广工《物联网信息安全》复习提纲简约Word下载.docx
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（1）利用系统缺陷
操作系统漏洞
网络协议缺陷
巧记：
操作系统的网络协议
（2）利用用户淡薄的安全意识
假冒系统邮件
钓鱼网站
特殊“利益”诱惑
邮件中有钓鱼网站或有特殊“利益”诱惑
（3）内部用户的窃密、泄密和破坏
管理松懈、权限不分
（4）恶意代码
来自Internet的不明“共享软件”或网页脚本
（5）口令攻击和拒绝服务
弱口令
3、网络安全威胁的类型有哪些？
——课件P9
（1）消息内容泄漏
（2）流量分析
（3）假冒（4）重放（5）改写消息（6）拒绝服务
（7）特洛伊木马（8）病毒
4、什么是安全服务？
－认证、访问控制、数据机密性、数据完整性和非否认（不可抵赖）服务。
——书本P9
认证：
确保通信实体就是它声称的那个实体
访问控制：
防止对资源的非授权使用
数据机密性：
对数据进行加密，防止非授权数据的泄露
数据完整性：
确保授权实体发送的数据与接收到的数据一致
不可抵赖性：
提供对被全部参与或者部分参与通信的实体拒绝的防范
认证后访问，遇到加密，解密后看到完整数据，犹如见到真相，是那样的让人无法抵赖。
（二）对称加密与信息机密性。
约15%
1、（重点）对称加密的原理。
——书本P21
2、（重点）熟练掌握古典密码中的替代密码（S盒运算）和置换密码（P盒运算），参考课堂举例。
替代密码（S盒运算）：
明文中的每一个符号被替换为密文中的另外一个字符。
如，凯撒密码，Playfair密码、vigenere
置换密码（P盒运算）：
明文和密文的字母保持相同，但是顺序打乱了。
如：
天书密码
3、掌握Festel密码结构，以及影响密码体系的各个参数。
参考老师的PPT中DES算法的特征和步骤，不用记忆具体的P盒和S盒内容，但要掌握DES的算法流程。
——课件P45/53-66
Festel密码结构：
对右半部分数据实施循环函数F（通过循环子密钥Ki），然后将函数的输出结果与数据的左半部分进行异或（XOR）操作。
影响密码体系的各个参数：
块大小、密钥大小、子密钥产生算法、循环次数、循环函数。
DES特征：
明文块为64位，而密钥的长度为56位，以64位的数据块的形式处理较长的明文。
DES结构是Feistel网络的小型变种。
算法需要执行16次循环，从最初的56位密钥产生了16个子密钥，每次循环使用其中一个子密钥。
流程步骤：
4、（重点）密码块操作模式有哪几种？
（计算公式或者图形）——课件P69
ECB、CBC、CFB、OFB、CTR
（1）最简单的实现方法是电子密码本（electroniccodebook,ECB）模式：
每次处理明文的64位，而且使用同一个密钥对明文的每一块进行加密。
（2）密码分组链接模式（CBC）：
在CBC模式中，加密算法的输入是当前明文块与前一个明文块异或操作的结果；
每个数据块使用同一个密钥。
（3）密文反馈模式（CFB）：
通过使用CFB（cipherfeedback，密文反馈）模式，可以将任何块密码转换成流密码，流密码不需要将消息填充为完整数目的数据块。
（4）输出反馈模式（OFB）：
5、3DES与DES算法的区别。
——课件P67
3DES:
3DES使用3个密钥并且执行3次DES算法。
3DES的密钥长度为168位。
若允许K1=K3，则密钥长度为112位。
加密操作：
C=EK3[DK2[EK1[P]]]（加密—解密—加密）
解密操作：
P=DK1[EK2[DK3[C]]]（解密—加密—解密）
DES:
56位密钥，有256种可能的密钥。
（三）单向散列函数与消息认证。
1、（重点）单向散列函数需要满足哪些特性？
——书本P51
hash函数H必须满足以下的性质（六个性质）：
（1）H能够可适用于任意长度的数据块。
（2）H能产生固定长度的输出。
单向性：
