河南工业大学实验报告
一、实验目的
1、理解简单加密算法的原理；
2、掌握Vigenere密码的原理，完成Vigenere密码加解密程序的编写；
3、通过实验，加深对古典密码体制的了解，掌握对字符进行灵活处理的方法。
二、实验要求
根据Vigenere密码的原理编写程序，对输入的符号串能够根据设置的密钥分别正确实现Vigenere加密和解密功能。
三、实验过程及结果
3.2实验结果如下图所示
3.2.1加密测试数据一：
图1
3.2.2加密测试数据二：
图2
3.2.3解密测试数据一：
图3
3.2.4解密测试数据二：
图4
四、实验总结
在做本实验之前，前一天晚上先预习看了一下，然后到第二天做实验时大概有了思路。当然在实验中出现了一些问题，譬如，对明文大小写字母转换成密文大小写字母，空格处理等等方面。后来到中午经过网上搜索和同学讨论，一起解决了这些问题。做完实验后，我清楚地知道了古典密码的加密方式解密方式，对此我产生了一些兴趣，感觉很有趣。
信息安全概论课程报告 一、课程内容简介 1.“国内外信息安全研究现状与发展趋势” （1）“信息安全”的定义 “信息安全”在当前可被理解为在既定的安全要求的条件下，信息系统抵御意外事件或恶意行为的能力。而信息安全事件则会危及信息系统提供的服务的机密性、完整性、可用性、非否认性和可控性。 （2）“信息安全”发展的四个阶段 信息安全的发展在历史发展的进程中可被分为四个阶段： 首先，是通信安全发展时期（从有人类以来~60年代中期）。在这个时期，人们主要关注的是“机密性”问题，而密码学（密码学是研究编制密码和破译密码的技术科学。研究密码变化的客观规律，应用于编制密码以保守通信秘密的，称为编码学；应用于破译密码以获取通信情报的，称为破译学，总称密码学。）是解决“机密性”的核心技术，因此在这个时期，密码学得到了非常好的发展。而由于Shannon在1949年发表的论文中为对称密码学建立了理论基础，使得密码学从非科学发展成了一门科学。 然后，是计算机安全发展时期（60年代中期~80年代中期）。在1965年，美国率先提出了计算机安全（compusec）这一概念，目前国际标准化委员会的定义是“为数据处理系统和采取的技术的和管理的安全保护，保护计算机硬件、软件、数据不因偶然的或恶意的原因而遭到破坏、更改、显露。”美国国防部国家计算机安全中心的定义是“要讨论计算机安全首先必须讨论对安全需求的陈述。” 在这一时期主要关注的是“机密性、访问控制、认证”方面的问题。同时，密码学得到了快速发展：Diffiee和Hellman在1976年发表的论文《密码编码学新方向》导致了一场密码学革命，再加上1977年美国制定数据加密标准DES，标志着现代密码学的诞生。 另外，80年代的两个标志性特征分别为：计算机安全的标准化工作，计算机在商业环境中得到了应用。 随后，到了信息安全发展时期（80年代中期~90年代中期）。此时的关注点则变成了“机密性、完整性、可用性、可控性、非否认性”。在此阶段，密码学得到空前发展，社会上也涌现出大量的适用安全协议，如互联网密钥交换协议、SET协议等，而安全协议的三大理论（安全多方计算、形式化分析和可证明安全性）取得了突破性的进展。 最后，是信息安全保障发展时期（90年代中期~ ）。在这一时期主要关注“预警、保护、检测、响应、恢复、反击”整个过程。目前，人们正从组织管理体系（做顶层设计）、技术与产品体系、标准体系、法规体系、人才培养培训与服务咨询体系和应急处理体系这几个方面致力于建立信息安全保障体系。 （3）危害国家安危的信息安全问题 1.网络及信息系统出现大面积瘫痪。我们都知道，目前我们国家的网民数量非常之多，并且国家的电力系统也由网络控制，一旦网络出现大面积瘫痪，不仅无数人的个人利益受到侵害，国家的安全问题也处于水火之中。 2.网上内容与舆论失控。由目前的情况来看，由于微博等新媒体的出现，网络言论的传播速度与以往不可同日而语，一旦恶意诋毁国家领导人形象、诋毁国家组织形象的言论大肆传播，将对国人价值取向的产生十分恶劣的影响，进而威胁到国家安全。 3.网上信息引发社会危机。 4.有组织的网络犯罪。网络犯罪有隐蔽性强、难追踪这一显着特点，一旦发生有组织的网络犯罪，将会对国民的财产、信息安全和国家的信息安全造成严重威胁。
二、填空题 1套 1.__数字签名技术___是实现交易安全的核心技术之一，它的实现基础就是加密技术，够实现电子文档的辨认和验证。 2.根据原始数据的来源IDS可以分为：基于主机的入侵检测和基于网络的入侵检测。 3.____PKL__是创建、颁发、管理和撤销公钥证书所涉及的所有软件、硬件系统，以及所涉及的整个过程安全策略规范、法律法规和人员的集合。 4._计算机病毒_是一组计算机指令或者程序代码，能自我复制，通常嵌入在计算机程序中，能够破坏计算机功能或者毁坏数据，影响计算机的使用。 5.证书是PKI的核心元素,___CA__是PKI的核心执行者。 6.__蠕虫____是计算机病毒的一种，利用计算机网络和安全漏洞来复制自身的一段代码。 7._特洛伊木马__只是一个程序，它驻留在目标计算机中，随计算机启动而自动启动，并且在某一端口进行监听，对接收到的数据进行识别，然后对目标计算机执行相应的操作。 8.特洛伊木马包括两个部分：被控端和___控制端______。 9._网页病毒__是利用网页来进行破坏的病毒，它存在于网页之中，其实是使用一些脚本语言编写的一些恶意代码，利用浏览器漏洞来实现病毒的植入。 