‘壹’ 如何构建安全网络环境
微型计算机和局域网的广泛应用,基于client/server体系结构的分布式系统的出现,I
SDN,宽带ISDN的兴起,ATM技术的实施,卫星通信及全球信息网的建设,根本改变了以往主机
-终端型的网络应用模式;传统的、基于Mainframe的安全系统结构已不能适用于新的网络环
境,主要原因是:
(1)微型机及LAN的引入,使得网络结构成多样化,网络拓扑复杂化;
(2)远地工作站及远地LAN对Mainframe的多种形式的访问,使得网络的地理分布扩散化
;
(3)多种通讯协议的各通讯网互连起来,使得网络通信和管理异质化。
构作Micro-LAN-Mainframe网络环境安全体系结构的目标同其它应用环境中信息安全的
目标一致,即:
(1)存储并处理于计算机和通信系统中的信息的保密性；
(2)存储并处理于计算机和通信系统中的信息的完整性；
(3)存储并处理于计算机和通信系统中的信息的可用性；
(4)对信息保密性、完整性、拒绝服务侵害的监查和控制。
对这些安全目标的实现不是绝对的,在安全系统构作中,可因地制宜,进行适合于自身条
件的安全投入,实现相应的安全机制。但有一点是应该明确的,信息安全是国民经济信息化
必不可少的一环,只有安全的信息才是财富。
对于潜在的财产损失,保险公司通常是按以下公式衡量的:
潜在的财产损失=风险因素×可能的损失
这里打一个比方,将信息系统的安全威胁比作可能的财产损失,将系统固有的脆弱程度
比作潜在的财产损失,于是有:
系统的脆弱程度=处于威胁中的系统构件×安全威胁
此公式虽不能将系统安全性定量化,但可以作为分析信息安全机制的适用性和有效性的
出发点。
对计算机犯罪的统计表明,绝大多数是内部人员所为。由于在大多数Micro-LAN-Mainf
rame系统中,用户登录信息、用户身份证件及其它数据是以明文形式传输的,任何人通过连
接到主机的微型机都可秘密地窃取上述信息。图1给出了我们在这篇文章中进行安全性分析
的网络模型,其安全性攻击点多达20个。本文以下各部分将详细讨论对此模型的安全威胁及
安全对策。
@@14219700.GIF;图1.Micro-LAN-Mainframe网络模型@@
二、开放式系统安全概述
1.OSI安全体系结构
1989年2月15日,ISO7498-2标准的颁布,确立了OSI参考模型的信息安全体系结构,它对
构建具体网络环境的信息安全构架有重要的指导意义。其核心内容包括五大类安全服务以
及提供这些服务所需要的八类安全机制。图2所示的三维安全空间解释了这一体系结构。
@@14219701.GIF;ISO安全体系结构@@
其中,一种安全服务可以通过某种安全机制单独提供,也可以通过多种安全机制联合提
供;一种安全机制可用于提供一种或多种安全服务。
2.美军的国防信息系统安全计划DISSP
DISSP是美军迄今为止最庞大的信息系统安全计划。它将为美国防部所有的网络(话音
、数据、图形和视频图象、战略和战术)提供一个统一的、完全综合的多级安全策略和结构
,并负责管理该策略和结构的实现。图3所示的DISSP安全框架三维模型,全面描述了信息系
统的安全需求和结构。第一维由九类主要的安全特性外加两类操作特性组成,第二维是系统
组成部件,它涉及与安全需求有关的信息系统部件,并提供一种把安全特性映射到系统部件
的简化手段;第三维是OSI协议层外加扩展的两层,OSI模型是面向通信的,增加两层是为了适
应信息处理。
@@14219702.GIF;DISSP安全框架雏形@@
3.通信系统的安全策略
1节和2节较全面地描述了信息系统的安全需求和结构,具有相当的操作指导意义。但仅
有这些,对于构作一个应用于某组织的、具体的网络应用环境的安全框架或安全系统还是不
够的。
目前,计算机厂商在开发适用于企业范围信息安全的有效策略方面并没有走在前面,这
就意味着用户必须利用现有的控制技术开发并维护一个具有足够安全级别的分布式安全系
统。一个安全系统的构作涉及的因素很多,是一个庞大的系统工程。一个明晰的安全策略必
不可少,它的指导原则如下:
·对安全暴露点实施访问控制；
·保证非法操作对网络的数据完整性和可用性无法侵害；
·提供适当等级的、对传送数据的身份鉴别和完整性维护；
·确保硬件和线路的联接点的物理安全；
·对网络设备实施访问控制；
·控制对网络的配置；
·保持对网络设施的控制权；
·提供有准备的业务恢复。
一个通信系统的安全策略应主要包括以下几个方面的内容:
总纲；
适用领域界定；
安全威胁分析；
企业敏感信息界定；
安全管理、责任落实、职责分明；
安全控制基线；
网络操作系统；
信息安全:包括用户身份识别和认证、文件服务器控制、审计跟踪和安全侵害报告、数
据完整性及计算机病毒；
网络安全:包括通信控制、系统状态控制、拨号呼叫访问控制；
灾难恢复。
三、LAN安全
1.LAN安全威胁
1)LAN环境因素造成的安全威胁
LAN环境因素,主要是指LAN用户缺乏安全操作常识;LAN提供商的安全允诺不能全部兑现
。
2)LAN自身成员面临的安全威胁
LAN的每一组成部件都需要保护,包括服务器、工作站、工作站与LAN的联接部件、LAN
与LAN及外部世界的联接部件、线路及线路接续区等。
3)LAN运行时面临的安全威胁
(1)通信线路上的电磁信号辐射
(2)对通信介质的攻击,包括被动方式攻击(搭线窃听)和主动方式攻击(无线电仿冒)
(3)通过联接上网一个未经授权的工作站而进行的网络攻击。攻击的方式可能有：窃听
网上登录信息和数据;监视LAN上流量及与远程主机的会话,截获合法用户log off指令,继续
与主机会话;冒充一个主机LOC ON,从而窃取其他用户的ID和口令。
(4)在合法工作站上进行非法使用,如窃取其他用户的ID、口令或数据
(5)LAN与其他网络联接时,即使各成员网原能安全运行,联网之后,也可能发生互相侵害
的后果。
(6)网络病毒
4)工作站引发的安全威胁
(1)TSR和通信软件的滥用:在分布式应用中,用户一般在本地微机及主机拥有自己的数
据。将微机作为工作站,LAN或主机系统继承了其不安全性。TSR是用户事先加载,由规定事
件激活的程序。一个截获屏幕的TSR可用于窃取主机上的用户信息。这样的TSR还有许多。
某些通信软件将用户键入字符序列存为一个宏,以利于实现对主机的自动LOGON,这也是很危
险的。
(2)LAN诊断工具的滥用:LAN诊断工具本用于排除LAN故障,通过分析网上数据包来确定
线路噪声。由于LAN不对通信链路加密,故LAN诊断工具可用于窃取用户登录信息。
(3)病毒与微机通信:例如Jerusalem-B病毒可使一个由几千台运行3270仿真程序的微机
组成的网络瘫痪。
2 LAN安全措施
1)通信安全措施
(1)对抗电磁信号侦听:电缆加屏蔽层或用金属管道,使较常规电缆难以搭线窃听;使用
光纤消除电磁辐射;对敏感区域(如电话室、PBX所在地、服务器所在地)进行物理保护。
(2)对抗非法工作站的接入:最有效的方法是使用工作站ID,工作站网卡中存有标识自身
的唯一ID号,LAN操作系统在用户登录时能自动识别并进行认证。
(3)对抗对合法工作站的非法访问:主要通过访问控制机制,这种机制可以逻辑实现或物
理实现。
(4)对通信数据进行加密,包括链路加密和端端加密。
2)LAN安全管理
(1)一般控制原则,如对服务器访问只能通过控制台;工作站间不得自行联接;同一时刻
,一个用户只能登录一台工作站;禁止使用网上流量监视器;工作站自动挂起;会话清除;键盘
封锁;交易跟踪等。
(2)访问控制,如文件应受保护,文件应有多级访问权力;SERVER要求用户识别及认证等
。
(3)口令控制,规定最大长度和最小长度;字符多样化;建立及维护一个软字库,鉴别弱口
令字;经常更换口令等。
(4)数据加密:敏感信息应加密
(5)审计日志:应记录不成功的LOGIN企图,未授权的访问或操作企图,网络挂起,脱离联
接及其他规定的动作。应具备自动审计日志检查功能。审计文件应加密等。
(6)磁盘利用:公用目录应只读,并限制访问。
(7)数据备份:是LAN可用性的保证;
(8)物理安全:如限制通信访问的用户、数据、传输类型、日期和时间;通信线路上的数
据加密等。
四、PC工作站的安全