（3）已知x，求H（x）容易，使得软硬件的实现变得切实可行。
（4）已知h，求满足H（x）=h条件的x，计算上不可行。
碰撞抵抗性：
（5）已知x，求满足H（y）=H（x）且yx的y，计算上不可行。
有时称这种性质为弱碰撞抵抗。
（6）寻找满足H（y）=H（x）的（x，y）对，计算上不可行。
有时称这种性质为强碰撞抵抗。
2、SHA-1算法的步骤和参数。
（MD5、SHA-2与SHA-1类似）——课件P103
此算法以最大长度小于264位的消息作为输入，产生160位消息摘要的输出。
以512位数据块为单位处理输入。
步骤：
1.附加填充位
2.消息长度
3.初始化MD缓冲器
4.循环
5.输出
3、（重点）请列出实现消息认证的不同方法（请参考讲义）——课件P94书本P50
a.使用对称加密；
b.使用非对称加密；
c.使用秘密值而不使用加密。
4、请画出HMAC的算法流程。
——课件P115
总体进行2次哈希，IP、OP进行异或运算，第2次哈希后加入秘密值，。
hash函数并不依赖于密钥。
hash函数（例如SHA-1）不是为MAC而设计的，并且不能直接用于此目的。
（四）公钥密码。
1、RSA算法和Diffie-Hellman算法的过程，要计算，请带科学计算器进入考场（带有mod运算的）。
——课件P130、131、134
RSA公钥加密算法的安全取决于：
大数因式分解数学难题。
（重点）RSA公钥加密算法：
算法步骤：
1、选择两个素数p、q；
2、计算它们的乘积n=p×
q；
3、计算欧拉函数Ф（n）=（p-1）（q-1）；
4、选择与Ф（n）互素，并且小于Ф（n）的整数e；
1<
e<
Ф（n）
5、计算d，使得d×
emodФ（n）=1。
结果的密钥和公钥分别为{e,n}和{d,n}。
看看一个例子：
（1）选择两个素数p=17和q=11。
（2）计算n=p×
q=17×
11=187。
（3）计算Ф（n）=（p-1）（q-1）=16×
10=160。
（4）选择与Ф（n）=160互素，并且小于Ф（n）的e，我们选择e=7。
（5）确定d满足demodl60=1并且d<
160。
正确的值d=23，因为23×
7=161=1×
160+1。
结果密钥为：
公钥PU={7，187}，私钥PR={23，187}。
（重点）Diffie-Hellman密钥交换
这个算法的目的是使得两个用户能够安全地交换密钥，并把这个密钥用在随后的消息加密中（常规加密）。
算法只能用于密钥的交换。
Diffie-Hellman密钥交换的安全性在于：
计算离散对数是非常困难的。
离散对数：
1、定义素数p的本原根为其乘方能够产生从1到p-1的所有整数的数。
也就是说，如果a是素数p的本原根，那么下列数字：
amodp,a2modp,...,ap-1modp是互不相同的数，而且以某种排列包含了从1到p-1的所有整数。
2、对于任何小于p的整数b和素数p的本原根a来说，能够找到唯一的指数i．满足：
b=aimodp其中0≤i≤（p-1）
称指数i为b对于基数a和运算modp的离散对数。
记为i=inda,p（b）。
·
Diffie-Hellman密钥交换过程：
1）、选择共用的公有元素：
素数p及a<
p，a为p的本原根
2）、用户A密钥：
选择私有的XA（XA<
p），计算公有的YA，YA=aXAmodp
3）、用户B密钥：
选择私有的XB（XB<
p），计算公有的YB，YB=aXBmodp
4）、用户A和B交换公有的YA和YB
5）、由用户A产生（公共）密钥：
K=（YB）XAmodp
6）、由用户B产生（公共）密钥：
K=（YA）XBmodp
例子：
1、选择素数p=71和本原根a=7。
2、A和B分别选择私钥XA=5和XB=12。
3、计算公钥：
YA=75mod71=51
YB=712mod71=4
4、A和B交换公钥各自的公钥
5、由用户A产生密钥：
K=（YB）XAmod71=45mod71=30
