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摘要算法缺点

发布时间:2022-05-17 08:10:43

⑴ 大神们 cisco1921路由器 怎样设置专线上网。不会设,求具体步骤

路由器基本配置
在本企业网中采用的是CISCO3825的路由器,它通过自己的串行接口serial0/0使用DDN技术接入Internet。其作用主要是在Internet和企业网之间路由数据包。除了完成主要的路由任务外,利用访问控制列表(Access Control List,ACL),路由器ZZrouter还可用来完成以自身为中心的流量控制和过滤功能并实现一定的安全功能。
其基本配置与接入层交换机的配置类似,配置命令如下:(需说明的是由普通用户进入特权模式输入命令enable,由特权模式进入全局配置模式输入命令config t(全写为configure terminal))

Router#configure terminal
Router(config)#hostname R1-out
R1-OUT(config)#enable secret cisco
R1-OUT(config)#no ip domain-lookup
R1-OUT(config)#logging synchronous
R1-OUT(config)#line con 0
R1-OUT(config-line)#exec-timeout 5 30
R1-OUT(config-line)#line vty 0 4
R1-OUT(config-line)#password cisco
R1-OUT(config-line)#login
R1-OUT(config-line)#exec-timeout 5 30
R1-OUT(config-line)#exit

主要是对接口FastEthernet0/0以及接口serial0/0的IP地址、子网掩码的配置。配置命令如下:

R1-OUT(config)#interface fastethernet 0/0
R1-OUT(config-if)#ip address 192.168.1.254 255.255.255.0
R1-OUT(config-if)#no shutdown
R1-OUT(config-if)#interface serial 0/0
R1-OUT(config-if)#ip address 202.168.1.1
R1-OUT(config-if)#no shutdown

配置静态路由

在R1-OUT路由器上需要定义两个路由:到企业内部的静态路由和到Internet上的缺省路由。
R1-OUT(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 202.168.1.1
到企业网内部的路由经过路由汇总后形成两个路由条目如下所示:

R1-OUT(config)#ip route 192.168.0.0 255.255.240.0 192.168.1.3
R1-OUT(config)#ip route 192.168.0.0 255.255.240.0 192.168.1.4

配置NAT
由于目前IP地址资源非常稀缺,不可能给企业网内部的每台工作站都分配一个公有IP地址,为了解决所有工作站访问Internet的需要,必须使用NAT(网络地址转换)技术。
为了接入Internet,本企业网向当地的ISP申请了10个IP地址。202.168.1.1.-202.168.1.10,其中202.168.1.1分配给了serial0/0,202.168.1.2和202.168.1.3分配给两个经理办公室。其它就进行NAT转换。

R1-OUT(config)#interface fastethernet 0/0
R1-OUT(config-if)#ip nat inside
R1-OUT(config-if)#interface serial 0/0
R1-OUT(config-if)#ip nat outside
R1-OUT(config)#ip access-list 1 permit 192.168.2.0 0.0.10.255(定义允许进行NAT转换的工作站的IP地址范围)

在路由器上配置访问控制列表(ACL)

路由器是外网进入企业内网的第一道关卡,是网络防御的前沿阵地。路由器上的访问控制列表(ACL)是保护内网安全的有效手段。一个设计良好的访问控制列表(ACL)不仅可以起到控制网络流量、流向的作用,还可以在不增加网络系统软、硬件投资的情况下完成一般软、硬件防火墙产品的功能。
由于路由器介于企业内网和外网之间,是外网与内网进行通信时的第一道屏障,所以即使在网络系统安装了防火墙产品后,仍然有必要对路由器的访问控制列表(ACL)进行缜密的设计,来对企业内网包括对防火墙本身实施保护。
屏蔽文件共享协议端口2049,远程执行(rsh)端口512,远程登录(rlogin)端口513,远程命令(rcmd) 端口514,远程过程调用(sunrpc)端口111。命令如下:

R1-OUT(config)#access-list 101 deny udp any any ep snmp
R1-OUT(config)#access-list 101 deny udp any any ep snmptrap
R1-OUT(config)#access-list 101 deny tcp any any ep telnet
R1-OUT(config)#access-list 101 deny tcp any any range 512 514/屏蔽远程执行(rsh)端口512和远程命令(rcmd) 端口514
R1-OUT(config)#access-list 101 deny tcp any any eq 111/屏蔽远程过程调用(sunrpc)端口111
R1-OUT(config)#access-list 101 deny udp any any eq 111/屏蔽远程过程调用(sunrpc)端口111
R1-OUT(config)#access-list 101 deny tcp any any eq 2049/屏蔽文件共享协议端口2049
R1-OUT(config)#access-list 101 permit ip any any
R1-OUT(config)#interface serial 0/0
R1-OUT(config-if)#ip access-group 101 in /acl端口应用

设置只允许来自服务器的IP地址才能访问并配置路由器
命令如下:

R1-OUT(config)#line vty 0 4
R1-OUT(config-line)#access-class 2 in/建立访问控制列表2(ACL2)
R1-OUT(config-line)#exit
R1-OUT(config)#access-list 2 permit 192.168.10.0 0.0.0.255
为了支持无类别网络以及全零子网进行如下的配置:
R1-OUT(config)#ip classless
R1-OUT(config)#ip subnet-zero
配置路由器的封装协议和身份认证
R1-OUT(config)#interface serial 0/0
R1-OUT(config-if)#encapsulation ppp

Ppp提供了两种可选的身份验证方法:口令验证协议PAP(Password Authentication protocol, PAP)和质询握手验证协议CHAP(Challenge Handshake Authentication Protocol, CHAP)。CHAP比PAP更安全,因为CHAP不在线路上发送明文密码,而是发送经过摘要算法加工过的随机序列。
但CHAP对端系统要求很高,需要耗费较多的CPU资源,一般只用在对安全性要求很高的场合。而PAP虽然用户名和密码是以明文的形式发送的,但它对端系统要求不高,所以我们普遍采用这种身份验证机制。
配置命令如下:
首先要建立本地口令数据库
R1-OUT(config)#username remoteuser password zhangguoyou
R1-OUT(config)#interface serial 0/0
R1-OUT(config-if)#ppp authentication pap
到此路由器的配置就基本上完成了。

⑵ LSB算法有何优缺点

你中南信安的吧。加分。我给你发实验报告,给20分最好了,这是我的新ID,没财富。

综上所述,LSB有如下缺点:
1) 嵌入消息较大时,所花时间较长。
2) 只能处理简单的流格式的文件。
3) 为了满足水印的不可见性,允许嵌入的水印强度较低,对空域的各种操作较为敏感。
4) 基本的LSB算法抗JPEG压缩能力弱。
5) 鲁棒性差。
LSB算法有如下优点:
1) 算法简单,易于实现,计算速度也快。
2) 在基础算法上能够很快的进行改进,并在脆弱性水印中应用广泛。
3) 由于能在最低有效位(一般是最后两位)进行嵌入,故对于256色(8位)的RGB图像,在3层图像中均可插入1/8到1/4的消息,总的来说,容量还是足够大的。

⑶ 防范假冒亢龙男性治疗仪网站 提高网络交易安全意识。。

针对计算机网络系统存在的安全性和可靠性问题,本文从网络安全的重要性、理论基础、具备功能以及解决措施等方面提出一些见解,并且进行了详细阐述,以使广大用户在计算机网络方面增强安全防范意识。

关键词:计算机网络 虚拟专用网技术 加密技术 防火墙

1 引言
随着计算机网络技术的发展,网络的安全性和可靠性已成为不同使用层次的用户共同关心的问题。人们都希望自己的网络系统能够更加可靠地运行,不受外来入侵者干扰和破坏。所以解决好网络的安全性和可靠性问题,是保证网络正常运行的前提和保障。

2 网络安全的重要性
在信息化飞速发展的今天,计算机网络得到了广泛应用,但随着网络之间的信息传输量的急剧增长,一些机构和部门在得益于网络加快业务运作的同时,其上网的数据也遭到了不同程度的攻击和破坏。攻击者可以窃听网络上的信息,窃取用户的口令、数据库的信息;还可以篡改数据库内容,伪造用户身份,否认自己的签名。更有甚者,攻击者可以删除数据库内容,摧毁网络节点,释放计算机病毒等等。这致使数据的安全性和自身的利益受到了严重的威胁。

根据美国FBI(美国联邦调查局)的调查,美国每年因为网络安全造成的经济损失超过170亿美元。75%的公司报告财政损失是由于计算机系统的安全问题造成的。超过50%的安全威胁来自内部。而仅有59%的损失可以定量估算。在中国,针对银行、证券等金融领域的计算机系统的安全问题所造成的经济损失金额已高达数亿元,针对其他行业的网络安全威胁也时有发生。

由此可见,无论是有意的攻击,还是无意的误操作,都将会给系统带来不可估量的损失。所以,计算机网络必须有足够强的安全措施。无论是在局域网还是在广域网中,网络的安全措施应是能全方位地针对各种不同的威胁和脆弱性,这样才能确保网络信息的保密性、完整性和可用性。

3 网络安全的理论基础
国际标准化组织(ISO)曾建议计算机安全的定义为:“计算机系统要保护其硬件、数据不被偶然或故意地泄露、更改和破坏。”为了帮助计算机用户区分和解决计算机网络安全问题,美国国防部公布了“桔皮书”(orange book,正式名称为“可信计算机系统标准评估准则” ),对多用户计算机系统安全级别的划分进行了规定。

桔皮书将计算机安全由低到高分为四类七级:D1、C1、C2、B1、B2、B3、A1。其中D1级是不具备最低安全限度的等级,C1和C2级是具备最低安全限度的等级,B1和B2级是具有中等安全保护能力的等级,B3和A1属于最高安全等级。

D1级:计算机安全的最低一级,不要求用户进行用户登录和密码保护,任何人都可以使用,整个系统是不可信任的,硬件软件都易被侵袭。

C1级:自主安全保护级,要求硬件有一定的安全级(如计算机带锁),用户必须通过登录认证方可使用系统,并建立了访问许可权限机制。

C2级:受控存取保护级,比C1级增加了几个特性:引进了受控访问环境,进一步限制了用户执行某些系统指令;授权分级使系统管理员给用户分组,授予他们访问某些程序和分级目录的权限;采用系统审计,跟踪记录所有安全事件及系统管理员工作。

B1级:标记安全保护级,对网络上每个对象都予实施保护;支持多级安全,对网络、应用程序工作站实施不同的安全策略;对象必须在访问控制之下,不允许拥有者自己改变所属资源的权限。

B2级:结构化保护级,对网络和计算机系统中所有对象都加以定义,给一个标签;为工作站、终端等设备分配不同的安全级别;按最小特权原则取消权力无限大的特权用户。

B3级:安全域级,要求用户工作站或终端必须通过信任的途径连接到网络系统内部的主机上;采用硬件来保护系统的数据存储区;根据最小特权原则,增加了系统安全员,将系统管理员、系统操作员和系统安全员的职责分离,将人为因素对计算机安全的威胁减至最小。