这里,以荷兰NMB银行的PC安全工作站为例,予以说明。在该系统中,PC机作为IBM SNA主
机系统的工作站。
1.PC机的安全局限
(1)用户易于携带、易于访问、易于更改其设置。
(2)MS-DOS或PC-DOS无访问控制功能
(3)硬件易受侵害;软件也易于携带、拷贝、注入、运行及损害。
2.PC安全工作站的目标
(1)保护硬件以对抗未授权的访问、非法篡改、破坏和窃取；
(2)保护软件和数据以对抗:未授权的访问、非法篡改、破坏和窃取、病毒侵害；
(3)网络通信和主机软硬件也应类似地予以保护；
3.安全型PC工作站的设计
(1)PC硬件的物理安全:一个的可行的方法是限制对PC的物理访问。在PC机的后面加一
个盒子,只有打开这个盒子才能建立所需要的联接。
(2)软件安全:Eracon PC加密卡提供透明的磁盘访问;此卡提供了4K字节的CMOS存储用
于存储密钥资料和进行密钥管理。其中一半的存储区对PC总线是只可写的,只有通过卡上数
据加密处理的密钥输入口才可读出。此卡同时提供了两个通信信道,其中一个支持同步通信
。具体的安全设计细节还有:
A、使用Clipcards提供的访问权授予和KEY存储(为脱机应用而设)、Clipcards读写器
接于加密卡的异步口。
B、对硬盘上全部数据加密,对不同性质的文件区分使用密钥。
C、用户LOGON时,强制进入与主机的安全监控器对话,以对该用户进行身份验证和权力
赋予;磁盘工作密钥从主机传送过来或从Clipcards上读取(OFFLINE);此LOGON外壳控制应用
环境和密钥交换。
D、SNA3270仿真器:利用Eracon加密卡实现与VTAM加解密设备功能一致的对数据帧的加
密。
E、主机安全监控器(SECCON):如果可能,将通过3270仿真器实现与PC安全监控程序的不
间断的会话;监控器之间的一套消息协议用于完成对系统的维护。
五、分布式工作站的安全
分布式系统的工作站较一般意义上的网络工作站功能更加全面,它不仅可以通过与网上
服务器及其他分布式工作站的通信以实现信息共享,而且其自身往往具备较强的数据存储和
处理能力。基于Client/Server体系结构的分布式系统的安全有其特殊性,表现如下:
(1)较主机系统而言,跨局域网和广域网,联接区域不断扩展的工作站环境更易受到侵害
;
(2)由于工作站是分布式的;往往分布于不同建筑、不同地区、甚至不同国家,使安全管
理变得更加复杂;
(3)工作站也是计算机犯罪的有力工具,由于它分布广泛,安全威胁无处不在;
(4)工作站环境往往与Internet及其他半公开的数据网互联,因而易受到更广泛的网络
攻击。
可见,分布式工作站环境的安全依赖于工作站和与之相联的网络的安全。它的安全系统
应不劣于主机系统,即包括用户的身份识别和认证;适当的访问控制;强健的审计机制等。除
此之外,分布式工作站环境还有其自身的特殊安全问题,如对网络服务器的认证,确保通信中
数据的保密性和完整性等。这些问题将在后面讨论。
六、通信中的信息安全
通过以上几部分的讨论,我们已将图1所示的网络组件(包括LAN、网络工作站、分布式
工作站、主机系统)逐一进行了剖析。下面,我们将就它们之间的联接安全进行讨论。
1.加密技术
结合OSI七层协议模型,不难理解加密机制是怎样用于网络的不同层次的。
(1)链路加密:作用于OSI数据模型的数据链路层,信息在每一条物理链路上进行加密和
解密。它的优点是独立于提供商,能保护网上控制信息;缺点是浪费设备,降低传输效率。
(2)端端加密:作用于OSI数据模型的第4到7层。其优点是花费少,效率高;缺点是依赖于
网络协议,安全性不是很高。
(3)应用加密:作用于OSI数据模型的第7层,独立于网络协议;其致命缺点是加密算法和
密钥驻留于应用层,易于失密。
2.拨号呼叫访问的安全
拨号呼叫安全设备主要有两类,open-ended设备和two-ended设备,前者只需要一台设备
,后者要求在线路两端各加一台。
(1)open-ended设备:主要有两类,端口保护设备(PPDs)和安全调制解调器。PPDs是处于
主机端口和拨号线路之间的前端通信处理器。其目的是隐去主机的身份,在将用户请求送至
主机自身的访问控制机制前,对该用户进行预认证。一些PPDs具有回叫功能,大部分PPDs提
供某种形式的攻击示警。安全调制解调器主要是回叫型的,大多数有内嵌口令,用户呼叫调
制解调器并且输入口令,调制解调器验证口令并拆线。调制解调器根据用户口令查到相应电
话号码,然后按此号码回叫用户。
(2)two-ended设备:包括口令令牌、终端认证设备、链路加密设备和消息认证设备。口
令令牌日益受到大家欢迎,因为它在认证线路另一端的用户时不需考虑用户的位置及网络的
联接类型。它比安全调制解调器更加安全,因为它允许用户移动,并且禁止前向呼叫。
口令令牌由两部分组成,运行于主机上与主机操作系统和大多数常用访问控制软件包接
口的软件,及类似于一个接卡箱运算器的硬件设备。此软件和硬件实现相同的密码算法。当
一个用户登录时,主机产生一个随机数给用户,用户将该随机数加密后将结果返回给主机;与
此同时,运行于主机上的软件也作同样的加密运算。主机将这两个结果进行对比,如果一致
,则准予登录。
终端认证设备是指将各个终端唯一编码,以利于主机识别的软件及硬件系统。只有带有
正确的网络接口卡(NIC)标识符的设备才允许登录。
链路加密设备提供用于指导线路的最高程度的安全保障。此类系统中,加密盒置于线路
的两端,这样可确保传送数据的可信性和完整性。唯一的加密密钥可用于终端认证。
消息认证设备用于保证传送消息的完整性。它们通常用于EFT等更加注重消息不被更改
的应用领域。一般采用基于DES的加密算法产生MAC码。
七、安全通信的控制
在第六部分中,我们就通信中采取的具体安全技术进行了较为详细的讨论。但很少涉及
安全通信的控制问题,如网络监控、安全审计、灾难恢复、密钥管理等。这里,我们将详细
讨论Micro-LAN-Mainframe网络环境中的用户身份认证、服务器认证及密钥管理技术。这三
个方面是紧密结合在一起的。
1.基于Smartcards的用户认证技术
用户身份认证是网络安全的一个重要方面,传统的基于口令的用户认证是十分脆弱的。
Smartcards是一类一话一密的认证工具,它的实现基于令牌技术。其基本思想是拥有两个一
致的、基于时间的加密算法,且这两个加密算法是同步的。当用户登录时,Smartcards和远
端系统同时对用户键入的某一个系统提示的数进行运算(这个数时刻变化),如果两边运行结
果相同,则证明用户是合法的。
在这一基本的Smartcards之上,还有一些变种,其实现原理是类似的。
2.kerboros用户认证及保密通信方案
对于分布式系统而言,使用Smartcards,就需要为每一个远地系统准备一个Smartcard,
这是十分繁琐的,MIT设计与开发的kerboros用户认证及保密通信方案实现了对用户的透明
,和对用户正在访问的网络类型的免疫。它同时还可用于节点间的保密通信及数据完整性的
校验。kerboros的核心是可信赖的第三方,即认证服务中心,它拥有每一个网络用户的数据
加密密钥,需要用户认证的网络服务经服务中心注册,且每一个此类服务持有与服务中心通
信的密钥。
对一个用户的认证分两步进行,第一步,kerboros认证工作站上的某用户;第二步,当该
用户要访问远地系统服务器时,kerboros起一个中介人的作用。
当用户首次登录时,工作站向服务器发一个请求,使用的密钥依据用户口令产生。服务
中心在验明用户身份后,产生一个ticket,所使用的密钥只适合于该ticket-granting服务。
此ticket包含用户名、用户IP地址、ticket-granting服务、当前时间、一个随机产生的密
钥等;服务中心然后将此ticket、会话密钥用用户密钥加密后传送给用户;用户将ticket解
密后,取出会话密钥。当用户想联接某网络服务器时,它首先向服务中心发一个请求,该请求
由两部分组成,用户先前收到的ticket和用户的身份、IP地址、联接服务器名及一个时间值
,此信息用第一次传回的会话密钥加密。服务中心对ticket解密后,使用其中的会话密钥对
