物理安全與身份認(rèn)證

回顧在第2講，主要介紹了密碼學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)、密碼與密碼學(xué)的分類(lèi)、古典替換密碼、對(duì)稱(chēng)密鑰密碼、公開(kāi)密鑰密碼、數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)DES、高級(jí)加密標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范AES，另外還介紹了消息認(rèn)證、散列函數(shù)與數(shù)字簽名等。提問(wèn)1.數(shù)據(jù)安全研究的內(nèi)容主要包括哪些？數(shù)據(jù)的機(jī)密性、完整性、不可否認(rèn)性以及身份識(shí)別等。2.開(kāi)放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型分為哪幾層？物理層、鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會(huì)話(huà)層、表示層、應(yīng)用層。3.對(duì)稱(chēng)密鑰密碼與非對(duì)稱(chēng)密鑰密碼的區(qū)別是什么？對(duì)稱(chēng)密鑰密碼是指加密過(guò)程和解密過(guò)程使用同一個(gè)密鑰來(lái)完成，而后者使用兩個(gè)不同的密鑰來(lái)完成。4.如何驗(yàn)證兩個(gè)文檔的內(nèi)容是完全相同的？對(duì)兩個(gè)文檔分別進(jìn)行散列函數(shù)的求值。第3章物理安全技術(shù)本章學(xué)習(xí)目標(biāo)：了解物理安全的定義、目的和內(nèi)容掌握計(jì)算機(jī)房場(chǎng)地環(huán)境的安全要求掌握電源安全技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方法掌握電磁防護(hù)的常用方法

了解容錯(cuò)與容災(zāi)的相關(guān)知識(shí)3.1物理安全技術(shù)概述

物理安全又叫實(shí)體安全（PhysicalSecurity），是保護(hù)計(jì)算機(jī)設(shè)備、設(shè)施（網(wǎng)絡(luò)及通信線(xiàn)路）免遭地震、水災(zāi)、火災(zāi)、有害氣體和其他環(huán)境事故（如電磁污染等）破壞的措施和過(guò)程。3.1.1引言物理安全技術(shù)主要是指對(duì)計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的環(huán)境、場(chǎng)地、設(shè)備和通信線(xiàn)路等采取的安全技術(shù)措施。物理安全技術(shù)實(shí)施的目的是保護(hù)計(jì)算機(jī)及通信線(xiàn)路免遭水、火、有害氣體和其他不利因素(人為失誤、犯罪行為)的損壞。3.1物理安全技術(shù)概述

影響計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)體安全的主要因素如下：1）計(jì)算機(jī)及其網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)自身存在的脆弱性因素。2）各種自然災(zāi)害導(dǎo)致的安全問(wèn)題。3）由于人為的錯(cuò)誤操作及各種計(jì)算機(jī)犯罪導(dǎo)致的安全問(wèn)題。3.1.2影響物理安全的因素

物理安全包括：環(huán)境安全、電源系統(tǒng)安全、設(shè)備安全和通信線(xiàn)路安全。3.1物理安全技術(shù)概述

3.1.3物理安全的內(nèi)容

1)環(huán)境安全：應(yīng)具備消防報(bào)警、安全照明、不間斷供電、溫濕度控制系統(tǒng)和防盜報(bào)警。2)電源系統(tǒng)安全：電源安全主要包括電力能源供應(yīng)、輸電線(xiàn)路安全、保持電源的穩(wěn)定性等。3)設(shè)備安全：要保證硬件設(shè)備隨時(shí)處于良好的工作狀態(tài)，建立健全使用管理規(guī)章制度，建立設(shè)備運(yùn)行日志。同時(shí)要注意保護(hù)存儲(chǔ)媒體的安全性，包括存儲(chǔ)媒體自身和數(shù)據(jù)的安全。4)通信線(xiàn)路安全：包括防止電磁信息的泄漏、線(xiàn)路截獲，以及抗電磁干擾。物理安全包括以下主要內(nèi)容:1）計(jì)算機(jī)機(jī)房的場(chǎng)地、環(huán)境及各種因素對(duì)計(jì)算機(jī)設(shè)備的影響。2）計(jì)算機(jī)機(jī)房的安全技術(shù)要求。3）計(jì)算機(jī)的實(shí)體訪(fǎng)問(wèn)控制。4）計(jì)算機(jī)設(shè)備及場(chǎng)地的防火與防水。5）計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的靜電防護(hù)。6）計(jì)算機(jī)設(shè)備及軟件、數(shù)據(jù)的防盜防破壞措施。7）計(jì)算機(jī)中重要信息的磁介質(zhì)的處理、存儲(chǔ)和處理手續(xù)的有關(guān)問(wèn)題。

3.1物理安全技術(shù)概述

3.1.3物理安全的內(nèi)容(續(xù))3.1物理安全技術(shù)概述

3.1.4物理安全涉及的主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

（1）GB/T2887-2000

《電子計(jì)算機(jī)場(chǎng)地通用規(guī)范》

（2）GB/T9361-1988

《計(jì)算站場(chǎng)地安全要求》

（3）GB/T14715-1993

《信息技術(shù)設(shè)備用UPS通用技術(shù)條件》

（4）GB50174-1993

《電子計(jì)算機(jī)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范》

計(jì)算機(jī)機(jī)房建設(shè)至少應(yīng)遵循國(guó)標(biāo)GB/T2887-2000和GB/T9361-1988，滿(mǎn)足防火、防磁、防水、防盜、防電擊、防蟲(chóng)害等要求，并配備相應(yīng)的設(shè)備。3.2環(huán)境安全技術(shù)