A1级:验证设计级,是计算机安全级中最高一级,本级包括了以上各级别的所有措施,并附加了一个安全系统的受监视设计;合格的个体必须经过分析并通过这一设计;所有构成系统的部件的来源都必须有安全保证;还规定了将安全计算机系统运送到现场安装所必须遵守的程序。

在网络的具体设计过程中,应根据网络总体规划中提出的各项技术规范、设备类型、性能要求以及经费等,综合考虑来确定一个比较合理、性能较高的网络安全级别,从而实现网络的安全性和可靠性。

4 网络安全应具备的功能
为了能更好地适应信息技术的发展,计算机网络应用系统必须具备以下功能:

(1)访问控制:通过对特定网段、服务建立的访问控制体系,将绝大多数攻击阻止在到达攻击目标之前。

(2)检查安全漏洞:通过对安全漏洞的周期检查,即使攻击可到达攻击目标,也可使绝大多数攻击无效。

(3)攻击监控:通过对特定网段、服务建立的攻击监控体系,可实时检测出绝大多数攻击,并采取响应的行动(如断开网络连接、记录攻击过程、跟踪攻击源等)。

(4)加密通讯:主动地加密通讯,可使攻击者不能了解、修改敏感信息。

(5)认证:良好的认证体系可防止攻击者假冒合法用户。

(6)备份和恢复:良好的备份和恢复机制,可在攻击造成损失时,尽快地恢复数据和系统服务。

(7)多层防御:攻击者在突破第一道防线后,延缓或阻断其到达攻击目标。

(8) 设立安全监控中心:为信息系统提供安全体系管理、监控、保护及紧急情况服务。

5 网络系统安全综合解决措施
要想实现网络安全功能,应对网络系统进行全方位防范,从而制定出比较合理的网络安全体系结构。下面就网络系统的安全问题,提出一些防范措施。

5.1物理安全
物理安全可以分为两个方面:一是人为对网络的损害;二是网络对使用者的危害。

最常见的是施工人员由于对地下电缆不了解,从而造成电缆的破坏,这种情况可通过立标志牌加以防范;未采用结构化布线的网络经常会出现使用者对电缆的损坏,这就需要尽量采用结构化布线来安装网络;人为或自然灾害的影响,需在规划设计时加以考虑。

网络对使用者的危害主要是电缆的电击、高频信号的幅射等,这需要对网络的绝缘、接地和屏蔽工作做好。

5.2访问控制安全
访问控制识别并验证用户,将用户限制在已授权的活动和资源范围之内。网络的访问控制安全可以从以下几个方面考虑。

(1)口令

网络安全系统的最外层防线就是网络用户的登录,在注册过程中,系统会检查用户的登录名和口令的合法性,只有合法的用户才可以进入系统。

(2)网络资源属主、属性和访问权限

网络资源主要包括共享文件、共享打印机、网络通信设备等网络用户都有可以使用的资源。资源属主体现了不同用户对资源的从属关系,如建立者、修改者和同组成员等。资源属性表示了资源本身的存取特性,如可被谁读、写或执行等。访问权限主要体现在用户对网络资源的可用程度上。利用指定网络资源的属主、属性和访问权限可以有效地在应用级控制网络系统的安全性。

(3)网络安全监视

网络监视通称为“网管”,它的作用主要是对整个网络的运行进行动态地监视并及时处理各种事件。通过网络监视可以简单明了地找出并解决网络上的安全问题,如定位网络故障点、捉住IP盗用者、控制网络访问范围等。

(4)审计和跟踪

网络的审计和跟踪包括对网络资源的使用、网络故障、系统记帐等方面的记录和分析。一般由两部分组成:一是记录事件,即将各类事件统统记录到文件中;二是对记录进行分析和统计,从而找出问题所在。

5.3数据传输安全
传输安全要求保护网络上被传输的信息,以防止被动地和主动地侵犯。对数据传输安全可以采取如下措施:

(1)加密与数字签名

任何良好的安全系统必须包括加密!这已成为既定的事实。网络上的加密可以分为三层:第一层为数据链路层加密,即将数据在线路传输前后分别对其进行加密和解密,这样可以减少在传输线路上被窃取的危险;第二层是传输层的加密,使数据在网络传输期间保持加密状态;第三层是应用层上的加密,让网络应用程序对数据进行加密和解密。当然可以对这三层进行综合加密,以增强信息的安全性和可靠性。

数字签名是数据的接收者用来证实数据的发送者确实无误的一种方法,它主要通过加密算法和证实协议而实现。

(2)防火墙

防火墙(Firewall)是Internet上广泛应用的一种安全措施,它可以设置在不同网络或网络安全域之间的一系列部件的组合。它能通过监测、限制、更改跨越防火墙的数据流,尽可能地检测网络内外信息、结构和运行状况,以此来实现网络的安全保护。

(3)User Name/Password认证

该种认证方式是最常用的一种认证方式,用于操作系统登录、telnet(远程登录)、rlogin(远程登录)等,但此种认证方式过程不加密,即password容易被监听和解密。

(4)使用摘要算法的认证

Radius(远程拨号认证协议)、OSPF(开放路由协议)、SNMP Security Protocol等均使用共享的Security Key(密钥),加上摘要算法(MD5)进行认证,但摘要算法是一个不可逆的过程,因此,在认证过程中,由摘要信息不能计算出共享的security key,所以敏感信息不能在网络上传输。市场上主要采用的摘要算法主要有MD5和SHA-1。

(5)基于PKI的认证

使用PKI(公开密钥体系)进行认证和加密。该种方法安全程度较高,综合采用了摘要算法、不对称加密、对称加密、数字签名等技术,很好地将安全性和高效性结合起来。这种认证方法目前应用在电子邮件、应用服务器访问、客户认证、防火墙认证等领域。该种认证方法安全程度很高,但是涉及到比较繁重的证书管理任务。

(6)虚拟专用网络(VPN)技术

VPN技术主要提供在公网上的安全的双向通讯,采用透明的加密方案以保证数据的完整性和保密性。

VPN技术的工作原理:VPN系统可使分布在不同地方的专用网络在不可信任的公共网络上实现安全通信,它采用复杂的算法来加密传输的信息,使得敏感的数据不会被窃听。其处理过程大体是这样:

① 要保护的主机发送明文信息到连接公共网络的VPN设备;

② VPN设备根据网管设置的规则,确定是否需要对数据进行加密或让数据直接通过。

③ 对需要加密的数据,VPN设备对整个数据包进行加密和附上数字签名。

④ VPN设备加上新的数据报头,其中包括目的地VPN设备需要的安全信息和一些初始化参数。

⑤ VPN设备对加密后的数据、鉴别包以及源IP地址、目标VPN设备的IP地址进行重新封装,重新封装后的数据包通过虚拟通道在公网上传输。

⑥ 当数据包到达目标VPN设备时,数据包被解封装,数字签名被核对无误后,数据包被解密。

综上所述,对于计算机网络传输的安全问题,我们必须要做到以下几点。第一,应严格限制上网用户所访问的系统信息和资源,这一功能可通过在访问服务器上设置NetScreen防火墙来实现。第二,应加强对上网用户的身份认证,使用RADIUS等专用身份验证服务器。一方面,可以实现对上网用户帐号的统一管理;另一方面,在身份验证过程中采用加密的手段,避免用户口令泄露的可能性。第三,在数据传输过程中采用加密技术,防止数据被非法窃取。一种方法是使用PGP for Business Security对数据加密。另一种方法是采用NetScreen防火墙所提供的VPN技术。VPN在提供网间数据加密的同时,也提供了针对单机用户的加密客户端软件,即采用软件加密的技术来保证数据传输的安全性。

参考文献
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[7] 周明天等.TCP/IP网络原理与应用. 清华大学出版社, 1993.

[8] 计算机学报. 1998-2001.

[9] 网络报. 1997-2001.

[10] 电脑报. 1996-2001.

⑷ 如何用python玩转TF-IDF之寻找相似文章并生成摘要

应用1:关键词自动生成

核心思想是对于某个文档中的某个词,计算其在这个文档中的标准化TF值,然后计算这个词在整个语料库中的标准化IDF值。在这里,标准化是说对原始的计算公式进行了一些变换以取得更好的衡量效果,并避免某些极端情况的出现。这个词的TF-IDF值便等于TF*IDF。对于这个文档中的所有词计算它们的TF-IDF值,并按照由高到低的顺序进行排序,由此我们便可以提取我们想要的数量的关键词。

TF-IDF的优点是快捷迅速,结果相对来说比较符合实际情况。缺点是当一篇文档中的两个词的IDF值相同的时候,出现次数少的那个词有可能更为重要。再者,TF-IDF算法无法体现我词的位置信息,出现位置靠前的词与出现位置靠后的词,都被视为重要性相同,这是不正确的。存在的解决办法是对文章的第一段和每段的第一句话给予比较大的权重。

应用2:计算文本相似度

明白了对于每个词,如何计算它的TF-IDF值。那么计算文本相似度也轻而易举。我们已经计算了文章中每个词的TF-IDF值,那么我们便可以将文章表征为词的TF-IDF数值向量。要计算两个文本的相似度,只需要计算余弦即可,余弦值越大,两个文本便越相似。

应用3:自动摘要

2007年,美国学者的论文<A Survey on Automatic Text Summarization>总结了目前的自动摘要算法,其中很重要的一种就是词频统计。这种方法最早出自1958年IBM公司一位科学家的论文<The Automatic Creation of Literature Abstracts>。这位科学家认为,文章的信息都包含在句子中,有的句子包含的信息多,有的句子包含的信息少。自动摘要就是找出那些包含信息最多的句子。那么句子的信息量怎么衡量呢?论文中采用了关键词来衡量。如果包含的关键词越多,就说明这个句子越重要,这位科学家提出用Cluster的来表示关键词的聚集。所谓簇,就是包含多个关键词的句子片段。


以第一个图为例,其中的cluster一共有7个词,其中4个是关键词。因此它的重要性分值就等于(4*4)/7=2.3。然后,找出包含cluster重要性分值最高的句子(比如5句),把它们合在一起,就构成了这篇文章的自动摘要。具体实现可以参见<Mining the Social Web: Analyzing Data from Facebook, Twitter, LinkedIn, and Other Social Media Sites>(O'Reilly, 2011)一书的第8章,Python代码见github。这种算法后来被简化,不再区分cluster,只考虑句子包含的关键词。伪代码如下。

Summarizer(originalText,maxSummarySize):
//计算文本的词频,生成一个列表,比如[(10,'the'),(3,'language'),(8,'code')...]
wordFrequences=getWordCounts(originalText)
//过滤掉停用词,列表变成[(3,'language'),(8,'code')...]
contentWordFrequences=filtStopWords(wordFrequences)
//按照词频的大小进行排序,形成的列表为['code','language'...]
contentWordsSortbyFreq=sortByFreqThenDropFreq(contentWordFrequences)
//将文章分成句子
sentences=getSentences(originalText)
//选择关键词首先出现的句子
setSummarySentences={}
:
firstMatchingSentence=search(sentences,word)
setSummarySentences.add(firstMatchingSentence)
ifsetSummarySentences.size()=maxSummarySize:
break
//将选中的句子按照出现顺序,组成摘要
summary=""
foreachsentenceinsentences:
:
summary=summary+""+sentence
returnsummary


