网络管理与信息安全优秀PPT.ppt

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1、计算机网络计算机网络C Computeromputer N Networketwork 2023年年4月月2日日课程书目课程书目第第1 1章章 概述概述第第2 2章章 物理层与数据通信基础物理层与数据通信基础第第3 3章章 数据链路层数据链路层第第4 4章章 局域网局域网第第5 5章章 网络层网络层第第6 6章章 网络互联技术网络互联技术第第7 7章章 传输层传输层第第8 8章章 应用层应用层第第9 9章章 网络管理与信息平安网络管理与信息平安第第1010章章网络新技术专题网络新技术专题2计算机网络计算机网络-刘桂江刘桂江9.19.1网络管理基础网络管理基础9.29.2网络信息平安概述网络信息

2、平安概述9.39.3数据加密算法数据加密算法9.49.4常用网络平安技术举例常用网络平安技术举例第第9章章 网络管理与信息平安网络管理与信息平安 3计算机网络计算机网络-刘桂江刘桂江9.1 9.1 网络管理基础网络管理基础9.1.19.1.1 网络管理的功能网络管理的功能9.1.29.1.2 简洁网络管理协议简洁网络管理协议SNMPSNMP4计算机网络计算机网络-刘桂江刘桂江nISOISO在网络管理的标准中定义了网络管理的五个功能域在网络管理的标准中定义了网络管理的五个功能域:n1 1、配置管理：、配置管理：n管理全部的网络设备，含各设备参数的配置与设备帐管理全部的网络设备，含各设备参数的配置

3、与设备帐目的管理；目的管理；n2 2、故障管理：、故障管理：n找出故障的位置并进行复原；找出故障的位置并进行复原；9.1.19.1.1 网络管理的功能网络管理的功能(1/2)(1/2)5计算机网络计算机网络-刘桂江刘桂江3 3、性能管理：、性能管理：统计网络的运用状况，依据网络的运用状况进行扩充，统计网络的运用状况，依据网络的运用状况进行扩充，确定设备的规划；确定设备的规划；4 4、平安管理：、平安管理：限制非法用户窃取或修改网络中的重要数据等；限制非法用户窃取或修改网络中的重要数据等；5 5、计费管理：、计费管理：记录用户运用网络资源的数量，调整用户运用网络资源记录用户运用网络资源的数量，调

4、整用户运用网络资源的配额大小和记帐收费。的配额大小和记帐收费。9.1.19.1.1 网络管理的功能网络管理的功能(2/2)(2/2)6计算机网络计算机网络-刘桂江刘桂江nSNMPSNMP的设计思想（特别简洁）：的设计思想（特别简洁）：n它通过它通过SNMPSNMP的的PDU(PDU(协议数据单元协议数据单元)来与被管理的对象交来与被管理的对象交换信息，这些对象有对象所特有的属性和值。换信息，这些对象有对象所特有的属性和值。nSNMPSNMP共有五种共有五种PDUPDUn其中两个用来读取数据，两个用来设置数据，还有一其中两个用来读取数据，两个用来设置数据，还有一个用来监视网络上发生的事务，如网络

5、故障报警信息个用来监视网络上发生的事务，如网络故障报警信息等等等等 9.1.29.1.2 简洁网络管理协议简洁网络管理协议SNMP(1/7)SNMP(1/7)7计算机网络计算机网络-刘桂江刘桂江n优点优点n最大优点是它的简洁性，简洁设立、简洁编程，而且最大优点是它的简洁性，简洁设立、简洁编程，而且对网络不会造成很大压力对网络不会造成很大压力n当前已经被广泛运用当前已经被广泛运用n可扩充性可扩充性n缺点缺点n平安性：为网络黑客的入侵供应了便利之门平安性：为网络黑客的入侵供应了便利之门9.1.29.1.2 简洁网络管理协议简洁网络管理协议SNMP(2/7)SNMP(2/7)8计算机网络计算机网络-