安全保衛(wèi)技術(shù)是環(huán)境安全技術(shù)的重要一環(huán)，主要的安全技術(shù)措施包括：防盜報(bào)警、實(shí)時(shí)監(jiān)控、安全門(mén)禁等。

計(jì)算機(jī)機(jī)房的溫度、濕度等環(huán)境條件保持技術(shù)可以通過(guò)加裝通風(fēng)設(shè)備、排煙設(shè)備、專(zhuān)業(yè)空調(diào)設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)。

計(jì)算機(jī)機(jī)房的用電安全技術(shù)主要包括不同用途電源分離技術(shù)、電源和設(shè)備有效接地技術(shù)、電源過(guò)載保護(hù)技術(shù)和防雷擊技術(shù)等。

計(jì)算機(jī)機(jī)房安全管理技術(shù)是指制定嚴(yán)格的計(jì)算機(jī)機(jī)房工作管理制度，并要求所有進(jìn)入機(jī)房的人員嚴(yán)格遵守管理制度，將制度落到實(shí)處。表3-1計(jì)算機(jī)機(jī)房安全要求(十：要求，—：有要求或增加要求)3.2環(huán)境安全技術(shù)

安全類(lèi)別A類(lèi)機(jī)房B類(lèi)機(jī)房C類(lèi)機(jī)房場(chǎng)地選擇--

防火---內(nèi)部裝修+-

供配電系統(tǒng)+--空調(diào)系統(tǒng)+--火災(zāi)報(bào)警和消防設(shè)施+--防水+-

防靜電+-

防雷擊+-

防鼠害+-

防電磁泄漏--

場(chǎng)地選擇--

3.2環(huán)境安全技術(shù)

3.2.1機(jī)房安全要求如何減少無(wú)關(guān)人員進(jìn)入機(jī)房的機(jī)會(huì)是計(jì)算機(jī)機(jī)房設(shè)計(jì)時(shí)首先要考慮的問(wèn)題。

計(jì)算機(jī)機(jī)房最好不要安排在底層或頂層，這是因?yàn)榈讓右话爿^潮濕，而頂層有漏雨、穿窗而入的危險(xiǎn)。在較大的樓層內(nèi)，計(jì)算機(jī)機(jī)房應(yīng)靠近樓梯的一邊。外來(lái)人員進(jìn)入辦理相關(guān)手續(xù)。

計(jì)算機(jī)機(jī)房所在建筑物的結(jié)構(gòu)安全。3.2環(huán)境安全技術(shù)

3.2.2機(jī)房防盜要求

視頻監(jiān)視系統(tǒng)是一種更為可靠的防盜設(shè)備，能對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的外圍環(huán)境、操作環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)全程監(jiān)控。對(duì)重要的機(jī)房，還應(yīng)采取特別的防盜措施，如值班守衛(wèi)、出入口安裝金屬探測(cè)裝置等。

在需要保護(hù)的重要設(shè)備、存儲(chǔ)媒體和硬件上貼上特殊標(biāo)簽（如磁性標(biāo)簽），當(dāng)有人非法攜帶這些重要設(shè)備或物品外出時(shí)，檢測(cè)器就會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。

將每臺(tái)重要的設(shè)備通過(guò)光纖電纜串接起來(lái)，并使光束沿光纖傳輸，如果光束傳輸受阻，則自動(dòng)報(bào)警。

3.2環(huán)境安全技術(shù)

3.2.3機(jī)房三度要求

溫度、濕度和潔凈度并稱(chēng)為三度，為保證計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，對(duì)機(jī)房?jī)?nèi)的三度都有明確的要求。為使機(jī)房?jī)?nèi)的三度達(dá)到規(guī)定的要求，空調(diào)系統(tǒng)、去濕機(jī)、除塵器是必不可少的設(shè)備。重要的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)安放處還應(yīng)配備專(zhuān)用的空調(diào)系統(tǒng)，它比公用的空調(diào)系統(tǒng)在加濕、除塵等方面有更高的要求。溫度：機(jī)房溫度一般應(yīng)控制在18～28℃

濕度：相對(duì)濕度一般控制在40％～65％為宜

潔凈度：塵埃顆粒直徑<0.5μm，含塵量<3500顆/升3.2環(huán)境安全技術(shù)

3.2.4防火與防水要求

計(jì)算機(jī)機(jī)房的火災(zāi)一般是由電氣原因、人為事故或外部火災(zāi)蔓延引起的。

計(jì)算機(jī)機(jī)房的水災(zāi)一般是由機(jī)房?jī)?nèi)有滲水、漏水等原因引起的。

為避免火災(zāi)、水災(zāi)，應(yīng)采取如下具體措施:

（1）隔離

（2）火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)

（3）滅火設(shè)施

(4）管理措施

3.3電源系統(tǒng)安全技術(shù)

3.3.1供電系統(tǒng)安全

電源是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的命脈，電源系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)正常運(yùn)行的先決條件。電源系統(tǒng)電壓的波動(dòng)、浪涌電流和突然斷電等意外情況的發(fā)生還可能引起計(jì)算機(jī)系統(tǒng)存儲(chǔ)信息的丟失、存儲(chǔ)設(shè)備的損壞等情況的發(fā)生，電源系統(tǒng)的安全是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)物理安全的一個(gè)重要組成部分。

GB/T2887-2000將供電方式分為三類(lèi):一類(lèi)供電：需要建立不間斷供電系統(tǒng)。二類(lèi)供電：需要建立帶備用的供電系統(tǒng)。三類(lèi)供電：按一般用戶(hù)供電考慮。3.3電源系統(tǒng)安全技術(shù)