类似的算法已经被写成了工具,比如基于Java的Classifier4J库的SimpleSummariser模块、基于C语言的OTS库、以及基于classifier4J的C#实现和python实现。

⑸ WEB应用及数据库安全关键技术有哪些

一.虚拟网技术虚拟网技术主要基于近年发展的局域网交换技术(ATM和以太网交换)。交换技术将传统的基于广播的局域网技术发展为面向连接的技术。因此,网管系统有能力限制局域网通讯的范围而无需通过开销很大的路由器。由以上运行机制带来的网络安全的好处是显而易见的:信息只到达应该到达的地点。因此、防止了大部分基于网络监听的入侵手段。通过虚拟网设置的访问控制,使在虚拟网外的网络节点不能直接访问虚拟网内节点。但是,虚拟网技术也带来了新的安全问题:执行虚拟网交换的设备越来越复杂,从而成为被攻击的对象。基于网络广播原理的入侵监控技术在高速交换网络内需要特殊的设置。基于MAC的VLAN不能防止MAC欺骗攻击。以太网从本质上基于广播机制,但应用了交换器和VLAN技术后,实际上转变为点到点通讯,除非设置了监听口,信息交换也不会存在监听和插入(改变)问题。但是,采用基于MAC的VLAN划分将面临假冒MAC地址的攻击。因此,VLAN的划分最好基于交换机端口。但这要求整个网络桌面使用交换端口或每个交换端口所在的网段机器均属于相同的VLAN。网络层通讯可以跨越路由器,因此攻击可以从远方发起。IP协议族各厂家实现的不完善,因此,在网络层发现的安全漏洞相对更多,如IP sweep, teardrop, sync-flood, IP spoofing攻击等。二.防火墙枝术网络防火墙技术是一种用来加强网络之间访问控制,防止外部网络用户以非法手段通过外部网络进入内部网络,访问内部网络资源,保护内部网络操作环境的特殊网络互联设备.它对两个或多个网络之间传输的数据包如链接方式按照一定的安全策略来实施检查,以决定网络之间的通信是否被允许,并监视网络运行状态.防火墙产品主要有堡垒主机,包过滤路由器,应用层网关(代理服务器)以及电路层网关,屏蔽主机防火墙,双宿主机等类型.虽然防火墙是保护网络免遭黑客袭击的有效手段,但也有明显不足:无法防范通过防火墙以外的其它途径的攻击,不能防止来自内部变节者和不经心的用户们带来的威胁,也不能完全防止传送已感染病毒的软件或文件,以及无法防范数据驱动型的攻击.自从1986年美国Digital公司在Internet上安装了全球第一个商用防火墙系统,提出了防火墙概念后,防火墙技术得到了飞速的发展.国内外已有数十家公司推出了功能各不相同的防火墙产品系列.防火墙处于5层网络安全体系中的最底层,属于网络层安全技术范畴.在这一层上,企业对安全系统提出的问题是:所有的IP是否都能访问到企业的内部网络系统如果答案是"是",则说明企业内部网还没有在网络层采取相应的防范措施.作为内部网络与外部公共网络之间的第一道屏障,防火墙是最先受到人们重视的网络安全产品之一.虽然从理论上看,防火墙处于网络安全的最底层,负责网络间的安全认证与传输,但随着网络安全技术的整体发展和网络应用的不断变化,现代防火墙技术已经逐步走向网络层之外的其他安全层次,不仅要完成传统防火墙的过滤任务,同时还能为各种网络应用提供相应的安全服务.另外还有多种防火墙产品正朝着数据安全与用户认证,防止病毒与黑客侵入等方向发展.1、使用Firewall的益处保护脆弱的服务通过过滤不安全的服务,Firewall可以极大地提高网络安全和减少子网中主机的风险。例如,Firewall可以禁止NIS、NFS服务通过,Firewall同时可以拒绝源路由和ICMP重定向封包。控制对系统的访问Firewall可以提供对系统的访问控制。如允许从外部访问某些主机,同时禁止访问另外的主机。例如,Firewall允许外部访问特定的Mail Server和Web Server。集中的安全管理Firewall对企业内部网实现集中的安全管理,在Firewall定义的安全规则可以运用于整个内部网络系统,而无须在内部网每台机器上分别设立安全策略。如在Firewall可以定义不同的认证方法,而不需在每台机器上分别安装特定的认证软件。外部用户也只需要经过—次认证即可访问内部网。增强的保密性使用Firewall可以阻止攻击者获取攻击网络系统的有用信息,如Finger和DNS。记录和统计网络利用数据以及非法使用数据Firewall可以记录和统计通过Firewall的网络通讯,提供关于网络使用的统计数据,并且,Firewall可以提供统计数据,来判断可能的攻击和探测。策略执行Firewall提供了制定和执行网络安全策略的手段。未设置Firewall时,网络安全取决于每台主机的用户。2、 设置Firewall的要素网络策略影响Firewall系统设计、安装和使用的网络策略可分为两级,高级的网络策略定义允许和禁止的服务以及如何使用服务,低级的网络策略描述Firewall如何限制和过滤在高级策略中定义的服务。服务访问策略服务访问策略集中在Internet访问服务以及外部网络访问(如拨入策略、SLIP/PPP连接等)。服务访问策略必须是可行的和合理的。可行的策略必须在阻止己知的网络风险和提供用户服务之间获得平衡。典型的服务访问策略是:允许通过增强认证的用户在必要的情况下从Internet访问某些内部主机和服务;允许内部用户访问指定的Internet主机和服务。Firewall设计策略Firewall设计策略基于特定的firewall,定义完成服务访问策略的规则。通常有两种基本的设计策略:允许任何服务除非被明确禁止;禁止任何服务除非被明确允许。通常采用第二种类型的设计策略。3、 Firewall的基本分类包过滤型包过滤型产品是防火墙的初级产品,其技术依据是网络中的分包传输技术.网络上的数据都是以"包"为单位进行传输的,数据被分割成为一定大小的数据包,每一个数据包中都会包含一些特定信息,如数据的源地址,目标地址,TCP/UDP源端口和目标端口等.防火墙通过读取数据包中的地址信息来判断这些"包"是否来自可信任的安全站点 ,一旦发现来自危险站点的数据包,防火墙便会将这些数据拒之门外.系统管理员也可以根据实际情况灵活制订判断规则.包过滤技术的优点是简单实用,实现成本较低,在应用环境比较简单的情况下,能够以较小的代价在一定程度上保证系统的安全.但包过滤技术的缺陷也是明显的.包过滤技术是一种完全基于网络层的安全技术,只能根据数据包的来源,目标和端口等网络信息进行判断,无法识别基于应用层的恶意侵入,如恶意的Java小程序以及电子邮件中附带的病毒.有经验的黑客很容易伪造IP地址,骗过包过滤型防火墙.网络地址转换(NAT)是一种用于把IP地址转换成临时的,外部的,注册的IP地址标准.它允许具有私有IP地址的内部网络访问因特网.它还意味着用户不许要为其网络中每一台机器取得注册的IP地址.在内部网络通过安全网卡访问外部网络时,将产生一个映射记录.系统将外出的源地址和源端口映射为一个伪装的地址和端口,让这个伪装的地址和端口通过非安全网卡与外部网络连接,这样对外就隐藏了真实的内部网络地址.在外部网络通过非安全网卡访问内部网络时,它并不知道内部网络的连接情况,而只是通过一个开放的IP地址和端口来请求访问.OLM防火墙根据预先定义好的映射规则来判断这个访问是否安全.当符合规则时,防火墙认为访问是安全的,可以接受访问请求,也可以将连接请求映射到不同的内部计算机中.当不符合规则时,防火墙认为该访问是不安全的,不能被接受,防火墙将屏蔽外部的连接请求.网络地址转换的过程对于用户来说是透明的,不需要用户进行设置,用户只要进行常规操作即可.代理型代理型防火墙也可以被称为代理服务器,它的安全性要高于包过滤型产品,并已经开始向应用层发展.代理服务器位于客户机与服务器之间,完全阻挡了二者间的数据交流.从客户机来看,代理服务器相当于一台真正的服务器;而从服务器来看,代理服务器又是一台真正的客户机.当客户机需要使用服务器上的数据时,首先将数据请求发给代理服务器,代理服务器再根据这一请求向服务器索取数据,然后再由代理服务器将数据传输给客户机.由于外部系统与内部服务器之间没有直接的数据通道,外部的恶意侵害也就很难伤害到企业内部网络系统.代理型防火墙的优点是安全性较高,可以针对应用层进行侦测和扫描,对付基于应用层的侵入和病毒都十分有效.其缺点是对系统的整体性能有较大的影响,而且代理服务器必须针对客户机可能产生的所有应用类型逐一进行设置,大大增加了系统管理的复杂性。监测型监测型防火墙是新一代的产品,这一技术实际已经超越了最初的防火墙定义.监测型防火墙能够对各层的数据进行主动的,实时的监测,在对这些数据加以分析的基础上,监测型防火墙能够有效地判断出各层中的非法侵入.同时,这种检测型防火墙产品一般还带有分布式探测器,这些探测器安置在各种应用服务器和其他网络的节点之中,不仅能够检测来自网络外部的攻击,同时对来自内部的恶意破坏也有极强的防范作用.据权威机构统计,在针对网络系统的攻击中,有相当比例的攻击来自网络内部.因此,监测型防火墙不仅超越了传统防火墙的定义,而且在安全性上也超越了前两代产品虽然监测型防火墙安全性上已超越了包过滤型和代理服务器型防火墙,但由于监测型防火墙技术的实现成本较高,也不易管理,所以在实用中的防火墙产品仍然以第二代代理型产品为主,但在某些方面也已经开始使用监测型防火墙.基于对系统成本与安全技术成本的综合考虑,用户可以选择性地使用某些监测型技术.这样既能够保证网络系统的安全性需求,同时也能有效地控制安全系统的总拥有成本.实际上,作为当前防火墙产品的主流趋势,大多数代理服务器(也称应用网关)也集成了包过滤技术,这两种技术的混合应用显然比单独使用具有更大的优势.由于这种产品是基于应用的,应用网关能提供对协议的过滤.例如,它可以过滤掉FTP连接中的PUT命令,而且通过代理应用,应用网关能够有效地避免内部网络的信息外泄.正是由于应用网关的这些特点,使得应用过程中的矛盾主要集中在对多种网络应用协议的有效支持和对网络整体性能的影响上。4、 建设Firewall的原则分析安全和服务需求以下问题有助于分析安全和服务需求:√ 计划使用哪些Internet服务(如http,ftp,gopher),从何处使用Internet服务(本地网,拨号,远程办公室)。√ 增加的需要,如加密或拔号接入支持。√ 提供以上服务和访问的风险。√ 提供网络安全控制的同时,对系统应用服务牺牲的代价。策略的灵活性Internet相关的网络安全策略总的来说,应该保持一定的灵活性,主要有以下原因:√ Internet自身发展非常快,机构可能需要不断使用Internet提供的新服务开展业务。新的协议和服务大量涌现带来新的安全问题,安全策略必须能反应和处理这些问题。√ 机构面临的风险并非是静态的,机构职能转变、网络设置改变都有可能改变风险。远程用户认证策略√ 远程用户不能通过放置于Firewall后的未经认证的Modem访问系统。√ PPP/SLIP连接必须通过Firewall认证。√ 对远程用户进行认证方法培训。拨入/拨出策略√ 拨入/拨出能力必须在设计Firewall时进行考虑和集成。√ 外部拨入用户必须通过Firewall的认证。Information Server策略√ 公共信息服务器的安全必须集成到Firewall中。√ 必须对公共信息服务器进行严格的安全控制,否则将成为系统安全的缺口。√ 为Information server定义折中的安全策略允许提供公共服务。√ 对公共信息服务和商业信息(如email)讲行安全策略区分。Firewall系统的基本特征√ Firewall必须支持.“禁止任何服务除非被明确允许”的设计策略。√ Firewall必须支持实际的安全政策,而非改变安全策略适应Firewall。√ Firewall必须是灵活的,以适应新的服务和机构智能改变带来的安全策略的改变。√ Firewall必须支持增强的认证机制。√ Firewall应该使用过滤技术以允许或拒绝对特定主机的访问。√ IP过滤描述语言应该灵活,界面友好,并支持源IP和目的IP,协议类型,源和目的TCP/UDP口,以及到达和离开界面。√ Firewall应该为FTP、TELNET提供代理服务,以提供增强和集中的认证管理机制。如果提供其它的服务(如NNTP,http等)也必须通过代理服务器。√ Firewall应该支持集中的SMTP处理,减少内部网和远程系统的直接连接。√ Firewall应该支持对公共Information server的访问,支持对公共Information server的保护,并且将Information server同内部网隔离。√ Firewall可支持对拨号接入的集中管理和过滤。√ Firewall应支持对交通、可疑活动的日志记录。√ 如果Firewall需要通用的操作系统,必须保证使用的操作系统安装了所有己知的安全漏洞Patch。√ Firewall的设计应该是可理解和管理的。√ Firewall依赖的操作系统应及时地升级以弥补安全漏洞。5、选择防火墙的要点(1) 安全性:即是否通过了严格的入侵测试。(2) 抗攻击能力:对典型攻击的防御能力(3) 性能:是否能够提供足够的网络吞吐能力(4) 自我完备能力:自身的安全性,Fail-close(5) 可管理能力:是否支持SNMP网管(6) VPN支持(7) 认证和加密特性(8) 服务的类型和原理(9)网络地址转换能力三.病毒防护技术病毒历来是信息系统安全的主要问题之一。由于网络的广泛互联,病毒的传播途径和速度大大加快。我们将病毒的途径分为:(1 ) 通过FTP,电子邮件传播。(2) 通过软盘、光盘、磁带传播。(3) 通过Web游览传播,主要是恶意的Java控件网站。(4) 通过群件系统传播。病毒防护的主要技术如下:(1) 阻止病毒的传播。在防火墙、代理服务器、SMTP服务器、网络服务器、群件服务器上安装病毒过滤软件。在桌面PC安装病毒监控软件。(2) 检查和清除病毒。使用防病毒软件检查和清除病毒。(3) 病毒数据库的升级。病毒数据库应不断更新,并下发到桌面系统。(4) 在防火墙、代理服务器及PC上安装Java及ActiveX控制扫描软件,禁止未经许可的控件下载和安装。四.入侵检测技术利用防火墙技术,经过仔细的配置,通常能够在内外网之间提供安全的网络保护,降低了网络安全风险。但是,仅仅使用防火墙、网络安全还远远不够:(1) 入侵者可寻找防火墙背后可能敞开的后门。(2) 入侵者可能就在防火墙内。(3) 由于性能的限制,防火焰通常不能提供实时的入侵检测能力。入侵检测系统是近年出现的新型网络安全技术,目的是提供实时的入侵检测及采取相应的防护手段,如记录证据用于跟踪和恢复、断开网络连接等。实时入侵检测能力之所以重要首先它能够对付来自内部网络的攻击,其次它能够缩短hacker入侵的时间。入侵检测系统可分为两类:√ 基于主机√ 基于网络基于主机的入侵检测系统用于保护关键应用的服务器,实时监视可疑的连接、系统日志检查,非法访问的闯入等,并且提供对典型应用的监视如Web服务器应用。基于网络的入侵检测系统用于实时监控网络关键路径的信息,其基本模型如右图示:上述模型由四个部分组成:(1) Passive protocol Analyzer网络数据包的协议分析器、将结果送给模式匹配部分并根据需要保存。(2) Pattern-Matching Signature Analysis根据协议分析器的结果匹配入侵特征,结果传送给Countermeasure部分。(3) countermeasure执行规定的动作。(4) Storage保存分析结果及相关数据。基于主机的安全监控系统具备如下特点:(1) 精确,可以精确地判断入侵事件。(2) 高级,可以判断应用层的入侵事件。(3) 对入侵时间立即进行反应。(4) 针对不同操作系统特点。(5) 占用主机宝贵资源。基于网络的安全监控系统具备如下特点:(1) 能够监视经过本网段的任何活动。(2) 实时网络监视。(3) 监视粒度更细致。(4) 精确度较差。(5) 防入侵欺骗的能力较差。(6) 交换网络环境难于配置。基于主机及网络的入侵监控系统通常均可配置为分布式模式:(1) 在需要监视的服务器上安装监视模块(agent),分别向管理服务器报告及上传证据,提供跨平台的入侵监视解决方案。(2) 在需要监视的网络路径上,放置监视模块(sensor),分别向管理服务器报告及上传证据,提供跨网络的入侵监视解决方案。选择入侵监视系统的要点是:(1) 协议分析及检测能力。(2) 解码效率(速度)。(3) 自身安全的完备性。(4) 精确度及完整度,防欺骗能力。(5) 模式更新速度。五.安全扫描技术网络安全技术中,另一类重要技术为安全扫描技术。安全扫描技术与防火墙、安全监控系统互相配合能够提供很高安全性的网络。安全扫描工具源于Hacker在入侵网络系统时采用的工具。商品化的安全扫描工具为网络安全漏洞的发现提供了强大的支持。安全扫描工具通常也分为基于服务器和基于网络的扫描器。基于服务器的扫描器主要扫描服务器相关的安全漏洞,如password文件,目录和文件权限,共享文件系统,敏感服务,软件,系统漏洞等,并给出相应的解决办法建议。通常与相应的服务器操作系统紧密相关。基于网络的安全扫描主要扫描设定网络内的服务器、路由器、网桥、变换机、访问服务器、防火墙等设备的安全漏洞,并可设定模拟攻击,以测试系统的防御能力。通常该类扫描器限制使用范围(IP地址或路由器跳数)。网络安全扫描的主要性能应该考虑以下方面:(1) 速度。在网络内进行安全扫描非常耗时。(2) 网络拓扑。通过GUI的图形界面,可迭择一步或某些区域的设备。(3) 能够发现的漏洞数量。(4) 是否支持可定制的攻击方法。通常提供强大的工具构造特定的攻击方法。因为网络内服务器及其它设备对相同协议的实现存在差别,所以预制的扫描方法肯定不能满足客户的需求。(5) 报告,扫描器应该能够给出清楚的安全漏洞报告。(6) 更新周期。提供该项产品的厂商应尽快给出新发现的安生漏洞扫描特性升级,并给出相应的改进建议。安全扫描器不能实时监视网络上的入侵,但是能够测试和评价系统的安全性,并及时发现安全漏洞。六. 认证和数宇签名技术认证技术主要解决网络通讯过程中通讯双方的身份认可,数字签名作为身份认证技术中的一种具体技术,同时数字签名还可用于通信过程中的不可抵赖要求的实现。认证技术将应用到企业网络中的以下方面:(1) 路由器认证,路由器和交换机之间的认证。(2) 操作系统认证。操作系统对用户的认证。(3) 网管系统对网管设备之间的认证。(4) VPN网关设备之间的认证。(5) 拨号访问服务器与客户间的认证。(6) 应用服务器(如Web Server)与客户的认证。(7) 电子邮件通讯双方的认证。数字签名技术主要用于:(1) 基于PKI认证体系的认证过程。(2) 基于PKI的电子邮件及交易(通过Web进行的交易)的不可抵赖记录。认证过程通常涉及到加密和密钥交换。通常,加密可使用对称加密、不对称加密及两种加密方法的混合。UserName/Password认证该种认证方式是最常用的一种认证方式,用于操作系统登录、telnet、rlogin等,但由于此种认证方式过程不加密,即password容易被监听和解密。使用摘要算法的认证Radius(拨号认证协议)、路由协议(OSPF)、SNMP Security Protocol等均使用共享的Security Key,加上摘要算法(MD5)进行认证,由于摘要算法是一个不可逆的过程,因此,在认证过程中,由摘要信息不能计算出共享的security key,敏感信息不在网络上传输。市场上主要采用的摘要算法有MD5和SHA-1。基于PKI的认证使用公开密钥体系进行认证和加密。该种方法安全程度较高,综合采用了摘要算法、不对称加密、对称加密、数字签名等技术,很好地将安全性和高效率结合起来。后面描述了基于PKI认证的基本原理。这种认证方法目前应用在电子邮件、应用服务器访问、客户认证、防火墙验证等领域。该种认证方法安全程度很高,但是涉及到比较繁重的证书管理任务。