10._网页挂马_是指黑客自己建立带病毒的网站，或者入侵大流量网站，然后在其网页中植入木马和病毒，当用户浏览到这些网页时就会中毒。 1.主机不能保证数据包的真实来源，构成了IP地址欺骗的基础。( √ ) 2.DNS欺骗利用的是DNS协议不对转换和信息性的更新进行身份认证这一弱点。( √ ) 3.身份认证一般都是实时的，消息认证一般不提供实时性。 ( √ ) 4.防火墙无法完全防止传送已感染病毒的软件或文件。( √ ) 5.KV300杀病毒软件可以清除计算机内的所有病毒。( ×）改正：KV300杀病毒软件只能清除部分病毒，有些未知病毒清除不了。 1.数据包过滤的安全策略基于哪几种方式？答：（1）数据包的源地址，（2）数据包的目的地址，（3）数据包的TCP/UDP源端口，（4）数据包的TCP/UDP目的端口，（5）数据包的标志位，（6）传送数据包的协议。 2.简述包过滤技术。答：防火墙在网络层中根据数据包的包头信息有选择地允许通过和阻断。依据防火墙内事先设定的规则检查数据流中每个数据包的头部，根据数据包的源地址、目的地址、TCP/UDP源端口号、TCP/UDP目的端口号和数据包头中的各种标志位等因素来确定是否允许数据包通过。其核心是安全策略即过滤规则设计。 3.计算机病毒的特征是什么?答：1）传染性：病毒通过各种渠道从已被感染的计算机扩散 到未被感染的计算机。2）隐蔽性：病毒一般是具有很高的编程技巧的、短小精悍的一段代码，躲在合法程序当中。很难与正常程序区别开来。3）潜伏性：病毒进入系统后一般不会马上发作，可以在一段时间内隐藏起来，默默地进行传染扩散而不被发现。一旦触发条件满足就发作。4）多态性：病毒试图在每次感染时改变形态；使对它的检测变得困难。病毒代码的主要部分相同，但表达方式发生了变化。5）破坏性：病毒一旦 1
第二章： 密码系统 一个密码系统可以用以下数学符号描述： S = {P，C，K，E，D} P = 明文空间C = 密文空间K = 密钥空间E = 加密算法 D = 解密算法 ?当给定密钥k∈K时，加解密算法分别记作Ek、Dk，密码系统表示为 Sk = {P，C，k，Ek ，Dk} C = Ek （P） P = Dk （C）= Dk （Ek （P）） 第三章：信息认证技术及应用 三、数字签名技术 数字签名概念 在计算机网络应用过程中，有时不要求电子文档的保密性，但必须要求电子文档来源的真实性。数字签名(digital signature)是指利用数学方法及密码算法对电子文档进行防伪造或防篡改处理的技术。就象日常工作中在纸介质的文件上进行签名或按手印一样，它证明了纸介质上的内容是签名人认可过的，可以防伪造或篡改。随着计算机网络的迅速发展，特别是电子商务、电子政务、电子邮件的兴起，网络上各种电子文档交换的数量越来越多，电子文档的真实性显得非常重要。数字签名技术能有效地解决这一问题。 数字签名的功能：可以解决否认、伪造、篡改及冒充等问题 发送者事后不能否认发送的报文签名 接收者能够核实发送者发送的报文签名、接收者不能伪造发送者的报文签名、接收者不能对发送者的报文进行部分篡改 网络中的某一用户不能冒充另一用户作为发送 者或接收者。 RSA签名: 用RSA实现数字签名的方法 要签名的报文输入散列函数，输出一个定长的安全散列码，再用签名者的私有密钥对这个散列码进行加密就形成签名，然后将签名附在报文后。 验证者根据报文产生一个散列码，同时使用签名者的公开密钥对签名进行解密。如果计算得 出的散列码与解密后的签名匹配那么签名就是有效的。因为只有签名者知道私有密钥，因此只有签名者才能产生有效的签名。
实验三网络信息扫描实验 一、实验目的 1、通过练习使用网络端口扫描器，可以了解目标主机开放的端口和服务程序，从而获取系统的有用信息，发现网络系统的安全漏洞。在实验中，我们将练习使用Superscan网络端口扫描工具。通过端口扫描实验，增强网络安全方面的防护意识。 2、通过使用综合扫描及安全评估工具，学习如何发现计算机系统的安全漏洞，并对漏洞进行简单分析，加深对各种网络和系统漏洞的理解。在实验中，我们将练习使用流光Fluxay5和SSS。 二、实验原理 1、网络端口扫描原理 一个开放的网络端口就是一条与计算机进行通信的信道，对网络端口的扫描可以得到目标计算机开放的服务程序、运行的系统版本信息，从而为下一步的入侵做好准备。对网络端口的扫描可以通过执行手工命令实现，但效率较低；也可以通过扫描工具实现，效率很高。扫描工具是对目标主机的安全性弱点进行扫描检测的软件。它一般具有数据分析功能，通过对端口的扫描分析，可以发现目标主机开放的端口和所提供的服务，以及相应服务软件版本和这些服务及软件的安全漏洞，从而能及时了解目标主机存在的安全隐患。 扫描工具根据作用的环境不同，可分为两种类型：网络漏洞扫描工具和主机漏洞扫描工具。主机漏洞扫描工具是指在本机运行的扫描工具，以期检测本地系统存在的安全漏洞。网络漏洞扫描工具是指通过网络检测远程目标网络和主机系统所存在漏洞的扫描工具。本实验主要针对网络漏洞扫描工具进行介绍。 1）端口的基础知识 为了了解扫描工具的工作原理，首先简单介绍一下端口的基本知识。 端口是TCP协议中所定义的，TCP协议通过套接字(socket)建立起两台计算机之间的网络连接。套接字采用[IP地址：端口号]的形式来定义，通过套接字中不同的端口号可以区别同一台计算机上开启的不同TCP和UDP连接进程。