3.3.2防靜電措施

不同物體間的相互摩擦、接觸會(huì)產(chǎn)生能量不大但電壓非常高的靜電。如果靜電不能及時(shí)釋放，就可能產(chǎn)生火花，容易造成火災(zāi)或損壞芯片等意外事故。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的CPU、ROM、RAM等關(guān)鍵部件大都采用MOS工藝的大規(guī)模集成電路，對(duì)靜電極為敏感，容易因靜電而損壞。

機(jī)房的內(nèi)裝修材料一般應(yīng)避免使用掛毯、地毯等吸塵、容易產(chǎn)生靜電的材料，而應(yīng)采用乙烯材料。為了防靜電，機(jī)房一般要安裝防靜電地板。

機(jī)房?jī)?nèi)應(yīng)保持一定濕度，特別是在干燥季節(jié)應(yīng)適當(dāng)增加空氣濕度，以免因干燥而產(chǎn)生靜電。

3.3電源系統(tǒng)安全技術(shù)

3.3.3接地與防雷要求

接地與防雷是保護(hù)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和工作場(chǎng)所安全的重要安全措施。接地是指整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中各處電位均以大地電位為零參考電位。接地可以為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的數(shù)字電路提供一個(gè)穩(wěn)定的0V參考電位，從而可以保證設(shè)備和人身的安全，同時(shí)也是防止電磁信息泄漏的有效手段。

要求良好接地的設(shè)備有：各種計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備、多相位變壓器的中性線(xiàn)、電纜外套管、電子報(bào)警系統(tǒng)、隔離變壓器、電源和信號(hào)濾波器、通信設(shè)備等。

計(jì)算機(jī)房的接地系統(tǒng)要按計(jì)算機(jī)系統(tǒng)本身和場(chǎng)地的各種地線(xiàn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求進(jìn)行具體實(shí)施。

3.4電磁防護(hù)與設(shè)備安全技術(shù)

3.4.1硬件設(shè)備的維護(hù)和管理

1．硬件設(shè)備的使用管理

1）要根據(jù)硬件設(shè)備的具體配置情況，制定切實(shí)可行的硬件設(shè)備的操作使用規(guī)程，并嚴(yán)格按操作規(guī)程進(jìn)行操作。

2）建立設(shè)備使用情況日志，并嚴(yán)格登記使用過(guò)程的情況。

3）建立硬件設(shè)備故障情況登記表，詳細(xì)記錄故障性質(zhì)和修復(fù)情況。

4）堅(jiān)持對(duì)設(shè)備進(jìn)行例行維護(hù)和保養(yǎng)，并指定專(zhuān)人負(fù)責(zé)。

2．常用硬件設(shè)備的維護(hù)和保養(yǎng)

定期檢查供電系統(tǒng)的各種保護(hù)裝置及地線(xiàn)是否正常。

對(duì)設(shè)備的物理訪(fǎng)問(wèn)權(quán)限限制在最小范圍內(nèi)。3.4電磁防護(hù)與設(shè)備安全技術(shù)

3.4.2電磁兼容和電磁輻射的防護(hù)

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的各種設(shè)備都屬于電子設(shè)備，在工作時(shí)都不可避免地會(huì)向外輻射電磁波，同時(shí)也會(huì)受到其他電子設(shè)備的電磁波干擾，當(dāng)電磁干擾達(dá)到一定的程度就會(huì)影響設(shè)備的正常工作。這就是電磁輻射泄密的危險(xiǎn)。

電磁輻射防護(hù)的措施：(1)一類(lèi)是對(duì)傳導(dǎo)發(fā)射的防護(hù)，主要采取對(duì)電源線(xiàn)和信號(hào)線(xiàn)加裝性能良好的濾波器，減小傳輸阻抗和導(dǎo)線(xiàn)間的交叉耦合；(2)對(duì)輻射的防護(hù)可分為：1)采用各種電磁屏蔽措施，如對(duì)設(shè)備的金屬屏蔽和各種接插件的屏蔽，同時(shí)對(duì)機(jī)房的下水管、暖氣管和金屬門(mén)窗進(jìn)行屏蔽和隔離；2)干擾的防護(hù)措施，即在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)工作的同時(shí)，利用干擾裝置產(chǎn)生一種與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)輻射相關(guān)的偽噪聲向空間輻射來(lái)掩蓋計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的工作頻率和信息特征。

3.4電磁防護(hù)與設(shè)備安全技術(shù)

3.4.3信息存儲(chǔ)媒體的安全管理

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的信息要存儲(chǔ)在某種媒體上，常用的存儲(chǔ)媒體有：硬盤(pán)、磁盤(pán)、磁帶、打印紙、光盤(pán)等。

1）存放有業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)或程序的磁盤(pán)、磁帶或光盤(pán)，必須注意防磁、防潮、防火、防盜。2）對(duì)硬盤(pán)上的數(shù)據(jù)，要建立有效的級(jí)別、權(quán)限，并嚴(yán)格管理，必要時(shí)要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，以確保硬盤(pán)數(shù)據(jù)的安全。3）存放業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)或程序的磁盤(pán)、磁帶或光盤(pán)，管理必須落實(shí)到人，并分類(lèi)建立登記簿。4）對(duì)存放有重要信息的磁盤(pán)、磁帶、光盤(pán)，要備份兩份并分兩處保管。5）打印有業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)或程序的打印紙，要視同檔案進(jìn)行管理，6）凡超過(guò)數(shù)據(jù)保存期的磁盤(pán)、磁帶、光盤(pán)，必須經(jīng)過(guò)特殊的數(shù)據(jù)清除處理，視同空白磁盤(pán)、磁帶、光盤(pán)。7）凡不能正常記錄數(shù)據(jù)的磁盤(pán)、磁帶、光盤(pán)，必須經(jīng)過(guò)測(cè)試確認(rèn)后銷(xiāo)毀。8）對(duì)需要長(zhǎng)期保存的有效數(shù)據(jù)，應(yīng)在磁盤(pán)、磁帶、光盤(pán)的質(zhì)量保證期內(nèi)進(jìn)行轉(zhuǎn)儲(chǔ)，轉(zhuǎn)儲(chǔ)時(shí)應(yīng)確保內(nèi)容正確。

