第一部分 2
第1章 什么是安全工程 2
1.1 例一：银行 2
1.2 例二：空军基地 3
1.3 例三：医院 4
1.4 例四：家庭 5
1.5 定义 5
1.6 小结 8
第2章 协议 9
2.1 偷听口令的风险 9
2.2 谁去那里？简单的认证 10
2.2.1 质询和响应 12
2.2.2 米格战斗机中间人攻击 13
2.2.3 反射攻击 15
2.3 伪造消息 16
2.4 环境变更 16
2.5 选择协议攻击 17
2.6 管理密钥 18
2.6.1 基本密钥管理 18
2.6.2 Needham-Schroeder协议 19
2.6.3 Kerberos 20
2.7 走向形式化 21
2.7.1 一个典型的银行智能卡协议 21
2.7.2 BAN逻辑 21
2.7.3 认证付费协议 22
2.7.4 形式化认证的局限性 23
研究问题 24
参考资料 24
2.8 小结 24
第3章 口令 25
3.1 基础 25
3.2 实用心理问题 26
3.2.1 社会工程 26
3.2.2 可靠口令输入的困难 27
3.2.3 记住口令的困难 27
3.3 系统问题 29
3.3.1 保护自己还是保护他人 29
3.3.2 入侵检测问题 30
3.3.3 可以培训用户吗 30
3.3.4 日益缺乏数据安全 31
3.4 口令的技术保护 32
3.4.1 口令输入攻击 32
3.4.2 口令存储攻击 33
3.4.3 绝对限制 35
3.5 小结 35
研究问题 36
参考资料 36
第4章 访问控制 37
4.1 引言 37
4.2 操作系统访问控制 38
4.2.1 组和角色 39
4.2.2 访问控制列表 39
4.2.3 Unix操作系统安全 40
4.2.4 Windows NT 41
4.2.5 权能 42
4.2.6 Windows 2000增加的新特性 43
4.2.7 粒度 44
4.2.8 沙盒和携带证据代码 44
4.3 硬件保护 45
4.2.9 对象请求代理 45
4.3.1 Intel 80x86/Pentium处理器 46
4.3.2 ARM处理器 46
4.3.3 安全处理器 47
4.3.4 其他处理器 47
4.4 哪里出了问题 47
4.4.1 击毁堆栈 48
4.4.2 其他攻击技术 48
4.4.3 用户界面失败 49
4.4.4 为何这么多地方出现错误 50
4.4.5 补救措施 50
4.4.6 环境蠕变 51
研究问题 52
参考资料 52
4.5 小结 52
第5章 密码学 54
5.1 引言 54
5.2 历史背景 55
5.2.1 早期序列密码：vigenere表 55
5.2.2 一次一密法 56
5.2.3 早期的分组密码：Playfair方法 57
5.2.4 单向函数 58
5.2.5 非对称基本加密方法 59
5.3 随机预言模型 60
5.3.1 随机函数：哈希函数 61
5.3.2 随机序列生成器：序列密码 63
5.3.3 随机置换：分组密码 64
5.3.4 公钥加密和陷门单向置换 65
5.3.5 数字签名 66
5.4.1 SP网络 67
5.4 对称加密方法 67
5.4.2 高级加密标准 70
5.4.3 Feistel加密 71
5.5 操作模式 74
5.5.1 电子密码本模式 74
5.5.2 分组密码链接 75
5.5.3 输出反馈 75
5.5.4 计数器加密模式 76
5.5.5 密码反馈模式 76
5.5.6 消息验证码模式 77
5.6 哈希函数 77
5.6.1 基础加密的额外要求 78
5.6.2 常用哈希函数及其应用 79
5.7 非对称加密方法 80
5.7.1 基于因数分解的加密 80
5.7.2 基于离散对数的加密 81
5.7.3 特殊目的的签名方法 84
5.7.4 认证 85
5.7.5 非对称加密方法的强度 86
5.8 小结 86
研究问题 87
参考资料 87
第6章 分布式系统 89
6.1 并行 89
6.1.1 使用陈旧的数据与呈扩散状态的花费 89
6.1.2 通过锁定防止不一致的更新 90
6.1.3 更新的顺序 91
6.1.4 死锁 91
6.1.5 不收敛的状态 91
6.1.6 安全时间 92
6.2.1 故障模型 93
6.2 容错和故障恢复 93
6.2.2 恢复什么 94
6.2.3 冗余在什么层 95
6.2.4 拒绝服务攻击 96
6.3 命名 96
6.3.1 分布式系统的命名观点 97
