本書主要介紹信息系統(tǒng)的安全原理。作為一本原理類的教材，本書的主要任務是將計算機信息系統(tǒng)的安全原理梳理成合理而又容易使讀者理解和掌握的體系。全書共4篇12章，內(nèi)容主要有：第1篇為信息系統(tǒng)安全威脅，包括惡意代碼攻擊和黑客攻擊；第2篇為信息安全信任體系，包括數(shù)據(jù)保密、消息認證、身份認證與訪問控制、Internet安全協(xié)議；第3篇為信息系統(tǒng)安全防衛(wèi)，包括網(wǎng)絡隔離、入侵威懾和信息系統(tǒng)應急處理；第4篇為信息安全系統(tǒng)工程，包括OSI安全體系、信息系統(tǒng)安全測評準則和信息安全系統(tǒng)開發(fā)方法。
本書深入淺出，結(jié)構(gòu)新穎，緊扣本質(zhì)，適合教學，并著眼于激發(fā)讀者的求知欲。本書除配有豐富的實驗和習題供讀者驗證和自測外，還提供了22個知識鏈接，以拓展讀者的視野。本書適合作為計算機科學與技術(shù)、信息管理與信息系統(tǒng)、網(wǎng)絡工程和信息安全等專業(yè)的“信息系統(tǒng)安全概論”課程的教材或教學參考書，也可供有關(guān)技術(shù)人員參考。
目錄
目錄
前言
第1篇信息系統(tǒng)安全威脅
第1章惡意代碼攻擊2
1.1計算機病毒3
1.1.1計算機病毒概述及其特點3
1.1.2計算機病毒的邏輯結(jié)構(gòu)5
1.1.3計算機病毒的分類7
1.2計算機蠕蟲10
1.2.1計算機蠕蟲概述及其特點10
1.2.2計算機蠕蟲的工作流程與功能結(jié)構(gòu)12
1.3特洛伊木馬14
1.3.1特洛伊木馬概述及其特點14
1.3.2特洛伊木馬的分類16
1.3.3木馬行為與功能結(jié)構(gòu)17
1.3.4木馬植入與隱藏18
1.3.5木馬運行過程20
實驗1判斷并清除木馬21
1.4陷門22
1.4.1陷門概述及其特征22
1.4.2陷門的分類23
1.4.3一些常見的陷門工具25
1.5其他惡意代碼25
1.6惡意代碼防治26
1.6.1惡意代碼的檢測方法26
1.6.2利用工具查殺惡意代碼27
1.6.3加強安全管理，強化防范體系29
習題130
第2章黑客攻擊34
2.1口令破解34
2.1.1口令破解的基本技術(shù)34
2.1.2口令破解工具36
實驗2FTP口令破解程序37
2.2系統(tǒng)掃描型攻擊37
2.2.1網(wǎng)絡掃描37
實驗3端口掃描程序設計43
2.2.2漏洞掃描44
實驗4Nessus掃描工具的使用47
2.3數(shù)據(jù)驅(qū)動型攻擊48
2.3.1緩沖區(qū)溢出48
實驗5緩沖區(qū)溢出攻擊與防御52
2.3.2格式化字段溢出53
2.4Web漏洞攻擊55
2.4.1Web系統(tǒng)的脆弱性與安全漏洞55
2.4.2SQL注入攻擊56
實驗6通過SQL注入獲得網(wǎng)站后臺用戶密碼59
2.4.3XSS攻擊60
2.5欺騙型攻擊62
2.5.1IP欺騙63
2.5.2TCP會話劫持65
2.5.3DNS欺騙69
2.5.4Web欺騙與釣魚網(wǎng)站72
2.5.5偽基站欺騙77
2.6拒絕服務型攻擊78
2.6.1拒絕服務攻擊概述78
2.6.2分布式拒絕服務攻擊85
實驗7拒絕服務攻擊演示91
習題291
第2篇信息安全信任體系
第3章數(shù)據(jù)保密98
3.1密碼學基礎98
3.1.1基本加密方法98
3.1.2數(shù)據(jù)加密體制100
3.1.3AES算法101
3.1.4RSA算法106
3.1.5國內(nèi)商用密碼系列算法108
3.1.6密鑰管理109
實驗8加密博弈113
3.2現(xiàn)代數(shù)據(jù)加密技術(shù)113
