1.1 電腦保安的概念

1.1.1 電腦保安最核心的三個關鍵目標(CIA)：

• 保密性(Confidentiality)--①資料保密性（確保隱私或祕密不向非授權者洩密或使用）；
  ②隱私性（確保個人能夠控制或確定其自身相關的資訊）。

• 完整性(Integrity)--①資料完整性（確保資訊只能以特定和授權的方式進行改變）；
  ②系統完整性（確保系統以正常方式來執行預定的功能，避免非授權操縱。）

• 可用性(Availability)--確保系統工作迅速，對授權使用者不能拒絕服務

  額外兩個：

  •     真實性(Authenticity)--驗證使用者正確，系統的輸入均來自可信任的信源
    

  •     可追溯性(Accountability)--實體的行為可以唯一追溯到該實體
     
    

1.2 OSI安全架構

1.2.1 OSI安全架構關注的問題

• 安全攻擊--任何危及系統安全的行為
• 安全機制--用來檢測、阻止攻擊 或 從攻擊狀態恢復到正常狀態的過程
• 安全服務--加強資料處理系統和資訊傳輸的安全性的一種處理過程或通 信服務，目的用一種或多種安全機制進行反擊。

1.3安全攻擊

1.3.1被動攻擊

​ ① 對傳輸進行竊聽和監測，獲取傳輸的資訊

​ ② 流量分析：對資訊進行了恰當的加密保護，攻擊者仍具有可能獲取這些訊息的一些模式。如可以確定主機的身份和位置，傳輸訊息的頻率和長度

​ 被動攻擊不涉及對資料的更改，通常可以使用加密的方法阻止攻擊。預防而非檢測

1.3.2主動攻擊--對資料流進行修改或偽造資料流

​ ① 偽裝：某實體假裝成其他實體。例如獲取認證資訊，在認證資訊完成合法驗證後進行重放，無許可權的實體就可冒充獲得額外的許可權。

​ ② 重放：攻擊者未經授權將截獲的資訊再次傳送

​ ③ 訊息修改：未經授權地修改合法訊息的一部分，或延遲訊息的傳輸，或改變訊息的順序

​ ④ 拒絕服務：阻止對設施的正常使用或管理，針對具體的目標。例如，某實體可能會查禁所有發向某目的地的訊息。另一種形式為破壞整個網路，或使網路失效，或使網路過載以降低效能

​ 由於物理通訊裝置、軟體、網路自身潛在弱點的多樣性，主動攻擊難以絕對預防，重點在於檢測並從攻擊造成的破壞或延遲中恢復過來

1.4 安全服務

• 認證 ① 對等實體認證；② 資料來源認證
• 訪問控制
• 資料保密性
• 資料完整性
• 不可否認性

1.5 安全機制

1.5.1 特定安全機制

• 加密：運用演算法將資料轉換成不可知的形式
• 數字簽名：附加於資料單元之後的一種資料，對資料單元的密碼錶換，以使得接收方證明資料來源和完整性，防止偽造
• 訪問控制
• 資料完整性
• 認證交換：通過資訊交換來保證實體身份的各種機制
• 流量填充：在資料流空隙中插入若干位以阻止流量分析
• 路由控制：為某些資料選擇特殊的物理上安全的線路，允許路由變化
• 公證：利用可信的第三方來保證資料交換的某些性質

1.5.2 普遍的安全機制

• 可信功能：據某些標準被認為是正確的功能
• 安全標籤：資源（資料單元）的標誌，命名或指定該資源的安全屬性
• 事件檢測：檢測與安全相關的事件
• 安全審計跟蹤：收集安全審計資料，他是對系統記錄和行為的獨立回顧與核查
• 安全恢復：處理來自安全機制的請求，如事件處理，管理功能和採取恢復行為

1.6 基本安全設計準則

• 機制的經濟性（Economy of mechanism）
• 故障安全預設（Fail-safe defaults）
• 完整的監察（Complete mediation）
• 開放的設計（Open design）
• 許可權分離（Separation of privilege）
• 最小許可權（Least privilege）
• 最小共同機制（Least common mechanism）
• 心理接受度（Psychological acceptability）
• 隔離（Isolation）
• 密封（Encapsulation）
• 模組化（Modularity）
• 分層（Layering）
• 最小意外（Least astonishment）

1.7 攻擊面與攻擊樹

1.7.1 攻擊面（由系統中一系列可訪問且可利用的漏洞組成）

​ 常見的攻擊面的例子：

• 向外部Web和其他伺服器開放的埠，以及監聽這些埠的程式碼
• 防火牆內部可用的服務
• 處理傳入的資料，E-mail, Xml, Office 和企業特定的自定義資料交換格式的程式碼
• 介面、SQL和Web表單
• 易受社會工程攻擊的可訪問敏感資訊的員工

​ 攻擊面的種類：

• 網路攻擊面：網路協議的漏洞，如用來拒絕服務攻擊、中斷通訊鏈路、各種形式的入侵攻擊的漏洞
• 軟體攻擊面：涉及應用程式、工具包、作業系統程式碼。重點 Web伺服器軟體
• 人類攻擊面：系統人員，外部人員，如社會工程學、人為錯誤和被信賴的內部人員

1.7.2 攻擊樹（採用分支化、層次化表示來利用安全漏洞的可能技術集合的資料結構）

​ 使用攻擊樹的動機是為了更有效地利用關於攻擊模式的可用資訊

圖1.4為網上銀行認證程式的攻擊樹例子。樹的根節點是攻擊者的目標--攻擊使用者的賬戶。陰影框是樹的葉子節點，代表組成攻擊的事件。在這棵攻擊樹中，除葉子節點外的節點都是‘或節點’。

生成此樹的攻擊分析考慮了認證中涉及的三個部分：

• 使用者終端和使用者(UT/U) 這些攻擊針對使用者裝置，包括涉及的令牌，如智慧卡或其他密碼生成器，以及使用者操作
• 通訊通道(CC) 著重於攻擊通訊鏈路
• 網上銀行伺服器(IBS) 對託管網上銀行應用程式的伺服器的離線攻擊

五種攻擊策略：

• 攻擊使用者憑據
• 命令注入
• 使用者憑據猜測
• 安全策略違規
• 利用已被認證的會話

1.8 網路安全模型

雙方資訊通過路由從源地址到目的地址，並協作使用通訊協議（TCP/IP），從而建立起一個邏輯資訊通道。

所有提供安全的技術包括以下兩部分：

• 對傳送資訊的安全變換。

• 被兩個主體共享且不被攻擊者知道的一些機密資訊。

為實現安全傳輸，需要有可信的第三方。如第三方負責將祕密資訊分配給通訊雙方，而對攻擊者保密，或當通訊雙方關於資訊傳輸的真實性發生爭執，由第三方仲裁。

安全服務應該包括：

• 設計一個演算法，執行與安全相關的變換，無法被攻擊者攻破
• 產生演算法所使用的祕密資訊
• 設計分配和共享祕密資訊的方法
• 指明通訊雙方使用的協議，實現安全服務

1.9 標準

• NIST
• ISOC
• ITU-T
• ISO