3.5容錯(cuò)與容災(zāi)

為了保證系統(tǒng)的可靠性，人們總結(jié)出了三條途徑：避錯(cuò)、糾錯(cuò)、容錯(cuò)。容錯(cuò)是第三條途徑，其基本思想是即使出現(xiàn)了錯(cuò)誤，系統(tǒng)也可以執(zhí)行一組規(guī)定的程序，讓系統(tǒng)具有抵抗錯(cuò)誤帶來(lái)的能力。

容錯(cuò)系統(tǒng)可以分為五種類(lèi)型：高可用度系統(tǒng)、長(zhǎng)壽命系統(tǒng)、延遲維修系統(tǒng)、高性能系統(tǒng)、關(guān)鍵任務(wù)系統(tǒng)。常用的數(shù)據(jù)容錯(cuò)技術(shù)主要有以下四種：空閑設(shè)備：就是備份兩套相同的部件。鏡像：把一份工作交給兩個(gè)相同的部件同時(shí)執(zhí)行。復(fù)現(xiàn)：延遲鏡像。負(fù)載均衡：將一個(gè)任務(wù)分解成多個(gè)子任務(wù)分配給不同的服務(wù)器執(zhí)行。

3.5.1容錯(cuò)3.5容錯(cuò)與容災(zāi)

容災(zāi)的真正含義是對(duì)偶然事故的預(yù)防和恢復(fù)。

對(duì)付災(zāi)難的解決方案有兩類(lèi)：一是對(duì)服務(wù)的維護(hù)和恢復(fù)，二是保護(hù)或恢復(fù)丟失的、被破壞的或被刪除的信息。采用災(zāi)難恢復(fù)的策略主要包括以下的內(nèi)容：（1）做最壞的打算。（2）充分利用現(xiàn)有的資源。（3）既重視災(zāi)后恢復(fù)也注意災(zāi)前措施。

3.5.2容災(zāi)

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第4章身份認(rèn)證的主要內(nèi)容身份認(rèn)證Kerberos認(rèn)證系統(tǒng)公鑰基礎(chǔ)設(shè)施PKIX.509認(rèn)證業(yè)務(wù)

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1、身份認(rèn)證概述

身份認(rèn)證又稱(chēng)作識(shí)別(Identification)、實(shí)體認(rèn)證(EntityAuthentication)、身份證實(shí)(IdentityVerification)等。它與消息認(rèn)證的區(qū)別在于：身份認(rèn)證一般都是實(shí)時(shí)的，而消息認(rèn)證本身不提供時(shí)間性；另一方面，身份認(rèn)證通常證實(shí)身份本身，而消息認(rèn)證除了認(rèn)證消息的合法性和完整性外，還要知道消息的含義。

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1）身份證明系統(tǒng)組成一方是出示證件的人，稱(chēng)作示證者P（Prover），提出某種要求；另一方為驗(yàn)證者V（Verifier），檢驗(yàn)示證者提出的證件的正確性和合法性，決定是否滿(mǎn)足其要求；第三方是攻擊者，可以竊聽(tīng)和偽裝示證者，騙取驗(yàn)證者的信任。認(rèn)證系統(tǒng)在必要時(shí)也會(huì)有第四方，即可信賴(lài)者參與調(diào)解糾紛。此類(lèi)技術(shù)為身份證明技術(shù)。1、身份認(rèn)證概述

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（1）驗(yàn)證者正確識(shí)別合法示證者的概率極大化。（2）不具可傳遞性，驗(yàn)證者B不可能重用示證者A提供給他的信息來(lái)偽裝示證者A，而成功地騙取其他人的驗(yàn)證，從而得到信任。（3）攻擊者偽裝示證者欺騙驗(yàn)證者成功的概率要小到可以忽略的程度，特別是要能抗擊已知密文攻擊，即能抗攻擊者在截獲到示證者和驗(yàn)證者多次（多次式表示）通信下偽裝示證者欺騙驗(yàn)證者。1、身份認(rèn)證概述2）對(duì)身份證明系統(tǒng)的要求

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（4）計(jì)算有效性，為實(shí)現(xiàn)身份證明所需的計(jì)算量要小。（5）通信有效性，為實(shí)現(xiàn)身份證明所需通信次數(shù)和數(shù)據(jù)量要小。（6）秘密參數(shù)能安全存儲(chǔ)。（7）交互識(shí)別，有些應(yīng)用中要求雙方能互相進(jìn)行身份認(rèn)證。（8）第三方的實(shí)時(shí)參與，如在線(xiàn)公鑰檢索服務(wù)。（9）第三方的可信賴(lài)性。（10）可證明安全性。1、身份認(rèn)證概述