3.2.1流密碼113
3.2.2量子加密115
3.3信息隱藏118
3.3.1信息隱藏處理過程118
3.3.2信息隱藏技術(shù)分類118
習題3119
第4章消息認證122
4.1消息認證概述122
4.1.1消息認證的基本框架122
4.1.2消息認證的保護目標與驗證碼類型123
4.2消息摘要與消息認證碼123
4.2.1消息的完整性認證與消息摘要123
4.2.2哈希函數(shù)124
4.2.3報文摘要算法MD5124
4.2.4消息認證碼與MAC函數(shù)127
實驗9實現(xiàn)報文認證算法128
4.3數(shù)字簽名129
4.3.1數(shù)字簽名概述及其特點129
4.3.2直接數(shù)字簽名129
4.3.3有仲裁的數(shù)字簽名130
4.3.4數(shù)字簽名標準131
實驗10加密軟件PGP的使用132
習題4133
第5章身份認證與訪問控制136
5.1基于憑證比對的身份認證136
5.1.1人的生物特征身份認證136
5.1.2靜態(tài)口令138
5.1.3動態(tài)口令140
5.2基于密鑰分發(fā)的身份認證142
5.2.1公鑰加密認證協(xié)議142
5.2.2單鑰加密認證協(xié)議143
5.2.3Kerberos認證系統(tǒng)145
5.3基于數(shù)字證書的身份認證148
5.3.1數(shù)字證書148
5.3.2公開密鑰基礎設施150
實驗11證書制作及CA系統(tǒng)配置151
5.3.3X.509證書標準152
5.4信息系統(tǒng)訪問授權(quán)155
5.4.1訪問控制的二元關(guān)系描述155
5.4.2自主訪問控制與強制訪問控制158
5.4.3基于角色的訪問控制策略159
實驗12用戶賬戶管理與訪問權(quán)限設置160
習題5161
第6章Internet安全協(xié)議164
6.1IPSec164
6.1.1IP安全分析164
6.1.2IPSec的傳輸模式和隧道模式164
6.1.3AH協(xié)議和ESP協(xié)議165
6.1.4IKE167
6.1.5IPSec體系結(jié)構(gòu)168
6.2SSL168
6.2.1SSL的工作過程168
6.2.2SSL體系結(jié)構(gòu)169
6.2.3SSL握手170
6.2.4SSL記錄協(xié)議的封裝171
6.3VPN171
6.3.1VPN的基本原理171
6.3.2隧道結(jié)構(gòu)與VPN實現(xiàn)技術(shù)172
6.3.3VPN的服務類型173
實驗13實現(xiàn)一個VPN連接173
習題6173
第3篇信息系統(tǒng)安全防衛(wèi)
第7章網(wǎng)絡隔離176
7.1網(wǎng)絡防火墻及其關(guān)鍵技術(shù)176
7.1.1靜態(tài)包過濾技術(shù)176
7.1.2動態(tài)包過濾技術(shù)——狀態(tài)檢測技術(shù)180
7.1.3網(wǎng)絡地址轉(zhuǎn)換技術(shù)181
7.1.4代理服務器技術(shù)183
7.1.5防火墻功能擴展與局限性186
7.2網(wǎng)絡防火墻部署188
7.2.1屏蔽路由器188
7.2.2雙/多宿主主機189
7.2.3堡壘主機189
7.2.4屏蔽子網(wǎng)防火墻191
實驗14天網(wǎng)防火墻參數(shù)配置191
7.3網(wǎng)絡的物理隔離技術(shù)192
7.3.1物理隔離的概念192
7.3.2網(wǎng)絡安全隔離卡與隔離集線器194
7.3.3網(wǎng)閘196
習題7199
第8章入侵威懾202
8.1入侵檢測系統(tǒng)202
8.1.1入侵檢測模型202