6、刘桂江刘桂江nSNMPSNMP网络管理模型网络管理模型9.1.29.1.2 简洁网络管理协议简洁网络管理协议SNMP(3/7)SNMP(3/7)9计算机网络计算机网络-刘桂江刘桂江nSNMPSNMP接受简化的面对对象的方法来实现对网络设施的接受简化的面对对象的方法来实现对网络设施的管理，管理，SNMPSNMP管理模型由以下四个部分组成管理模型由以下四个部分组成n被管对象被管对象n被管设施可以是一个网桥、路由器、网络打印机、被管设施可以是一个网桥、路由器、网络打印机、TCPTCP连接、路由端口状态等等连接、路由端口状态等等 n网络管理站网络管理站n网络管理站向网络管理员供应了对网络的管理界面，网

7、络管理站向网络管理员供应了对网络的管理界面，全部网络管理功能都在网络管理站上得到体现全部网络管理功能都在网络管理站上得到体现 9.1.29.1.2 简洁网络管理协议简洁网络管理协议SNMP(4/7)SNMP(4/7)10计算机网络计算机网络-刘桂江刘桂江n网络管理信息网络管理信息n代理是被管对象在网络管理环境中的数值体现，被管代理是被管对象在网络管理环境中的数值体现，被管对象的有关信息保留在代理内部，这些信息就是网络对象的有关信息保留在代理内部，这些信息就是网络管理信息管理信息 n网络管理协议网络管理协议n网络管理站通过网络管理站通过SNMPSNMP协议与代理通信，这个协议使得协议与代理通信，

8、这个协议使得网络管理站可以获得代理的信息网络管理站可以获得代理的信息9.1.29.1.2 简洁网络管理协议简洁网络管理协议SNMP(5/7)SNMP(5/7)11计算机网络计算机网络-刘桂江刘桂江nSNMPSNMP协议中的信息用协议中的信息用ASN.1ASN.1来定义，称为来定义，称为SMISMI（Structure of Structure of Management InformationManagement Information），），SMISMI由三部分组成：模块定义、对象由三部分组成：模块定义、对象定义和通知定义。定义和通知定义。n模块定义用来定义网络管理信息模块，运用模块定义用来

9、定义网络管理信息模块，运用MODULE-IDENTITYMODULE-IDENTITY来定来定义模块的语法和语义义模块的语法和语义n对象定义用来定义被管对象，运用对象定义用来定义被管对象，运用OBJECT-TYPEOBJECT-TYPE来定义对象的语法来定义对象的语法和语义和语义n通知定义用来定义网络设施发出的事务信息，用通知定义用来定义网络设施发出的事务信息，用NOTIFICATION-NOTIFICATION-TYPETYPE来定义通知的语法和语义来定义通知的语法和语义 9.1.29.1.2 简洁网络管理协议简洁网络管理协议SNMP(6/7)SNMP(6/7)12计算机网络计算机网络-刘桂

10、江刘桂江9.1.29.1.2 简洁网络管理协议简洁网络管理协议SNMP(7/7)SNMP(7/7)n到目前为止，已经开发了三个版本的到目前为止，已经开发了三个版本的SNMPSNMP，它们是，它们是SNMPv1SNMPv1、SNMPv2SNMPv2和和SNMPv3SNMPv3nSNMPv1SNMPv1n最初的版本，通过最初的版本，通过RFC1155RFC1155、RFC1212RFC1212、RFC1157RFC1157三个文档进行定义三个文档进行定义nSNMPv2SNMPv2nSNMPv2SNMPv2在在RFC 1902RFC 1902到到RFC 1907RFC 1907中定义，中定义，RFC

11、 1908RFC 1908定义了定义了SNMPv1SNMPv1和和SNMPv2SNMPv2共存及转换等问题共存及转换等问题nSNMPv3SNMPv3nSNMPv3SNMPv3由由RFC 2271RFC 2271到到RFC 2275RFC 2275定义，描述了定义，描述了SNMPv2SNMPv2中所缺乏（或中所缺乏（或者讲不完善）的平安和管理方面的问题者讲不完善）的平安和管理方面的问题 13计算机网络计算机网络-刘桂江刘桂江9.29.2 网络信息平安概述网络信息平安概述9.2.1 9.2.1 网络平安隐患与对策网络平安隐患与对策9.2.2 9.2.2 病毒与防范病毒与防范14计算机网络计算机网络