用户请求信息解密。然后,服务中心向该用户提供一个可与它相联接的服务器通信的会话密
钥及一个ticket,该ticket用于与服务器通信。
kerboros方案基于私钥体制,认证服务中心可能成为网络瓶颈,同时认证过程及密钥管
理都十分复杂。
3.基于公钥体制的用户认证及保密通信方案
在ISO11568银行业密钥管理国际标准中,提出了一种基于公钥体制,依托密钥管理中心
而实现的密钥管理方案。该方案中,通信双方的会话密钥的传递由密钥管理中心完成,通信
双方的身份由中心予以公证。这样就造成了密钥管理中心的超负荷运转,使之成为网上瓶颈
,同时也有利于攻击者利用流量分析确定网络所在地。
一个改进的方案是基于公钥体制,依托密钥认证中心而实现的密钥管理方案。该方案中
,通信双方会话密钥的形成由双方通过交换密钥资料而自动完成,无须中心起中介作用,这样
就减轻了中心的负担,提高了效率。由于篇幅所限,这里不再展开讨论。
八、结论
计算机网络技术的迅速发展要求相应的网络安全保障,一个信息系统安全体系结构的确
立有助于安全型信息系统的建设,一个具体的安全系统的建设是一项系统工程,一个明晰的
安全策略对于安全系统的建设至关重要,Micro-LAN-Mainframe网络环境的信息安全是相对
的,但其丰富的安全技术内涵是值得我们学习和借鉴的。
‘贰’ 世界上第一个计算机网络安全标准是什么标准
•在20世纪60年代，美国国防部成立了专门机构，开始研究计算机使用环境中的安全策略问题，70年代又在KSOS、PSOS和KVM操作系统上展开了进一步的研究工作，80年代，美国国防部发布了“可信计算机系统评估准则”（TCSEC，Trusted Computer System Evaluation Criteria），简称桔皮书，后经修改用作了美国国防部的标准，并相继发布了可信数据库解释（TDI）、可信网络解释（TNI）等一系列相关的说明和指南。
‘叁’ 网络三级：美国国防部安全准则中安全级别。
美国国防部不使用WINDOWS也不定义安全级别
NCSC领导着计算机和网络安全的研究工作,研制计算机安全技术标准,它在1983年提出了 "可信计算机系统评测标准"(TCSEC-TrustedComputer System Evaluation Crite ria),规定了安全计算机的基本准则。1987年又发布了"可用网络说明"(TNI-Trusted Ne twork In
terpr etation),规定了一个安全网络的基本准则,根据不同的安全强度要求,将网络分为四级安全模型。
在TCSEC准则中将计算机系统的安全分为了四大类,依次为D、B、C和A,A是最高的一类, 每一类都代表一个保护敏感信息的评判准则,并且一类比一类严格。在C和B中又分若干个子类,我们称为级,下面分
别进行介绍。
·D类:最小的保护。这是最低的一类,不再分级,这类是那些通过评测但达不到较高级别安全要求的系统。早期商用系统属于这一类。
·C类:无条件的保护。C类提供的无条件的保护也就是"需要则知道"(need-to-know n)的保护,又分两个子类。
——C1:无条件的安全保护。这是C类中较低的一个子类,提供的安全策略是无条件的访问控制,具有识别与授权的责任。早期的UNIX系统属于这一类。
——C2:有控制的存取保护。这是C类中较高的一个子类,除了提供C1中的策略与责任外,还有访问保护和审计跟踪功能。
·B类:属强制保护,要求系统在其生成的数据结构中带有标记,并要求提供对数据流的监视,B类又分三个子类:
——B1:标记安全保护,是B类中的最低子类,除满足C类要求外,要求提供数据标记。
——B2:结构安全保护,是B类中的中间子类,除满足B1要求外,要实行强制性的控制。
——B3:安全域保护,是B类中的最高子类,提供可信设备的管理和恢复,即使计算机崩溃,也不会泄露系统信息。
·A类:经过验证的保护,是安全系统等级的最高类,这类系统可建立在具有结构、规范和信息流密闭的形式模型基础之上。
A1:经过验证保护。
TCSEC共定义了四类7级可信计算机系统准则,银行界一般都使用满足C2级或更高的计算机系统
‘肆’ windowsnt系统的安全模型是怎样的
Windows NT是Microsoft推出的面向工作站、网络服务器和大型计算机的网络操作系统，也可做PC操作系统。它与通信服务紧密集成，提供文件和打印服务，能运行客户机／服务器应用程序，内置了Internet／Intranet功能，已逐渐成为企业组网的标准平台。本文介绍以Windows NT Server 4.0为准。 1.Windows NT的主要特点 ①32位操作系统,多重引导功能，可与其它操作系统共存。 ②实现了“抢先式”多任务和多线程操作。 ③采用SMP（对称多处理）技术，支持多CPU系统。 ④支持CISC（如Intel系统）和RISC（如Power PC、R4400等）多种硬件平台。 ⑤可与各种网络操作系统实现互操作。如：UNIX、Novel Netware、Macintosh等系统；对客户操作系统提供广泛支持，如MS-DOS、Windows、Windows NT Workstation、UINX、OS／2、Macintosh等；支持多种协议：TCP／IP、NetBEUI、DLC、AppleTalk、NWLINK等。 ⑥安全性达到美国国防部的C2标准。 2.Windows NT的两个版本 Windows NT的两个版本分别是Windows NT Workstation 和Windows NT Server 。Windows NT Workstation的设计目标是工作站操作系统，适用于交互式桌面环境；Windows NT Server的设计目标是企业级的网络操作系统，提供容易管理、反应迅速的网络环境。两者在系统结构上完全一样，只是为适应不同应用环境在运行效率上做相应调整。Windows NT Server具有更多的高级功能，可把Windows NT Workstation 看作它的子集。 Windows NT Server Windows NT Workstation 专为服务器进行了优化，硬件 适合个人用户，当工作站上有如 配置要求较高。 CAD／CAM等高级应用要求时选用。 最多支持32个处理器。 可支持2个处理器。 充当网络服务器，可无限制连 充当网络服务器，可以连入不超过 入客户机，完成繁重的网络任务。 10个客户机，完成有限网络服务功能。 可支持多达256个远程客户。 同时只能支持一个远程客户存取。 支持Macintosh文件及打印， 不支持Macintosh文件及打印，不具备 具备磁盘容错功能。 磁盘容错功能。 3.Windows NT引入的新概念 （1）NTFS（Windows NT File System）：Windows NT采用的新型文件系统。可提供安全存取控制及容错能力，在大容量磁盘上，它的效率比FAT高。 （2）共享：对网络资源设置一定的权限许可，没有得到权限许可，就无法访问网络资源。 （3）用户账户（User Account）：要想使用网络资源，必须有用户账户。Windows NT对用户和服务程序，都要求提供合法账户。专为应用程序或服务进程创建的账户即服务账户，在系统启动时，服务进程使用服务账户登录以获得在系统中使用资源的权利和权限。普通用户账户由用户登录时提供，用于Windows NT控制该用户在系统中的权利和权限，与服务账户本质上无区别。 （4）域（Domain）：是Windows NT中数据安全和集中管理的基本单位。网络由域组成，域具有唯一的名称。域可以看作由运行NT的服务器组成的系统，一组电脑共用相同的账户及安全数据库。 （5）工作群组（Workgroup）：一种资源与系统管理皆分散的网络结构。工作群组里，每台电脑之间是对等关系，彼此可以是服务器，也可以当作工作站。 （6）权利（Right）：授权某用户可以在系统上执行某些操作。权利用来保护系统整体。 （7）权限（Permission）：用来保护特定对象。权限规定可以使用某一对象的用户以及用什么方法使用。 （8）安全审核：Windows NT将记录发生在电脑上各项与安全系统相关的过程
‘伍’ 简述网络安全的相关评估标准.