6、由用户B产生密钥：
K=（YA）XBmod71=5112mod71=30
2、如何使用RSA算法分配密钥？
如何使用Diffie-Hellman算法分配密钥？
RSA分配密钥
1.发送方A生成密钥K
2.然后，发送方A用接收方B的公钥PUb来加密并发送给B
3.接收方B用自己的私钥PBb解密得到密钥K
Diffie-Hellman：
服务器和客户端各自产生一个Diffie-Hellman公钥值。
交换以后，双方再分别做Diffie-Hellman计算来创建共享的密钥K。
3、如何使用RSA算法实现数字签名？
P141
（不考查数学证明）
（五）身份认证及其应用。
约12%
1、Kerberos4消息交换的过程。
（一定要注意每个步骤的顺序和意义，请参考讲义，比课本清楚一些）——课件P157
老师口述：
（考得不多）
第一阶段：
用AS服务器进行登录
第二阶段：
跟TGS服务器用公钥来换取服务票
第三阶段：
直接访问对方的服务器
2、设计Kerberos用于解决什么问题？
——课件P149/150
在一个开放的分布式环境中，Kerberos使服务器能够限制访问，确保只有授权用户才能访问服务器，并且能够认证服务请求。
同时，Kerberos提供了一个集中式认证服务器，其功能是为服务器认证用户和为用户认证服务器服务。
特点：
Kerberos只依赖于对称加密（DES算法），而不使用公钥加密。
3、请说明为什么要使用公钥证书？
（老师口述）
使用公钥证书的目的是为了防止公钥假冒，所以使用公钥证书。
公钥会被假冒，但公钥不需要保密，然而公钥不需要保密并不代表不需要安全性。
要保证公钥的完整和公钥的来源是安全的，就需要公钥证书。
解决方法：
给公钥做数字签名
4、请说明公钥证书的产生过程，以及使用公钥证书的时候如何验证证书有效。
——课件P145
公钥证书的产生过程（老师口述）
首先得拥有一份公钥PU，还拥有公钥的个人信息（名字、版本号、用法..），
接着把公钥以及公钥所有者的个人信息送去给CA，CA去做一个哈希，从而得到一个摘要，然后这个摘要去做加密（用CA的私钥来加密）得到一份密文的摘要，然后密文摘要返回给用户附加在未经签名的证书后，这一份东西加起来就叫做公钥证书。
如何验证证书有效（老师口述）
将公钥以及公钥所有者的个人信息拿出来做Hash就会得到一个哈希码，然后把签名拿出来去做解密（用CA的公钥解密），解密出来进行比较，如果一致，证明是有效的。
5、X.509数字证书3个版本的格式分别包含哪些部分？
——课件P168（次要）
X.509最初版本是X.509v1，组成部分包括签名算法标识符，有效期，主体的公钥信息，签名
X.5092版在X.509v1基础上引入了主体和发证人唯一标识符的概念，以解决主体和/或签发人名称在一段时间后可能重复使用的问题。
X.5093版是最新的版本（1996年）。
它在X.5092基础上引入扩展的概念，因此任何人均可定义扩展并将其纳入证书中。
6、什么是证书链？
——课件P171
如果证书的颁发机构我不信任，我可以要求证书的颁发机构同时持有一份公钥证书，
此外，证书的颁发机构又持有一份证书，这份证书的颁发机构又持有一份证书，把这几份证书串起来就形成了证书链。
答题：
（六）IP安全。
1、AH和ESP服务的区别？
AH只可以做认证。
ESP可以做加密，而且可以做加密和认证。
2、传输模式和隧道模式的主要区别是什么？
书本P223
传输模式是上层的IP数据包被改变了，工作在网络层和传输层之间。
隧道模式是其IP数据包不做改变，只是在IP包的外面再包一层IP包，完全工作在网络层。
3、IPSec认证头的格式，以及ESP安全封包的格式。
——课件P199/210
IPSec认证头：
ESP安全封包：
4、AH认证的范围在传输模式和隧道模式中的区别。
AH认证的范围是包含IP头的（除新IP头可变区域外），隧道模式中是有2个IP头的，而在传输模式中只有1个IP头。