6.3.2 哪里出了问题 99
6.3.3 名字的类型 102
6.4 小结 102
研究问题 103
参考资料 103
7.1 引言 106
7.2 什么是安全策略模型 106
第二部分 106
第7章 多级安全 106
7.3 Bell-LaPadula安全策略模型 107
7.3.1 密级和许可 108
7.3.2 信息流控制 109
7.3.3 Bell-LaPadula模型的标准批判 110
7.3.4 可选模式 111
7.3.5 Biba模型 112
7.4.1 SCOMP 113
7.4 多级安全系统的几个例子 113
7.4.2 Blacker 114
7.4.3 MLS Unix、CMW和Trusted Win-dowing 114
7.4.4 NRL泵 115
7.4.5 后勤系统 115
7.4.6 紫色的Penelope 116
7.4.7 未来的MLS系统 116
7.5.1 组合系统 117
7.5 哪里出了问题 117
7.5.2 串联问题 118
7.5.3 隐蔽通道 118
7.5.4 病毒威胁 119
7.5.5 Polyinstantiation 120
7.5.6 其他一些实际问题 120
7.6 MLS更广泛的含义 122
7.7 小结 123
研究问题 123
参考资料 124
第8章 多边安全 125
8.1 引言 125
8.2 分割、长城和BMA模型 126
8.2.1 分割和网格模型 126
8.2.2 长城模型 128
8.2.3 BMA模型 129
8.2.4 比较分析 133
8.3 推理控制 133
8.3.1 在医学推理控制中的基本问题 134
8.3.2 推理控制的其他应用程序 134
8.3.3 推理控制理论 135
8.3.4 一般方法的局限性 139
8.3.5 缺陷保护的代价 140
8.4 剩余问题 141
8.5 小结 142
研究问题 142
参考资料 143
第9章 银行业和薄记系统 144
9.1 引言 144
9.1.1 簿记的起源 144
9.1.2 复式簿记 145
9.2.1 Clark-Wilson安全策略模型 146
9.2 银行电脑系统如何工作 146
9.2.2 责任的分离 147
9.2.3 哪里出了问题 149
9.3 大规模支付系统 151
9.3.1 全世界银行间金融电信协会(SWIFT) 151
9.3.2 哪里出了问题 152
9.4 自动柜员机 154
9.4.1 ATM的基础 154
9.4.2 哪里出了问题 156
9.4.3 实际应用 158
9.5 小结 159
研究问题 160
参考资料 160
10.2 报警器 161
第10章 监控系统 161
10.1 引言 161
10.2.1 威胁模式 162
10.2.2 为什么不能保护一幅画 163
10.2.3 传感器失灵 164
10.2.4 特征交互 165
10.2.5 攻击通信系统 166
10.2.6 经验教训 168
10.3 预付费仪表 169
10.3.1 需给电表 170
10.3.2 系统如何工作 171
10.3.3 什么地方会出错 171
10.4 计程器、转速表以及卡车速度限制器 173
10.4.1 哪里出了问题 174
10.4.2 对策 176
研究问题 179
参考资料 179
10.5 小结 179
第11章 核武器的指挥与控制 180
11.1 引言 180
11.2 肯尼迪备忘录 181
11.3 无条件安全认证码 181
11.4 共享控制系统 182
11.5 防篡改与指定行动链接 184
11.6 条约验证 185
11.7 哪里出了问题 185
11.8 保密还是公开 186
研究问题 187
参考资料 187
11.9 小结 187
第12章 安全印刷和印章 188
12.1 引言 188
12.2 历史 188
12.3 安全印刷 189
12.3.1 威胁模型 189
12.3.2 安全印刷技术 190
12.4 包装和印章 194
12.4.1 基片特性 194
12.4.2 粘贴问题 195
12.5 系统脆弱性 195
12.5.1 威胁模型的特性 196
12.5.2 员工的细心 197
12.5.3 随机失败的效果 197
12.5.4 材料控制 197
12.5.6 检查的成本和性质 198
12.5.5 不保护正确的事物 198
12.6 评估方法论 199
12.7 小结 200
研究问题 200
参考资料 200