1 我国评价标准
1999年10月经过国家质量技术监督局批准发布的《计算机信息系统安全保护等级划分准则》将计算机安全保护划分为以下5个级别。
l 第1级为用户自主保护级（GB1安全级）：它的安全保护机制使用户具备自主安全保护的能力，保护用户的信息免受非法的读写破坏。
l 第2级为系统审计保护级（GB2安全级）：除具备第一级所有的安全保护功能外，要求创建和维护访问的审计跟踪记录，使所有的用户对自己的行为的合法性负责。
l 第3级为安全标记保护级（GB3安全级）：除继承前一个级别的安全功能外，还要求以访问对象标记的安全级别限制访问者的访问权限，实现对访问对象的强制保护。
l 第4级为结构化保护级（GB4安全级）：在继承前面安全级别安全功能的基础上，将安全保护机制划分为关键部分和非关键部分，对关键部分直接控制访问者对访问对象的存取，从而加强系统的抗渗透能力。
l 第5级为访问验证保护级（GB5安全级）：这一个级别特别增设了访问验证功能，负责仲裁访问者对访问对象的所有访问活动。
我国是国际标准化组织的成员国，信息安全标准化工作在各方面的努力下正在积极开展之中。从20世纪80年代中期开始，自主制定和采用了一批相应的信息安全标准。但是，应该承认，标准的制定需要较为广泛的应用经验和较为深入的研究背景。这两方面的差距，使我国的信息安全标准化工作与国际已有的工作相比，覆盖的范围还不够大，宏观和微观的指导作用也有待进一步提高。
2 国际评价标准
根据美国国防部开发的计算机安全标准——可信任计算机标准评价准则（Trusted Computer Standards Evaluation Criteria，TCSEC），即网络安全橙皮书，一些计算机安全级别被用来评价一个计算机系统的安全性。
自从1985年橙皮书成为美国国防部的标准以来，就一直没有改变过，多年以来一直是评估多用户主机和小型操作系统的主要方法。其他子系统（如数据库和网络）也一直用橙皮书来解释评估。橙皮书把安全的级别从低到高分成4个类别：D类、C类、B类和A类，每类又分几个级别，如表1-1所示。
表 安全 级 别
类 别
级 别
名 称
主 要 特 征
D
D
低级保护
没有安全保护
C
C1
自主安全保护
自主存储控制
C2
受控存储控制
单独的可查性，安全标识
B
B1
标识的安全保护
强制存取控制，安全标识
B2
结构化保护
面向安全的体系结构，较好的抗渗透能力
B3
安全区域
存取监控、高抗渗透能力
A
A
验证设计
形式化的最高级描述和验证
D级是最低的安全级别，拥有这个级别的操作系统就像一个门户大开的房子，任何人都可以自由进出，是完全不可信任的。对于硬件来说，没有任何保护措施，操作系统容易受到损害，没有系统访问限制和数据访问限制，任何人不需任何账户都可以进入系统，不受任何限制可以访问他人的数据文件。属于这个级别的操作系统有DOS和Windows 98等。
C1是C类的一个安全子级。C1又称选择性安全保护（Discretionary Security Protection）系统，它描述了一个典型的用在UNIX系统上安全级别。这种级别的系统对硬件又有某种程度的保护，如用户拥有注册账号和口令，系统通过账号和口令来识别用户是否合法，并决定用户对程序和信息拥有什么样的访问权，但硬件受到损害的可能性仍然存在。
用户拥有的访问权是指对文件和目标的访问权。文件的拥有者和超级用户可以改变文件的访问属性，从而对不同的用户授予不通的访问权限。
C2级除了包含C1级的特征外，应该具有访问控制环境（Controlled Access Environment）权力。该环境具有进一步限制用户执行某些命令或者访问某些文件的权限，而且还加入了身份认证等级。另外，系统对发生的事情加以审计，并写入日志中，如什么时候开机，哪个用户在什么时候从什么地方登录，等等，这样通过查看日志，就可以发现入侵的痕迹，如多次登录失败，也可以大致推测出可能有人想入侵系统。审计除了可以记录下系统管理员执行的活动以外，还加入了身份认证级别，这样就可以知道谁在执行这些命令。审计的缺点在于它需要额外的处理时间和磁盘空间。
使用附加身份验证就可以让一个C2级系统用户在不是超级用户的情况下有权执行系统管理任务。授权分级使系统管理员能够给用户分组，授予他们访问某些程序的权限或访问特定的目录。能够达到C2级别的常见操作系统有如下几种：
（1）UNIX系统；
（2）Novell 3.X或者更高版本；
（3）Windows NT，Windows 2000和Windows 2003。
B级中有三个级别，B1级即标志安全保护（Labeled Security Protection），是支持多级安全（例如：秘密和绝密）的第一个级别，这个级别说明处于强制性访问控制之下的对象，系统不允许文件的拥有者改变其许可权限。
安全级别存在秘密和绝密级别，这种安全级别的计算机系统一般在政府机构中，比如国防部和国家安全局的计算机系统。
B2级，又叫结构保护（Structured Protection）级别，它要求计算机系统中所有的对象都要加上标签，而且给设备（磁盘、磁带和终端）分配单个或者多个安全级别。
B3级，又叫做安全域（Security Domain）级别，使用安装硬件的方式来加强域的安全，例如，内存管理硬件用于保护安全域免遭无授权访问或更改其他安全域的对象。该级别也要求用户通过一条可信任途径连接到系统上。
A级，又称验证设计（Verified Design）级别，是当前橙皮书的最高级别，它包含了一个严格的设计、控制和验证过程。该级别包含较低级别的所有的安全特性。
安全级别设计必须从数学角度上进行验证，而且必须进行秘密通道和可信任分布分析。可信任分布（Trusted Distribution）的含义是：硬件和软件在物理传输过程中已经受到保护，以防止破坏安全系统。橙皮书也存在不足，TCSEC是针对孤立计算机系统，特别是小型机和主机系统。假设有一定的物理保障，该标准适合政府和军队，不适合企业，这个模型是静态的。
‘陆’ 网络安全分为几个级别
网络安全级别按安全级别由高到低分为A、B、C、D四个级别。这些安全级别不是线性的，而是成倍增加的。
1、D1 级
这是计算机安全的最低级别。整个计算机系统不可信，硬件和操作系统容易受到攻击。D1级计算机系统标准规定对用户没有认证，即任何人都可以无障碍地使用计算机系统。系统不需要用户注册（需要用户名）或密码保护（需要用户提供唯一的访问字符串）。任何人都可以坐在电脑前开始使用它。
2、C1 级
C1级系统要求硬件具有一定的安全机制（如硬件锁定装置和使用计算机的密钥），用户在使用前必须登录系统。C1级系统还需要完全的访问控制能力，这应该允许系统管理员为某些程序或数据建立访问权限。C1级保护的缺点是用户直接访问操作系统的根目录。C1级不能控制用户进入系统的访问级别，用户可以任意移动系统数据。
3、C2 级
C1级C2级的一些缺点强化了几个特点。C2级引入了受控访问环境（用户权限级）的增强功能。此功能不仅基于用户权限，而且还进一步限制用户执行某些系统指令。授权层次结构允许系统管理员对用户进行分组，并授予他们访问某些程序或层次目录的权限。
另一方面，用户权限授权用户访问程序驻留在单个单元中的目录。如果其他程序和数据在同一目录中，则会自动授予用户访问这些信息的权限。指挥控制级系统也采用系统审计。审计功能跟踪所有“安全事件”，如登录（成功和失败），以及系统管理员的工作，如更改用户访问权限和密码。
4、B1 级
B1级系统支持多级安全，多级是指这一安全保护安装在不同级别的系统中(网络、应用程序、工作站等)，它对敏感信息提供更高级的保护。例如安全级别可以分为解密、保密和绝密级别。
5、B2 级
