网络安全 技术与实践 第2版PDF电子书下载

第1篇 网络安全基础 3

第1章 引言 3

1.1 对网络安全的需求 5

1.1.1 网络安全发展态势 5

1.1.2 敏感信息对安全的需求 6

1.1.3 网络应用对安全的需求 7

1.2 安全威胁与防护措施 7

1.2.1 基本概念 7

1.2.2 安全威胁的来源 8

1.2.3 安全防护措施 10

1.3 网络安全策略 11

1.3.1 授权 12

1.3.2 访问控制策略 12

1.3.3 责任 13

1.4 安全攻击的分类 13

1.4.1 被动攻击 13

1.4.2 主动攻击 14

1.5 网络攻击的常见形式 15

1.5.1 口令窃取 16

1.5.2 欺骗攻击 16

1.5.3 缺陷和后门攻击 17

1.5.4 认证失效 18

1.5.5 协议缺陷 19

1.5.6 信息泄漏 19

1.5.7 指数攻击——病毒和蠕虫 20

1.5.8 拒绝服务攻击 21

1.6 开放系统互连安全体系结构 22

1.6.1 安全服务 23

1.6.2 安全机制 25

1.6.3 安全服务与安全机制的关系 26

1.6.4 在OSI层中的服务配置 27

1.7 网络安全模型 27

习题 28

第2章 低层协议的安全性 30

2.1 基本协议 30

2.1.1 网际协议 30

2.1.2 地址解析协议 32

2.1.3 传输控制协议 33

2.1.4 用户数据报协议 35

2.1.5 Internet控制消息协议 35

2.2 网络地址和域名管理 36

2.2.1 路由协议 36

2.2.2 BOOTP和DHCP 38

2.2.3 域名系统 39

2.3 IPv6 42

2.3.1 IPv6简介 42

2.3.2 过滤IPv6 44

2.4 网络地址转换 45

习题 45

第3章 高层协议的安全性 47

3.1 电子邮件协议 47

3.1.1 SMTP 47

3.1.2 POP3协议 49

3.1.3 MIME 50

3.1.4 Internet消息访问协议 51

3.2 Internet电话协议 52

3.2.1 H.323 52

3.2.2 SIP 52

3.3 消息传输协议 53

3.3.1 简单文件传输协议 53

3.3.2 文件传输协议 54

3.3.3 网络文件传输系统 57

3.3.4 服务器消息块协议 59

3.4 远程登录协议 59

3.4.1 Telnet 59

3.4.2 SSH 60

3.5 简单网络管理协议 61

3.6 网络时间协议 62

3.7 信息服务 63

3.7.1 用户查询服务 63

3.7.2 数据库查询服务 64

3.7.3 LDAP 65

3.7.4 WWW服务 67

3.7.5 网络消息传输协议 68

3.7.6 多播及MBone 68

习题 69

第2篇 密码学基础 73

第4章 单（私）钥密码体制 73

4.1 密码体制的定义 73

4.2 古典密码 74

4.2.1 代换密码 75

4.2.2 换位密码 77

4.2.3 古典密码的安全性 78

4.3 流密码的基本概念 79

4.3.1 流密码框图和分类 80

4.3.2 密钥流生成器的结构和分类 81

4.3.3 密钥流的局部统计检验 82

4.3.4 随机数与密钥流 83

4.4 快速软、硬件实现的流密码算法 83

4.4.1 A5 83

4.4.2 加法流密码生成器 84

4.4.3 RC4 85

4.5 分组密码概述 86

4.6 数据加密标准（DES） 89

4.6.1 DES介绍 89

4.6.2 DES的核心作用：消息的随机非线性分布 91

4.6.3 DES的安全性 92

4.7 高级加密标准（AES） 92

4.7.1 Rijndael密码概述 93

4.7.2 Rijndael密码的内部函数 94

4.7.3 AES密码算法 97

4.7.4 AES的密钥扩展 98

4.7.5 AES对应用密码学的积极影响 101

4.8 其他重要的分组密码算法 101

4.8.1 IDEA 101

4.8.2 SAFER K-64 105

4.8.3 RC5 107

4.9 分组密码的工作模式 109

4.9.1 电码本模式 110

4.9.2 密码分组链接模式 111

4.9.3 密码反馈模式 111

4.9.4 输出反馈模式 112

4.9.5 计数器模式 114

习题 114

第5章 双（公）钥密码体制 116

5.1 双钥密码体制的基本概念 117

5.1.1 单向函数 117

5.1.2 陷门单向函数 118

5.1.3 公钥系统 118

5.1.4 用于构造双钥密码的单向函数 118