第13章 生物测量学 201
13.1 引言 201
13.2 手写签名 201
13.3 面部识别 203
13.4 指纹 204
13.5 虹膜编码 208
13.6 声音识别 210
13.7 其他系统 210
13.8 哪里出了问题 211
参考资料 213
研究问题 213
13.9 小结 213
第14章 物理防篡改 214
14.1 引言 214
14.2 历史 214
14.3 高端物理安全处理器 215
14.4 评估 219
14.5 中级——安全处理器 220
14.5.1 iButton 220
14.5.2 Dellas 5002 221
14.5.3 Capstone/Clipper芯片 222
14.6 智能卡和微控制器 223
14.6.1 体系结构 224
14.6.2 安全的演化 224
14.6.3 技术现状 229
14.7 哪里出了问题 230
14.7.1 体系结构错误 231
14.7.2 模糊性和评估错误 231
14.7.3 协议失败 232
14.7.4 功能蠕变 233
14.8 什么应该受到保护 234
14.9 小结 235
研究问题 236
参考资料 236
第15章 发射安全 237
15.1 引言 237
15.2 历史 238
15.3 技术监视和对策 239
15.4 被动攻击 241
15.4.1 通过电源和信号电缆的泄露 241
15.4.2 通过射频信号的泄露 243
15.5 主动攻击 245
15.5.1 风暴型病毒 245
15.5.2 Nonstop 246
15.5.3 假信号脉冲 246
15.5.4 差异故障分析 246
15.5.5 联合攻击 247
15.5.6 商业利用 247
15.5.7 防御 247
15.6 发射安全攻击有多严重 248
15.6.1 政府 248
15.6.2 商业 248
15.7 小结 249
研究问题 249
参考资料 249
16.2 基础 250
第16章 电子战与信息战 250
16.1 引言 250
16.3 通信系统 251
16.3.1 信号侦察技术 252
16.3.2 通信攻击 253
16.3.3 保护技术 254
16.3.4 民用与军用的交互 258
16.4 监视与目标探测 259
16.4.1 雷达类型 259
16.4.2 干扰技术 259
16.4.3 高级雷达与反测量措施 261
16.4.4 其他传感器与多传感器问题 262
16.5 敌我识别系统(IFF) 262
16.6 定向能量武器 263
16.7.1 定义 265
16.7 信息战 265
16.7.2 学说 266
16.7.3 电子战中潜在的教训 266
16.7.4 电子战与信息战的区别 267
16.8 小结 268
研究问题 268
参考资料 268
第17章 电信系统的安全 269
17.1 引言 269
17.2 电话盗打 269
17.2.1 对仪表的攻击 269
17.2.2 信号攻击 271
17.2.3 攻击交换机与配置 272
17.2.4 不安全的终端系统 273
17.2.5 特征干扰 274
17.3.1 移动电话复制 275
17.3 移动电话 275
17.3.3 通信安全机制 276
17.3.2 GSM系统结构 276
17.3.4 下一代产品：3gpp 280
17.3.5 GSM安全：成功或失败 283
17.4 群体欺诈 284
17.5 小结 285
研究问题 286
参考资料 286
第18章 网络攻击与防御 287
18.1 引言 287
18.1.1 最普通的攻击手段 287
18.1.2 技术问题：脚本小子和打包防御 288
18.2 网络协议攻击 289
18.2.2 使用因特网协议和机制的攻击 290
18.2.1 局域网攻击 290
18.3 防御网络攻击 293
18.3.1 配置管理 293
18.3.2 防火墙 294
18.3.3 防火墙的作用和局限性 295
18.3.4 加密技术 296
18.4 特洛伊、病毒和蠕虫 297
18.4.1 早期的恶意代码 298
18.4.2 因特网蠕虫 298
18.4.3 病毒和蠕虫如何工作 299
18.4.4 竞争 300
18.4.5 近期历史 300
18.4.6 防病毒措施 301
18.5.1 入侵检测类型 302
18.5 入侵检测 302
18.5.2 入侵检测的普遍局限性 303
18.5.3 检测网络攻击的特殊问题 304