这一级别称为结构化的保护(Structured Protection)。B2 级安全要求计算机系统中所有对象加标签，而且给设备(如工作站、终端和磁盘驱动器)分配安全级别。如用户可以访问一台工作站，但可能不允许访问装有人员工资资料的磁盘子系统。
6、B3 级
B3级要求用户工作站或终端通过可信任途径连接网络系统，这一级必须采用硬件来保护安全系统的存储区。
7、A 级
这是橙色书籍中最高级别的安全性，有时被称为验证设计(verified design)。与以前的级别一样，此级别包含其较低级别的所有功能。A级还包括安全系统监控的设计要求，合格的安全人员必须分析并通过设计。此外，必须采用严格的形式化方法来证明系统的安全性。在A级，构成系统的所有组件的来源必须得到保护，这些安全措施还必须确保这些组件在销售过程中不会损坏。例如，在A级设置中，磁带驱动器从生产工厂到计算机室都会被密切跟踪
‘柒’ 结合实验课项目及所收集信息，谈谈如何构建安全网络信息环境，以及如何从技术角度应对各种网络安全威胁
一、引言
微型计算机和局域网的广泛应用,基于client/server体系结构的分布式系统的出现,I
SDN,宽带ISDN的兴起,ATM技术的实施,卫星通信及全球信息网的建设,根本改变了以往主机
-终端型的网络应用模式;传统的、基于Mainframe的安全系统结构已不能适用于新的网络环
境,主要原因是:
(1)微型机及LAN的引入,使得网络结构成多样化,网络拓扑复杂化;
(2)远地工作站及远地LAN对Mainframe的多种形式的访问,使得网络的地理分布扩散化
;
(3)多种通讯协议的各通讯网互连起来,使得网络通信和管理异质化。
构作Micro-LAN-Mainframe网络环境安全体系结构的目标同其它应用环境中信息安全的
目标一致,即:
(1)存储并处理于计算机和通信系统中的信息的保密性；
(2)存储并处理于计算机和通信系统中的信息的完整性；
(3)存储并处理于计算机和通信系统中的信息的可用性；
(4)对信息保密性、完整性、拒绝服务侵害的监查和控制。
对这些安全目标的实现不是绝对的,在安全系统构作中,可因地制宜,进行适合于自身条
件的安全投入,实现相应的安全机制。但有一点是应该明确的,信息安全是国民经济信息化
必不可少的一环,只有安全的信息才是财富。
对于潜在的财产损失,保险公司通常是按以下公式衡量的:
潜在的财产损失=风险因素×可能的损失
这里打一个比方,将信息系统的安全威胁比作可能的财产损失,将系统固有的脆弱程度
比作潜在的财产损失,于是有:
系统的脆弱程度=处于威胁中的系统构件×安全威胁
此公式虽不能将系统安全性定量化,但可以作为分析信息安全机制的适用性和有效性的
出发点。
对计算机犯罪的统计表明,绝大多数是内部人员所为。由于在大多数Micro-LAN-Mainf
rame系统中,用户登录信息、用户身份证件及其它数据是以明文形式传输的,任何人通过连
接到主机的微型机都可秘密地窃取上述信息。图1给出了我们在这篇文章中进行安全性分析
的网络模型,其安全性攻击点多达20个。本文以下各部分将详细讨论对此模型的安全威胁及
安全对策。
@@14219700.GIF;图1.Micro-LAN-Mainframe网络模型@@
二、开放式系统安全概述
1.OSI安全体系结构
1989年2月15日,ISO7498-2标准的颁布,确立了OSI参考模型的信息安全体系结构,它对
构建具体网络环境的信息安全构架有重要的指导意义。其核心内容包括五大类安全服务以
及提供这些服务所需要的八类安全机制。图2所示的三维安全空间解释了这一体系结构。
@@14219701.GIF;ISO安全体系结构@@
其中,一种安全服务可以通过某种安全机制单独提供,也可以通过多种安全机制联合提
供;一种安全机制可用于提供一种或多种安全服务。
2.美军的国防信息系统安全计划DISSP
DISSP是美军迄今为止最庞大的信息系统安全计划。它将为美国防部所有的网络(话音
、数据、图形和视频图象、战略和战术)提供一个统一的、完全综合的多级安全策略和结构
,并负责管理该策略和结构的实现。图3所示的DISSP安全框架三维模型,全面描述了信息系
统的安全需求和结构。第一维由九类主要的安全特性外加两类操作特性组成,第二维是系统
组成部件,它涉及与安全需求有关的信息系统部件,并提供一种把安全特性映射到系统部件
的简化手段;第三维是OSI协议层外加扩展的两层,OSI模型是面向通信的,增加两层是为了适
应信息处理。
@@14219702.GIF;DISSP安全框架雏形@@
3.通信系统的安全策略
1节和2节较全面地描述了信息系统的安全需求和结构,具有相当的操作指导意义。但仅
有这些,对于构作一个应用于某组织的、具体的网络应用环境的安全框架或安全系统还是不
够的。
目前,计算机厂商在开发适用于企业范围信息安全的有效策略方面并没有走在前面,这
就意味着用户必须利用现有的控制技术开发并维护一个具有足够安全级别的分布式安全系
统。一个安全系统的构作涉及的因素很多,是一个庞大的系统工程。一个明晰的安全策略必
不可少,它的指导原则如下:
·对安全暴露点实施访问控制；
·保证非法操作对网络的数据完整性和可用性无法侵害；
·提供适当等级的、对传送数据的身份鉴别和完整性维护；
·确保硬件和线路的联接点的物理安全；
·对网络设备实施访问控制；
·控制对网络的配置；
·保持对网络设施的控制权；
·提供有准备的业务恢复。
一个通信系统的安全策略应主要包括以下几个方面的内容:
总纲；
适用领域界定；
安全威胁分析；
企业敏感信息界定；
安全管理、责任落实、职责分明；
安全控制基线；
网络操作系统；
信息安全:包括用户身份识别和认证、文件服务器控制、审计跟踪和安全侵害报告、数
据完整性及计算机病毒；
网络安全:包括通信控制、系统状态控制、拨号呼叫访问控制；
灾难恢复。
三、LAN安全
1.LAN安全威胁
1)LAN环境因素造成的安全威胁
LAN环境因素,主要是指LAN用户缺乏安全操作常识;LAN提供商的安全允诺不能全部兑现
。
2)LAN自身成员面临的安全威胁
LAN的每一组成部件都需要保护,包括服务器、工作站、工作站与LAN的联接部件、LAN
与LAN及外部世界的联接部件、线路及线路接续区等。
3)LAN运行时面临的安全威胁
(1)通信线路上的电磁信号辐射
(2)对通信介质的攻击,包括被动方式攻击(搭线窃听)和主动方式攻击(无线电仿冒)
(3)通过联接上网一个未经授权的工作站而进行的网络攻击。攻击的方式可能有：窃听
网上登录信息和数据;监视LAN上流量及与远程主机的会话,截获合法用户log off指令,继续
与主机会话;冒充一个主机LOC ON,从而窃取其他用户的ID和口令。
(4)在合法工作站上进行非法使用,如窃取其他用户的ID、口令或数据
(5)LAN与其他网络联接时,即使各成员网原能安全运行,联网之后,也可能发生互相侵害
的后果。
(6)网络病毒
4)工作站引发的安全威胁
(1)TSR和通信软件的滥用:在分布式应用中,用户一般在本地微机及主机拥有自己的数
据。将微机作为工作站,LAN或主机系统继承了其不安全性。TSR是用户事先加载,由规定事
件激活的程序。一个截获屏幕的TSR可用于窃取主机上的用户信息。这样的TSR还有许多。
某些通信软件将用户键入字符序列存为一个宏,以利于实现对主机的自动LOGON,这也是很危
险的。
(2)LAN诊断工具的滥用:LAN诊断工具本用于排除LAN故障,通过分析网上数据包来确定
线路噪声。由于LAN不对通信链路加密,故LAN诊断工具可用于窃取用户登录信息。
(3)病毒与微机通信:例如Jerusalem-B病毒可使一个由几千台运行3270仿真程序的微机
组成的网络瘫痪。
2 LAN安全措施
1)通信安全措施
(1)对抗电磁信号侦听:电缆加屏蔽层或用金属管道,使较常规电缆难以搭线窃听;使用