⑹ 密码学中有几种、他们的原理和区别,优缺点是什么

传统密码学:Autokey密码 ,置换密码 ,二字母组代替密码 (by Charles Wheatstone) ,多字母替换密码 ,希尔密码 ,维吉尼亚密码 ,替换密码 ,凯撒密码 ,ROT13 ,仿射密码 ,Atbash密码 ,换位密码 ,Scytale
,Grille密码 ,VIC密码 (一种复杂的手工密码,在五十年代早期被至少一名苏联间谍使用过,在当时是十分安全的) 现代加密:加密散列函数 (消息摘要算法,MD算法)加密散列函数
消息认证码
Keyed-hash message authentication code
EMAC (NESSIE selection MAC)
HMAC (NESSIE selection MAC; ISO/IEC 9797-1, FIPS and IETF RFC)
TTMAC 也称 Two-Track-MAC (NESSIE selection MAC; K.U.Leuven (Belgium) & debis AG (Germany))
UMAC (NESSIE selection MAC; Intel, UNevada Reno, IBM, Technion, & UCal Davis)
MD5 (系列消息摘要算法之一,由MIT的Ron Rivest教授提出; 128位摘要)
公/私钥加密算法(也称 非对称性密钥算法)公/私钥签名算法秘密钥算法 (也称 对称性密钥算法)

