【安全与风险】总结篇

左手的ㄟ右手 2023-10-09 19:23 7阅读 0赞

#### 总结篇 ####

*  期望学习效果
 *  学习关键点
 *  安全基础
 *   *  一些术语
     *  安全策略
     *  CIA
 *  密码学概论
 *   *  对称vs非对称
     *  对称密码:定义
     *  非对称密码学(公钥密码学)
     *  密钥生成
     *  加密解密技术
     *  反向使用:数字签名
 *  基础计算资源安全
 *   *  访问控制列表
     *  读、写、执行
     *  权限位
     *  DoS攻击
 *  恶意软件
 *   *  什么是恶意软件
     *  恶意软件的类型
     *  基于主机的恶意软件检测
     *   *  特征检测
         *  启发式检测
 *  用户认证
 *  网络安全
 *   *  互联网安全的几个要点
 *  防火墙的补充

## 期望学习效果 ##

1.  了解信息安全背景下威胁管理的**主要概念**。
2.  了解并能够应用适当的威胁和脆弱性**评估**框架。
3.  能够应用适当的控制来**管理**风险。
4.  使用方法来破坏IT基础设施。
5.  对**研究**有初步的“感觉”。

## 学习关键点 ##

1.  安全基础（风险/威胁建模+安全策略）
2.  密码学概论
3.  基础计算资源安全
4.  操作系统安全，拒绝服务(DoS)
5.  恶意软件
6.  用户认证
7.  网络安全

## 安全基础 ##

### 一些术语 ###

Adversary(对手), Threat, Attack, Vulnerability, Victim, Authenticity(真实性), Accountability(责任)。

### 安全策略 ###

在一个网络系统中什么是允许的，什么是不允许的声明。

### CIA ###

**Confidentiality**（保密性）, **integrity**（完整性） and **availability**（可用性）, 也被称为CIA triad，是一个用于指导组织内信息安全政策的模型。

1.  保密性——确保信息只有被授权访问的人才能访问。
2.  完整性——确保信息和处理方法的准确性和完整性。
3.  可用性——确保授权用户在需要时能够访问信息和相关资产。  
    ![在这里插入图片描述][77331a438f324159bc69de8abd3a2519.png]

## 密码学概论 ##

1.  **传统的**  
    换位与替换
2.  **现代**  
    对称vs非对称(\*)

### 对称vs非对称 ###

对称加密的加密和解密使用相同的密钥。

非对称加密使用不同的密钥进行加密和解密。

正反两方面

1.  对称通常要快得多，但密钥需要通过未加密的通道传输。
2.  另一方面，非对称更安全，但速度较慢

### 对称密码:定义 ###

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![在这里插入图片描述][d87fa1458c5244a9a246dabae66a0b0d.png]

### 非对称密码学(公钥密码学) ###

使用了两个不同但在数学上相关的密钥——公钥和私钥。

一个密钥(“私钥”)的计算与另一个密钥(“公钥”)的计算在计算上是不可行的，即使它们必然相关。

相反，这两个密钥都是作为相互关联的对秘密生成的。

### 密钥生成 ###

![在这里插入图片描述][50da015203a84b8bb4987adae4021ef6.png]  
使用一个不可预测的(通常是大而随机的)数字开始生成适合非对称密钥算法使用的可接受的密钥对。

### 加密解密技术 ###

![在这里插入图片描述][7c1d3ee790ee4c6d8de2a7eb3fdff8af.png]  
任何人都可以使用公钥加密消息，但只有配对私钥的持有者才能解密。安全性取决于私钥的保密性。

### 反向使用:数字签名 ###

附在电子传输的文件上的一种数字代码(通过公开密钥加密生成和验证)，以**验证其内容和发送者的身份**。

数字签名的生成：

1.  使用商定的算法对消息进行散列以形成消息摘要。
2.  消息摘要使用发送方的私钥加密。
3.  加密的消息摘要是添加到消息中并发送的签名。
4.  接收方计算消息摘要，并使用发送方的公钥解密签名。
5.  接收方将MD与解密后的签名进行比较。如果它们匹配，则消息未被篡改。

## 基础计算资源安全 ##

### 访问控制列表 ###

每个文件都有一个附加列表。

列表包括：

1.  相关域  
    1）所有者  
    2）群组  
    3）其他人
2.  许可，权限  
    1）读  
    2）写  
    3）运行  
    操作系统在访问对象时检查权限  
    默认为大多数现代操作系统  
    ![在这里插入图片描述][78e9fbdd411a43ac9821f551e0c996b9.png]