对于两台计算机间的任一个TCP连接，一台计算机的一个[IP地址：端口]套接字会和另一台计算机的一个[IP地址：端口]套接字相对应，彼此标识着源端、目的端上数据包传输的源进程和目标进程。这样网络上传输的数据包就可以由套接字中的IP地址和端口号找到需要传输的主机和连接进程了。由此可见，端口和服务进程一一对应，通过扫描开放的端口，就可以判断出计算机中正在运行的服务进程。 TCP/UDP的端口号在0～65535范围之内，其中1024以下的端口保留给常用的网络服务。例如：21端口为FTP服务，23端口为TELNET服务，25端口为SMTP服务，80端口为HTTP服务，110端口为POP3服务等。 2）扫描的原理 扫描的方式有多种，为了理解扫描原理，需要对TCP协议简要介绍一下。 一个TCP头的数据包格式如图4-16所示。它包括6个标志位，其中： SYN用来建立连接； ACK为确认标志位，例如，当SYN=1,ACK=0表示请求连接的数据包；当SYN=1,ACK=1表示接受连接的数据包。 FIN表示发送端已经没有数据可传了，希望释放连接。 RST位用于复位错误的连接，比如收到的一个数据分段不属于该主机的任何一个连接，
网络与信息安全概论11章课后习题 一、思考题： 11.1 消息认证是为了对付哪些类型的攻击？ 答：伪装（假冒）、篡改内容、修改顺序、修改时间（包括重放） 11.2 消息认证或数字签名方法有哪两层功能？ 答：任何消息认证或数字签名机制基本分两步： 产生认证符(是一个用来认证消息的值)的函数; 将该函数作为原语使接收方可以验证消息真实性的认证协议。 11.3 产生消息认证有哪些方法？ 答：用于消息认证的最常见的密码技术是消息认证码和安全散列函数。MAC是一种需要使用密钥的算法，以可变长度的消息和密钥作为输入，产生一个认证码。拥有密钥的接受方产生一个认证码来验证消息的完整性。哈希函数将可变长度的消息映射为固定长度的哈希值，或叫消息摘要。对于消息认证来说，安全散列函数还必须以某种方式和密钥捆绑起来。 11.4 对称加密和错误控制码一起用于消息认证时，这两个函数必须以何种顺序执行？ 答：先错误控制码后对称加密。 11.5 什么是消息认证码？ 答：消息认证码，是用来保证数据完整性的一种工具，可以防止数据未经授权被篡改，用数学语言描述，
是一个让双方共享的密钥k和消息m作为输入函数，如果将函数记为mask (m),这个函数值就是一个认证标记。 11.6 消息认证码和散列函数之间的区别是什么？ 答：消息认证码（MAC）：依赖公开函数，密钥控制下对消息处理，生成定长认证标识，并加以认证。 散列函数：将任意长度的消息换为定长的消息摘要，并加以认证。 11.7 为提供消息认证，应以何种方式保证散列值的安全？ 答：a.用对称密码对消息及附加在其后的散列码加密。 b.用对称密码仅对散列加密。 c.用公钥密码和发送方的密钥仅对散列加密。 d.若希望保证保密性有希望有数字签名，则先用发送方的密钥对散列码加密 e.该方法使用散列函数但不使用加密函数来进行消息认证。 f.如果对整个消息和散列码加密，则(e)中的方法可提供保密性。 11.8 为了攻击MAC算法必须要恢复密钥吗？ 答：不需要。 11.9 安全散列函数需要具有哪些特性？ 答：1.H可应用于任意大小的数据块。 2.H产生定长的输出。 3.对任意给定的x，计算H(x)比较容易，用硬件和软件均可实现。 4.对任意给定的散列码h，找到满足H(x)=h的x在计算上是不可行的，有些文献中称之为单向性。 5.对任何给定的分组x，找到满足y≠x且H(x)=H(y)的y在计算上是不可行的，我们有时称之为抗弱碰
课程编号： 课程名称：信息安全概论 英文名称：Introduction of Information Security 课程性质：学科教育（必修） 总学时：41（授课学时32，实验学时9）学分：2 适用专业： “信息安全概论”教学大纲 一、教学目标 “信息安全概论”是学科教育平台必修课，适用所有理工科专业。 本课程的教学目标是，通过本课程的学习学生应该能够认识到信息安全的重要性，了解信息安全的相关技术及知识体系，掌握加密、认证、访问控制、防火墙、入侵检测、虚拟专用网、网络攻击等信息安全技术的原理与应用；培养学生用信息安全的思维方式和方法分析问题、解决问题，使学生具有一定的信息安全保障能力，为毕业后从事信息化密码保障工作做准备。 二、教学说明 本课程的教学内容主要包括信息安全概述、网络与系统攻击技术、密码与加密技术、认证技术、访问控制技术、防火墙技术、入侵检测技术、网络安全协议与虚拟专用网技术、信息安全管理等内容。 本课程的教学内容具有涉及知识面较广，与应用联系密切以及知识更新较快等特点，因此，在具体教学过程中，使用翻转课堂、慕课等学习方式扩充课堂教学内容，使用案例分析与讨论、项目研究等方式开拓学生思路，培养学生分析问题、解决问题的能力。同时，结合信息安全领域的最新技术发展、研究成果和解决方案，对云计算、大数据、物联网等新应用下的信息安全问题进行专题研究和讨论。 本课程的教学重点是网络攻击技术以及常见信息安全技术的基本原理和实现方法。 本课程的先修课为“计算机网络”。 三、教学内容及要求 第一章信息安全概述 （一）教学内容 1．信息安全基本概念； 2．OSI安全体系结构； 3．信息安全保障； 4．信息安全领域的研究内容。 （二）教学要求 了解信息技术与产业繁荣与信息安全威胁的挑战；了解产生信息安全问题的技术原因；掌握信息安全及信息系统安全的概念；掌握OSI安全体系结构；掌握信息安全保障思想；了解我国信息安全事业的发展概况；了解信息安全领域的研究内容。 第二章密码与加密技术 （一）教学内容 1．密码学概述； 2．对称密码技术及应用； 3．公钥密码技术及应用； 4．散列函数技术及应用；
