信息安全简答题

1．S拥有所有用户的公开密钥,用户A使用协议A→S：A||B||RaS→A:S||Ss(S||A||Ra||Kb)其中Ss()表示S利用私有密钥签名向S申请B的公开密钥Kb。上述协议存在问题吗？若存在，请说明此问题；若不存在，请给出理由。答：存在。由于S没有把公钥和公钥持有人捆绑在一起，A就无法确定它所收到的公钥是不是B的，即B的公钥有可能被伪造。如果攻击者截获A发给S的信息，并将协议改成A→S：A||C||RaS收到消息后，则又会按协议S→A:S||Ss(S||A||Ra||Kc)将Kc发送给A，A收到信息后会认为他收到的是Kb，而实际上收到的是Kc，但是A会把它当作Kb，因为他无法确认。2．请你利用认证技术设计两套系统，一套用于实现商品的真伪查询，另一套用于防止电脑彩票伪造问题。答：(1)系统产生一随机数并存储此数，然后对其加密，再将密文贴在商品上。当客户购买到此件商品并拨打电话查询时，系统将客户输入的编码(即密文)解密，并将所得的明文与存储在系统中的明文比较，若匹配则提示客户商品是真货，并从系统中删了此明文；若不匹配则提示客户商品是假货。(2)首先，系统给彩票编好码，习惯称之为条形码；然后，将条形码通过MD5运算，得到相应的消息摘要；接着，对消息摘要进行加密，得到相应密文；最后，系统将条形码与密文绑定在一起并存储，若需要查询时只要查看条形码与密文是否相关联即可。这样，即可实现电脑彩票防伪，因为伪造者是无法伪造密文的。3．防火墙的实现技术有哪两类？防火墙存在的局限性又有哪些？答：防火墙的实现从层次上可以分为两类：数据包过滤和应用层网关，前者工作在网络层，而后者工作在应用层。防火墙存在的局限性主要有以下七个方面(1)网络上有些攻击可以绕过防火墙（如拨号）。(2)防火墙不能防范来自内部网络的攻击。(3)防火墙不能对被病毒感染的程序和文件的传输提供保护。(4)防火墙不能防范全新的网络威胁。(5)当使用端到端的加密时，防火墙的作用会受到很大的限制。(6)防火墙对用户不完全透明，可能带来传输延迟、瓶颈以及单点失效等问题。(7)防火墙不能防止数据驱动式攻击。有些表面无害的数据通过电子邮件或其他方式发送到主机上，一旦被执行就形成攻击（附件）。一、分析题（15分）1．下图表示的是P2DR2动态安全模型，请从信息安全安全角度分析此模型？答：(主要理解一下黑体字部分，然后按照这个思路自由发挥)P2DR2动态安全模型研究的是基于企业网对象、依时间及策略特征的（Policy，Protection，Detection，Response，Restore）动态安全模型结构，由策略、防护、检测、响应和恢复等要素构成，是一种基于闭环控制、主动防御的动态安全模型。通过区域网络的路由及安全策略分析与制定，在网络内部及边界建立实时检测、监测和审计机制，采取实时、快速动态响应安全手段，应用多样性系统灾难备份恢复、关键系统冗余设计等方法，构造多层次、全方位和立体的区域网络安全环境。一个良好的网络安全模型应在充分了解网络系统安全需求的基础上，通过安全模型表达安全体系架构，通常具备以下性质：精确、无歧义；简单和抽象；具有一般性；充分体现安全策略。1．P2DR2模型的时间域分析P2DR2模型可通过数学模型，作进一步理论分析。作为一个防御保护体系，当网络遭遇入侵攻击时，系统每一步的安全分析与举措均需花费时间。设Pt为设置各种保护后的防护时间，Dt为从入侵开始到系统能够检测到入侵所花费的时间，Rt为发现入侵后将系统调整到正常状态的响应时间，则可得到如下安全要求：Pt(Dt+Rt)（1）由此针对于需要保护的安全目标，如果满足公式（1），即防护时间大于检测时间加上响应时间，也就是在入侵者危害安全目标之前，这种入侵行为就能够被检测到并及时处理。同样，我们假设Et为系统暴露给入侵者的时间，则有Et=Dt+Rt（如果Pt=0）（2）公式（2）成立的前提是假设防护时间为0，这种假设对WebServer这样的系统可以成立。