5.2 RSA密码体制 121

5.2.1 体制 121

5.2.2 RSA的安全性 122

5.2.3 RSA的参数选择 125

5.2.4 RSA体制实用中的其他问题 127

5.2.5 RSA的实现 127

5.3 背包密码体制 128

5.3.1 背包问题 128

5.3.2 简单背包 129

5.3.3 Merkle-Hellman陷门背包 129

5.3.4 M-H体制的安全性 130

5.3.5 背包体制的缺陷 131

5.3.6 其他背包体制 131

5.4 Rabin密码体制 131

5.4.1 Rabin体制 131

5.4.2 Williams体制 132

5.5 ElGamal密码体制 132

5.5.1 方案 133

5.5.2 加密 133

5.5.3 安全性 133

5.6 椭圆曲线密码体制 133

5.6.1 实数域上的椭圆曲线 134

5.6.2 有限域Zp上的椭圆曲线 135

5.6.3 GF（2m）上的椭圆曲线 137

5.6.4 椭圆曲线密码 138

5.6.5 椭圆曲线的安全性 139

5.6.6 ECC的实现 139

5.6.7 当前ECC的标准化工作 140

5.6.8 椭圆曲线上的RSA密码体制 141

5.6.9 用圆锥曲线构造双钥密码体制 141

5.7 基于身份的密码体制 142

5.7.1 引言 142

5.7.2 双线性映射和双线性D-H假设 143

5.7.3 IBE方案描述 144

5.7.4 IBE方案的安全性 145

5.8 公钥密码体制的分析 147

习题 149

第6章 消息认证与杂凑函数 151

6.1 认证函数 151

6.1.1 消息加密 151

6.1.2 消息认证码 155

6.1.3 杂凑函数 157

6.1.4 杂凑函数的性质 158

6.2 消息认证码 159

6.2.1 对MAC的要求 159

6.2.2 基于密钥杂凑函数的MAC 160

6.2.3 基于分组加密算法的MAC 161

6.3 杂凑函数 162

6.3.1 单向杂凑函数 162

6.3.2 杂凑函数在密码学中的应用 162

6.3.3 分组迭代单向杂凑算法的层次结构 162

6.3.4 迭代杂凑函数的构造方法 163

6.3.5 应用杂凑函数的基本方式 164

6.4 MD-4和MD-5 166

6.4.1 算法步骤 166

6.4.2 MD-5的安全性 169

6.4.3 MD-5的实现 169

6.4.4 MD-4与MD-5算法差别 170

6.4.5 MD-2和MD-3 170

6.5 安全杂凑算法 170

6.5.1 算法 170

6.5.2 SHA的安全性 172

6.5.3 SHA与MD-4、MD-5的比较 173

6.6 HMAC 174

6.6.1 HMAC的设计目标 174

6.6.2 算法描述 175

6.6.3 HMAC的安全性 175

习题 176

第7章 数字签名 178

7.1 数字签名基本概念 178

7.2 RSA签名体制 179

7.3 Rabin签名体制 180

7.4 ElGamal签名体制 181

7.5 Schnorr签名体制 182

7.6 DSS签名标准 184

7.6.1 概况 184

7.6.2 签名和验证签名的基本框图 184

7.6.3 算法描述 184

7.6.4 DSS签名和验证框图 185

7.6.5 公众反应 185

7.6.6 实现速度 185

7.7 基于椭圆曲线的数字签名体制 186

7.8 其他数字签名体制 186

7.8.1 离散对数签名体制 186

7.8.2 不可否认签名 187

7.8.3 防失败签名 187

7.8.4 盲签名 187

7.8.5 群签名 188

7.8.6 代理签名 189

7.8.7 指定证实人的签名 189

7.8.8 一次性数字签名 189

7.8.9 双有理签名方案 190

7.8.10 数字签名的应用 190

习题 190

第8章 密码协议 191

8.1 协议的基本概念 191

8.1.1 仲裁协议（Arbitrated Protocol） 191

8.1.2 裁决协议（Adjudicated Protocol） 193

8.1.3 自动执行协议（Self-Enforcing Protocol） 193

8.2 安全协议分类及基本密码协议 195

8.2.1 密钥建立协议 195

8.2.2 认证建立协议 200

8.2.3 认证的密钥建立协议 204

8.3 秘密分拆协议 213

8.4 会议密钥分配和秘密广播协议 214

8.4.1 秘密广播协议 214

8.4.2 会议密钥分配协议 215

8.5 密码协议的安全性 216