12、-刘桂江刘桂江9.2.1 9.2.1 网络平安隐患与对策网络平安隐患与对策(1/2)(1/2)n大多数平安问题都是由于某些恶意的人企图获得某种利益而有意制造大多数平安问题都是由于某些恶意的人企图获得某种利益而有意制造的。例如窃取机密的、隐私的信息；攻击系统，使系统不能供应正常的。例如窃取机密的、隐私的信息；攻击系统，使系统不能供应正常的服务；对系统进行破坏性攻击，造成系统崩溃；篡改数据等。的服务；对系统进行破坏性攻击，造成系统崩溃；篡改数据等。n网络信息平安主要表现在以下方面：网络信息平安主要表现在以下方面：n保密性是保证信息只为授权用户运用的特性，防止信息泄露给非保密性是保证信息只为授权用户

13、运用的特性，防止信息泄露给非 授权用户。授权用户。n完整性是防止信息未经授权地擅自被变更的特性。完整性是防止信息未经授权地擅自被变更的特性。n真实牢靠性是指系统能够完成规定的功能并确保信息的牢靠。真实牢靠性是指系统能够完成规定的功能并确保信息的牢靠。n不行抵赖性是指建立有效的责任机制，防止用户否认其行为。不行抵赖性是指建立有效的责任机制，防止用户否认其行为。n可限制性是指授权机构对信息的内容以及传播具有限制实力的特可限制性是指授权机构对信息的内容以及传播具有限制实力的特 性，可以限制授权范围内信息的流向以及方式。性，可以限制授权范围内信息的流向以及方式。15计算机网络计算机网络-刘桂江刘桂江9

14、.2.1 9.2.1 网络平安隐患与对策网络平安隐患与对策(2/2)(2/2)n计算机网络的平安性主要通过隔离技术、防火墙技术、计算机网络的平安性主要通过隔离技术、防火墙技术、网络防病毒技术、加密技术、网络管理技术等一系列的网络防病毒技术、加密技术、网络管理技术等一系列的手段来实现。手段来实现。n网络平安涉及的内容既有技术方面的问题，也有管理方网络平安涉及的内容既有技术方面的问题，也有管理方面的问题。技术方面主要侧重于防范外部非法用户的攻面的问题。技术方面主要侧重于防范外部非法用户的攻击；管理方面则侧重于内部人为因素的管理。击；管理方面则侧重于内部人为因素的管理。16计算机网络计算机网络-刘桂

15、江刘桂江n恶意程序恶意程序 n(1)(1)系统病毒系统病毒此类病毒是传统定义的病毒，干脆以此类病毒是传统定义的病毒，干脆以破坏系统正常工作为目的。破坏系统正常工作为目的。n(2)(2)计算机蠕虫计算机蠕虫通过网络的通信功能将自身从一个通过网络的通信功能将自身从一个结点发送到另一个结点并启动运行的程序。结点发送到另一个结点并启动运行的程序。n(3)(3)特洛伊木马特洛伊木马木马病毒与系统病毒的一个重大区木马病毒与系统病毒的一个重大区分在于木马病毒通常不能自我复制。木马病毒表面上以分在于木马病毒通常不能自我复制。木马病毒表面上以正常的程序形式存在，继承了与用户相同的、唯一的优正常的程序形式存在，继

16、承了与用户相同的、唯一的优先权和存取权。先权和存取权。n(4)(4)流氓软件或恶意软件流氓软件或恶意软件是指在未明确提示用户或是指在未明确提示用户或未经用户许可的状况下，在用户计算机或其他终端上安未经用户许可的状况下，在用户计算机或其他终端上安装运行，侵扰用户合法权益的软件。装运行，侵扰用户合法权益的软件。9.2.2 9.2.2 病毒与防范病毒与防范(1/2)(1/2)17计算机网络计算机网络-刘桂江刘桂江9.2.2 9.2.2 病毒与防范病毒与防范(2/2)(2/2)n病毒的防治病毒的防治n1.1.安装杀毒软件及防火墙。安装杀毒软件及防火墙。n2.2.严严格格管管理理制制度度，养养成成个个人