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3）身份證明分兩大類(lèi)（1）身份證實(shí)即只對(duì)個(gè)人身份進(jìn)行肯定或否定。一般方法是輸入個(gè)人信息，經(jīng)運(yùn)算所得的結(jié)果與從卡上或庫(kù)中存的信息經(jīng)公式和算法運(yùn)算所得結(jié)果進(jìn)行比較，得出結(jié)論。（2）身份識(shí)別一般方法是輸入個(gè)人信息，經(jīng)處理提取成模板信息、試著在存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)中搜索找出一個(gè)與之匹配的模板，而后給出結(jié)論。1、身份認(rèn)證概述

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4）實(shí)現(xiàn)身份證明的基本途徑所有（Possesses）所知（Knowledge）個(gè)人特征（characteristics）

所知。個(gè)人所知道的或所掌握的知識(shí)，如密碼、口令等。所有。個(gè)人所具有的東西，如身份證、護(hù)照、信用卡、鑰匙等。個(gè)人特征。身份證明的基本途徑：指紋、筆跡、聲紋、手型、臉型、血型、視網(wǎng)膜、虹膜、DNA以及個(gè)人一些動(dòng)作方面的特征等。

根據(jù)安全水平、系統(tǒng)通過(guò)率、用戶(hù)可接受性、成本等因素，可以選擇適當(dāng)?shù)慕M合設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)一個(gè)自動(dòng)化身份證明系統(tǒng)。1、身份認(rèn)證概述

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口令認(rèn)證：最簡(jiǎn)單、最普遍的身份識(shí)別技術(shù)，如：各類(lèi)系統(tǒng)的登錄等口令具有共享秘密的屬性，口令有時(shí)由用戶(hù)選擇，有時(shí)由系統(tǒng)分配。通常情況下，用戶(hù)先輸入某種標(biāo)志信息，比如用戶(hù)名和ID號(hào)，然后系統(tǒng)詢(xún)問(wèn)用戶(hù)口令，若口令與用戶(hù)文件中的相匹配，用戶(hù)即可進(jìn)入訪(fǎng)問(wèn)?？诹钣卸喾N，如一次性口令；還有基于時(shí)間的口令。1、身份認(rèn)證----口令認(rèn)證

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這種方法的缺點(diǎn)是：1、安全性?xún)H僅基于用戶(hù)口令的保密性，而用戶(hù)口令一般較短且容易猜測(cè)，因此這種方案不能抵御口令猜測(cè)攻擊。2、大多數(shù)系統(tǒng)的口令是明文傳送到驗(yàn)證服務(wù)器的，容易被截獲。3、口令維護(hù)的成本較高。為保證安全性口令應(yīng)當(dāng)經(jīng)常更換。為避免對(duì)口令的字典攻擊，口令應(yīng)當(dāng)保證一定的長(zhǎng)度，并且盡量采用隨機(jī)的字符。但缺點(diǎn)是難于記憶。4、口令容易在輸入時(shí)被攻擊者偷窺，且用戶(hù)無(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn)。1、身份認(rèn)證----口令認(rèn)證

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網(wǎng)絡(luò)通過(guò)用戶(hù)擁有什么東西來(lái)識(shí)別的方法，一般是用智能卡或其它特殊形式的標(biāo)志，這類(lèi)標(biāo)志可以從連接到計(jì)算機(jī)上的讀取器讀出來(lái)。訪(fǎng)問(wèn)不但需要口令，也需要使用物理智能卡。智能卡技術(shù)將成為用戶(hù)接入和用戶(hù)身份認(rèn)證等安全要求的首選技術(shù)。用戶(hù)將從持有認(rèn)證執(zhí)照的可信發(fā)行者手里取得智能卡安全設(shè)備，也可從其他公共密鑰密碼安全方案發(fā)行者那里獲得。這樣智能卡的讀取器必將成為用戶(hù)接入和認(rèn)證安全解決方案的一個(gè)關(guān)鍵部分。1、身份認(rèn)證----智能卡

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IC卡基本原理1、身份認(rèn)證----智能卡

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IC卡操作系統(tǒng)的典型模塊結(jié)構(gòu)IC卡接口設(shè)備1、身份認(rèn)證----智能卡

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IC卡認(rèn)證是IC卡和應(yīng)用終端之間通過(guò)相應(yīng)的認(rèn)證過(guò)程來(lái)相互確認(rèn)合法性，目的在于防止偽造應(yīng)用終端及相應(yīng)的IC卡。它一般有三種認(rèn)證方式：內(nèi)部認(rèn)證(InternalAuthentication)：

應(yīng)用終端驗(yàn)證IC卡的合法性；

外部認(rèn)證(ExternalAuthentication)：

IC卡驗(yàn)證應(yīng)用終端的合法性；相互認(rèn)證(MutualAuthentication)：

IC卡和應(yīng)用終端相互驗(yàn)證合法性。

1、身份認(rèn)證----智能卡

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IC卡認(rèn)證實(shí)例1、身份認(rèn)證----智能卡

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目前已有的設(shè)備包括：視網(wǎng)膜掃描儀、聲音驗(yàn)證設(shè)備、手型識(shí)別器等。安全性高。例如：系統(tǒng)中存儲(chǔ)了他的指紋，他接入網(wǎng)絡(luò)時(shí)，就必須在連接到網(wǎng)絡(luò)的電子指紋機(jī)上提供他的指紋（這就防止他以假的指紋或其它電子信息欺騙系統(tǒng)），只有指紋相符才允許他訪(fǎng)問(wèn)系統(tǒng)。更普通的是通過(guò)視網(wǎng)膜膜血管分布圖來(lái)識(shí)別，原理與指紋識(shí)別相同，聲波紋識(shí)別也是商業(yè)系統(tǒng)采用的一種識(shí)別方式。1、身份認(rèn)證----主體特征認(rèn)證