⑺ 我在工作中的3大优缺点

1、良好的组织能力。经过多年的中层干部经历锤炼,特别在负责政教工作期间,多次组织学校大型活动,如艺术节、六一儿童节、学生文明礼仪教育等活动,每次活动都有条不紊地开展,展示了组织魄力。自2009年转任支部书记后,开始独挡一面分管党务,一年一度的党员生活会、师德教育活动,我都能未雨绸缪,安排具体,措施得力,更展示了在组织技巧上风范。

2、灵活的沟通、协调指挥能力。善于沟通、巧于沟通,协调八方,调动全体,运筹得当是一个领导必备的素质。在任校长助理期间,分管后勤工作,面对的是一批年龄大、资格老、个性强的工作人员,工作难度大。沟通、协调非常关键。

3、硬实的工作能力。在各级活动中多次获奖,荣获国家级“双龙杯”书画赛辅导银奖、丹江口市体音美术个人基本功比赛第二名等。在工作中,我始终以身作则,模范带头,律已以严,待人以宽,个人威信高,工作说服力强,办事效率高,有扎实的群众基础。 人无完人,金无足赤。我对个人缺点也有清醒认识,有待今后竭力改正。

缺点:

1、情况不太稳定,要根据情绪或者思维而定主要体现在偶而会对语境的反应不够迅速,准确此外对话题的提出和承接表现不佳,经常无话可说一部分原因是在有压力的情况下缺乏自信,另一方面也与知识储备不足,话题缺乏营养有关。

2、处事低调,导致做决定的时候用的时间比较多。

3、工作时间观念差,劳逸结合的科学工作方法不得当。

(7)摘要算法缺点扩展阅读

回答注意事项:

1、原则上所有的面试问题都是展示个人的魅力的机会。

2、回答这种问题不能太实在有什么说什么拖延等是绝对不能说的。

3、千万不能回答的很敷衍随意一般需要说两到三个点。

4、不要回答说什么追求完美这种没有营养的东西。

⑻ 网络安全技术的使用益处

保护脆弱的服务
通过过滤不安全的服务,Firewall可以极大地提高网络安全和减少子网中主机的风险。
例如,Firewall可以禁止NIS、NFS服务通过,Firewall同时可以拒绝源路由和ICMP重定向封包。
控制对系统的访问
Firewall可以提供对系统的访问控制。如允许从外部访问某些主机,同时禁止访问另外的主机。例如,Firewall允许外部访问特定的Mail Server和Web Server。
集中的安全管理
Firewall对企业内部网实现集中的安全管理,在Firewall定义的安全规则可以运用于整个内部网络系统,而无须在内部网每台机器上分别设立安全策略。如在Firewall可以定义不同的认证方法,而不需在每台机器上分别安装特定的认证软件。外部用户也只需要经过—次认证即可访问内部网。
增强的保密性
使用Firewall可以阻止攻击者获取攻击网络系统的有用信息,如Finger和DNS。
记录和统计网络利用数据以及非法使用数据
Firewall可以记录和统计通过Firewall的网络通讯,提供关于网络使用的统计数据,并且,Firewall可以提供统计数据,来判断可能的攻击和探测。
策略执行
Firewall提供了制定和执行网络安全策略的手段。未设置Firewall时,网络安全取决于每台主机的用户。 网络策略
影响Firewall系统设计、安装和使用的网络策略可分为两级,高级的网络策略定义允许和禁止的服务以及如何使用服务,低级的网络策略描述Firewall如何限制和过滤在高级策略中定义的服务。
服务访问策略
服务访问策略集中在Internet访问服务以及外部网络访问(如拨入策略、SLIP/PPP连接等)。
服务访问策略必须是可行的和合理的。可行的策略必须在阻止己知的网络风险和提供用户服务之间获得平衡。典型的服务访问策略是:允许通过增强认证的用户在必要的情况下从Internet访问某些内部主机和服务;允许内部用户访问指定的Internet主机和服务。
Firewall设计策略
Firewall设计策略基于特定的firewall,定义完成服务访问策略的规则。通常有两种基本的设计策略:
允许任何服务除非被明确禁止;
禁止任何服务除非被明确允许。
通常采用第二种类型的设计策略。 虚拟补丁
虚拟补丁也成VPatch,旨在通过控制受影响的应用程序的输入或输出,来改变或消除漏洞。这些漏洞给入侵者敞开了大门,数据库厂商会定期推出数据库漏洞补丁,由于数据库打补丁工作的复杂性和对应用稳定性的考虑,大多数企业无法及时更新补丁。数据库防火墙提供了虚拟补丁功能,在数据库外的网络层创建了一个安全层,在用户在无需补丁情况下,完成数据库漏洞防护。DBFirewall支持22类,460个以上虚拟补丁。
包过滤型
包过滤型产品是防火墙的初级产品,其技术依据是网络中的分包传输技术.网络上的数据都是以包为单位进行传输的,数据被分割成为一定大小的数据包,每一个数据包中都会包含一些特定信息,如数据的源地址,目标地址,TCP/UDP源端口和目标端口等.防火墙通过读取数据包中的地址信息来判断这些包是否来自可信任的安全站点 ,一旦发现来自危险站点的数据包,防火墙便会将这些数据拒之门外.系统管理员也可以根据实际情况灵活制订判断规则.
包过滤技术的优点是简单实用,实现成本较低,在应用环境比较简单的情况下,能够以较小的代价在一定程度上保证系统的安全.
但包过滤技术的缺陷也是明显的.包过滤技术是一种完全基于网络层的安全技术,只能根据数据包的来源,目标和端口等网络信息进行判断,无法识别基于应用层的恶意侵入,如恶意的Java小程序以及电子邮件中附带的病毒.有经验的黑客很容易伪造IP地址,骗过包过滤型防火墙.
网络地址转换(NAT)
是一种用于把IP地址转换成临时的,外部的,注册的IP地址标准.它允许具有私有IP地址的内部网络访问因特网.它还意味着用户不需要为其网络中每一台机器取得注册的IP地址.
在内部网络通过安全网卡访问外部网络时,将产生一个映射记录.系统将外出的源地址和源端口映射为一个伪装的地址和端口,让这个伪装的地址和端口通过非安全网卡与外部网络连接,这样对外就隐藏了真实的内部网络地址.在外部网络通过非安全网卡访问内部网络时,它并不知道内部网络的连接情况,而只是通过一个开放的IP地址和端口来请求访问.OLM防火墙根据预先定义好的映射规则来判断这个访问是否安全.当符合规则时,防火墙认为访问是安全的,可以接受访问请求,也可以将连接请求映射到不同的内部计算机中.当不符合规则时,防火墙认为该访问是不安全的,不能被接受,防火墙将屏蔽外部的连接请求.网络地址转换的过程对于用户来说是透明的,不需要用户进行设置,用户只要进行常规操作即可.
代理型
代理型防火墙也可以被称为代理服务器,它的安全性要高于包过滤型产品,并已经开始向应用层发展.代理服务器位于客户机与服务器之间,完全阻挡了二者间的数据交流.从客户机来看,代理服务器相当于一台真正的服务器;而从服务器来看,代理服务器又是一台真正的客户机.当客户机需要使用服务器上的数据时,首先将数据请求发给代理服务器,代理服务器再根据这一请求向服务器索取数据,然后再由代理服务器将数据传输给客户机.由于外部系统与内部服务器之间没有直接的数据通道,外部的恶意侵害也就很难伤害到企业内部网络系统.
代理型防火墙的优点是安全性较高,可以针对应用层进行侦测和扫描,对付基于应用层的侵入和病毒都十分有效.其缺点是对系统的整体性能有较大的影响,而且代理服务器必须针对客户机可能产生的所有应用类型逐一进行设置,大大增加了系统管理的复杂性。
监测型
防火墙是新一代的产品,这一技术实际已经超越了最初的防火墙定义.监测型防火墙能够对各层的数据进行主动的,实时的监测,在对这些数据加以分析的基础上,监测型防火墙能够有效地判断出各层中的非法侵入.同时,这种检测型防火墙产品一般还带有分布式探测器,这些探测器安置在各种应用服务器和其他网络的节点之中,不仅能够检测来自网络外部的攻击,同时对来自内部的恶意破坏也有极强的防范作用.据权威机构统计,在针对网络系统的攻击中,有相当比例的攻击来自网络内部.因此,监测型防火墙不仅超越了传统防火墙的定义,而且在安全性上也超越了前两代产品
虽然监测型防火墙安全性上已超越了包过滤型和代理服务器型防火墙,但由于监测型防火墙技术的实现成本较高,也不易管理,所以在实用中的防火墙产品仍然以第二代代理型产品为主,但在某些方面也已经开始使用监测型防火墙.基于对系统成本与安全技术成本的综合考虑,用户可以选择性地使用某些监测型技术.这样既能够保证网络系统的安全性需求,同时也能有效地控制安全系统的总拥有成本.
实际上,作为当前防火墙产品的主流趋势,大多数代理服务器(也称应用网关)也集成了包过滤技术,这两种技术的混合应用显然比单独使用具有更大的优势.由于这种产品是基于应用的,应用网关能提供对协议的过滤.例如,它可以过滤掉FTP连接中的PUT命令,而且通过代理应用,应用网关能够有效地避免内部网络的信息外泄.正是由于应用网关的这些特点,使得应用过程中的矛盾主要集中在对多种网络应用协议的有效支持和对网络整体性能的影响上。 分析安全和服务需求
以下问题有助于分析安全和服务需求:
√ 计划使用哪些Internet服务(如http,ftp,gopher),从何处使用Internet服务(本地网,拨号,远程办公室)。
√ 增加的需要,如加密或拔号接入支持。
√ 提供以上服务和访问的风险。
√ 提供网络安全控制的同时,对系统应用服务牺牲的代价。
策略的灵活性
Internet相关的网络安全策略总的来说,应该保持一定的灵活性,主要有以下原因:
√ Internet自身发展非常快,机构可能需要不断使用Internet提供的新服务开展业务。新的协议和服务大量涌现带来新的安全问题,安全策略必须能反应和处理这些问题。
√ 机构面临的风险并非是静态的,机构职能转变、网络设置改变都有可能改变风险。
远程用户认证策略
√ 远程用户不能通过放置于Firewall后的未经认证的Modem访问系统。
√ PPP/SLIP连接必须通过Firewall认证。
√ 对远程用户进行认证方法培训。
拨入/拨出策略
√ 拨入/拨出能力必须在设计Firewall时进行考虑和集成。
√ 外部拨入用户必须通过Firewall的认证。
Information Server策略
√公共信息服务器的安全必须集成到Firewall中。
√ 必须对公共信息服务器进行严格的安全控制,否则将成为系统安全的缺口。
√ 为Information server定义折中的安全策略允许提供公共服务。
√ 对公共信息服务和商业信息(如email)讲行安全策略区分。
Firewall系统的基本特征
√ Firewall必须支持.“禁止任何服务除非被明确允许”的设计策略。
√ Firewall必须支持实际的安全政策,而非改变安全策略适应Firewall。
√ Firewall必须是灵活的,以适应新的服务和机构智能改变带来的安全策略的改变。
√ Firewall必须支持增强的认证机制。
√ Firewall应该使用过滤技术以允许或拒绝对特定主机的访问。
√ IP过滤描述语言应该灵活,界面友好,并支持源IP和目的IP,协议类型,源和目的TCP/UDP口,以及到达和离开界面。
√ Firewall应该为FTP、TELNET提供代理服务,以提供增强和集中的认证管理机制。如果提供其它的服务(如NNTP,http等)也必须通过代理服务器。
√ Firewall应该支持集中的SMTP处理,减少内部网和远程系统的直接连接。
√ Firewall应该支持对公共Information server的访问,支持对公共Information server的保护,并且将Information server同内部网隔离。
√ Firewall可支持对拨号接入的集中管理和过滤。
√ Firewall应支持对交通、可疑活动的日志记录。
√ 如果Firewall需要通用的操作系统,必须保证使用的操作系统安装了所有己知的安全漏洞Patch。
√ Firewall的设计应该是可理解和管理的。
√ Firewall依赖的操作系统应及时地升级以弥补安全漏洞。 (1) 安全性:即是否通过了严格的入侵测试。
(2) 抗攻击能力:对典型攻击的防御能力
(3) 性能:是否能够提供足够的网络吞吐能力
(4) 自我完备能力:自身的安全性,Fail-close
(5) 可管理能力:是否支持SNMP网管
(6) VPN支持
(7) 认证和加密特性
(8) 服务的类型和原理
(9)网络地址转换能力 病毒历来是信息系统安全的主要问题之一。由于网络的广泛互联,病毒的传播途径和速度大大加快。
我们将病毒的途径分为:
(1 ) 通过FTP,电子邮件传播。
(2) 通过软盘、光盘、磁带传播。
(3) 通过Web游览传播,主要是恶意的Java控件网站。
(4) 通过群件系统传播。
病毒防护的主要技术如下:
(1) 阻止病毒的传播。
在防火墙、代理服务器、SMTP服务器、网络服务器、群件服务器上安装病毒过滤软件。在桌面PC安装病毒监控软件。
(2) 检查和清除病毒。
使用防病毒软件检查和清除病毒。
(3) 病毒数据库的升级。
病毒数据库应不断更新,并下发到桌面系统。
(4) 在防火墙、代理服务器及PC上安装Java及ActiveX控制扫描软件,禁止未经许可的控件下载和安装。 利用防火墙技术,经过仔细的配置,通常能够在内外网之间提供安全的网络保护,降低了网络安全风险。但是,仅仅使用防火墙、网络安全还远远不够:
(1) 入侵者可寻找防火墙背后可能敞开的后门。
(2) 入侵者可能就在防火墙内。
(3) 由于性能的限制,防火墙通常不能提供实时的入侵检测能力。
入侵检测系统是新型网络安全技术,目的是提供实时的入侵检测及采取相应的防护手段,如记录证据用于跟踪和恢复、断开网络连接等。
实时入侵检测能力之所以重要首先它能够对付来自内部网络的攻击,其次它能够缩短hacker入侵的时间。
入侵检测系统可分为两类:
√ 基于主机
√ 基于网络
基于主机的入侵检测系统用于保护关键应用的服务器,实时监视可疑的连接、系统日志检查,非法访问的闯入等,并且提供对典型应用的监视如Web服务器应用。
基于网络的入侵检测系统用于实时监控网络关键路径的信息,其基本模型如右图示:
上述模型由四个部分组成:
(1) Passive protocol Analyzer网络数据包的协议分析器、将结果送给模式匹配部分并根据需要保存。
(2) Pattern-Matching Signature Analysis根据协议分析器的结果匹配入侵特征,结果传送给Countermeasure部分。
(3) countermeasure执行规定的动作。
(4) Storage保存分析结果及相关数据。
基于主机的安全监控系统具备如下特点:
(1) 精确,可以精确地判断入侵事件。
(2) 高级,可以判断应用层的入侵事件。
(3) 对入侵时间立即进行反应。
(4) 针对不同操作系统特点。
(5) 占用主机宝贵资源。
基于网络的安全监控系统具备如下特点:
(1) 能够监视经过本网段的任何活动。
(2) 实时网络监视。
(3) 监视粒度更细致。
(4) 精确度较差。
(5) 防入侵欺骗的能力较差。
(6) 交换网络环境难于配置。
基于主机及网络的入侵监控系统通常均可配置为分布式模式:
(1) 在需要监视的服务器上安装监视模块(agent),分别向管理服务器报告及上传证据,提供跨平台的入侵监视解决方案。
(2) 在需要监视的网络路径上,放置监视模块(sensor),分别向管理服务器报告及上传证据,提供跨网络的入侵监视解决方案。
选择入侵监视系统的要点是:
(1) 协议分析及检测能力。
(2) 解码效率(速度)。
(3) 自身安全的完备性。
(4) 精确度及完整度,防欺骗能力。
(5) 模式更新速度。 网络安全技术中,另一类重要技术为安全扫描技术。安全扫描技术与防火墙、安全监控系统互相配合能够提供很高安全性的网络。
安全扫描工具源于Hacker在入侵网络系统时采用的工具。商品化的安全扫描工具为网络安全漏洞的发现提供了强大的支持。
安全扫描工具通常也分为基于服务器和基于网络的扫描器。
基于服务器的扫描器主要扫描服务器相关的安全漏洞,如password文件,目录和文件权限,共享文件系统,敏感服务,软件,系统漏洞等,并给出相应的解决办法建议。通常与相应的服务器操作系统紧密相关。
基于网络的安全扫描主要扫描设定网络内的服务器、路由器、网桥、变换机、访问服务器、防火墙等设备的安全漏洞,并可设定模拟攻击,以测试系统的防御能力。通常该类扫描器限制使用范围(IP地址或路由器跳数)。网络安全扫描的主要性能应该考虑以下方面:
(1) 速度。在网络内进行安全扫描非常耗时。
(2) 网络拓扑。通过GUI的图形界面,可迭择一步或某些区域的设备。
(3) 能够发现的漏洞数量。
(4) 是否支持可定制的攻击方法。通常提供强大的工具构造特定的攻击方法。因为网络内服务器及其它设备对相同协议的实现存在差别,所以预制的扫描方法肯定不能满足客户的需求。
(5) 报告,扫描器应该能够给出清楚的安全漏洞报告。
(6) 更新周期。提供该项产品的厂商应尽快给出新发现的安生漏洞扫描特性升级,并给出相应的改进建议。
安全扫描器不能实时监视网络上的入侵,但是能够测试和评价系统的安全性,并及时发现安全漏洞。 认证技术主要解决网络通讯过程中通讯双方的身份认可,数字签名作为身份认证技术中的一种具体技术,同时数字签名还可用于通信过程中的不可抵赖要求的实现。
认证技术将应用到企业网络中的以下方面:
(1) 路由器认证,路由器和交换机之间的认证。
(2) 操作系统认证。操作系统对用户的认证。
(3) 网管系统对网管设备之间的认证。
(4) VPN网关设备之间的认证。
(5) 拨号访问服务器与客户间的认证。
(6) 应用服务器(如Web Server)与客户的认证。
(7) 电子邮件通讯双方的认证。
数字签名技术主要用于:
(1) 基于PKI认证体系的认证过程。
(2) 基于PKI的电子邮件及交易(通过Web进行的交易)的不可抵赖记录。
认证过程通常涉及到加密和密钥交换。通常,加密可使用对称加密、不对称加密及两种加密方法的混合。
UserName/Password认证
该种认证方式是最常用的一种认证方式,用于操作系统登录、telnet、rlogin等,但由于此种认证方式过程不加密,即password容易被监听和解密。
使用摘要算法的认证
Radius(拨号认证协议)、路由协议(OSPF)、SNMP Security Protocol等均使用共享的Security Key,加上摘要算法(MD5)进行认证,由于摘要算法是一个不可逆的过程,因此,在认证过程中,由摘要信息不能计算出共享的security key,敏感信息不在网络上传输。市场上主要采用的摘要算法有MD5和SHA-1。
基于PKI的认证
使用公开密钥体系进行认证和加密。该种方法安全程度较高,综合采用了摘要算法、不对称加密、对称加密、数字签名等技术,很好地将安全性和高效率结合起来。后面描述了基于PKI认证的基本原理。这种认证方法应用在电子邮件、应用服务器访问、客户认证、防火墙验证等领域。
该种认证方法安全程度很高,但是涉及到比较繁重的证书管理任务。 1、 企业对VPN 技术的需求
企业总部和各分支机构之间采用internet网络进行连接,由于internet是公用网络,因此,必须保证其安全性。我们将利用公共网络实现的私用网络称为虚拟私用网(VPN)。
因为VPN利用了公共网络,所以其最大的弱点在于缺乏足够的安全性。企业网络接入到internet,暴露出两个主要危险:
来自internet的未经授权的对企业内部网的存取。
当企业通过INTERNET进行通讯时,信息可能受到窃听和非法修改。
完整的集成化的企业范围的VPN安全解决方案,提供在INTERNET上安全的双向通讯,以及透明的加密方案以保证数据的完整性和保密性。
企业网络的全面安全要求保证:
保密-通讯过程不被窃听。
通讯主体真实性确认-网络上的计算机不被假冒。
2、数字签名
数字签名作为验证发送者身份和消息完整性的根据。公共密钥系统(如RSA)基于私有/公共密钥对,作为验证发送者身份和消息完整性的根据。CA使用私有密钥计算其数字签名,利用CA提供的公共密钥,任何人均可验证签名的真实性。伪造数字签名从计算能力上是不可行的。
并且,如果消息随数字签名一同发送,对消息的任何修改在验证数字签名时都将会被发现。
通讯双方通过Diffie-Hellman密钥系统安全地获取共享的保密密钥,并使用该密钥对消息加密。Diffie-Hellman密钥由CA进行验证。
类 型 技 术 用 途
基本会话密钥 DES 加密通讯
加密密钥 Deff-Hellman 生成会话密钥
认证密钥 RSA 验证加密密钥
基于此种加密模式,需要管理的密钥数目与通讯者的数量为线性关系。而其它的加密模式需要管理的密钥数目与通讯者数目的平方成正比。
3、IPSEC
IPSec作为在IP v4及IP v6上的加密通讯框架,已为大多数厂商所支持,预计在1998年将确定为IETF标准,是VPN实现的Internet标准。
IPSec主要提供IP网络层上的加密通讯能力。该标准为每个IP包增加了新的包头格式,Authentication Header(AH)及encapsualting security payload(ESP)。IPsec使用ISAKMP/Oakley及SKIP进行密钥交换、管理及加密通讯协商(Security Association)。
Ipsec包含两个部分:
(1) IP security Protocol proper,定义Ipsec报文格式。
(2) ISAKMP/Oakley,负责加密通讯协商。
Ipsec提供了两种加密通讯手段:
Ipsec Tunnel:整个IP封装在Ipsec报文。提供Ipsec-gateway之间的通讯。
Ipsec transport:对IP包内的数据进行加密,使用原来的源地址和目的地址。
Ipsec Tunnel不要求修改已配备好的设备和应用,网络黑客户不能看到实际的的通讯源地址和目的地址,并且能够提供专用网络通过Internet加密传输的通道,因此,绝大多数均使用该模式。
ISAKMP/Oakley使用X.509数字证书,因此,使VPN能够容易地扩大到企业级。(易于管理)。
在为远程拨号服务的Client端,也能够实现Ipsec的客户端,为拨号用户提供加密网络通讯。
由于Ipsec即将成为Internet标准,因此不同厂家提供的防火墙(VPN)产品可以实现互通。 由于应用系统的复杂性,有关应用平台的安全问题是整个安全体系中最复杂的部分。下面的几个部分列出了在Internet/Intranet中主要的应用平台服务的安全问题及相关技术。
1、域名服务
Internet域名服务为Internet/Intranet应用提供了极大的灵活性。几乎所有的网络应用均利用域名服务。
但是,域名服务通常为hacker提供了入侵网络的有用信息,如服务器的IP、操作系统信息、推导出可能的网络结构等。
同时,新发现的针对BIND-NDS实现的安全漏洞也开始发现,而绝大多数的域名系统均存在类似的问题。如由于DNS查询使用无连接的UDP协议,利用可预测的查询ID可欺骗域名服务器给出错误的主机名-IP对应关系。
因此,在利用域名服务时,应该注意到以上的安全问题。主要的措施有:
(1) 内部网和外部网使用不同的域名服务器,隐藏内部网络信息。
(2) 域名服务器及域名查找应用安装相应的安全补丁。
(3) 对付Denial-of-Service攻击,应设计备份域名服务器。
2、Web Server应用安全
Web Server是企业对外宣传、开展业务的重要基地。由于其重要性,成为Hacker攻击的首选目标之一。
Web Server经常成为Internet用户访问公司内部资源的通道之一,如Web server通过中间件访问主机系统,通过数据库连接部件访问数据库,利用CGI访问本地文件系统或网络系统中其它资源。
但Web服务器越来越复杂,其被发现的安全漏洞越来越多。为了防止Web服务器成为攻击的牺牲品或成为进入内部网络的跳板,我们需要给予更多的关心:
(1) Web服务器置于防火墙保护之下。
(2) 在Web服务器上安装实时安全监控软件。
(3) 在通往Web服务器的网络路径上安装基于网络的实时入侵监控系统。
(4) 经常审查Web服务器配置情况及运行日志。
(5) 运行新的应用前,先进行安全测试。如新的CGI应用。
(6) 认证过程采用加密通讯或使用X.509证书模式。
(7) 小心设置Web服务器的访问控制表。
3、电子邮件系统安全
电子邮件系统也是网络与外部必须开放的服务系统。由于电子邮件系统的复杂性,其被发现的安全漏洞非常多,并且危害很大。
加强电子邮件系统的安全性,通常有如下办法:
(1) 设置一台位于停火区的电子邮件服务器作为内外电子邮件通讯的中转站(或利用防火墙的电子邮件中转功能)。所有出入的电子邮件均通过该中转站中转。
(2) 同样为该服务器安装实施监控系统。
(3) 该邮件服务器作为专门的应用服务器,不运行任何其它业务(切断与内部网的通讯)。
(4) 升级到最新的安全版本。
4、 操作系统安全
市场上几乎所有的操作系统均已发现有安全漏洞,并且越流行的操作系统发现的问题越多。对操作系统的安全,除了不断地增加安全补丁外,还需要:
(1) 检查系统设置(敏感数据的存放方式,访问控制,口令选择/更新)。
(2) 基于系统的安全监控系统。

