1、網絡安全威脅
破壞網絡安全的一些理論方式：
竊聽：竊聽信息，在網路通信雙方直接進行竊聽。
插入：主動在網絡連接中插入信息（可以在message中插入惡意信息）
假冒：偽造（spoof）分組中的源地址，假冒客戶端或服務器。
劫持：通過移除/取代發(fā)送方發(fā)或接收方“接管”（take over）連接
拒絕服務（dos）：阻止服務器為其他用戶提供服務。
破壞網絡安全的一些實踐方式：
映射（mApping）：①探路。②ping命令獲取主機地址。③端口掃描（nmap www.insecure.org/nmap/）
嗅探（sniffing）：在廣播介質（共享的以太網或無線網絡中），混雜（promiscuous）模式的網絡接口卡，可以接受所有經過的分組。（wireshark就是一個分組嗅探軟件）
ip欺騙（spoofing）發(fā)送分組的源ip地址可以任意改寫。網絡攻擊中大量使用ip欺騙。（應對策略，入口過濾：路由器不轉發(fā)源ip地址不屬于此網絡的分組）
DOS拒絕服務攻擊：向接受方惡意泛洪（flood）分組，淹沒（swamp）接受方（即耗盡接受方的資源）。
DDoS分布式拒絕服務攻擊：入侵網絡中的主機，構建僵尸網絡（肉雞），發(fā)動僵尸網絡同時攻擊目標服務器。
反射式DDOS攻擊：控制僵尸網絡，選擇反射服務器，運用ip欺騙將請求發(fā)向反射服務器，反射服務器將服務響應發(fā)送給要攻擊的服務器。
DOS應對策略：過濾泛洪分組，追溯攻擊源，SYN cookie（測試第三次握手的確認序列號）
2、密碼學（cryptography）
密碼學基本概念：
明文（plaintext）--->加密算法（已知） + 秘鑰KA（未知）---->密文（ciphertext）---->解密算法 + 秘鑰KB ---->明文。 m = KB(KA(m))
對稱秘鑰加密：KA == KB。 明文m = KS(KS(m))
非對稱秘鑰加密（公開秘鑰加密）：KA+，KA-；KB+，KB-；m = KB-(KB+(m))
破解加密方法：暴力破解；統(tǒng)計分析（對傳統(tǒng)加密方法很有效）；
傳統(tǒng)加密方式：
替代密碼：利用一種東西替代另一種東西
凱撒密碼（Casesar cipher）：利用字母表中后面的第k個字母替換當前字母；如果k=3，則a->d;b->e,c->f...........x->a;y->b;z->c。
單字母替代：每一個字母都有一個固定的替代值。
多字母替代：明文不同位置的字母使用不同的單碼替代密碼。
換位密碼：
置換法：將明文劃分為固定長度（d）的分組，每個分組內的字母按置換規(guī)則（f）變換位置，秘鑰（d，f）
現(xiàn)代加密技術：
不在針對一個個字母處理，而是針對二進制位操作
對稱秘鑰加密：（存在秘鑰分發(fā)問題，如何讓對方知道加密秘鑰）
流密碼：秘鑰流z = z0z1z2z3....；明文流（串）x = x0x1x2x3.....;加密y = y0y1y2...... = Ez0(x0)Ez1(x1)Ez2(x2).....。解密時，使用相同的秘鑰流與密文做異或運算（XOR）
分組密碼：將明文劃分長度為m的明文組（m = 64bit,128bit,256bit等）；各明文組在長為i的秘鑰組的控制下變成長為n的密文組。通常m == n。
Feistel分組密碼結構（思想）：DES（Date Encryption Standard）加密算法（IBM公司研制，1998年12不在成為加密標準）。分組長度64bit（左32bit，右32bit），56bit初始秘鑰，16次迭代加密。