8.1.2信息收集與數(shù)據(jù)分析203
8.1.3響應與報警策略208
8.1.4入侵檢測器的部署與設置208
8.1.5入侵防御系統(tǒng)210
實驗15Linux上Snort的安裝與配置212
8.2網(wǎng)絡陷阱212
8.2.1蜜罐主機技術(shù)212
8.2.2蜜網(wǎng)技術(shù)213
8.2.3常見的網(wǎng)絡陷阱工具及產(chǎn)品214
8.3數(shù)字證據(jù)獲取215
8.3.1數(shù)字證據(jù)的特點215
8.3.2數(shù)字取證的基本原則215
8.3.3數(shù)字取證的一般步驟216
8.3.4數(shù)字取證的基本技術(shù)和工具218
8.3.5數(shù)字證據(jù)的法律問題219
8.4信息系統(tǒng)安全審計220
8.4.1信息系統(tǒng)安全審計的作用與內(nèi)容220
8.4.2信息系統(tǒng)安全審計的步驟與工具222
8.5日志222
8.5.1日志概述及其用途222
8.5.2日志的特點223
8.5.3Windows日志223
8.5.4UNIX日志224
8.6信息安全的法律與法規(guī)225
8.6.1信息立法概述225
8.6.2我國信息系統(tǒng)安全與法律法規(guī)227
習題8228
第9章信息系統(tǒng)應急處理230
9.1信息系統(tǒng)應急響應230
9.1.1應急響應組織230
9.1.2應急預案230
9.1.3災難恢復232
9.1.4應急演練235
9.2數(shù)據(jù)容錯與數(shù)據(jù)容災236
9.2.1數(shù)據(jù)備份237
9.2.2數(shù)據(jù)容錯技術(shù)241
9.2.3數(shù)據(jù)容災系統(tǒng)242
習題9245
第4篇信息安全系統(tǒng)工程
第10章OSI安全體系248
10.1OSI安全體系概述248
10.1.1OSI安全體系結(jié)構(gòu)248
10.1.2OSI安全體系的基本思想248
10.2OSI安全體系中的安全服務249
10.2.1OSI安全體系中定義的安全服務249
10.2.2OSI七層中的安全服務配置250
10.3OSI安全體系中的安全機制251
10.3.1OSI的8種特定的安全機制251
10.3.2OSI安全服務與安全機制之間的關(guān)系253
10.4OSI安全體系中的安全管理254
10.4.1系統(tǒng)安全管理254
10.4.2安全服務管理254
10.4.3安全機制管理與OSI管理的安全255
10.4.4特定的系統(tǒng)安全管理活動256
習題10256
第11章信息系統(tǒng)安全測評準則258
11.1國際信息安全測評準則258
11.1.1DoD 5200.28-M259
11.1.2TCSEC259
11.1.3ITSEC260
11.1.4CTCPEC260
11.1.5FC261
11.1.6CC261
11.2中國信息系統(tǒng)安全保護等級劃分準則261
11.2.1第一級：用戶自主保護級262
11.2.2第二級：系統(tǒng)審計保護級262
11.2.3第三級：安全標記保護級263
11.2.4第四級：結(jié)構(gòu)化保護級264
11.2.5第五級：訪問驗證保護級264
習題11265
第12章信息安全系統(tǒng)開發(fā)方法266
12.1ISSE266
12.1.1ISSE及其過程活動266
12.1.2信息系統(tǒng)安全風險評估267
12.1.3信息系統(tǒng)滲透測試274
12.2SSE-CMM278
12.2.1CMM及其模型278
12.2.2SSE-CMM及其模型279
12.2.3SSE-CMM的應用282