17、人良良好好的的运运用用计计算算机机系系统统的的习习惯。惯。n3.3.有有备备无无患患。备备份份系系统统，常常常常备备份份数数据据，把把病病毒毒的的危危害害降到最低。降到最低。18计算机网络计算机网络-刘桂江刘桂江9.39.3 数据加密算法数据加密算法9.3.1 9.3.1 数据加密一般原理数据加密一般原理9.3.2 9.3.2 对称密钥算法对称密钥算法9.3.3 9.3.3 公开密钥算法公开密钥算法19计算机网络计算机网络-刘桂江刘桂江9.3.1 9.3.1 数据加密一般原理数据加密一般原理n数据加密的基本过程数据加密的基本过程n密文只能在输入相应的密钥之后才能显示出原来内容。密文只能在输入相

18、应的密钥之后才能显示出原来内容。明文密文某种算法某种算法20计算机网络计算机网络-刘桂江刘桂江9.3.2 9.3.2 对称密钥算法对称密钥算法n对称加密：是一种单钥密码系统，其加密运算、解密对称加密：是一种单钥密码系统，其加密运算、解密运算运用的是同样的密钥，信息的发送者和信息的接运算运用的是同样的密钥，信息的发送者和信息的接收者在进行信息的传输与处理时，必需共同持有该密收者在进行信息的传输与处理时，必需共同持有该密码（称为对称密码）。码（称为对称密码）。加密加密算法算法解密解密算法算法密钥密钥密钥密钥明文明文密文密文明文明文AB21计算机网络计算机网络-刘桂江刘桂江9.3.3 9.3.3 公

19、开密钥算法公开密钥算法(1/4)(1/4)n在公钥密码系统中，加密和解密运用的是不同的密钥在公钥密码系统中，加密和解密运用的是不同的密钥（又称为非对称密钥），这两个密钥之间存在着相互（又称为非对称密钥），这两个密钥之间存在着相互依存关系：即用其中任一个密钥加密的信息只能用另依存关系：即用其中任一个密钥加密的信息只能用另一个密钥进行解密。一个密钥进行解密。n加密密钥和算法是对外公开的，人人都可以通过这个加密密钥和算法是对外公开的，人人都可以通过这个密钥加密文件然后发给收信者，这个加密密钥又称为密钥加密文件然后发给收信者，这个加密密钥又称为公钥。公钥。n收信者收到加密文件后，可以运用他的解密密钥解

20、密，收信者收到加密文件后，可以运用他的解密密钥解密，这个密钥是由他自己私人掌管的，并不须要分发，因这个密钥是由他自己私人掌管的，并不须要分发，因此又称为私钥。此又称为私钥。22计算机网络计算机网络-刘桂江刘桂江9.3.3 9.3.3 公开密钥算法公开密钥算法(2/4)(2/4)n解密密钥不能从加密密钥获得，假设明文为解密密钥不能从加密密钥获得，假设明文为P P，加密算，加密算法为法为E E（包括密钥），解密算法为（包括密钥），解密算法为D D（包括密钥），要（包括密钥），要求满足以下三个条件：求满足以下三个条件：nD(E(P)=PD(E(P)=Pn从从E E推导推导D D是极其困难的是极其困难

21、的nE E不能通过部分明文来解破不能通过部分明文来解破23计算机网络计算机网络-刘桂江刘桂江nRSARSA算法算法n选择两个大整数选择两个大整数p p和和q q，一般要求大于，一般要求大于1010010100n计算计算 n=p n=p q q 和和 z=(p-1)z=(p-1)(q-1)(q-1)n选择一个与选择一个与z z互素的整数，记为互素的整数，记为d dn计算满足下列条件的计算满足下列条件的e e，（，（e e d d）mod z=1 mod z=19.3.3 9.3.3 公开密钥算法公开密钥算法(3/4)(3/4)24计算机网络计算机网络-刘桂江刘桂江n在进行加密时，首先可以把待加密