⑼ 关于计算机密码学的问题,全部回答的我的分就全送给他~~

1. 使消息保密的技术和科学叫密码编码学,目的在于加密消息,安全地发送消息,避免被窃听; 破译密文的科学和研究是密码分析学,目的在于破解加密的密文,研究破解的技术。 2. 逐次试用每个准备好的密钥进行解密,直至有意义的信息出现,即暴力猜解法。 3. 单向散列函数就是把可变输入长度串(预映射,pre-image)转换成固定长度(经常更短)输出串(散列值)的一种函数。 4.消息摘要用于数据认证和保证数据完整性。 5.以自己的可能的口令文件与单向函数加密后生成的口令文件进行匹配。 6.密码产品属于双重用途产品。 7. 数字签名(Digital Signature)采用公开密钥加密技术。 数字签名的原理是:利用Hash函数计算数据消息摘要;利用发送方的私钥加密该摘要;将该加密的摘要与原文一起发送,接收方对其进行验证,判断其真伪; 数字签名的作用是:防止对电文的否认与抵赖,发现攻击者对电文的非法篡改;保护数据完整性。 8. DES 指数字加密标准(Data Encryption Standard,DES) DES算法将信息分成64比特的分组,并使用56比特长度的密钥。轮数是16。 9. 公钥算法:公开密钥加密算法展现了密码应用中的一种崭新的思想,公开密钥加密算法采用非对称加密算法,即加密密钥和解密密钥不同。因此在采用加密技术进行通信的过程中,不仅加密算法本身可以公开,甚至加密用的密钥也可以公开(为此加密密钥也被称为公钥)。 公开密钥算法RSA,A.Shamir和L.Adleman于1977年提出的。RSA的取名就来自于发明者姓的第一个字母。RSA算法使用模运算和大数分解,算法的部分理论基于数学中的数论。 10. 11.替代密码加密,就是隐藏明文,将明文中的字符替换成另外的字符,接受者对密文进行逆替换就能恢复出明文来。 密码体制是一个五元组(M C K E D)M:明文的有限组合。C:密文的有限集合。K:一切可能密钥构成的有限集合。E:加密算法。D:解密算法。E(M,K1)=C D(C,K2)=M 12. 隐写术就是将秘密消息隐藏在其它消息中。 13. 校验位用于对计算机系统内部及系统之间所传输的成组数据位进行错误检查。 14. S盒是DES算法的核心,即代替函数。 15. 分组密码是将明文消息编码表示后的数字(简称明文数字)序列,划分成长度为n的组(可看成长度为n的矢量),每组分别在密钥的控制下变换成等长的输出数字(简称密文数字)序列. 分组密码的优点是:明文信息良好的扩展性,对插入的敏感性,不需要密钥同步,较强的适用性,适合作为加密标准。 分组密码的缺点是:加密速度慢,错误扩散和传播。 16. 异或就是“相同为0,不同为1”(针对二进制按位来讲) 17. AES的原型是square算法。由Rijndael数据结构构成。 AES的基本要求是,采用对称分组密码体制,密钥长度的最少支持为128、192、256,分组长度128位,算法应易于各种硬件和软件实现。 18. Message-digest Algorithm 5(信息-摘要算法),用于确保信息传输完整一致。它的作用是让大容量信息在用数字签名软件签署私人密钥前被"压缩"成一种保密的格式(就是把一个任意长度的字节串变换成一定长的大整数)。 19. SHA是安全散列算法。 定义:接收一段明文,然后以一种不可逆的方式将它转换成一段(通常更小)密文,也可以简单的理解为取一串输入码(称为预映射或信息),并把它们转化为长度较短、位数固定的输出序列即散列值(也称为信息摘要或信息认证代码)的过程。 20. 生日攻击的原理是找到两条能产生相同散列结果的明文,利用概率来指导散列冲突的发现。

⑽ md5 算法程序+详细注释,高分求教!

MD5加密算法简介

一、综述
MD5的全称是message-digest algorithm 5(信息-摘要算法),在90年代初由mit laboratory for computer science和rsa data security inc的ronald l. rivest开发出来,经md2、md3和md4发展而来。它的作用是让大容量信息在用数字签名软件签署私人密匙前被"压缩"成一种保密的格式(就是把一 个任意长度的字节串变换成一定长的大整数)。不管是md2、md4还是md5,它们都需要获得一个随机长度的信息并产生一个128位的信息摘要。虽然这些 算法的结构或多或少有些相似,但md2的设计与md4和md5完全不同,那是因为md2是为8位机器做过设计优化的,而md4和md5却是面向32位的电 脑。这三个算法的描述和c语言源代码在internet rfcs 1321中有详细的描述(http://www.ietf.org/rfc/rfc1321.txt),这是一份最权威的文档,由ronald l. rivest在1992年8月向ieft提交。

rivest在1989年开发出md2算法。在这个算法中,首先对信 息进行数据补位,使信息的字节长度是16的倍数。然后,以一个16位的检验和追加到信息末尾。并且根据这个新产生的信息计算出散列值。后来,rogier 和chauvaud发现如果忽略了检验和将产生md2冲突。md2算法的加密后结果是唯一的--既没有重复。
为了加强算法的安全性, rivest在1990年又开发出md4算法。md4算法同样需要填补信息以确保信息的字节长度加上448后能被512整除(信息字节长度mod 512 = 448)。然后,一个以64位二进制表示的信息的最初长度被添加进来。信息被处理成512位damg?rd/merkle迭代结构的区块,而且每个区块要 通过三个不同步骤的处理。den boer和bosselaers以及其他人很快的发现了攻击md4版本中第一步和第三步的漏洞。dobbertin向大家演示了如何利用一部普通的个人电 脑在几分钟内找到md4完整版本中的冲突(这个冲突实际上是一种漏洞,它将导致对不同的内容进行加密却可能得到相同的加密后结果)。毫无疑问,md4就此 被淘汰掉了。
尽管md4算法在安全上有个这么大的漏洞,但它对在其后才被开发出来的好几种信息安全加密算法的出现却有着不可忽视的引导作用。除了md5以外,其中比较有名的还有sha-1、ripe-md以及haval等。
一年以后,即1991年,rivest开发出技术上更为趋近成熟的md5算法。它在md4的基础上增加了"安全-带子"(safety-belts)的 概念。虽然md5比md4稍微慢一些,但却更为安全。这个算法很明显的由四个和md4设计有少许不同的步骤组成。在md5算法中,信息-摘要的大小和填充 的必要条件与md4完全相同。den boer和bosselaers曾发现md5算法中的假冲突(pseudo-collisions),但除此之外就没有其他被发现的加密后结果了。
van oorschot和wiener曾经考虑过一个在散列中暴力搜寻冲突的函数(brute-force hash function),而且他们猜测一个被设计专门用来搜索md5冲突的机器(这台机器在1994年的制造成本大约是一百万美元)可以平均每24天就找到一 个冲突。但单从1991年到2001年这10年间,竟没有出现替代md5算法的md6或被叫做其他什么名字的新算法这一点,我们就可以看出这个瑕疵并没有 太多的影响md5的安全性。上面所有这些都不足以成为md5的在实际应用中的问题。并且,由于md5算法的使用不需要支付任何版权费用的,所以在一般的情 况下(非绝密应用领域。但即便是应用在绝密领域内,md5也不失为一种非常优秀的中间技术),md5怎么都应该算得上是非常安全的了。