18.6 小结 305
研究问题 306
参考资料 306
第19章 保护电子商务系统 307
19.1 引言 307
19.2 电子商务的电报史 307
19.3 信用卡介绍 309
19.3.1 欺骗行为 309
19.3.2 伪造 310
19.3.3 自动欺骗检测 310
19.3.4 经济学 311
19.4 在线信用卡欺骗：大肆宣传以及现实情况 312
19.5.1 安全套接层 313
19.5 密码保护机制 313
19.5.2 安全电子事务(SET) 314
19.5.3 公共密钥基础设施(PKI) 316
19.5.4 电子数据交换(EDI)和B2B系统 318
19.5.5 电子钱包和微支付 319
19.6 网络经济 320
19.7 具有竞争力的应用和公司间的冲突 321
19.8 还有什么其他容易出现的问题 323
19.9 商家能做些什么 323
19.10 小结 324
研究问题 324
参考资料 325
第20章 版权和隐私保护 326
20.1 引言 326
20.2 版权 327
20.2.1 软件 328
20.2.2 书刊 332
20.2.3 音频 332
20.2.4 视频和付费电视 334
20.2.5 DVD 340
20.3 信息隐藏 343
20.3.1 DVD标记概念 343
20.3.2 常规信息隐藏技术 344
20.3.3 对版权标记的攻击 345
20.3.4 版权标记方案的应用 348
20.4 隐私机制 348
20.4.1 内容隐藏：PGP 349
20.4.2 内容否认——隐写术 350
20.4.3 联合隐藏——remailer和译解密码者 351
20.4.4 联合拒绝——数字货币 353
20.4.5 其他应用和问题 354
20.5 小结 358
研究问题 359
参考资料 359
第三部分 362
第21章 电子策略 362
21.1 引言 362
21.2 密码技术策略 363
21.2.1 警方窃听的历史 364
21.2.2 流量分析的历史 365
21.2.3 对外国目标的通信情报 367
21.2.4 密码策略的历史 370
21.2.5 讨论 373
21.3 版权 376
21.3.2 即将出现的欧洲法令和UCITA 378
21.3.1 数字千年版权法案 378
21.4 数据保护 379
21.4.1 欧洲数据保护的历史 380
21.4.2 欧洲和美国间的差异 381
21.4.3 目前的趋势 382
21.5 证据的问题 383
21.5.1 证据的有效性 383
21.5.2 证据的可靠性 384
21.5.3 电子签名 384
21.5.4 证据的负担 386
21.6 其他公共部门的问题 387
21.6.1 服务交付 387
21.6.3 税收保护 388
21.6.4 选举 388
21.6.2 社会排挤和歧视 388
21.7 小结 389
研究问题 389
参考资料 389
第22章 管理问题 391
22.1 引言 391
22.2 管理安全项目 391
22.2.1 三家超市的故事 392
22.2.2 平衡风险和报酬 393
22.2.3 组织问题 393
22.3 方法论 397
22.3.1 自顶向下设计 397
22.3.2 反复设计 399
22.3.3 来自安全关键型系统的教训 400
22.4 安全需求工程 403
22.4.1 管理需求的发展 404
22.4.2 管理项目需求 408
22.4.3 并行处理 409
22.5 风险管理 410
22.6 经济问题 412
22.7 小结 413
研究问题 413
参考资料 414
第23章 系统评估与保证 415
23.1 引言 415
23.2 保证 415
23.2.1 不正当的经济动机 415
23.2.2 项目保证 417
23.2.3 处理保证 418
23.2.4 保证增长 420
23.3 评估 422
23.2.5 进化和安全保证 422
23.3.1 信赖方的评估 423
23.3.2 通用准则 425
23.3.3 什么容易出现问题 427
23.4 前面的路 430
23.4.1 半开放设计 430
23.4.2 开放源代码 431
23.4.3 Penetrate-and-Patch、CERT和bugtraq 432
23.4.4 教育 433
23.5 小结 433
研究问题 433
参考资料 434
结束语 435
参考文献 437