22、的明文分割成确定在进行加密时，首先可以把待加密的明文分割成确定大小的块大小的块P P，这个，这个P P可以看成是一个整数，要求可以看成是一个整数，要求0 0 P P n n，我们可以把，我们可以把P P的长度设为的长度设为k k，则要求，则要求2kn2knn对对P P加密就是计算加密就是计算C=Pe mod nC=Pe mod n；解密则为；解密则为P=Cd mod P=Cd mod n n。可以证明在指定范围内的。可以证明在指定范围内的P P，上述等式成立。为了，上述等式成立。为了加密，我们须要加密，我们须要e e和和n n，为了解密，我们须要，为了解密，我们须要d d和和n n，这，这样，

23、加密密钥（即公开密钥）为（样，加密密钥（即公开密钥）为（e e，n n），解密密钥），解密密钥（即隐私密钥）为（即隐私密钥）为（d d，n n）9.3.3 9.3.3 公开密钥算法公开密钥算法(4/4)(4/4)25计算机网络计算机网络-刘桂江刘桂江9.49.4 常用网络平安技术举例常用网络平安技术举例9.4.19.4.1 身份鉴别身份鉴别9.4.29.4.2 数字签名数字签名9.4.39.4.3 数字证书数字证书9.4.4 9.4.4 防火墙防火墙(firewall)(firewall)9.4.59.4.5 Web Web的平安性技术的平安性技术SSLSSL26计算机网络计算机网络-刘桂江刘

24、桂江9.4.1 9.4.1 身份鉴别身份鉴别n身份鉴别的过程就是证明某人身份的过程。身份鉴别的过程就是证明某人身份的过程。n身份鉴别系统主要包括用户与服务器间的身份鉴别、身份鉴别系统主要包括用户与服务器间的身份鉴别、服务器与服务器之间的身份鉴别以及用户之间的身份服务器与服务器之间的身份鉴别以及用户之间的身份鉴别。其中主要以用户和服务器之间的身份鉴别最为鉴别。其中主要以用户和服务器之间的身份鉴别最为普遍。普遍。27计算机网络计算机网络-刘桂江刘桂江9.4.29.4.2 数字签名数字签名n数字签名是利用公钥密码技术和其他密码算法生成一数字签名是利用公钥密码技术和其他密码算法生成一系列符号及代码组成

25、电子密码进行签名，来代替手工系列符号及代码组成电子密码进行签名，来代替手工书写签名和印章。书写签名和印章。n它接受了规范化的程序和科学化的方法，用于鉴定签它接受了规范化的程序和科学化的方法，用于鉴定签名人的身份以及对一项电子数据内容的认可。它还能名人的身份以及对一项电子数据内容的认可。它还能验证出文件的原文在传输过程中有无变动，确保传输验证出文件的原文在传输过程中有无变动，确保传输电子文件的完整性、真实性和不行抵赖性。电子文件的完整性、真实性和不行抵赖性。28计算机网络计算机网络-刘桂江刘桂江9.4.39.4.3 数字证书数字证书n数字证书就是互联网通信中标记通信各方身份信息的一系列数字证书就

26、是互联网通信中标记通信各方身份信息的一系列数据，供应了一种在数据，供应了一种在InternetInternet上验证身份的方式。上验证身份的方式。n它是由一个权威机构它是由一个权威机构-CA(CertificateAuthority-CA(CertificateAuthority，证书授权中心证书授权中心)发行的，人们可以在网上用它来识别对方的发行的，人们可以在网上用它来识别对方的身份。身份。n数字证书是一个经证书授权中心数字签名的包含公开密钥拥数字证书是一个经证书授权中心数字签名的包含公开密钥拥有者信息以及公开密钥的文件。有者信息以及公开密钥的文件。n最简洁的证书包含一个公开密钥、名称以及证