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在安全性要求較高的系統(tǒng)，由護(hù)字符和持證等所提供的安全保障不夠完善。護(hù)字符可能被泄露，證件可能丟失或被偽造。更高級(jí)的身份驗(yàn)證是根據(jù)被授權(quán)用戶(hù)的個(gè)人特征來(lái)進(jìn)行的確證，它是一種可信度高而又難以偽造的驗(yàn)證方法，這種方法在刑事案件偵破中早就采用了。指紋驗(yàn)證語(yǔ)音驗(yàn)證視網(wǎng)膜圖樣驗(yàn)證臉型驗(yàn)證

1、身份認(rèn)證----主體特征認(rèn)證

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1）指紋驗(yàn)證弓型紋箕型紋斗型紋傷殘紋指紋分類(lèi)與特征1、身份認(rèn)證----主體特征認(rèn)證

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指紋圖象采集儀圖象輸入通道指紋細(xì)節(jié)匹配認(rèn)證結(jié)果指紋自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)主要部分指紋識(shí)別系統(tǒng)利用人類(lèi)指紋的特性，通過(guò)特殊的光電掃描和計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)，對(duì)活體指紋進(jìn)行采集、分析和比對(duì)，自動(dòng)、迅速、準(zhǔn)確地認(rèn)證出個(gè)人身份。自動(dòng)指紋認(rèn)證的過(guò)程是按照用戶(hù)和姓名等信息將其存在指紋數(shù)據(jù)庫(kù)中的模板指紋調(diào)出來(lái)，然后再用用戶(hù)輸入的指紋與該模板的指紋相匹配，以確定這兩幅指紋是否出于同一幅指紋。1、身份認(rèn)證----主體特征認(rèn)證

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每個(gè)人的說(shuō)話(huà)聲音都各有其特點(diǎn)，人對(duì)于語(yǔ)音的識(shí)別能力是很強(qiáng)的，即使在強(qiáng)干擾下、也能分辨出某個(gè)熟人的話(huà)音。在軍事和商業(yè)通信中常常靠聽(tīng)對(duì)方的語(yǔ)音實(shí)現(xiàn)個(gè)人身份認(rèn)證。例如，可將由每個(gè)人講的一個(gè)短語(yǔ)所分析出來(lái)的全部特征參數(shù)存儲(chǔ)起來(lái)，如果每個(gè)人的參數(shù)都不完全相同就可實(shí)現(xiàn)身份認(rèn)證。這種存儲(chǔ)的語(yǔ)音稱(chēng)作為語(yǔ)音聲紋(Voice-print)。電話(huà)和計(jì)算機(jī)的盜用是相當(dāng)嚴(yán)重的問(wèn)題，語(yǔ)音聲紋識(shí)別技術(shù)可用于防止黑客進(jìn)入語(yǔ)音函件和電話(huà)服務(wù)系統(tǒng)。1、身份認(rèn)證----主體特征認(rèn)證2）語(yǔ)音驗(yàn)證

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人的視網(wǎng)膜血管（即視網(wǎng)膜脈絡(luò)）的圖樣具有良好的個(gè)人特征。這種識(shí)別系統(tǒng)已在研制中；其基本方法是利用光學(xué)和電子儀器將視網(wǎng)膜血管圖樣記錄下來(lái)，一個(gè)視網(wǎng)膜血管的圖樣可壓縮為小于35字節(jié)的數(shù)字信息?？筛鶕?jù)對(duì)圖樣的節(jié)點(diǎn)和分支的檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行分類(lèi)識(shí)別。被識(shí)別人必須合作允許采樣。研究表明，識(shí)別驗(yàn)證的效果相當(dāng)好。如果注冊(cè)人數(shù)小于200萬(wàn)時(shí)，錯(cuò)誤率為0，所需時(shí)間為秒級(jí)，在要求可靠性高的場(chǎng)合可以發(fā)揮作用，已在軍事和銀行系統(tǒng)中采用，其成本比較高。1、身份認(rèn)證----主體特征認(rèn)證3）視網(wǎng)膜圖樣驗(yàn)證

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利用圖像識(shí)別、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和紅外掃描探測(cè)，對(duì)人臉的“熱點(diǎn)”進(jìn)行采樣、處理和提取圖樣信息。通過(guò)臉型自動(dòng)驗(yàn)證系統(tǒng)進(jìn)行身份認(rèn)證。將用于銀行等的身份識(shí)別系統(tǒng)中。也可將面部識(shí)別系統(tǒng)用于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中其軟件開(kāi)發(fā)，與其它信息系統(tǒng)的軟件集成，作為金融、接入控制、電話(huà)會(huì)議、安全監(jiān)視、護(hù)照管理、社會(huì)福利發(fā)放等系統(tǒng)的應(yīng)用軟件。1、身份認(rèn)證----主體特征認(rèn)證4）臉型驗(yàn)證

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2、Kerberos認(rèn)證系統(tǒng)---概述一、Kerberos簡(jiǎn)介

Kerberos：希臘神話(huà)“三個(gè)頭的狗——地獄之門(mén)守護(hù)者”有三個(gè)功能：身份認(rèn)證、記賬、審核。Kerberos針對(duì)分布式環(huán)境，一些工作站可能安裝于不安全場(chǎng)所，而且用戶(hù)也并非是完全可信的。客戶(hù)在登錄時(shí)，需要認(rèn)證。用戶(hù)必須獲得由認(rèn)證服務(wù)器發(fā)行的許可證，才能使用目標(biāo)服務(wù)器上的服務(wù)。許可證提供被認(rèn)證的用戶(hù)訪(fǎng)問(wèn)一個(gè)服務(wù)時(shí)所需的授權(quán)資格。所有客戶(hù)和服務(wù)器間的會(huì)話(huà)都是暫時(shí)的。