《信息安全概论实验六》实验报告 姓名：学号： 专业班级：成绩： ====================================================================== 1.实验题目： 信息加密（二） 2.实验目的： 掌握信息加密的基本原理和方法。 3. 实验环境 计算机一台，安装软件windows 2000 server、Vmware、sniffer、vc++6.0等。 4．实验要求： 完成教材第九章课后习题7上机题。 ?恺撒密码的加密方法是把a变成D，b变成E，c换成F，依次类 推，z换成C。这样明文和密文的字母就建立一一对应的关系。加密原理其实就是：对明文加上了一个偏移值29，即“a”对应的ASCII码位97，“D” 对应的ASCII码为68，相减得到29。 ?编写程序1：实现恺撒密码加密单词“julus”。 5. 实验内容及步骤 案例9-1 DES算法的程序实现 根据DES算法的原理，可以方便的利用C语言实现其加密和解密算法。 在VC++6.0中新建基于控制台的Win32应用程序，算法如程序proj8_1.cpp所示。 设置一个密钥匙为数组char key[8]={1,9,8,0,9,1,7,2}，要加密的字符串数组是str[]="Hello"，利用Des_SetKey(key)设置加密的密钥，调用Des_Run(str, str, ENCRYPT)对输入的明文进行加密，其中第一个参数str是输出的密文，第二个参数str是输入的明文，枚举值ENCRYPT 设置进行加密运算。程序执行的结果如图8-7所示。
案例9-2 RSA算法的程序实现 根据RSA算法的原理，可以利用C语言实现其加密和解密算法。RSA算法比DES算法复杂，加解密的所需要的时间也比较长。 本案例利用RSA算法对文件的加密和解密。算法根据设置自动产生大素数p和q，并根据p 和q的值产生模(n)、公钥(e)和密钥(d)。利用VC++6.0实现核心算法，如图8-8所示。 编译执行程序，如图8-9所示。该对话框提供的功能是对未加密的文件进行加密，并可以对已经加密的文件进行解密。
请同学及时保存作业,如您在20分钟内不作操作,系统将自动退出。 16秋《信息安全概论》在线作业1试卷总分：100 测试时间：-- 单选题 一、单选题（共25 道试题，共100 分。） 1. 数字签名机制取决于两个过程（）。 A. 加密过程和验证过程； B. Hash散列过程和签名过程； C. 签名过程和验证过程； D. 加密过程和Hash散列过程 满分：4 分 2. 我国信息论专家钟义信教授将信息定义为（）。 A. 信息是用来减少随机不定性的东西 B. 信息是人们在适应外部世界，且该适应反作用于外部世界的过程中，同外部世界进行互相交换的内容的名称。 C. 信息是反映事物的形式、关系和差别的东西，它包含在事物的差异之中，而不在事物本身。 D. 信息是事物运动的状态和状态变化的方式。 满分：4 分 3. 下面关于隔离网闸的说法，正确的是（） A. 能够发现已知的数据库漏洞 B. 可以通过协议代理的方法，穿透网闸的安全控制 C. 任何时刻，网闸两端的网络之间不存在物理连接 D. 在OSI的二层以上发挥作用 满分：4 分 4. RSA算法是一种基于（）的公钥体系。 A. 素数不能分解； B. 大数没有质因数的假设； C. 大数不可能对质因数进行分解假设； D. 公钥可以公开的假设。 满分：4 分 5. 门禁系统属于（）系统中的一种安防系统。
A. 智能强电 B. 智能弱电 C. 非智能强电 D. 非智能弱电 满分：4 分 6. 数据库的存取控制机制通常采用的是（）。 A. 基于任务的访问控制模型 B. 基于角色的访问控制模型 C. 强制访问控制模型 D. 基于对象的访问控制模型 满分：4 分 7. 关于NAT说法错误的是（） A. NAT允许一个机构专用Intramt中的主机透明地连接到公共域中的主机，元需内部主机拥有注册的(已经越来越缺乏的)全局互联网地址 B. 静态NAT是设置起来最简单和最容易实现的一种地址转换方式，内部网络中的每个主机都被永久映射成外部网络中的某个合法的地址 C. 动态NAT主要应用于拨号和频繁的远程连接、当远程用户连接上之后，动态NAT就会分配给用户一个IP地址，当用户断开时，这个IP地址就会被释放而留待以后使用 D. 动态NAT又叫做网络地址端口转换NAPT 满分：4 分 8. 软件系统攻击技术包括如下方法（）。 A. 缓冲区溢出利用、堆溢出利用、栈溢出利用、格式化串漏洞利用、端口扫描漏洞利用 B. 缓冲区溢出利用、堆溢出利用、栈溢出利用、注册表权限提升、端口扫描漏洞利用 C. 缓冲区溢出利用、堆溢出利用、栈溢出利用、格式化串漏洞利用、shellcode技术 D. 端口扫描漏洞利用、堆溢出利用、栈溢出利用、格式化串漏洞利用、shellcode技术 满分：4 分 9. 网络防范方法包括以下层次的防范对策（）。 A. 实体层次 B. 实体层次、能量层次 C. 实体层次、能量层次、信息层次