通过上面两个公式的分析，实际上给出了一个全新的安全定义：及时的检测和响应就是安全，及时的检测和恢复就是安全。不仅于此，这样的定义为解决安全问题给出了明确的提示：提高系统的防护时间Pt、降低检测时间Dt和响应时间Rt，是加强网络安全的有效途径。图1为P2DR2安全模型的体系结构。在P2DR2动态安全模型中，采用的加密、访问控制等安全技术都是静态防御技术，这些技术本身也易受攻击或存在问题。那么攻击者可能绕过了静态安全防御技术，进入系统，实施攻击。模型认可风险的存在，绝对安全与绝对可靠的网络系统是不现实的，理想效果是期待网络攻击者穿越防御层的机会逐层递减，穿越第5层的概率趋于零。图2P2DR2安全模型体系结构2．P2DR2模型的策略域分析网络系统是由参与信息交互的各类实体元素构成，可以是独立计算机、局域网络或大规模分布式网络系统。实体集合可包括网络通信实体集、通信业务类型集和通信交互时间集。通信实体集的内涵表示发起网络通信的主体，如：进程、任务文件等资源；对于网络系统，表示各类通信设备、服务器以及参与通信的用户。网络的信息交互的业务类型存在多样性，根据数据服务类型、业务类型，可以划分为数据信息、图片业务、声音业务；根据IP数据在安全网关的数据转换服务，业务类型可以划分为普通的分组；根据TCP/IP协议传输协议，业务类型可以划分为ICMP、TCP、UDP分组。信息安全系统根据不同安全服务需求，使用不同分类法则。通信交互时间集则包含了通信事件发生的时间区域集。安全策略是信息安全系统的核心。大规模信息系统安全必须依赖统一的安全策略管理、动态维护和管理各类安全服务。安全策略根据各类实体的安全需求，划分信任域，制定各类安全服务的策略。在信任域内的实体元素，存在两种安全策略属性，即信任域内的实体元素所共同具有的有限安全策略属性集合,实体自身具有的、不违反Sa的特殊安全策略属性Spi。由此我们不难看出，S=Sa+ΣSpi.安全策略不仅制定了实体元素的安全等级，而且规定了各类安全服务互动的机制。每个信任域或实体元素根据安全策略分别实现身份验证、访问控制、安全通信、安全分析、安全恢复和响应的机制选择。1，信息安全有哪些常见的威胁？信息安全的实现有哪些主要技术措施？答：常见威胁有非授权访问、信息泄露、破坏数据完整性，拒绝服务攻击，恶意代码。信息安全的实现可以通过物理安全技术，系统安全技术，网络安全技术，应用安全技术，数据加密技术，认证授权技术，访问控制技术，审计跟踪技术，防病毒技术，灾难恢复和备份技术2，什么是密码分析，其攻击类型有哪些？DES算法中S盒的作用是什么？答：密码分析是指研究在不知道密钥的情况下来恢复明文的科学。攻击类型有只有密文的攻击，已知明文的攻击，选择明文的攻击，适应性选择明文攻击，选择密文的攻击，选择密钥的攻击，橡皮管密码攻击。S盒是DES算法的核心。其功能是把6bit数据变为4bit数据。3，试画图说明kerberos认证原理4，用户A需要通过计算机网络安全地将一份机密文件传送给用户B，请问如何实现？如果这份机密文件数据量非常大，B希望A今后对该份机密文件无法抵赖，请问如何实现，试画图说明。答：（1）假定通信双方分别为Alice和Bob加密方Alice将商定的密钥秘密地传递给解密方Bob。Alice用商定的密钥加密她的消息，然后传送给Bob。Bob用Alice传来的密钥解密Alice的消息。(2)假定通信双方分别为Alice和BobAlice和Bob选用一个公开密钥密码系统Bob将他的公开密钥传送给Alice(2)假定通信双方分别为Alice和BobAlice和Bob选用一个公开密钥密码系统Bob将他的公开密钥传送给AliceAlice用Bob的公开密钥加密她的消息，然后传送给BobBob用他的私人密钥解密Alice的消息。5，防火墙有哪些体系结构？其中堡垒主机的作用是什么？检测计算机病毒的方法主要有哪些？