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1、Kerberos的產(chǎn)生背景用戶(hù)需要從多臺(tái)計(jì)算機(jī)得到服務(wù)，控制訪(fǎng)問(wèn)的方法有三種：a)認(rèn)證工作由用戶(hù)登錄的計(jì)算機(jī)來(lái)管理，服務(wù)程序不負(fù)責(zé)認(rèn)證，這對(duì)于封閉式網(wǎng)絡(luò)是可行的方案。b)收到服務(wù)請(qǐng)求時(shí)，對(duì)發(fā)來(lái)請(qǐng)求的主機(jī)進(jìn)行認(rèn)證，對(duì)每臺(tái)認(rèn)證過(guò)的主機(jī)的用戶(hù)不進(jìn)行認(rèn)證。每個(gè)服務(wù)選擇自己信任的計(jì)算機(jī)，在認(rèn)證時(shí)檢查主機(jī)地址來(lái)實(shí)現(xiàn)認(rèn)證。c)在開(kāi)放式系統(tǒng)中，主機(jī)不能控制登錄它的每一個(gè)用戶(hù)，另外還有來(lái)自系統(tǒng)外部的假冒等情況發(fā)生，以上兩種方法都不能保證用戶(hù)身份的真實(shí)性，必須對(duì)每一個(gè)服務(wù)請(qǐng)求，都要認(rèn)證用戶(hù)的身份。2、Kerberos認(rèn)證系統(tǒng)---概述

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開(kāi)放式系統(tǒng)的認(rèn)證的要求：1)安全性：沒(méi)有攻擊的薄弱環(huán)節(jié)。2)可靠性：認(rèn)證服務(wù)是其他服務(wù)的基礎(chǔ)，要可靠，不能癱瘓。3)透明性：用戶(hù)覺(jué)察不到認(rèn)證服務(wù)，只是輸入口令。4)可擴(kuò)展性：支持加入更多的服務(wù)器。2、Kerberos認(rèn)證系統(tǒng)---概述

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2、什么是KerberosKerberos是網(wǎng)絡(luò)通信提供可信第三方服務(wù)的面向開(kāi)放系統(tǒng)的認(rèn)證機(jī)制。每當(dāng)用戶(hù)C申請(qǐng)得到某服務(wù)程序S的服務(wù)時(shí)，用戶(hù)和服務(wù)程序會(huì)首先向Kerberos要求認(rèn)證對(duì)方的身份，認(rèn)證建立在用戶(hù)和服務(wù)程序?qū)erberos信任基礎(chǔ)上。2、Kerberos認(rèn)證系統(tǒng)---概述KerberosClientServer認(rèn)證雙方與Kerberos的關(guān)系

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在申請(qǐng)認(rèn)證時(shí)，C和S都是Kerberos認(rèn)證服務(wù)的用戶(hù)，為了和其它服務(wù)的用戶(hù)區(qū)別，Kerberos用戶(hù)統(tǒng)稱(chēng)為當(dāng)事人(principle)，principle可以是用戶(hù)或者某項(xiàng)服務(wù)，當(dāng)用戶(hù)登錄到工作站時(shí)，Kerberos對(duì)用戶(hù)進(jìn)行初始認(rèn)證，此后用戶(hù)可以在整個(gè)登錄時(shí)間得到相應(yīng)的服務(wù)。Kerberos不依賴(lài)用戶(hù)的終端或請(qǐng)求服務(wù)的安全機(jī)制，認(rèn)證工作由認(rèn)證服務(wù)器完成。2、Kerberos認(rèn)證系統(tǒng)---概述

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Kerberos保存當(dāng)事人及其密鑰的數(shù)據(jù)庫(kù)。共享密鑰只被當(dāng)事人和Kerberos知道，當(dāng)事人在登記時(shí)與Kerberos商定。使用共享密鑰，Kerberos可以創(chuàng)建消息使一個(gè)當(dāng)事人相信另一個(gè)當(dāng)事人的真實(shí)性。Kerberos還產(chǎn)生一種臨時(shí)密鑰(對(duì)話(huà)密鑰)，通信雙方用在具體的通信中。Kerberos提供三種安全等級(jí)：

1）只在網(wǎng)絡(luò)開(kāi)始連接時(shí)進(jìn)行認(rèn)證，認(rèn)為連接建立起來(lái)后的通信是可靠的。

2)安全消息傳遞：對(duì)每次消息都進(jìn)行認(rèn)證工作，但是不保證每條消息不被泄露。

3)私有消息傳遞：不僅對(duì)每條消息進(jìn)行認(rèn)證，而且對(duì)每條消息進(jìn)行加密。Kerberos在發(fā)送密碼時(shí)就采用私有消息模式。2、Kerberos認(rèn)證系統(tǒng)---概述

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1．時(shí)間同步問(wèn)題：

整個(gè)Kerberos的協(xié)議都嚴(yán)重地依賴(lài)于時(shí)鐘，而實(shí)際證明，要求在分步式系統(tǒng)環(huán)境中實(shí)現(xiàn)良好的時(shí)鐘同步，是一個(gè)很難的課題。2．口令猜測(cè)問(wèn)題：口令沒(méi)有進(jìn)行額外的特殊處理，以至于即使用強(qiáng)力攻擊（即窮舉法）的時(shí)間復(fù)雜度僅和口令的長(zhǎng)度成比例，這將形成一個(gè)兩難的局面：或是增加密鑰長(zhǎng)度換取更高的安全，但這會(huì)造成用戶(hù)的使用困難和增加系統(tǒng)加/解密開(kāi)銷(xiāo)。2、Kerberos認(rèn)證系統(tǒng)---局限性