光纤消除电磁辐射;对敏感区域(如电话室、PBX所在地、服务器所在地)进行物理保护。
(2)对抗非法工作站的接入:最有效的方法是使用工作站ID,工作站网卡中存有标识自身
的唯一ID号,LAN操作系统在用户登录时能自动识别并进行认证。
(3)对抗对合法工作站的非法访问:主要通过访问控制机制,这种机制可以逻辑实现或物
理实现。
(4)对通信数据进行加密,包括链路加密和端端加密。
2)LAN安全管理
(1)一般控制原则,如对服务器访问只能通过控制台;工作站间不得自行联接;同一时刻
,一个用户只能登录一台工作站;禁止使用网上流量监视器;工作站自动挂起;会话清除;键盘
封锁;交易跟踪等。
(2)访问控制,如文件应受保护,文件应有多级访问权力;SERVER要求用户识别及认证等
。
(3)口令控制,规定最大长度和最小长度;字符多样化;建立及维护一个软字库,鉴别弱口
令字;经常更换口令等。
(4)数据加密:敏感信息应加密
(5)审计日志:应记录不成功的LOGIN企图,未授权的访问或操作企图,网络挂起,脱离联
接及其他规定的动作。应具备自动审计日志检查功能。审计文件应加密等。
(6)磁盘利用:公用目录应只读,并限制访问。
(7)数据备份:是LAN可用性的保证;
(8)物理安全:如限制通信访问的用户、数据、传输类型、日期和时间;通信线路上的数
据加密等。
四、PC工作站的安全
这里,以荷兰NMB银行的PC安全工作站为例,予以说明。在该系统中,PC机作为IBM SNA主
机系统的工作站。
1.PC机的安全局限
(1)用户易于携带、易于访问、易于更改其设置。
(2)MS-DOS或PC-DOS无访问控制功能
(3)硬件易受侵害;软件也易于携带、拷贝、注入、运行及损害。
2.PC安全工作站的目标
(1)保护硬件以对抗未授权的访问、非法篡改、破坏和窃取；
(2)保护软件和数据以对抗:未授权的访问、非法篡改、破坏和窃取、病毒侵害；
(3)网络通信和主机软硬件也应类似地予以保护；
3.安全型PC工作站的设计
(1)PC硬件的物理安全:一个的可行的方法是限制对PC的物理访问。在PC机的后面加一
个盒子,只有打开这个盒子才能建立所需要的联接。
(2)软件安全:Eracon PC加密卡提供透明的磁盘访问;此卡提供了4K字节的CMOS存储用
于存储密钥资料和进行密钥管理。其中一半的存储区对PC总线是只可写的,只有通过卡上数
据加密处理的密钥输入口才可读出。此卡同时提供了两个通信信道,其中一个支持同步通信
。具体的安全设计细节还有:
A、使用Clipcards提供的访问权授予和KEY存储(为脱机应用而设)、Clipcards读写器
接于加密卡的异步口。
B、对硬盘上全部数据加密,对不同性质的文件区分使用密钥。
C、用户LOGON时,强制进入与主机的安全监控器对话,以对该用户进行身份验证和权力
赋予;磁盘工作密钥从主机传送过来或从Clipcards上读取(OFFLINE);此LOGON外壳控制应用
环境和密钥交换。
D、SNA3270仿真器:利用Eracon加密卡实现与VTAM加解密设备功能一致的对数据帧的加
密。
E、主机安全监控器(SECCON):如果可能,将通过3270仿真器实现与PC安全监控程序的不
间断的会话;监控器之间的一套消息协议用于完成对系统的维护。
五、分布式工作站的安全
分布式系统的工作站较一般意义上的网络工作站功能更加全面,它不仅可以通过与网上
服务器及其他分布式工作站的通信以实现信息共享,而且其自身往往具备较强的数据存储和
处理能力。基于Client/Server体系结构的分布式系统的安全有其特殊性,表现如下:
(1)较主机系统而言,跨局域网和广域网,联接区域不断扩展的工作站环境更易受到侵害
;
(2)由于工作站是分布式的;往往分布于不同建筑、不同地区、甚至不同国家,使安全管
理变得更加复杂;
(3)工作站也是计算机犯罪的有力工具,由于它分布广泛,安全威胁无处不在;
(4)工作站环境往往与Internet及其他半公开的数据网互联,因而易受到更广泛的网络
攻击。
可见,分布式工作站环境的安全依赖于工作站和与之相联的网络的安全。它的安全系统
应不劣于主机系统,即包括用户的身份识别和认证;适当的访问控制;强健的审计机制等。除
此之外,分布式工作站环境还有其自身的特殊安全问题,如对网络服务器的认证,确保通信中
数据的保密性和完整性等。这些问题将在后面讨论。
六、通信中的信息安全
通过以上几部分的讨论,我们已将图1所示的网络组件(包括LAN、网络工作站、分布式
工作站、主机系统)逐一进行了剖析。下面,我们将就它们之间的联接安全进行讨论。
1.加密技术
结合OSI七层协议模型,不难理解加密机制是怎样用于网络的不同层次的。
(1)链路加密:作用于OSI数据模型的数据链路层,信息在每一条物理链路上进行加密和
解密。它的优点是独立于提供商,能保护网上控制信息;缺点是浪费设备,降低传输效率。
(2)端端加密:作用于OSI数据模型的第4到7层。其优点是花费少,效率高;缺点是依赖于
网络协议,安全性不是很高。
(3)应用加密:作用于OSI数据模型的第7层,独立于网络协议;其致命缺点是加密算法和
密钥驻留于应用层,易于失密。
2.拨号呼叫访问的安全
拨号呼叫安全设备主要有两类,open-ended设备和two-ended设备,前者只需要一台设备
,后者要求在线路两端各加一台。
(1)open-ended设备:主要有两类,端口保护设备(PPDs)和安全调制解调器。PPDs是处于
主机端口和拨号线路之间的前端通信处理器。其目的是隐去主机的身份,在将用户请求送至
主机自身的访问控制机制前,对该用户进行预认证。一些PPDs具有回叫功能,大部分PPDs提
供某种形式的攻击示警。安全调制解调器主要是回叫型的,大多数有内嵌口令,用户呼叫调
制解调器并且输入口令,调制解调器验证口令并拆线。调制解调器根据用户口令查到相应电
话号码,然后按此号码回叫用户。
(2)two-ended设备:包括口令令牌、终端认证设备、链路加密设备和消息认证设备。口
令令牌日益受到大家欢迎,因为它在认证线路另一端的用户时不需考虑用户的位置及网络的
联接类型。它比安全调制解调器更加安全,因为它允许用户移动,并且禁止前向呼叫。
口令令牌由两部分组成,运行于主机上与主机操作系统和大多数常用访问控制软件包接
口的软件,及类似于一个接卡箱运算器的硬件设备。此软件和硬件实现相同的密码算法。当
一个用户登录时,主机产生一个随机数给用户,用户将该随机数加密后将结果返回给主机;与
此同时,运行于主机上的软件也作同样的加密运算。主机将这两个结果进行对比,如果一致
,则准予登录。
终端认证设备是指将各个终端唯一编码,以利于主机识别的软件及硬件系统。只有带有
正确的网络接口卡(NIC)标识符的设备才允许登录。
链路加密设备提供用于指导线路的最高程度的安全保障。此类系统中,加密盒置于线路
的两端,这样可确保传送数据的可信性和完整性。唯一的加密密钥可用于终端认证。
消息认证设备用于保证传送消息的完整性。它们通常用于EFT等更加注重消息不被更改
的应用领域。一般采用基于DES的加密算法产生MAC码。
七、安全通信的控制
在第六部分中,我们就通信中采取的具体安全技术进行了较为详细的讨论。但很少涉及
安全通信的控制问题,如网络监控、安全审计、灾难恢复、密钥管理等。这里,我们将详细
讨论Micro-LAN-Mainframe网络环境中的用户身份认证、服务器认证及密钥管理技术。这三
个方面是紧密结合在一起的。
1.基于Smartcards的用户认证技术
用户身份认证是网络安全的一个重要方面,传统的基于口令的用户认证是十分脆弱的。
Smartcards是一类一话一密的认证工具,它的实现基于令牌技术。其基本思想是拥有两个一