5、ESP加密和认证的范围在传输模式和隧道模式中的区别。
——课件P197
ESP认证的范围是不包含IP头的。
6、安全组合（SA组合）有哪些形式？
（要会看图，课堂ppt例子）——P222
传输邻接、隧道嵌套
四种安全关联进行组合的例子：
安全关联的基本组合
（1）
所有的安全都是在实施了IPSec的终端系统之间。
安全关联的基本组合
（2）
仅在网关（路由器、防火墙）之间提供了安全，而没有主机实施IPSec。
安全关联的基本组合（3）
在第二种形式上附加了端到端的安全机制。
安全关联的基本组合（4）
支持远程用户通过Internet到达组织的防火墙，获得防火墙后的服务器/工作站的访问权限。
在远程用户与防火墙之间只需要隧道模式。
（七）SSL与传输层安全。
1、SSL协议栈对应在TCP/IP协议中的位置。
——课件P253
2、SSL协议栈包含哪四种协议？
分别的作用是什么？
——课件P263
（1）SSL记录协议
SSL记录协议为SSL连接提供了以下两种服务：
机密性、消息完整性
（2）SSL修改密码规格协议
该协议只包含一条消息，该消息仅有一个字节，值为1，它唯一的功能是使得延迟状态改变为当前状态。
更新了在这一连接上应用的密码机制。
（3）SSL报警协议
报警协议用于向对等实体传送SSL相关的报警信息。
（4）SSL握手协议
这一协议允许客户和服务器进行相互的身份认证；
同时，客户和服务器还通过该协议进行协商，以决定在一次会话中相关的加密、密钥问题。
3、SSL记录协议的5个操作步骤。
——课件P260
1.分片
2.压缩
3.添加MAC
4.加密
5.添加SSL记录头
SSL记录协议运行过程:
4、（重点）SSL握手协议的消息类型，配合一个建立客户和服务器之间逻辑连接的消息交换过程来解释。
（请参考讲义，比课本要更好理解）——P269
客户端发起连接
服务器认证和密钥交换
客户认证及密钥交换（客户端发送证书、密钥交换、证书验证）
第四阶段：
结束阶段（改变加密套件，结束握手协议）
5、SSL如何计算pre_master_secret和master_secret？
其他密钥参数又是如何计算的？
（仅考查SSL，不考查TLS）P283
pre_master_secret和master_secret都是通过哈希来算的，公式都差不多。
（简单知道一下公式）
预备主密钥（pre_master_secret）的交换有两种可能：
RSA：
客户生成一个48字节的预备主密钥，之后用服务器的公共RSA密钥对其进行加密并将其发送给服务器，服务器用私钥对密文进行解密以得到预备主密钥。
客户和服务器都生成一个Diffie-Hellman公钥，交换之后，双方都执行Diffie-Hellman计算过程以创建共享的预备主密钥。
客户和服务器都是用下面的公式计算主密钥（master_secret）：
master_secret=
MD5（pre_master_secret||SHA（'
A'
||pre_master_secret||
ClientHello.random||ServerHello.random））||
BB'
CCC'
ClientHello.random||ServerHello.random））
ClientHello.random和ServerHello.random是在初始的hello消息中交换的两个临时值。
从主密钥中计算密钥原料（keymaterial）的方法：
key_block=MD5（master_secret||SHA（'
||master_secret||
ServerHello.random||ClientHello.random））||
MD5（master_secret||SHA（'
ServerHello.random||ClientHello.random））||
ServerHello.random||ClientHello.random））||...