AES（Advanced Encryption Standard）加密算法（Rijndael加密算法）：不屬于Feistel結構，數(shù)據(jù)塊長度（128/192/256bit），秘鑰（128/192/256bit），10輪加密，安全性更高，如果1秒破解DES，則需要149萬億年破解AES。
非對稱秘鑰加密（公開秘鑰加密）：
RAS加密算法，前提條件：
秘鑰生成：
確實有點難。。。先到這里
3、身份認證
身份認證過程中存在：假冒身份，ip欺騙，回放攻擊。
提出一種機制：一次性隨機數(shù)（nonce）
存在問題：在傳輸過程開始時必須知道本次通信的秘鑰KA-B（對稱秘鑰）。
存在問題：中間人攻擊
4、消息完整性和數(shù)字簽名
message integrity：確定來自聲稱的發(fā)送發(fā)，傳輸過程中沒有被篡改（內容，時間，順序），持有期被修改，抵賴（發(fā)送方抵賴，接收方抵賴）。
密碼散列函數(shù)：H(m) ，m為message。
特性：散列算法公開；H(m)足夠快；對于任意長度message均生成定長的輸出；不同message不能產生相同散列值，根據(jù)散列值不能倒推出message。
MD5算法：通過4個步驟，對任意長度的message輸出128bit的散列值。不是足夠安全，1996曾被找到兩個不同的512bit塊在MD5算法下產生兩個相同的散列值。
SHA-1：消息長度不超過2的64次方bit，散列值固定160bit，速度慢于MD5，安全性高于MD5。
message digests（消息摘要）：H(m) 可以作為m的數(shù)字指紋。
message認證：將message 和 message digests組成新的message發(fā)送。(m,H(m))。存在問題：偽造m
message認證碼（mac）：m + s認證秘鑰 + H數(shù)列函數(shù) ---->(m,H(m+s))。如果s為對稱秘鑰，存在接受方和發(fā)送方抵賴問題。
數(shù)字簽名（Digital signatures）：
要求：可驗證性，不可偽造性，不可抵賴性。
采用私鑰加密技術，將私鑰加密的密文和message一起發(fā)送給接收方。（m,KB-(m)）。缺點：message過大，因此加密后的KB-(m)太大，導致速度慢
采用簽名消息摘要：(m,KB-(H(m)))。解決數(shù)字簽名問題。
5、秘鑰分發(fā)：
在身份認證中，對稱秘鑰如何分發(fā)？
機制：秘鑰分發(fā)中心（KDC）：在網絡上是一個服務器的存在，這是一個可信任機構。
在KDC上注冊自己的秘鑰（對稱秘鑰，此秘鑰只有用戶和KDC知道）。
機制：認證中心（CA）：在網絡上是一個服務器的存在，這是一個可信任機構。
在CA上注冊公鑰 ---->生成公鑰證書
6、總結：
?、偃绾谓踩膫鬏敚好罔€分發(fā)中心和認證中心，有了這兩個可以說在用戶之間建立連接時是安全的，意味著不會和第三方（惡意中間方）建立連接。在認證中心中用到了私鑰和公鑰技術，但這是為了解決身份問題（在建立連接時的身份問題）
②如何在傳輸中保持數(shù)據(jù)安全：對稱加密中隨機的R1（對稱秘鑰）加密數(shù)據(jù)。非對稱加密中使用私鑰加密和公鑰解密。
?、廴绾伪ＷC傳輸?shù)臄?shù)據(jù)不會讓對方抵賴。對明文進行hasn算法得到固定的消息摘要H(m)，再對消息摘要進行私鑰加密KB-(H(m))，最后得到新消息(m,KB-(H(m)))。傳輸過程可以為：密文 = KA+((m,KB-(H(m))))，即可保證傳輸安全性，又可保證不可抵賴性。
?、苡幸粋€很重要的概念：私鑰加密的數(shù)據(jù)公鑰解密，公鑰加密的數(shù)據(jù)私鑰解密。