知识点 信息安全目标 对称加密算法 DES密码算法 公钥密码密钥 RSA 单向散列函数 SHA安全Hash函数 数字签名 SSL记录层协议 计算机病毒特征 身份认证 口令 防火墙 第一章网络信息安全概论 安全机制 安全服务相关的安全机制（8个） 安全管理相关的安全机制（5个） 第二章密码技术 对称加密算法 DES 非对称加密 RSA Diffie-Hellman 数字签名 HASH 公开密钥算法(RSA算法) 第一个完善的公开密钥算法RSA 经受住了多年的密码分析。密码分析者既不能证明但也不能否定RSA的安全性。 其安全性基于大数分解的难度 求一对大素数的乘积很容易但是要做因式分解就难。因此可以把一对大素数的乘积公开作为公钥，而素数作为私钥。 从而从一个公开密钥和密文中恢复出明文的难度等价于分解两个大素数之积。 公开密钥n：两素数p和q的乘积(p,q必须 保密) e：与(p-1)(q-1)互素私钥d：e×d mod [ (p-1)(q-1)]=1(辗转相除法) 等价表示为d=e-1 mod [ (p-1)(q-1)] 加密：c=me mod n 解密：m=cd mod n 例子：p=47 q=71 则n=pq=3337 (p-1)(q-1)=3220 随机选取e=79 则79×d mod 3220=1 d=1019算法公开e和n，保密d，丢弃p和q 这样对于待加密的消息m=688 c=me mod n= 68879 mod 3337=1570 解密： m=cd mod n=15701019 mod 3337=688 Diffie-Hellman密钥交换 假设A选择了一个随机数Xa作为Diffiee-Hellman的指数，B选择了另一个随机数Xb。 A和B就可以通过下面的过程进行Diffie-Hellman密钥交换，并得到共享密钥gXaXb(mod p)。 ①：A→B：gXa(mod p) ②：B→A：gXb (mod p) 数字签名 证明消息确实是由发送者签发的 并且可以用于验证数据或程序的完整性 它和传统的手写签名类似，满足以下条件：收方可以确认或证实签名确实是由发方签名的 签名不可伪造
二、填空题 3套 1.对于容灾系统来说，所包含的关键技术有数据存储管理、数据复制、灾难检测、系统迁 移和__灾难恢复_5个方面。 2.一个最常见的网络安全模型是__PDRR模型__。 3.放置计算机的房间内，湿度最好保持在__40%~60%__之间，湿度过高过低对计算机的可 靠性与安全性都有影响。 4.对称加密算法又称传统密码算法，或单密钥算法，其采用了对称密码编码技术，其特点 _文件加密和解密使用相同的密钥_。 5._DoS_攻击是通过对主机特定漏洞的利用攻击导致网络栈失效、系统崩溃、主机死机而无 法提供正常的网络服务功能。 6.数据库系统的安全需求有：完整性、保密性和__可用性___。 7.开展网上银行有两大保障：技术保障和__法律与规范__。 8.目前 RAID技术大致分为两种：基于硬件的RAID技术和基于_软件__的RAID技术。 9.机房三度要求是：环境安全、温度、_湿度_和洁净度。 10.对称加密算法的安全性依赖于_密钥的安全性_。 三、判断题 1.计算机网络安全的三个层次是安全立法、安全管理和安全技术。这三个层次体现了安 全策略的限制、监视和保障职能。（√） 2.影响计算机实体安全的主要因素有：计算机及其网络系统自身的脆弱性因素；各种自 然灾害导致的安全问题；人为的错误操作及各种计算机犯罪导致的安全问题。（√）3.安装杀毒软件后，计算机不会再被任何病毒传染了。（×）改正：计算机安装杀毒软件后对未知的病毒不能防止。 4.计算机病毒的检测要从检查系统资源的异常情况入手。防治感染病毒的途径可以分为 两类：用户加强和遵守安全操作控制措施；使用硬件和软件防病毒工具。（√） 5.发现计算机病毒后，较为彻底的清除方法是格式化磁盘。（√） 四、简答题 1.访问控制的含义是什么？答：系统访问控制是对进入系统的控制。其主要作用是对需要访问系统及其数据的人进行识别，并检验其身份的合法性。 2.什么是计算机病毒？答：计算机病毒是一种“计算机程序”，它不仅能破坏计算机系统，而且还能够传播和感染到其它系统。它通常隐藏在其它看起来无害的程序中，能生成自身的复制并将其插入到其它的程序中，执行恶意的行动。 3.简述计算机病毒的特点。答：1）刻意编写人为破坏：计算机病毒是人为编写的有意破坏、严禁精巧的程序段。2）具有自我复制能力：具有再生和传染能力。3）夺取系统控制权：计算机病毒能够夺取系统控制权，执行自己设计的操作。4）隐蔽性：病毒程序与正常程序不易区别，代码短小。5）潜伏性：可长期潜藏在系统中，传染而不破坏，一旦触发将呈现破坏性。6）不可预见性：病毒代码钱差万别，执行方式也不尽相同。 4.简述数据保密性。答：数据保密性是网络信息不被泄漏给非授权的用户和实体，信息只能以允许的方式供授权用户使用的特性。也就是说，保证只有授权用户才可以访问数据，限 1