致的、基于时间的加密算法,且这两个加密算法是同步的。当用户登录时,Smartcards和远
端系统同时对用户键入的某一个系统提示的数进行运算(这个数时刻变化),如果两边运行结
果相同,则证明用户是合法的。
在这一基本的Smartcards之上,还有一些变种,其实现原理是类似的。
2.kerboros用户认证及保密通信方案
对于分布式系统而言,使用Smartcards,就需要为每一个远地系统准备一个Smartcard,
这是十分繁琐的,MIT设计与开发的kerboros用户认证及保密通信方案实现了对用户的透明
,和对用户正在访问的网络类型的免疫。它同时还可用于节点间的保密通信及数据完整性的
校验。kerboros的核心是可信赖的第三方,即认证服务中心,它拥有每一个网络用户的数据
加密密钥,需要用户认证的网络服务经服务中心注册,且每一个此类服务持有与服务中心通
信的密钥。
对一个用户的认证分两步进行,第一步,kerboros认证工作站上的某用户;第二步,当该
用户要访问远地系统服务器时,kerboros起一个中介人的作用。
当用户首次登录时,工作站向服务器发一个请求,使用的密钥依据用户口令产生。服务
中心在验明用户身份后,产生一个ticket,所使用的密钥只适合于该ticket-granting服务。
此ticket包含用户名、用户IP地址、ticket-granting服务、当前时间、一个随机产生的密
钥等;服务中心然后将此ticket、会话密钥用用户密钥加密后传送给用户;用户将ticket解
密后,取出会话密钥。当用户想联接某网络服务器时,它首先向服务中心发一个请求,该请求
由两部分组成,用户先前收到的ticket和用户的身份、IP地址、联接服务器名及一个时间值
,此信息用第一次传回的会话密钥加密。服务中心对ticket解密后,使用其中的会话密钥对
用户请求信息解密。然后,服务中心向该用户提供一个可与它相联接的服务器通信的会话密
钥及一个ticket,该ticket用于与服务器通信。
kerboros方案基于私钥体制,认证服务中心可能成为网络瓶颈,同时认证过程及密钥管
理都十分复杂。
3.基于公钥体制的用户认证及保密通信方案
在ISO11568银行业密钥管理国际标准中,提出了一种基于公钥体制,依托密钥管理中心
而实现的密钥管理方案。该方案中,通信双方的会话密钥的传递由密钥管理中心完成,通信
双方的身份由中心予以公证。这样就造成了密钥管理中心的超负荷运转,使之成为网上瓶颈
,同时也有利于攻击者利用流量分析确定网络所在地。
一个改进的方案是基于公钥体制,依托密钥认证中心而实现的密钥管理方案。该方案中
,通信双方会话密钥的形成由双方通过交换密钥资料而自动完成,无须中心起中介作用,这样
就减轻了中心的负担,提高了效率。由于篇幅所限,这里不再展开讨论。
八、结论
计算机网络技术的迅速发展要求相应的网络安全保障,一个信息系统安全体系结构的确
立有助于安全型信息系统的建设,一个具体的安全系统的建设是一项系统工程,一个明晰的
安全策略对于安全系统的建设至关重要,Micro-LAN-Mainframe网络环境的信息安全是相对
的,但其丰富的安全技术内涵是值得我们学习和借鉴的。
‘捌’ OSI参考模型与TCP/IP体系模型”的区别与联系
开放式系统互联模型osi 是一个参考标准，解释协议相互之间应该如何相互作用。TCP/IP协议是美国国防部发明的，是让互联网成为了目前这个样子的标准之一。开放式系统互联模型中没有清楚地描绘TCP/IP协议，但是在解释TCP/IP协议时很容易想到开放式系统互联模型。两者的主要区别如下：
·TCP/IP协议中的应用层处理开放式系统互联模型中的第五层、第六层和第七层的功能。
·TCP/IP协议中的传输层并不能总是保证在传输层可靠地传输数据包，而开放式系统互联模型可以做到。TCP/IP协议还提供一项名为UDP（用户数据报协议）的选择。UDP不能保证可靠的数据包传输。
OSI（Open System Interconnect）开放式系统互联。
一般都叫OSI参考模型
是ISO（国际标准化组织）组织在1985年研究的网络互联模型。
最早的时候网络刚刚出现的时候，很多大型的公司都拥有了网络技术，公司内部计算机可以相互连接。可以却不能与其它公司连接。因为没有一个统一的规范。计算机之间相互传输的信息对方不能理解。所以不能互联。
ISO为了更好的使网络应用更为普及，就推出了OSI参考模型。其含义就是推荐所有公司使用这个规范来控制网络。这样所有公司都有相同的规范，就能互联了。
其内容如下：
第7层应用层—直接对应用程序提供服务，应用程序可以
变化，但要包括电子消息传输
第6层表示层—格式化数据，以便为应用程序提供通用接
口。这可以包括加密服务
第5层会话层—在两个节点之间建立端连接。此服务包括
建立连接是以全双工还是以半双工的方式进行设
置，尽管可以在层4中处理双工方式
第4层传输层—常规数据递送－面向连接或无连接。包括
全双工或半双工、流控制和错误恢复服务
第3层网络层—本层通过寻址来建立两个节点之间的连接，
它包括通过互连网络来路由和中继数据
第2层数据链路层—在此层将数据分帧，并处理流控制。本层
指定拓扑结构并提供硬件寻址
第1层物理层—原始比特流的传输，电子信号传输和硬件接口
数据发送时，从第七层传到第一层，接受方则相反。
上三层总称应用层，用来控制软件方面。
下四层总称数据流层，用来管理硬件。
数据在发至数据流层的时候将被拆分。
在传输层的数据叫段 网络层叫包 数据链路层叫帧 物理层叫比特流 这样的叫法叫PDU （协议数据单元）
OSI中每一层都有每一层的作用。比如网络层就要管理本机的IP的目的地的IP。数据链路层就要管理MAC地址（介质访问控制）等等，所以在每层拆分数据后要进行封装，以完成接受方与本机相互联系通信的作用。
如以此规定。
OSI模型用途相当广泛。
比如交换机、集线器、路由器等很多网络设备的设计都是参照OSI模型设计的。
‘玖’ 计算机网络安全体系结构包括什么
计算机网络安全体系结构是由硬件网络、通信软件以及操作系统构成的。
对于一个系统而言，首先要以硬件电路等物理设备为载体，然后才能运 行载体上的功能程序。通过使用路由器、集线器、交换机、网线等网络设备，用户可以搭建自己所需要的通信网络，对于小范围的无线局域网而言，人们可以使用这 些设备搭建用户需要的通信网络，最简单的防护方式是对无线路由器设置相应的指令来防止非法用户的入侵，这种防护措施可以作为一种通信协议保护。
计算机网络安全广泛采用WPA2加密协议实现协议加密，用户只有通过使用密匙才能对路由器进行访问，通常可以讲驱动程序看作为操作系统的一部分，经过注册表注册后，相应的网络 通信驱动接口才能被通信应用程序所调用。网络安全通常是指网络系统中的硬件、软件要受到保护，不能被更改、泄露和破坏，能够使整个网络得到可持续的稳定运 行，信息能够完整的传送，并得到很好的保密。因此计算机网络安全设计到网络硬件、通信协议、加密技术等领域。
(9)国防部网络安全模型扩展阅读
计算机安全的启示：
1、按先进国家的经验，考虑不安全因素，网络接口设备选用本国的，不使用外国货。
2、网络安全设施使用国产品。
3、自行开发。
网络的拓扑结构：重要的是确定信息安全边界
1、一般结构：外部区、公共服务区、内部区。
2、考虑国家利益的结构：外部区、公共服务区、内部区及稽查系统和代理服务器定位。
3、重点考虑拨号上网的安全问题：远程访问服务器，放置在什么位置上，能满足安全的需求。
‘拾’ 网络安全体系结构的设计目标是什么
一、 需求与安全
信息——信息是资源，信息是财富。信息化的程度已经成为衡量一个国家，一个单位综合技术水平，综合能力的主要标志。从全球范围来看，发展信息技术和发展信息产业也是当今竞争的一个制高点。