答：防火墙的体系结构有屏蔽路由器（ScreeningRouter）和屏蔽主机（ScreeningHost），双宿主网关（DualHomedGateway），堡垒主机（BastionHost），屏蔽子网（ScreenedSubnet）防火墙检测计算机病毒的方法主要有外观检测，特征代码法，系统数据对比法，实时监控法，软件模拟法，检测常规内存数6，试说明黑客攻击的一般流程及其技术和方法1、答：在古典密码学中，有四种类型的代替密码：①简单代替密码（或单表代替密码）（1分），它将明文字母表中的每个字母用密文字母表中的相应字母来代替，明密文表字母存在惟一的一一对应关系，然后通过明密文对照表来进行加解密，容易受到频率统计分析攻击，例如：恺撒密码、仿射密码等（1分）。②多名码代替密码（1分），将明文中的每个字母按一定规律映射到一系列密文字母，这一系列密文字母称为同音字母，它的密文的相关分布会接近于平的，能够较好挫败频率分析，较简单代替密码难破译（1分）。③多字母代替密码（1分），通过一次加密一组字母来使密码分析更加困难，例如Playfair密码（1分）。④多表代替密码（1分），使用从明文字母到密文字母的多个映射，每个映射像简单代替密码中的一一对应，比简单代替密码更安全一些，例如，维吉尼亚密码等（1分）。2、答：DES算法是一个分组加密算法，它以64位分组（0.5分）对数据进行加密，其初始密钥也是64位，它的加密过程可以描述如下：①64位密钥经子密钥产生算法产生出16个子密钥：K1，K2，…K16，分别供第一次，第二次，…，第十六次加密迭代使用（1分）。②64位明文经初始置换IP（0.5分），将数据打乱重排并分成左右两半。左边为L0，右边为R0：X=L0R0=IP(x)。③16轮（0.5分）轮变换，每轮（第i轮）操作如下：在轮子密钥Ki的控制下，由轮函数f对当前轮输入数据的右半部分Ri-1进行加密：第一步，将Ri-1经过E盒置换扩展成48位（0.5分），第二步，将Ri-1与48位的轮子密钥Ki逐比特异或（0.5分），第三步，对Ri-1进行S盒压缩代换，将其压缩为32位（0.5分），第四步，对Ri-1进行P盒置换（0.5分）。然后，将Ri-1与当前轮输入的左半部分Li-1进行逐比特异或，将该运算结果作为当前轮（第i轮）右半部份的输出Ri=Li-1⊕f(Ri-1,Ki)（0.5分）；将本轮输入的右半部分数据作为本轮输出的左半部分数据：Li=Ri-1（0.5分）。④16轮变换结束后，交换输出数据的左右两部分：X=R16L16（1分）。⑤经过逆初始变换IP-1输出密文（0.5分）。对于DES算法来说，其解密过程与加密过程是同一过程，只不过使用子密钥的顺序相反（1分）。3、答：因为计算机数据自身的特殊性以及不同场合对于数据加密速度及效率的不同需求，再采用分组对称密码进行数据加密时往往要选择相应的工作模式，密文链接模式（CBC）就是其中的一种。①以DES分组密码为例，CBC模式的加密示意图如下（2分）：②以DES分组密码为例，CBC模式的解密示意图如下（2分）：③加密时明文的一个比特错误，会导致该组加密密文发生变化，然后这个错误反馈值会作为下一次DES加密的输入值，再经过DES加密变换。会导致后面的密文都受到影响（2分）。④对于接收方来说，加密明文的一个比特错误，只会影响对应明文块所产生的密文的正常解密，其他数据块可以正常准确地解密（2分）。4、答：①公钥密码体制的基本思想是把密钥分成两个部分：公开密钥和私有密钥（简称公钥和私钥），公钥可以向外公布，私钥则是保密的（1分）；密钥中的任何一个可以用来加密，另一个可以用来解密（1分）；公钥和私钥必须配对使用，否则不能打开加密文件（1分）；已知密码算法和密钥中的一个，求解另一个在计算上是不可行的（1分）。②相对于传统密码体制来说，公钥密码体制中的公钥可被记录在一个公共数据库里或以某种可信的方式公开发放，而私有密钥由持有者妥善地秘密保存。这样，任何人都可以通过某种公开的途径获得一个用户的公开密要，然后进行保密通信，而解密者只能是知道私钥的密钥