实验成绩 《信息安全概论》实验报告 实验二PKI实验 专业班级：学号：姓名：完成时间_2016/5/18 一、实验目的 加深对CA认证原理及其结构的理解；掌握在Windows 2003 Server环境下独立根CA 的安装和使用；掌握证书服务的管理；掌握基于Web的SSL连接设置，加深对SSL的理解。 二、实验内容 客户端通过Web页面申请证书，服务器端颁发证书，客户端证书的下载与安装；停止/启动证书服务，CA备份/还原，证书废除，证书吊销列表的创建与查看；为Web服务器申请证书并安装，在Web服务器端配置SSL连接，客户端通过SSL与服务器端建立连接。 三、实验环境和开发工具 1.Windows 2003 操作系统 2.VMware Workstation 四、实验步骤和结果 CA分为两大类，企业CA和独立CA； 企业CA的主要特征如下： 1.企业CA安装时需要AD（活动目录服务支持），即计算机在活动目录中才可以。 2.当安装企业根时，对于域中的所用计算机，它都将会自动添加到受信任的根证书颁 发机构的证书存储区域； 3.必须是域管理员或对AD有写权限的管理员，才能安装企业根CA； 独立CA主要以下特征:
1.CA安装时不需要AD（活动目录服务）。 2.任何情况下，发送到独立CA的所有证书申请都被设置为挂起状态，需要管理员受 到颁发。这完全出于安全性的考虑，因为证书申请者的凭证还没有被独立CA验证； AD（活动目录）环境下安装证书服务（企业根CA）的具体步骤如下： 首先要安装IIS ，这样才可以提供证书在线申请。 1)从“控制面板”，双击“添加/删除程序”，单击“添加/删除Windows组件”，选中“证 书服务”，单击“下一步”。如图4－1所示。 图4－1添加证书服务 弹出警告信息“计算机名和域成员身份都不能更改”，选择“是” 2)选中“企业根CA”，并选中“用户自定义设置生成密钥对和CA证书”，单击“下 一步”。如图4－2所示。
江南大学现代远程教育考试大作业 考试科目:《信息安全概论》 一、大作业题目（内容） 题目：基于机器学习的IoT网络分布式拒绝服务（DDoS）攻击检测软件(或系统) 目的：目前越来越多的物联网（IoT）设备连接到互联网，但其中许多设备并不安全，进一步恶化了互联网环境。利用不安全的家用物联网设备，一些僵尸网络（如Mirai）对关键基础设施进行分布式拒绝服务（DDoS）攻击。据报道，通过物联网病毒“Mirai”实施的DDoS攻击事件感染了超过100,000个物联网设备。在其爆发的高峰期，“Mirai”僵尸网络病毒感染了40万台以上的机器人。亚马逊，Netflix，Reddit，Spotify，Tumblr和Twitter 等服务都遭到其攻击。根据绿盟科技的数据显示，目前许多传统的安全设备在设计时并没有考虑如何应对大规模的DDoS攻击，要更新这些设备需要大量资金和时间；此外，DDoS 攻击的方式多样，难以对攻击来源进行追踪，这使得DDoS攻击成为攻击者的热门选择。针对物联网DDoS攻击检测的研究迫在眉睫。 要求实现的功能：(1)不同于传统的DDoS检测方法，本项目首先通过分析DDoS攻击流量与普通流量的区别，再从DDoS攻击的特征中寻找解决方案；(2)本系统采用深度学习的方法区分正常物联网数据包和DDoS攻击数据包；(3)相比较现有的检测方法，本系统结合了深度学习算法和轻量级物联网流量特征，能在短时间内对大量的访问流量进行检测，并具有实时监测功能，准确率高达99%；(4)因为人们对物联网设备的安全问题不够重视，导致多种设备成为黑客手中的帮凶，因此本系统针对的重点是智能家居设备；5）通过在网关进行物联网流量的实时获取、实时检测，并对DDoS攻击流量进行在线分析和报警，不仅可以防止智能家居设备被感染，而且还可以防止网络中其他设备的DDoS攻击。 大作业具体要求： 1.项目必须为一个基本完整的设计； 2.项目设计报告书旨在能够清晰准确地阐述（或图示）该项目（或方案）； 3.作品报告采用A4纸撰写。除标题外，所有内容必需为宋体、小四号字、1.25倍行距； 4.项目设计报告逻辑严明、条理清晰； 5.项目设计报告不少于5页； 6.在规定时间以报告形式提交。 1
三、名词解释题： 1、数字证书？ 答： 数字证书是一种权威性的电子文文件,由权威公正的第三方机构，即CA中心签发的证书。它以数字证书为核心的加密技术可以对网络上传输的信息进行加密和解密、数字签名和签名验证，确保网上传递信息的机密性、完整性。 2、防火墙？P181 答： 防火墙是置于两个网络之间的一组构件或一个系统，具有以下属性： (1)防火墙是不同网络或网络安全域之间信息流通过的唯一出入口，所有双向数据流必须经过它； (2)只有被授权的合法数据，即防火墙系统中安全策略允许的资料，才可以通过； (3)该系统应具有很高的抗攻击能力，自身能不受各种攻击的影响。 3、数字签名技术？ 答： 4、入侵检测？P157 答： 入侵检测(Intrusion Detection)是对入侵行为的发觉。它从计算机网络或或计算机系统的关键点收集信息并进行分析，从中发现网络或系统中是否有违反安全策略的行为和被攻击的迹象。 5、分组密码？P22 答： 分组密码是将明文消息编码后表示的数字(简称明文数字)序列x0,x1,x2,…，划分成长度为n的组x=(x0,x1,x2,…xn-1)(可看成长度为n的向量)，每组分别在密钥k=(k0,k1,k2,…kn-1)，其加密函数是E：Vn×K→Vn，Vn是n维向量空间，K为密钥空间。 6、序列密码 答： 序列密码也称为流密码(Stream Cipher)，它是对称密码算法的一种。流密码对明文加解密时不进行分组，而是按位进行加解密。流密码的基本思想是利用密钥k产生一个密钥流：z=z0z1…，并使用如下规则加密明文串x=x0x1x2…，y=y0y1y2…=ez0(x0)ez1(x1)ez2(x2)…。密钥流由密钥流发生器f产生：zi=f(k，σi)，这里的σi是加密器中的存储元件(内存)在时刻i的状态，f是由密钥k和σi产生的函数。 