8.5.1 对协议的攻击 216

8.5.2 密码协议的安全性分析 220

习题 221

第3篇 网络安全技术与应用 225

第9章 数字证书与公钥基础设施 225

9.1 PKI的基本概念 225

9.1.1 PKI的定义 225

9.1.2 PKI的组成 225

9.1.3 PKI的应用 227

9.2 数字证书 228

9.2.1 数字证书的概念 229

9.2.2 数字证书的结构 229

9.2.3 数字证书的生成 231

9.2.4 数字证书的签名与验证 233

9.2.5 数字证书层次与自签名数字证书 235

9.2.6 交叉证书 237

9.2.7 数字证书的撤销 238

9.2.8 漫游证书 243

9.2.9 属性证书 244

9.3 PKI体系结构——PKIX模型 245

9.3.1 PKIX服务 245

9.3.2 PKIX体系结构 245

9.4 PKI实例 246

9.5 授权管理设施——PMI 247

9.5.1 PMI的定义 247

9.5.2 PMI与PKI的关系 248

9.5.3 实现PMI的机制 249

9.5.4 PMI模型 250

9.5.5 基于PMI建立安全应用 251

习题 252

第10章 网络加密与密钥管理 254

10.1 网络加密的方式及实现 254

10.1.1 链路加密 254

10.1.2 节点加密 255

10.1.3 端到端加密 255

10.1.4 混合加密 256

10.2 硬件、软件加密及有关问题 257

10.2.1 硬件加密的优点 257

10.2.2 硬件种类 258

10.2.3 软件加密 258

10.2.4 存储数据加密的特点 258

10.2.5 文件删除 259

10.3 密钥管理基本概念 259

10.3.1 密钥管理 259

10.3.2 密钥的种类 260

10.4 密钥生成 261

10.4.1 密钥选择对安全性的影响 262

10.4.2 好的密钥 262

10.4.3 不同等级的密钥产生的方式不同 262

10.5 密钥分配 263

10.5.1 基本方法 263

10.5.2 密钥分配的基本工具 265

10.5.3 密钥分配系统的基本模式 265

10.5.4 可信第三方TTP 265

10.5.5 密钥注入 267

10.6 密钥的证实 267

10.6.1 单钥证书 268

10.6.2 公钥的证实技术 269

10.6.3 公钥认证树 269

10.6.4 公钥证书 270

10.6.5 基于身份的公钥系统 271

10.6.6 隐式证实公钥 272

10.7 密钥的保护、存储与备份 273

10.7.1 密钥的保护 273

10.7.2 密钥的存储 274

10.7.3 密钥的备份 274

10.8 密钥的泄漏、吊销、过期与销毁 275

10.8.1 泄漏与吊销 275

10.8.2 密钥的有效期 275

10.8.3 密钥销毁 275

10.9 密钥控制 276

10.10 多个管区的密钥管理 277

10.11 密钥管理系统 279

习题 281

第11章 无线网络安全 282

11.1 无线网络面临的安全威胁 282

11.2 无线蜂窝网络的安全性 285

11.2.1 GSM的安全性 285

11.2.2 CDMA的安全性 288

11.2.3 3G系统的安全性 290

11.3 无线数据网络的安全性 292

11.3.1 有线等效保密协议 292

11.3.2 802.1x协议介绍 294

11.3.3 802.11i标准介绍 295

11.3.4 802.16标准的安全性 298

11.3.5 WAPI标准简介 301

11.3.6 WAP的安全性 302

11.4 Ad hoc网络的安全性 305

11.4.1 Ad hoc网络保密与认证技术 306

11.4.2 Ad hoc网络的安全路由 309

11.4.3 Ad hoc网络的入侵检测 309

11.4.4 Ad hoc网络的信任建立 310

习题 310

第12章 防火墙技术 312

12.1 防火墙概述 312

12.2 防火墙的类型和结构 314

12.2.1 防火墙分类 315

12.2.2 网络地址转换 317

12.3 静态包过滤器 322

12.3.1 工作原理 322

12.3.2 安全性讨论 326

12.4 动态包过滤防火墙 327

12.4.1 工作原理 327

12.4.2 安全性讨论 330

12.5 电路级网关 331

12.5.1 工作原理 332

12.5.2 安全性讨论 334

12.6 应用级网关 335

12.6.1 工作原理 335

12.6.2 安全性讨论 337

