望绝对确保只有预定的消息接收人才可以弄懂此消息,如果落入非预定的人手中,此消息实际上将变成无用的东西。机密性是用某种形式的加密技术来实现的。

认证
认证过程确认用户的身份。用户可以是一个软件实体,也可以是一个人。 委托人是其身份已被验证的一方,与委托人相关联的是一组 凭证 。通常,认证根据一些仅用户和认证人知道的机密信息 -- 例如口令 -- 来确认身份。除了口令以外,更复杂的安全方案还将诸如智能卡或生物统计法(指纹、视网膜扫描,等等)之类的高级技术用于认证。

一旦建立了认证,在实施中对用户(或者更一般的说,委托人)的访问是 访问控制机制控制的。

Kerberos -- 基于密钥和加密 -- 展示了一种早期认证技术。这种技术使用时间戳 -- 在一个规定的时段内会话保持有效 -- 来实现这一点。为了正常工作,Kerberos 最根本的一点是,假定分布式系统中的时钟是同步的。

公用密钥基础结构 (PKI),代表一种更为普遍的认证解决方案,将在下面的几节中讨论。

Java Authentication and Authorization Service (JAAS) 框架,以基于用户的认证和访问控制功能补充 Java2 平台。JAAS 是 Java 2 Software Development Kit,v 1.3 的标准扩展。

完整性
比如说您发送一张电子支票。当银行最终收到该支票时,它需要弄清楚付款金额有没有被篡改,这就是称为 完整性的安全概念。

不可否认
在上述的电子支票示例中,如果您确实发送了该支票,就应该没有办法再否认它。 不可否认提供不可否认的行为证据,如给接收人的数据的原始证明或给发送人的数据收据。

审计和日志
保存已授予或已拒绝的资源访问的记录,可能有助于日后的审计工作。就此目的而言, 审计和 日志对于防止非法入侵或事后对非法入侵进行分析,是大有用处的。

策略和访问控制
安全策略着重控制对保护数据的访问,安全执行机制应该足够灵活以执行策略,这一点至关重要。这称为保持策略与机制相分离。尽管作出该决策的依据可能是,按照委托人身份来授权访问某一资源,但是,根据 角色来管理访问控制通常更为容易。每个 委托人被映射到唯一的一个角色,以达到控制访问的目的。通常这样来实现:用一个列表或矩阵,列举不同的用户/角色所拥有的对不同保护资源的访问权。

Java 2 Platform,Enterprise Edition (J2EE) 使用 基于角色的认证 来执行其策略。考虑到这一点,在 J2EE 中,业务逻辑的开发人员根据角色来限制对特定功能的访问


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