7、DES？P26 答： DES，Data Encryption Standard，数据加密标准，是分组长度为64比特的分组密码算法，密钥长度也是64比特，其中每8比特有一位奇偶校验位，因此有效密钥长度是56比特。DES算法是公开的，其安全性依赖于密钥的保密程度。DES加密算法为：将64比特明文数据用初始置换IP置换，得到一个乱序的64比特明文分组，然后分成左右等长的32比特，分别记为L0和R0；进行16轮完全类似的迭代运算后，将所得左右长度相等的两半L16和R16交换得到64比特数据R16L16，最后再用初始逆置换IP-1进行置换，产生密文数据组。 8、AES？P36 答： AES，Advanced Encryption Standard，高级加密标准，是一个迭代分组密码，其分组长度和密钥长度都可以改变。分组长度和密钥长度可以独立的设定为128比特、192比特或者256比特。AES加密算法框图如下：
第1章概论作业 一、单选题 1、计算机信息系统的使用单位（）安全管理制度 A 不一定都要建立 B 可以建立 C 应当建立 D 自愿建立 2、违反国家规定，对计算机信息系统中存储、处理或者传输的数据和应用程序进行删除、修改、增加的操作，后果严重的，构成（） A 非法入侵计算机信息系统罪 B 破坏计算机信息系统罪 C 扰乱无线电通信管理秩序罪 D 删除、修改、增加计算机信息系统数据和应用程序罪 3、故意制作、传播计算机病毒等破坏性程序，影响计算机系统正常运行，（）的，应依照法律处五年以下有期徒刑或者拘役 A 后果严重 B 产生危害 C 造成系统失常 D 信息丢失 4、中华人民共和国境内的计算机信息网络进行国际联网，应当依照（）办理 A 计算机信息系统安全保护条例 B 计算机信息网络国际联网管理暂行规定实施办法 C 中国公用计算机互联网国际联网管理办法 D 中国互联网络域名注册暂行管理办法 5、计算机信息系统，是指由（）及其相关的和配套的设备、设施（含网络）构成的，按照一定的应用目标和规则对信息进行采集、加工、存储、传输、检索等处理的人机系统 A 计算机硬件 B 计算机 C 计算机软件 D 计算机网络 6、计算机信息系统的安全保护，应当保障（），运行环境的安全，保障信息的安全，保障计算机功能的正常发挥，以维护计算机信息系统的安全运行 A 计算机及其相关的和配套的设备、设施（含网络）的安全 B 计算机的安全 C 计算机硬件的系统安全 D 计算机操作人员的安全
7、（）是全国计算机信息系统安全保护工作的主管部门 A 国家安全部 B 国家保密局 C 公安部 D 教育部 8、（），不得利用计算机信息系统从事危害国家利益、集体利益和公民合法利益的活动，不得危害计算机信息系统的安全 A 除计算机专业技术人员外的任何人 B 除从事国家安全工作人员外的任何人 C 除未满18周岁未成年人外的人会儿 D 任何组织或者个人 9、计算机信息系统实行安全等级保护，安全等级的划分标准和安全等级保护的具体办法，由（）会同有关部门制订 A 司法部 B 公安部 C 国家安全部 D 中国科学院 10、我国计算机信息系统实行（）保护 A 责任制 B 主任值班制 C 安全等级 D 专职人员资格 11、对计算机病毒和危害社会公共安全的其他有害数据的防治研究工作，由（）归口管理 A 公安部 B 司法部 C 国务院 D 国家保密局 12、《中华人民共和国计算机信息系统安全保护条例》中规定，对计算机病毒和（）的其他有害数据的防治研究工作，由公安部归口管理 A 盗版软件 B 刑事犯罪 C 危害社会公共安全 D 危害计算机系统 13、国家对计算机信息系统安全专用产品的销售（） A 由行业主管部门负责 B 实行许可证制度 C 与其他产品一样，可以任意进行 D 国家不作规定
《信息安全概论》课程实验报告 实验名称古典密码验证与设计：Hill、Playfair、Vigenere算法实验序号 1 姓名系院专业班级学号 实验日期指导教师成绩 一、实验目的 （具体内容见实验大纲） 掌握密码学的基本概念，掌握几种典型的古典密码的设计原理。 二、实验内容与要求 （具体内容见实验大纲） 1 手工计算以下算法 1）用Ｖigenere加密we are discovered” K=deceptive 2）采用Hill密码对明文best加密，并写出解密过程，使用密钥 K= 4 9 3 7 3）用Ｐlayfair算法加密明文“playfair is not secure”K=fivestars 2 采用密码分析软件CAP验证以上计算，并写出实验分析 3 编程实现Vigenere算法(编程工具不限) 三、实验设备 地点：科技楼网络实验室602 硬件环境：windows xp操作系统 软件环境：cap4，vc++6.0 四、实验步骤 1. 手工计算以下算法 1) 明文对应数字分别为22 4 0 17 4 3 8 18 2 14 21 4 17 4 3 密钥对应数字分别为3 4 2 4 15 19 8 21 4 明文22 4 0 17 4 3 8 18 2 14 21 4 17 4 3 密钥 3 4 2 4 15 19 8 21 4 3 4 2 4 15 19 密文25 8 2 21 19 22 16 13 6 17 25 6 21 19 22 密文z i c v t w q n g r z g v t w 由上表得密文为zicvtwqngrzgvtw 2）明文best分别对应1 4 18 19 即矩阵为1 4 18 19 此矩阵乘密钥k后mod26得到矩阵 16 11