12.7 状态检测防火墙 339

12.7.1 工作原理 339

12.7.2 安全性分析 340

12.8 切换代理 342

12.8.1 工作原理 342

12.8.2 安全性讨论 342

12.9 空气隙防火墙 343

12.9.1 工作原理 343

12.9.2 安全性分析 344

12.10 分布式防火墙 345

12.10.1 工作原理 345

12.10.2 分布式防火墙的优缺点 346

12.11 防火墙的发展趋势 346

12.11.1 硬件化 346

12.11.2 多功能化 347

12.11.3 安全性 348

习题 348

第13章 入侵检测技术 350

13.1 入侵检测概述 350

13.1.1 入侵检测的概念 351

13.1.2 IDS的主要功能 352

13.1.3 IDS的任务 353

13.1.4 IDS的评价标准 354

13.2 入侵检测原理及主要方法 355

13.2.1 异常检测基本原理 355

13.2.2 误用检测基本原理 356

13.2.3 各种入侵检测技术 356

13.3 IDS的结构与分类 359

13.3.1 IDS的结构 360

13.3.2 IDS的分类 361

13.4 NIDS 362

13.4.1 NIDS设计 363

13.4.2 NIDS关键技术 364

13.5 HIDS 367

13.5.1 HIDS设计 368

13.5.2 HIDS关键技术 369

13.6 DIDS 371

13.7 IDS设计上的考虑与部署 372

13.7.1 控制台的设计 372

13.7.2 自身安全设计 373

13.7.3 IDS的典型部署 374

13.8 IDS的发展方向 375

习题 377

第14章 VPN技术 378

14.1 VPN概述 378

14.1.1 VPN的概念 378

14.1.2 VPN的特点 378

14.1.3 VPN的分类 379

14.1.4 VPN关键技术 380

14.2 隧道协议与VPN 381

14.2.1 第2层隧道协议 382

14.2.2 第3层隧道协议 384

14.3 IPSec VPN 385

14.3.1 IPSec协议概述 385

14.3.2 IPSec的工作原理 386

14.3.3 IPSec中的主要协议 387

14.3.4 安全关联 390

14.3.5 IPSec VPN的构成 391

14.3.6 IPSec的实现 392

14.4 SSL/TLS VPN 392

14.4.1 TLS协议概述 392

14.4.2 TLS VPN的原理 393

14.4.3 TLS VPN的优缺点 395

14.4.4 TLS VPN的应用 396

14.4.5 TLS VPN与IPSec VPN比较 396

14.5 PPTP VPN 397

14.5.1 PPTP概述 397

14.5.2 PPTP VPN的原理 398

14.5.3 PPTP VPN的优缺点 399

14.6 MPLS VPN 399

14.6.1 MPLS协议概述 400

14.6.2 MPLS VPN的原理 401

14.6.3 MPLS VPN的优缺点 402

14.7 本章小结 403

习题 404

第15章 身份认证技术 406

15.1 身份证明 406

15.1.1 身份欺诈 406

15.1.2 身份证明系统的组成和要求 407

15.1.3 身份证明的基本分类 408

15.1.4 实现身份证明的基本途径 408

15.2 口令认证系统 409

15.2.1 概述 409

15.2.2 口令的控制措施 411

15.2.3 口令的检验 411

15.2.4 口令的安全存储 412

15.3 个人特征的身份证明技术 413

15.3.1 手书签字验证 413

15.3.2 指纹验证 414

15.3.3 语音验证 415

15.3.4 视网膜图样验证 415

15.3.5 虹膜图样验证 415

15.3.6 脸型验证 416

15.3.7 身份证明系统的设计 416

15.4 一次性口令认证 417

15.4.1 挑战／响应机制 417

15.4.2 口令序列机制 418

15.4.3 时间同步机制 418

15.4.4 事件同步机制 419

15.4.5 几种一次性口令实现机制的比较 420

15.5 基于证书的认证 421

15.5.1 简介 421

15.5.2 基于证书认证的工作原理 421

15.6 智能卡技术及其应用 424

15.7 AAA认证协议与移动IP技术 426

15.7.1 AAA的概念及AAA协议 427

15.7.2 移动IP与AAA的结合 430

习题 432