计算机信息技术的焦点集中在网络技术，开放系统，小型化，多媒体这四大技术上。
安全——internet的发展将会对社会、经济、文化和科技带来巨大推动和冲击。但同时，internet在全世界迅速发展也引起了一系列问题。由于internet强调它的开放性和共享性，其采用的tcp/ip、snmp等技术的安全性很弱，本身并不为用户提供高度的安全保护，internet自身是一个开放系统，因此是一个不设防的网络空间。随着internet网上用户的日益增加，网上的犯罪行为也越来越引起人们的重视。
对信息安全的威胁主要包括：
内部泄密
内部工作人员将内部保密信息通过e－mail发送出去或用ftp的方式送出去。
“黑客”入侵
“黑客”入侵是指黑客通过非法连接、非授权访问、非法得到服务、病毒等方式直接攻入内部网，对其进行侵扰。这可直接破坏重要系统、文件、数据，造成系统崩溃、瘫痪，重要文件与数据被窃取或丢失等严重后果。
电子谍报
外部人员通过业务流分析、窃取，获得内部重要情报。这种攻击方式主要是通过一些日常社会交往获取有用信息，从而利用这些有用信息进行攻击。如通过窃听别人的谈话，通过看被攻击对象的公报等获取一些完整或不完整的有用信息，再进行攻击。
途中侵扰
外部人员在外部线路上进行信息篡改、销毁、欺骗、假冒。
差错、误操作与疏漏及自然灾害等。
信息战——信息系统面临的威胁大部分来源于上述原因。对于某些组织，其威胁可能有所变化。全球范围 内的竞争兴起，将我们带入了信息战时代。
现代文明越来越依赖于信息系统，但也更易遭受信息战。信息战是对以下方面数据的蓄意攻击：
�机密性和占有性
�完整性和真实性
�可用性与占用性
信息战将危及个体、团体；政府部门和机构；国家和国家联盟组织。信息战是延伸进和经过cyberspace进行的战争新形式。
如果有必要的话，也要考虑到信息战对网络安全的威胁。一些外国政府和有组织的恐怖分子、间谍可能利用“信息战”技术来破坏指挥和控制系统、公用交换网和其它国防部依靠的系统和网络以达到破坏军事行动的目的。造成灾难性损失的可能性极大。从防御角度出发，不仅要考虑把安全策略制定好，而且也要考虑到信息基础设施应有必要的保护和恢复机制。
经费——是否投资和投资力度
信息系统是指社会赖以对信息进行管理、控制及应用的计算机与网络。其信息受损或丢失的后果将影响到社会各个方面。
在管理中常常视安全为一种保障措施，它是必要的，但又令人讨厌。保障措施被认为是一种开支而非一种投资。相反地，基于这样一个前提，即系统安全可以防止灾难。因此它应是一种投资，而不仅仅是为恢复所付出的代价。
二、 风险评估
建网定位的原则：国家利益，企业利益，个人利益。
信息安全的级别：
1.最高级为安全不用
2.秘密级：绝密，机密，秘密
3.内部
4.公开
建网的安全策略，应以建网定位的原则和信息安全级别选择的基础上制定。
网络安全策略是网络安全计划的说明，是设计和构造网络的安全性，以防御来自内部和外部入侵者的行动 计划及阻止网上泄密的行动计划。
保险是对费用和风险的一种均衡。首先，要清楚了解你的系统对你的价值有多大，信息值须从两方面考虑：它有多关键，它有多敏感。其次，你还须测定或者经常的猜测面临威胁的概率，才有可能合理地制定安全策略和进程。
风险分析法可分为两类：定量风险分析和定性风险分析。定量风险分析是建立在事件的测量和统计的基础上，形成概率模型。定量风险分析最难的部分是评估概率。我们不知道事件何时发生，我们不知道这些攻击的代价有多大或存在多少攻击；我们不知道外部人员造成的人为威胁的比重为多少。最近，利用适当的概率分布，应用monte carlo(蒙特卡罗)仿真技术进行模块风险分析。但实用性不强，较多的使用定性风险。
风险分析关心的是信息受到威胁、信息对外的暴露程度、信息的重要性及敏感度等因素，根据这些因素进行综合评价。
一般可将风险分析列成一个矩阵：
将以上权重组合，即：
得分 = ( 威胁 × 透明 ) ＋ ( 重要性 × 敏感度 )
= ( 3 × 3 ) ＋ ( 5 × 3) = 24
根据风险分析矩阵可得出风险等级为中风险。
网络安全策略开发必须从详尽分析敏感性和关键性上开始。风险分析，在信息战时代，人为因素也使风险分析变得更难了。
三、体系结构
应用系统工程的观点、方法来分析网络的安全，根据制定的安全策略，确定合理的网络安全体系结构。
网络划分：
1、公用网
2、专用网：
（1）保密网
（2）内部网
建网的原则：
从原则上考虑：例如选取国家利益。
从安全级别上：1，最高级为安全不用，无论如何都是不可取的。2，3，4 全部要考虑。
因此按保密网、内部网和公用网或按专用网和公用网来建设，采用在物理上绝对分开，各自独立的体系结构。
四、公用网
举例说明（仅供参考），建网初期的原则：
1、任何内部及涉密信息不准上网。
2、以外用为主，获取最新相关的科技资料，跟踪前沿科技。
3、只开发e－mail，ftp，www功能，而telnet，bbs不开发，telnet特殊需要的经批准给予临时支持。说明一下，建网时，www功能还没有正常使用。
4、拨号上网严格控制，除领导，院士，专家外，一般不批准。原因是，拨号上网的随意性和方便性使得网络安全较难控制。
5、网络用户严格经领导、保密办及网络部三个部门审批上网。
6、单位上网机器与办公机器截然分开，定期检查。
7、签定上网保证书，确定是否非政治，非保密，非黄毒信息的上网，是否侵犯知识产权，是否严格守法。
8、对上网信息的内容进行审查、审批手续。
为了使更多的科技人员及其他需要的人员上网，采用逐步分阶段实施，在安全设施配齐后，再全面开放。
五、公用网络安全设施的考虑
1. 信息稽查：从国家利益考虑，对信息内容进行审查、审批手续。
信息截获，稽查后，再传输是最好的办法。由于机器速度慢，决定了不可能实时地进行信息交流，因而难于实时稽查。
信息复制再分析是可行的办法。把信件及文件复制下来，再按涉密等关键词组检索进行检查，防止无意识泄密时有据可查。起到威慑作用和取证作用。
2. 防火墙：常规的安全设施。
3. 网络安全漏洞检查：各种设备、操作系统、应用软件都存在安全漏洞，起到堵和防的两种作用。
4. 信息代理：
（1）主要从保密上考虑。如果一站点的某一重要信息，被某一单位多人次的访问，按概率分析，是有必然的联系，因此是否暴露自己所从事的事业。
（2）可以提高信息的交换速度。
（3）可以解决ip地址不足的问题。
5. 入侵网络的安全检查设施，应该有。但是，由于事件和手法的多样性、随机性，难度很大，目前还不具备，只能使用常规办法，加上人员的分析。
六、 专用网络及单机安全设施的考虑，重点是保密网
1，专用屏蔽机房；
2，低信息辐射泄露网络；
3，低信息辐射泄露单机。
七、安全设备的选择原则
不能让外国人给我们守大门
1、按先进国家的经验，考虑不安全因素，网络接口设备选用本国的，不使用外国货。
2、网络安全设施使用国产品。
3、自行开发。
网络的拓扑结构：重要的是确定信息安全边界
1、一般结构：外部区、公共服务区、内部区。
2、考虑国家利益的结构：外部区、公共服务区、内部区及稽查系统和代理服务器定位。
3、重点考虑拨号上网的安全问题：远程访问服务器，放置在什么位置上，能满足安全的需求。
八、 技术和管理同时并举
为了从技术上保证网络的安全性，除对自身面临的威胁进行风险评估外，还应决定所需要的安全服务种类，并选择相应的安全机制，集成先进的安全技术。
归纳起来，考虑网络安全策略时，大致有以下步骤：
� 明确安全问题：明确目前和近期、远期的网络应用和需求；
� 进行风险分析，形成风险评估报告，决定投资力度；
� 制定网络安全策略；
� 主管安全部门审核；
� 制定网络安全方案，选择适当的网络安全设备，确定网络安全体系结构；
� 按实际使用情况，检查和完善网络安全方案。