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3．認(rèn)證域之間的信任問(wèn)題：認(rèn)證域之間的多級(jí)跳躍過(guò)程復(fù)雜且不明確，相互信任和協(xié)調(diào)不方便。若各Kerberos區(qū)域形成復(fù)雜或不規(guī)則的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，則要求方便的域間服務(wù)，將付出極大的代價(jià)，即系統(tǒng)的可擴(kuò)充性不強(qiáng)。針對(duì)這種無(wú)序的狀況，應(yīng)有規(guī)劃有目的地建立起全球一體化的分層（樹(shù)狀）結(jié)構(gòu)，形成良好的信任鏈條。2、Kerberos認(rèn)證系統(tǒng)---局限性

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4．重放攻擊的問(wèn)題：長(zhǎng)票的生存期較長(zhǎng)，容易被重放攻擊；對(duì)短票而言，如果攻擊者技術(shù)高明，也有機(jī)會(huì)重放攻擊，況且攻擊者可以著手破壞系統(tǒng)的時(shí)鐘同步性。我們建議，在Kerberos引入序列號(hào)循環(huán)機(jī)制，即讓傳送的消息帶上一定的序列號(hào)，這些序列號(hào)在由系統(tǒng)循環(huán)地賦予消息，再結(jié)合系統(tǒng)原有的生存期控制，將有效地保證一定的時(shí)間段里只能存在唯一的合法消息，從而消除了重放的可能性。當(dāng)然，這必須付出一定的系統(tǒng)開(kāi)銷(xiāo)代價(jià)。2、Kerberos認(rèn)證系統(tǒng)---局限性

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5．密鑰的存儲(chǔ)問(wèn)題：

Kerberos認(rèn)證中心要求保存大量的共享私鑰，無(wú)論是管理還是更新都有很大的困難，需要特別細(xì)致的安全保護(hù)措施（甚至應(yīng)采用硬件/物理方法），將付出極大的系統(tǒng)代價(jià)。6．系統(tǒng)程序的安全性、完整性問(wèn)題：

對(duì)Kerberos系統(tǒng)程序進(jìn)行攻擊，特別是惡意篡改登錄程序，是有效的攻擊方法。所以，必須花一定的系統(tǒng)代價(jià)去防范對(duì)認(rèn)證系統(tǒng)本身的集中攻擊。其中，建立高性能的防火墻和進(jìn)行日志是必要的。2、Kerberos認(rèn)證系統(tǒng)---局限性

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PKI即公開(kāi)密鑰體系，是一種遵循既定標(biāo)準(zhǔn)的密鑰管理平臺(tái)，它能夠?yàn)樗芯W(wǎng)絡(luò)應(yīng)用提供加密和數(shù)字簽名等密碼服務(wù)及所必需的密鑰和證書(shū)管理體系，PKI技術(shù)是信息安全技術(shù)的核心，也是電子商務(wù)的關(guān)鍵和基礎(chǔ)技術(shù)。PKI的技術(shù)包括加密、數(shù)字簽名、數(shù)據(jù)完整性機(jī)制、數(shù)字信封、雙重?cái)?shù)字簽名等。

1.PKI技術(shù)的信任服務(wù)及意義

（1）PKI技術(shù)的信任服務(wù)在網(wǎng)絡(luò)通信和網(wǎng)絡(luò)交易中，特別是在電子政務(wù)和電子商務(wù)業(yè)務(wù)中，最需要的安全保證有四個(gè)方面：身份標(biāo)識(shí)和認(rèn)證、保密或隱私、數(shù)據(jù)完整性和不可否認(rèn)性。PKI可以完全提供以上四個(gè)方面的保障，提供的服務(wù)主要包括下述三方面內(nèi)容。①認(rèn)證。②支持密鑰管理。③完整性與不可否認(rèn)。3、公鑰基礎(chǔ)設(shè)施PKI

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（2）PKI的意義①可以構(gòu)建一個(gè)可管、可控和安全的互連網(wǎng)絡(luò)。②可以在互連網(wǎng)中構(gòu)建一個(gè)完整的授權(quán)服務(wù)體系。③通過(guò)PKI可以建設(shè)一個(gè)普適性好和安全性高的統(tǒng)一平臺(tái)。

2.PKI的標(biāo)準(zhǔn)及體系結(jié)構(gòu)

（1）PKI的標(biāo)準(zhǔn)從整個(gè)PKI體系建立與發(fā)展的歷程來(lái)看，與PKI相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)主要包括以下幾種：①X.209(1988)ASN.1基本編碼規(guī)則的規(guī)范。②X.500(1993)信息技術(shù)之開(kāi)放系統(tǒng)互連：概念、模型及服務(wù)簡(jiǎn)述。③X.509(1993)信息技術(shù)之開(kāi)放系統(tǒng)互連：鑒別框架。④PKCS系列標(biāo)準(zhǔn)。⑤OCSP在線(xiàn)證書(shū)狀態(tài)協(xié)議。⑥LDAP輕量級(jí)目錄訪(fǎng)問(wèn)協(xié)議。3、公鑰基礎(chǔ)設(shè)施PKI

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（2）PKI的體系結(jié)構(gòu)完整的PKI系統(tǒng)必須具有權(quán)威認(rèn)證機(jī)構(gòu)、數(shù)字證書(shū)庫(kù)、密鑰備份及恢復(fù)系統(tǒng)、