### 读、写、执行 ###

读（r）：授予查看文件内容的能力。  
写（w）：授予修改或删除文件的能力。  
运行（x）：授予将文件作为程序运行的能力。

### 权限位 ###

与名为“LancasterProg”的程序和名为“LancasterData”的数据集相关联的权限位如下:  
LancasterProg: 1 1 1 1 0 1 1 0 0  
LancasterData: 1 1 1 1 0 0 0 0 0  
![在这里插入图片描述][3f492cfc272d4a07841b758ba175082d.png]

### DoS攻击 ###

拒绝服务攻击：通过耗尽诸如中央处理器(CPU)、内存、带宽和磁盘空间等资源，阻止或损害对网络、系统或应用程序的授权使用的行为。

可能由:

1.  攻击报文头信息（IP地址、分片ID和TTL字段）
2.  攻击报文流动态（快速启动行为，缓慢的上升意味着有多个攻击者）
3.  包跟踪的频率分析

## 恶意软件 ##

### 什么是恶意软件 ###

恶意软件是任何一种旨在破坏设备、窃取数据并通常造成混乱的软件。

恶意软件通常是由黑客团队创建的:

1.  通常，他们只是想赚钱，要么自己传播恶意软件，要么把它卖给暗网上出价最高的人。
2.  然而，创建恶意软件也可能有其他原因——它可以被用作抗议的工具，测试安全的一种方式，甚至是政府之间的战争武器。

### 恶意软件的类型 ###

**病毒**（virus）：就像它们在生物学上的同类一样，病毒附着在干净文件上，并感染其他干净文件。它们可以不受控制地传播，破坏系统的核心功能，并删除或损坏文件。它们通常以可执行文件(.exe)的形式出现。

**特洛伊木马**（Trojans）：这类恶意软件将自己伪装成正版软件，或者隐藏在被篡改的正版软件中。它倾向于谨慎行事，在你的安全系统中创建后门，让其他恶意软件进入。

**间谍软件**（Spyware）：毫无疑问，间谍软件是用来监视你的恶意软件。它隐藏在后台，记录你在网上做了什么，包括你的密码、信用卡号、上网习惯等等。

**蠕虫**（Worms）：蠕虫通过使用网络接口感染整个设备网络，无论是本地的还是跨Internet的。它使用每台连续被感染的机器来感染其他机器。

**勒索软件**（Ransomware）:这种恶意软件通常会锁定你的电脑和文件，并威胁要删除所有内容，除非你支付赎金。

**广告软件**（Adware）：虽然本质上并不总是恶意的，但攻击性广告软件可能会破坏你的安全，只是为了给你提供广告——**这可能会给其他恶意软件一个容易进入的途径**。另外，让我们面对现实吧:弹出窗口真的很烦人。

**僵尸网络**（Botnets）：僵尸网络是由受感染的计算机组成的网络，它们在攻击者的控制下协同工作。

### 基于主机的恶意软件检测 ###

当我们说恶意软件检测时，我们通常需要主机上的代理。代理需要分析主机上运行的进程、内存映射、系统调用等。

两种主要方法:

1.  特征检测（Signature-based detection）
2.  启发式检测（Heuristic-based detection）

#### 特征检测 ####

找到可以识别病毒的“字符串”  
1）有效载荷中的字符串  
2）特定的系统调用

将新样本与已知签名进行比对

好处  
1）快速  
2）对已知样品准确

缺点  
1）对新样品不利  
2）容易规避的

#### 启发式检测 ####

分析程序行为  
1）网络访问  
2）文件打开  
3）试图删除文件  
4）尝试修改引导扇区

当发现异常行为时发出警报

优点（更好地捕捉新的恶意软件）

缺点（仍然可以错过一些并且可规避）

## 用户认证 ##

1.  用户有一个秘密密码，系统检查它来验证用户。
2.  密码是如何存储的?
3.  记住和猜测密码有多容易?（容易记住的密码往往很容易被猜到）
4.  生物识别系统（\[\*\]相对于其他认证机制的优势）
5.  肩窥

## 网络安全 ##

### 互联网安全的几个要点 ###

1.  互联网基础设施回顾
2.  安全问题
3.  基本防守技术

## 防火墙的补充 ##

防火墙是一种检测进出流量的硬件或软件设备。防火墙通常在受信任的内部网络和不受信任的外部网络(如Internet)之间建立屏障。

1.  它允许或丢弃数据包取决于它是否满足一组规则之一。
2.  防火墙通常提供诸如网关之类的附加功能。
3.  提供代理服务器的功能。
4.  防火墙通常位于网络的外围。
5.  它还可以使用不同的安全要求对网络进行分区。

*Acknowledgements: Jiangtao Wang*

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