该计算过程一直延续到产生足够长度的输出。
该算法结构的结果可以看作一个伪随机数函数，主密钥可以看作该函数的种子，客户和服务器随机数可以看作临时值以增加密码破译的难度。
6、什么是HTTPS协议？
——书本P150
HTTPS是指用HTTP和SSL的结合来实现网络浏览器和服务器之间的安全通信。
HTTPS和HTTP的主要区别表现在：
HTTPS的URL地址开始于https:
//，而不是http:
//；
一个标准的HTTP连接使用的是80端口，如果指定HTTPS时，将使用443端口。
当使用HTTPS时，通信的以下元素被加密：
（1）要求文件的URL
（2）浏览器表单的内容
（3）文件的内容
（4）从浏览器发送到服务器和从服务器发送到浏览器的cookie
（5）HTTP报头的内容
向某URL发送表单或者媒体文件，传输的时候携带着cookie+HTTP的报头内容
（八）网络访问控制。
约6%
1、常见的网络访问强制措施有哪些？
1.认证
2.访问控制
3.数据机密性
4.数据完整性
5.不可抵赖性
6.可用性服务
2、可认证扩展协议EAP支持的认证方法有哪几种？
①EAP-MD5支持使用CHAP和静态密码进行认证
②EAP-TLS支持使用x.509v3数字证书进行认证
3、EAPoL协议的具体流程包含的6个数据帧的作用分别是什么？
①EAPOL-Start：
主机向服务器发送EAPOL-Start
②EAP-REQUEST-Identity：
请求验证身份
③EAP-RESPONSE-Identity：
回应用户名
④EAP-REQUEST-MD5_Challenge：
要求验证密码的MD5校验值
⑤EAP-RESPONSE-MD5_Challenge：
使用Challenge加密口令
⑥EAP-Success：
判断正确性
（九）无线网络安全。
1、无线网络安全威胁主要有哪些？
通常可采用什么技术来保证无线网络安全？
—书本P163
主要威胁：
（1）偶然连接
（2）恶意连接
（3）Adhoc网络（4）非传统型网络
（5）身份盗窃（MAC欺诈）（6）中间人攻击
（7）拒绝服务（DoS）（8）网络注入
采用技术：
1）改变路由器的标识符
2）改变路由器的预设置密码
3）只允许专用计算机访问无线网络
4）加密
5）使用杀毒软件，反间谍软件和防火墙
6）关闭标识符广播
1.配置路由器：
标识符、密码
2.配置好路由器后：
开始使用专用计算机，开机有密码，进入桌面看到360杀毒软件并弹出广告广播
2、移动设备安全策略中的基本配置有哪些？
①设备安全：
包括开启自动锁定，开启密码，安装杀毒软件等
②数据流安全
③屏障安全
3、IEEE802.11i操作有哪5个阶段？
①发现
②认证
③密钥的产生及配送
④保密数据传输
⑤连接终止
发现是自己人（来使），确认一下身份，从口袋中拿出的钥匙交给他，他保密进行传递，连接中断。
4、成对密钥发布的4次握手，并解释如何生成成对临时密钥PTK。
①访问接入点→站点：
生成PTK的所有元素
②站点→访问接入点：
后面的每个报文都会有MIC
③访问接入点→站点：
访问接入点向站点证明自己有效，同样有MIC加入其中
④站点→访问接入点：
PTK已经装好
巧记（联想图）
注意：
以上内容仅作为复习参考，并不代表考试题目100%由以上内容构成。
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