習題12283
附錄鏈接文件目錄285
參考文獻286
第1篇信息系統(tǒng)安全威脅
第1章惡意代碼攻擊2
1.1計算機病毒3
1.1.1計算機病毒概述及其特點3
1.1.2計算機病毒的邏輯結(jié)構(gòu)5
1.1.3計算機病毒的分類7
1.2計算機蠕蟲10
1.2.1計算機蠕蟲概述及其特點10
1.2.2計算機蠕蟲的工作流程與功能結(jié)構(gòu)12
1.3特洛伊木馬14
1.3.1特洛伊木馬概述及其特點14
1.3.2特洛伊木馬的分類16
1.3.3木馬行為與功能結(jié)構(gòu)17
1.3.4木馬植入與隱藏18
1.3.5木馬運行過程20
實驗1判斷并清除木馬21
1.4陷門22
1.4.1陷門概述及其特征22
1.4.2陷門的分類23
1.4.3一些常見的陷門工具25
1.5其他惡意代碼25
1.6惡意代碼防治26
1.6.1惡意代碼的檢測方法26
1.6.2利用工具查殺惡意代碼27
1.6.3加強安全管理，強化防范體系29
習題131
第2章黑客攻擊34
2.1口令破解34
2.1.1口令破解的基本技術(shù)34
2.1.2口令破解工具36
實驗2FTP口令破解程序37
2.2系統(tǒng)掃描型攻擊38
2.2.1網(wǎng)絡掃描38
實驗3端口掃描程序設計44
2.2.2漏洞掃描44
實驗4Nessus掃描工具的使用47
2.3數(shù)據(jù)驅(qū)動型攻擊48
2.3.1緩沖區(qū)與緩沖區(qū)溢出48
實驗5緩沖區(qū)溢出攻擊與防御52
2.3.2格式化字段溢出53
2.4Web漏洞攻擊55
2.4.1Web系統(tǒng)的脆弱性與安全漏洞55
2.4.2SQL注入攻擊56
實驗6通過SQL注入獲得網(wǎng)站后臺用戶密碼59
2.4.3XSS攻擊60
2.5欺騙型攻擊62
2.5.1IP欺騙63
2.5.2TCP會話劫持65
2.5.3DNS欺騙69
2.5.4Web欺騙與釣魚網(wǎng)站72
2.5.5偽基站欺騙77
2.6拒絕服務型攻擊78
2.6.1拒絕服務攻擊概述78
2.6.2分布式拒絕服務攻擊85
實驗7拒絕服務攻擊演示91
習題291
第2篇信息安全信任體系
第3章數(shù)據(jù)保密98
3.1密碼學基礎98
3.1.1基本加密方法98
3.1.2數(shù)據(jù)加密體制100
3.1.3AES算法101
3.1.4RSA算法106
3.1.5SM9算法108
3.1.6密鑰管理109
實驗8加密博弈113
3.2現(xiàn)代數(shù)據(jù)加密技術(shù)113
3.2.1流密碼113
3.2.2量子加密115
3.3信息隱藏118
3.3.1信息隱藏處理過程118
3.3.2信息隱藏技術(shù)分類118
習題3119
第4章消息認證122
4.1消息認證概述122
4.1.1消息認證的基本框架122
4.1.2消息認證的保護目標與驗證碼類型123
4.2消息摘要與消息認證碼123
4.2.1消息的完整性認證與消息摘要123
4.2.2哈希函數(shù)124
4.2.3報文摘要算法MD5124
4.2.4消息認證碼與MAC函數(shù)127
實驗9實現(xiàn)報文認證算法128
4.3數(shù)字簽名129
4.3.1數(shù)字簽名概述及其特點129
4.3.2直接數(shù)字簽名129
4.3.3有仲裁的數(shù)字簽名130
4.3.4數(shù)字簽名標準131
實驗10加密軟件PGP的使用132
習題4133
第5章身份認證與訪問控制136
5.1基于憑證比對的身份認證136
5.1.1生物特征身份認證136
5.1.2靜態(tài)口令138
5.1.3動態(tài)口令140
5.2基于密鑰分發(fā)的身份認證142