信息安全概论--课后习题参考答案 主编：张雪锋 出版社：人民邮电出版社 第一章 1、结合实际谈谈你对“信息安全是一项系统工程”的理解。 答：该题为论述题，需要结合实际的信息系统，根据其采取的安全策略和防护措施展开论述。 2、当前信息系统面临的主要安全威胁有哪些？ 答：对于信息系统来说，安全威胁可以是针对物理环境、通信链路、网络系统、操作系统、应用系统以及管理系统等方面。通过对已有的信息安全事件进行研究和分析，当前信息系统面临的主要安全威胁包括：信息泄露、破坏信息的完整性、非授权访问（非法使用）、窃听、业务流分析、假冒、网络钓鱼、社会工程攻击、旁路控制、特洛伊木马、抵赖、重放、计算机病毒、人员不慎、媒体废弃、物理侵入、窃取、业务欺骗等。 3、如何认识信息安全“三分靠技术，七分靠管理”？ 答：该题为论述题，可以从人事管理、设备管理、场地管理、存储媒介管理、软件管理、网络管理、密码和密钥管理等方面展开论述。 第二章 1、古典密码技术对现代密码体制的设计有哪些借鉴？ 答：一种好的加密法应具有混淆性和扩散性。混淆性意味着加密法应隐藏所有的局部模式，将可能导致破解密钥的提示性信息特征进行隐藏；扩散性要求加密法将密文的不同部分进行混合，使得任何字符都不在原来的位置。古典密码中包含有实现混淆性和扩散性的基本操作：替换和置乱，这些基本操作的实现方式对现代密码体制的设计具有很好的借鉴作用。 2、衡量密码体制安全性的基本准则有哪些？ 答：衡量密码体制安全性的基本准则有以下几种： （1）计算安全的：如果破译加密算法所需要的计算能力和计算时间是现实条件所不具备的，那么就认为相应的密码体制是满足计算安全性的。这意味着强力破解证明是安全的。 （2）可证明安全的：如果对一个密码体制的破译依赖于对某一个经过深入研究的数学难题的解决，就认为相应的密码体制是满足可证明安全性的。这意味着理论保证是安全的。 （3）无条件安全的：如果假设攻击者在用于无限计算能力和计算时间的前提下，也无法破译加密算法，就认为相应的密码体制是无条件安全性的。这意味着在极限状态上是安全的。 3、谈谈公钥密码在实现保密通信中的作用。 答：基于对称密码体制的加密系统进行保密通信时，通信双方必须拥有一个共享的秘密密钥来实现对消息的加密和解密，而密钥具有的机密性使得通信双方如何获得一个共同的密钥变得非常困难。而公钥密码体制中的公开密钥可被记录在一个公共数据库里或者以某种可信的方式公开发放，而私有密钥必须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钥，然后与其进行保密通信，而解密者只能是知道相应私钥的密钥持有者。用户公钥的这种公开性使得公钥体制的密钥分配变得非常简单，目前常用公钥证书的形式发放和传递用户公钥，而私钥的保密专用性决定了它不存在分配的问题，有效
信息安全概论习题参考答案 第1章概论 1．谈谈你对信息的理解. 答：信息是事物运动的状态和状态变化的方式。 2．什么是信息技术? 答：笼统地说，信息技术是能够延长或扩展人的信息能力的手段和方法。 本书中，信息技术是指在计算机和通信技术支持下，用以获取、加工、存储、变换、显示和传输文字、数值、图像、视频、音频以及语音信息，并且包括提供设备和信息服务两大方面的方法与设备的总称。 也有人认为信息技术简单地说就是3C：Computer＋Communication＋Control。 3．信息安全的基本属性主要表现在哪几个方面? 答：（1）完整性（Integrity） （2）保密性（Confidentiality） （3）可用性（Availability） （4）不可否认性（Non-repudiation） （5）可控性（Controllability） 4．信息安全的威胁主要有哪些? 答： （1）信息泄露 （2）破坏信息的完整性 （3）拒绝服务 （4）非法使用（非授权访问） （5）窃听（6）业务流分析 （7）假冒 （8）旁路控制 （9）授权侵犯 （10）特洛伊木马 （11）陷阱门 （12）抵赖 （13）重放 （14）计算机病毒 （15）人员不慎 （16）媒体废弃 （17）物理侵入 （18）窃取 （19）业务欺骗等 5．怎样实现信息安全? 答：信息安全主要通过以下三个方面： A 信息安全技术：信息加密、数字签名、数据完整性、身份鉴别、访问控制、安全数据库、网络控制技术、反病毒技术、安全审计、业务填充、路由控制机制、公证机制等； B 信息安全管理：安全管理是信息安全中具有能动性的组成部分。大多数安全事件和安全隐患的发生，并非完全是技术上的原因，而往往是由于管理不善而造成的。安全管理包括：人事管理、设备管理、场地管理、存储媒体管理、软件管理、网络管理、密码和密钥管理等。 C 信息安全相关的法律。法律可以使人们了解在信息安全的管理和应用中什么是违法行为，自觉遵守法律而不进行违法活动。法律在保护信息安全中具有重要作用对于发生的违法行为，只能依靠法律进行惩处，法律是保护信息安全的最终手段。同时，通过法律的威慑力，还可以使攻击者产生畏惧心理，达到惩一警百、遏制犯罪的效果。 第2章信息保密技术 1．为了实现信息的安全，古典密码体制和现代密码体制所依赖的要素有何不同？ 答：古典密码体制中，数据的保密基于加密算法的保密。 现代密码体制中，数据的安全基于密钥而不是算法的保密。 2．密码学发展分为哪几个阶段？各自的特点是什么？