二、算法的应用

md5的典型应用是对一段信息(message)产生信息摘要(message-digest),以防止被篡改。比如,在unix下有很多软件在下载的时候都有一个文件名相同,文件扩展名为.md5的文件,在这个文件中通常只有一行文本,大致结构如:
md5 (tanajiya.tar.gz) =
这就是tanajiya.tar.gz文件的数字签名。md5将整个文件当作一个大文本信息,通过其不可逆的字符串变换算法,产生了这个唯一的md5信 息摘要。如果在以后传播这个文件的过程中,无论文件的内容发生了任何形式的改变(包括人为修改或者下载过程中线路不稳定引起的传输错误等),只要你对这个 文件重新计算md5时就会发现信息摘要不相同,由此可以确定你得到的只是一个不正确的文件。如果再有一个第三方的认证机构,用md5还可以防止文件作者的 "抵赖",这就是所谓的数字签名应用。
md5还广泛用于加密和解密技术上。比如在unix系统中用户的密码就是以md5(或其它类似的算 法)经加密后存储在文件系统中。当用户登录的时候,系统把用户输入的密码计算成md5值,然后再去和保存在文件系统中的md5值进行比较,进而确定输入的 密码是否正确。通过这样的步骤,系统在并不知道用户密码的明码的情况下就可以确定用户登录系统的合法性。这不但可以避免用户的密码被具有系统管理员权限的 用户知道,而且还在一定程度上增加了密码被破解的难度。
正是因为这个原因,现在被黑客使用最多的一种破译密码的方法就是一种被称为"跑字 典"的方法。有两种方法得到字典,一种是日常搜集的用做密码的字符串表,另一种是用排列组合方法生成的,先用md5程序计算出这些字典项的md5值,然后 再用目标的md5值在这个字典中检索。我们假设密码的最大长度为8位字节(8 bytes),同时密码只能是字母和数字,共26+26+10=62个字符,排列组合出的字典的项数则是p(62,1)+p(62,2)….+p (62,8),那也已经是一个很天文的数字了,存储这个字典就需要tb级的磁盘阵列,而且这种方法还有一个前提,就是能获得目标账户的密码md5值的情况 下才可以。这种加密技术被广泛的应用于unix系统中,这也是为什么unix系统比一般操作系统更为坚固一个重要原因。

三、算法描述

对md5算法简要的叙述可以为:md5以512位分组来处理输入的信息,且每一分组又被划分为16个32位子分组,经过了一系列的处理后,算法的输出由四个32位分组组成,将这四个32位分组级联后将生成一个128位散列值。
在md5算法中,首先需要对信息进行填充,使其字节长度对512求余的结果等于448。因此,信息的字节长度(bits length)将被扩展至n*512+448,即n*64+56个字节(bytes),n为一个正整数。填充的方法如下,在信息的后面填充一个1和无数个 0,直到满足上面的条件时才停止用0对信息的填充。然后,在在这个结果后面附加一个以64位二进制表示的填充前信息长度。经过这两步的处理,现在的信息字 节长度=n*512+448+64=(n+1)*512,即长度恰好是512的整数倍。这样做的原因是为满足后面处理中对信息长度的要求。
md5中有四个32位被称作链接变量(chaining variable)的整数参数,他们分别为:a=0x01234567,b=0x89abcdef,c=0xfedcba98,d=0x76543210。
当设置好这四个链接变量后,就开始进入算法的四轮循环运算。循环的次数是信息中512位信息分组的数目。
将上面四个链接变量复制到另外四个变量中:a到a,b到b,c到c,d到d。
主循环有四轮(md4只有三轮),每轮循环都很相似。第一轮进行16次操作。每次操作对a、b、c和d中的其中三个作一次非线性函数运算,然后将所得结 果加上第四个变量,文本的一个子分组和一个常数。再将所得结果向右环移一个不定的数,并加上a、b、c或d中之一。最后用该结果取代a、b、c或d中之 一。
以一下是每次操作中用到的四个非线性函数(每轮一个)。

f(x,y,z) =(x&y)|((~x)&z)
g(x,y,z) =(x&z)|(y&(~z))
h(x,y,z) =x^y^z
i(x,y,z)=y^(x|(~z))
(&是与,|是或,~是非,^是异或)

这四个函数的说明:如果x、y和z的对应位是独立和均匀的,那么结果的每一位也应是独立和均匀的。
f是一个逐位运算的函数。即,如果x,那么y,否则z。函数h是逐位奇偶操作符。

假设mj表示消息的第j个子分组(从0到15),
<< ff(a,b,c,d,mj,s,ti) 表示 a=b+((a+(f(b,c,d)+mj+ti)
<< gg(a,b,c,d,mj,s,ti) 表示 a=b+((a+(g(b,c,d)+mj+ti)
<< hh(a,b,c,d,mj,s,ti) 表示 a=b+((a+(h(b,c,d)+mj+ti)
<< ii(a,b,c,d,mj,s,ti) 表示 a=b+((a+(i(b,c,d)+mj+ti)
<< 这四轮(64步)是:

第一轮

ff(a,b,c,d,m0,7,0xd76aa478)
ff(d,a,b,c,m1,12,0xe8c7b756)
ff(c,d,a,b,m2,17,0x242070db)
ff(b,c,d,a,m3,22,0xc1bdceee)
ff(a,b,c,d,m4,7,0xf57c0faf)
ff(d,a,b,c,m5,12,0x4787c62a)
ff(c,d,a,b,m6,17,0xa8304613)
ff(b,c,d,a,m7,22,0xfd469501)
ff(a,b,c,d,m8,7,0x698098d8)
ff(d,a,b,c,m9,12,0x8b44f7af)
ff(c,d,a,b,m10,17,0xffff5bb1)
ff(b,c,d,a,m11,22,0x895cd7be)
ff(a,b,c,d,m12,7,0x6b901122)
ff(d,a,b,c,m13,12,0xfd987193)
ff(c,d,a,b,m14,17,0xa679438e)
ff(b,c,d,a,m15,22,0x49b40821)

第二轮

gg(a,b,c,d,m1,5,0xf61e2562)
gg(d,a,b,c,m6,9,0xc040b340)
gg(c,d,a,b,m11,14,0x265e5a51)
gg(b,c,d,a,m0,20,0xe9b6c7aa)
gg(a,b,c,d,m5,5,0xd62f105d)
gg(d,a,b,c,m10,9,0x02441453)
gg(c,d,a,b,m15,14,0xd8a1e681)
gg(b,c,d,a,m4,20,0xe7d3fbc8)
gg(a,b,c,d,m9,5,0x21e1cde6)
gg(d,a,b,c,m14,9,0xc33707d6)
gg(c,d,a,b,m3,14,0xf4d50d87)
gg(b,c,d,a,m8,20,0x455a14ed)
gg(a,b,c,d,m13,5,0xa9e3e905)
gg(d,a,b,c,m2,9,0xfcefa3f8)
gg(c,d,a,b,m7,14,0x676f02d9)
gg(b,c,d,a,m12,20,0x8d2a4c8a)

第三轮

hh(a,b,c,d,m5,4,0xfffa3942)
hh(d,a,b,c,m8,11,0x8771f681)
hh(c,d,a,b,m11,16,0x6d9d6122)
hh(b,c,d,a,m14,23,0xfde5380c)
hh(a,b,c,d,m1,4,0xa4beea44)
hh(d,a,b,c,m4,11,0x4bdecfa9)
hh(c,d,a,b,m7,16,0xf6bb4b60)
hh(b,c,d,a,m10,23,0xbebfbc70)
hh(a,b,c,d,m13,4,0x289b7ec6)
hh(d,a,b,c,m0,11,0xeaa127fa)
hh(c,d,a,b,m3,16,0xd4ef3085)
hh(b,c,d,a,m6,23,0x04881d05)
hh(a,b,c,d,m9,4,0xd9d4d039)
hh(d,a,b,c,m12,11,0xe6db99e5)
hh(c,d,a,b,m15,16,0x1fa27cf8)
hh(b,c,d,a,m2,23,0xc4ac5665)

第四轮

ii(a,b,c,d,m0,6,0xf4292244)
ii(d,a,b,c,m7,10,0x432aff97)
ii(c,d,a,b,m14,15,0xab9423a7)
ii(b,c,d,a,m5,21,0xfc93a039)
ii(a,b,c,d,m12,6,0x655b59c3)
ii(d,a,b,c,m3,10,0x8f0ccc92)
ii(c,d,a,b,m10,15,0xffeff47d)
ii(b,c,d,a,m1,21,0x85845dd1)
ii(a,b,c,d,m8,6,0x6fa87e4f)
ii(d,a,b,c,m15,10,0xfe2ce6e0)
ii(c,d,a,b,m6,15,0xa3014314)
ii(b,c,d,a,m13,21,0x4e0811a1)
ii(a,b,c,d,m4,6,0xf7537e82)
ii(d,a,b,c,m11,10,0xbd3af235)
ii(c,d,a,b,m2,15,0x2ad7d2bb)
ii(b,c,d,a,m9,21,0xeb86d391)

常数ti可以如下选择:
在第i步中,ti是4294967296*abs(sin(i))的整数部分,i的单位是弧度。(4294967296等于2的32次方)
所有这些完成之后,将a、b、c、d分别加上a、b、c、d。然后用下一分组数据继续运行算法,最后的输出是a、b、c和d的级联。
当你按照我上面所说的方法实现md5算法以后,你可以用以下几个信息对你做出来的程序作一个简单的测试,看看程序有没有错误。

md5 ("") =
md5 ("a") =
md5 ("abc") =
md5 ("message digest") =
md5 ("abcdefghijklmnopqrstuvwxyz") =
md5 ("") =
md5 ("1234567890") =

如果你用上面的信息分别对你做的md5算法实例做测试,最后得出的结论和标准答案完全一样,那我就要在这里象你道一声祝贺了。要知道,我的程序在第一次编译成功的时候是没有得出和上面相同的结果的。

四、MD5的安全性

md5相对md4所作的改进:

1. 增加了第四轮;

2. 每一步均有唯一的加法常数;

3. 为减弱第二轮中函数g的对称性从(x&y)|(x&z)|(y&z)变为(x&z)|(y&(~z));

4. 第一步加上了上一步的结果,这将引起更快的雪崩效应;

5. 改变了第二轮和第三轮中访问消息子分组的次序,使其更不相似;

6. 近似优化了每一轮中的循环左移位移量以实现更快的雪崩效应。各轮的位移量互不相同。

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