5.2.1公鑰加密認證協(xié)議142
5.2.2單鑰加密認證協(xié)議143
5.2.3Kerberos認證系統(tǒng)145
5.3基于數(shù)字證書的身份認證148
5.3.1數(shù)字證書148
5.3.2公開密鑰基礎設施150
實驗11證書制作及CA系統(tǒng)配置151
5.3.3X.509證書標準152
5.4信息系統(tǒng)訪問授權(quán)155
5.4.1訪問控制的二元關(guān)系描述155
5.4.2自主訪問控制與強制訪問控制158
5.4.3基于角色的訪問控制策略159
實驗12用戶賬戶管理與訪問權(quán)限設置160
習題5161
第6章Internet安全協(xié)議164
6.1IPSec164
6.1.1IP安全分析164
6.1.2IPSec的傳輸模式和隧道模式164
6.1.3AH協(xié)議和ESP協(xié)議165
6.1.4IKE167
6.1.5IPSec體系結(jié)構(gòu)168
6.2SSL168
6.2.1SSL的工作過程168
6.2.2SSL體系結(jié)構(gòu)169
6.2.3SSL握手170
6.2.4SSL記錄協(xié)議的封裝171
6.3VPN171
6.3.1VPN的基本原理171
6.3.2隧道結(jié)構(gòu)與VPN實現(xiàn)技術(shù)172
6.3.3VPN的服務類型173
實驗13實現(xiàn)一個VPN連接173
習題6173
第3篇信息系統(tǒng)安全防衛(wèi)
第7章網(wǎng)絡隔離176
7.1網(wǎng)絡防火墻及其關(guān)鍵技術(shù)176
7.1.1靜態(tài)包過濾技術(shù)176
7.1.2動態(tài)包過濾技術(shù)——狀態(tài)檢測技術(shù)180
7.1.3網(wǎng)絡地址轉(zhuǎn)換技術(shù)181
7.1.4代理服務器技術(shù)183
7.1.5防火墻功能擴展與局限性186
7.2網(wǎng)絡防火墻部署188
7.2.1屏蔽路由器188
7.2.2雙/多宿主主機189
7.2.3堡壘主機189
7.2.4屏蔽子網(wǎng)防火墻191
實驗14天網(wǎng)防火墻參數(shù)配置191
7.3網(wǎng)絡的物理隔離技術(shù)192
7.3.1物理隔離的概念192
7.3.2網(wǎng)絡安全隔離卡與隔離集線器194
7.3.3網(wǎng)閘196
習題7199
第8章入侵威懾202
8.1入侵檢測系統(tǒng)202
8.1.1入侵檢測模型202
8.1.2信息收集與數(shù)據(jù)分析203
8.1.3響應與報警策略208
8.1.4入侵檢測器的部署與設置208
8.1.5入侵防御系統(tǒng)210
實驗15Linux上Snort的安裝與配置212
8.2網(wǎng)絡陷阱212
8.2.1蜜罐主機技術(shù)212
8.2.2蜜網(wǎng)技術(shù)213
8.2.3常見的網(wǎng)絡陷阱工具及產(chǎn)品214
8.3數(shù)字證據(jù)獲取215
8.3.1數(shù)字證據(jù)的特點215
8.3.2數(shù)字取證的基本原則215
8.3.3數(shù)字取證的一般步驟216
8.3.4數(shù)字取證的基本技術(shù)和工具218
8.3.5數(shù)字證據(jù)的法律問題219
8.4信息系統(tǒng)安全審計220
8.4.1信息系統(tǒng)安全審計的作用與內(nèi)容220
8.4.2信息系統(tǒng)安全審計的步驟與工具222
8.5日志222
8.5.1日志概述及其用途222
8.5.2日志的特點223
8.5.3Windows日志223
8.5.4UNIX日志224