27、书授权中心的最简洁的证书包含一个公开密钥、名称以及证书授权中心的数字签名。一般状况下证书中还包括密钥的有效时间，发证数字签名。一般状况下证书中还包括密钥的有效时间，发证机关机关(证书授权中心证书授权中心)的名称，该证书的序列号等信息。的名称，该证书的序列号等信息。29计算机网络计算机网络-刘桂江刘桂江9.4.4 9.4.4 防火墙防火墙(1/2)(1/2)n防火墙是由软件、硬件构成的系统，用来在两个网络之间防火墙是由软件、硬件构成的系统，用来在两个网络之间实施接入限制策略。接入限制策略由运用防火墙的单位自实施接入限制策略。接入限制策略由运用防火墙的单位自行制订。行制订。n防火墙内的网络称为可信

28、任的网络，而将外部的因特网称防火墙内的网络称为可信任的网络，而将外部的因特网称为不行信任的网络。为不行信任的网络。n防火墙能够允许或阻挡出入网络的信息流。它能够有效的防火墙能够允许或阻挡出入网络的信息流。它能够有效的监控可信任的内部网络和不行信任的外部网络之间的任何监控可信任的内部网络和不行信任的外部网络之间的任何活动，从而保证了内部可信任网络的平安性。活动，从而保证了内部可信任网络的平安性。内联网可信赖的网络防火墙不可信赖的网络不可信赖的网络因特网30计算机网络计算机网络-刘桂江刘桂江常见的防火墙一般分为三类：常见的防火墙一般分为三类：1.包包过滤过滤防火防火墙墙n包包过滤过滤，就是在网，就

29、是在网络络中适当的位置，依据系中适当的位置，依据系统统内内设设置置的的过滤规则过滤规则，对对数据包数据包实实施有施有选择选择的通的通过过。2.2.代理防火代理防火墙墙 n代理型防火代理型防火墙墙是内部网与外部网的隔离点，起着是内部网与外部网的隔离点，起着监视监视和隔和隔绝绝应应用用层层通信流的作用。通通信流的作用。通过对过对各种各种应应用服用服务务分分别设别设立代理的方法，在立代理的方法，在应应用用层对层对网网络络攻攻击进击进行防范。行防范。3.3.复合型防火复合型防火墙墙 9.4.4 防火墙防火墙(2/2)31计算机网络计算机网络-刘桂江刘桂江9.4.59.4.5 Web Web的平安性技术

30、的平安性技术SSL(1/2)SSL(1/2)nSSLSSL又称为平安插口层又称为平安插口层(Secure Socket Layer)(Secure Socket Layer)，可对万，可对万维网客户与服务器之间传送的数据进行加密和鉴别。维网客户与服务器之间传送的数据进行加密和鉴别。nSSLSSL在双方的联络阶段协商将运用的加密算法和密钥，以在双方的联络阶段协商将运用的加密算法和密钥，以及客户与服务器之间的身份鉴别。及客户与服务器之间的身份鉴别。n在联络阶段完成之后，全部传送的数据都运用在联络阶段在联络阶段完成之后，全部传送的数据都运用在联络阶段商定的会话密钥。商定的会话密钥。nSSLSSL不仅

31、被全部常用的阅读器和万维网服务器所支持，而不仅被全部常用的阅读器和万维网服务器所支持，而且也是传输层平安协议且也是传输层平安协议 TLS(Transport Layer TLS(Transport Layer Security)Security)的基础。的基础。32计算机网络计算机网络-刘桂江刘桂江平安插口层平安插口层 SSL SSL 的位置的位置 应用层安全插口层传输层在在发发送送方方，SSLSSL接接收收应应用用层层的的数数据据（如如HTTPHTTP或或IMAPIMAP报报文文），对对数数据据进进行行加加密密，然然后后将将加加了了密密的的数数据据送送往往TCPTCP层层。在在接接收收方方，SSLSSL从从TCPTCP层读取数据，解密后将数据交给应用层。层读取数据，解密后将数据交给应用层。9.4.5 Web的平安性技术的平安性技术SSL(2/2)33计算机网络计算机网络-刘桂江刘桂江