8.6信息安全的法律與法規(guī)225
8.6.1信息立法概述225
8.6.2我國信息系統(tǒng)安全與法律法規(guī)227
習題8228
第9章信息系統(tǒng)應急處理230
9.1信息系統(tǒng)應急響應230
9.1.1應急響應組織230
9.1.2應急預案230
9.1.3災難恢復232
9.1.4應急演練235
9.2數(shù)據(jù)容錯與數(shù)據(jù)容災236
9.2.1數(shù)據(jù)備份237
9.2.2數(shù)據(jù)容錯技術(shù)241
9.2.3數(shù)據(jù)容災系統(tǒng)242
習題9245
第4篇信息安全系統(tǒng)工程
第10章OSI安全體系結(jié)構(gòu)248
10.1OSI安全體系結(jié)構(gòu)的安全服務249
10.1.1OSI安全體系結(jié)構(gòu)中定義的安全服務249
10.1.2OSI七層中的安全服務配置250
10.2OSI安全體系結(jié)構(gòu)的安全機制251
10.2.1OSI的8種特定的安全機制251
10.2.2OSI安全服務與安全機制之間的關(guān)系253
10.3OSI安全體系結(jié)構(gòu)的安全管理254
10.3.1系統(tǒng)安全管理254
10.3.2安全服務管理254
10.3.3安全機制管理與OSI管理的安全255
10.3.4特定的系統(tǒng)安全管理活動256
習題10256
第11章信息系統(tǒng)安全測評準則258
11.1國際信息安全測評準則258
11.1.1DoD 5200.28-M259
11.1.2TCSEC259
11.1.3ITSEC260
11.1.4CTCPEC260
11.1.5FC261
11.1.6CC261
11.2中國信息系統(tǒng)安全保護等級劃分準則261
11.2.1第一級：用戶自主保護級262
11.2.2第二級：系統(tǒng)審計保護級262
11.2.3第三級：安全標記保護級263
11.2.4第四級：結(jié)構(gòu)化保護級264
11.2.5第五級：訪問驗證保護級264
習題11265
第12章信息安全系統(tǒng)開發(fā)方法266
12.1ISSE266
12.1.1ISSE及其過程活動266
12.1.2信息系統(tǒng)安全風險評估267
12.1.3信息系統(tǒng)滲透測試274
12.2SSE-CMM278
12.2.1CMM及其模型278
12.2.2SSE-CMM及其模型279
12.2.3SSE-CMM的應用282
習題12283
附錄鏈接文件目錄285
參考文獻286
第1篇信息系統(tǒng)安全威脅
第1章惡意代碼攻擊2
1.1計算機病毒3
1.1.1計算機病毒概述及其特點3
1.1.2計算機病毒的邏輯結(jié)構(gòu)5
1.1.3計算機病毒的分類7
1.2計算機蠕蟲10
1.2.1計算機蠕蟲概述及其特點10
1.2.2計算機蠕蟲的工作流程與功能結(jié)構(gòu)12
1.3特洛伊木馬14
1.3.1特洛伊木馬概述及其特點14
1.3.2特洛伊木馬的分類16
1.3.3木馬的功能與結(jié)構(gòu)17
1.3.4木馬植入技術(shù)18
1.3.5木馬隱藏技術(shù)18
1.3.6木馬運行步驟20
實驗1判斷并清除木馬22
1.4陷門23
1.4.1陷門概述及其特征23
1.4.2陷門的分類23
1.4.3一些常見的陷門工具25
1.5其他惡意代碼25
1.6惡意代碼防治26
1.6.1惡意代碼的檢測方法26
1.6.2利用工具查殺惡意代碼28
1.6.3加強安全管理，強化防范體系29
習題131
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