【学习笔记】福州大学网络课程网络空间安全概论(1,4)

第一章

1.1绪论

课程目标：

系统而全面的了解网络空间安全方面的基础知识、认识安全隐患、掌握相应的防范方法、提高大家的安全意识。

课程重点：

勾勒网络空间安全的框架。

课程内容安排：

安全法律法规
物理设备安全
网络攻防技术
恶意代码及防护
操作系统安全
无线网络安全
数据安全
信息隐藏
隐私保护
区块链
物联网安全
密码学基础

网络空间安全概念由来

欧洲信息安全局：网络空间安全和信息安全概念存在重叠，后者主要关注信息的安全，而网络空间安全则侧重于保护基础设施所构成的网络。
美国国家标准技术研究所：网络空间安全是“通过预防、检测和响应攻击，保护信息的过程”。

1.2网络空间安全威胁

网络空间安全框架：

设备层安全：物理、环境、设备安全
系统层安全：网络、计算机、软件、操作系统、数据库安全
数据层安全：数据、身份、隐私安全
应用层安全：内容、支付、控制、物联网安全

网络空间安全事件：

设备层安全：
- 皮下植入RFID芯片–触碰手机即能盗取数据
- 以色列研究员用过时的GSM手机截获计算机辐射的电磁波盗取数据–并非不联网就安全
- 2012年伊朗布什尔核电站在信息系统物理隔绝的情况下仍然遭到了病毒攻击。
- 海湾战争硬件木马(恶意电路)的使用
- 叙利亚预警雷达的通用处理器后门被激活而使整个预计雷达系统失效。
系统层安全：
- SQL注入(传统而有效)–机锋论坛用户信息泄露、广东人寿保单泄露、大麦网和网易邮箱用户信息泄露
- 恶意代码–特洛伊木马、计算机病毒(熊猫烧香、彩虹猫病毒、WannaCry勒索病毒、CIH病毒、Stuxnet蠕虫病毒）
数据层安全：
- 钓鱼WiFi
- 英国禁售儿童智能手表
- 基于蓝牙协议的BlueBorne攻击
应用层安全：
- 群发含钓鱼网站链接的虚假短信
- 利用充电桩打开USB调试模式窃取用户信息

1.3网络空间安全框架

信息安全：

强调信息(数据)本身的安全属性，没能考虑信息系统载体对网络空间安全的影响。

网络安全：

是在网络各个层次和范围内采取防护措施，以便检测和发现各种网络安全威胁并采取相应响应措施，
确保网络环境信息安全。

网络空间安全：

研究在信息处理等领域中信息安全保障问题的理论与技术，其核心仍然是信息安全问题。
基础维度：设备安全、网络安全、应用安全、大数据安全、舆情分析、隐私保护、密码学及应用、网络空间安全实战、网络空间安全治理等。

网络空间安全需求：

网络空间安全问题：

网络空间安全模型：

动态风险模型：PDR,P2DR
动态安全模型：P2DR2(Policy,Protection,Detection,Response,Recovery)

第四章

4.1防火墙概述

计算机网络中的防火墙：

防火墙是一套的网络安全防御系统，依据事先制定好的安全规则，对相应的网络数据流进行监视和控制。
硬件外形是多网络接口的机架服务器，在网络拓扑图中使用红墙的图标来表示。可分为网络防火墙和主机防火墙。

防火墙定义：

在可信任网络和不可信任网络之间设置的一套硬件的网络安全防御系统，实现网络间数据流的检查和控制。

防火墙本质：

安装并运行在一台或多台主机上的特殊软件。

防火墙的作用：

1.安全域划分与安全域策略部署。
2.根据访问控制列表实现访问控制
3.防止内部信息外泄
4.审计功能
5.部署网络地址转换

防火墙的局限性：

1.无法防范来自内部的恶意攻击。
2.无法防范不经过防火墙的攻击。
3.防火墙会带来传输延迟、通信瓶颈和单点失效等问题。
4.防火墙对服务器合法开放的端口的攻击无法阻止。
5.防火墙本身也会存在漏洞而遭受攻击。
6.防火墙不处理病毒和木马攻击的行为。
7.限制了存在安全缺陷的网络服务，影响了用户使用服务的便利性。

4.2防火墙关键技术

防火墙关键技术：

数据包过滤技术：
- 检查每个数据包的基本信息，包括IP地址、数据包协议类型、端口号、进出的网络接口
- 优点：对用户透明、通过路由器实现、处理速度快
- 缺点：规则表的制定复杂、核查简单、以单个数据包为处理单位
应用层代理技术
- 每种应用程序都要不同的代理程序
- 优点：
  1.不允许外部主机直接访问内部主机，将内外网完全隔离，比较安全；
  2.提供多种用户认证方案
  3.可以分析数据包内部的应用命令
  4.可以提供详细的审计记录
- 缺点：
  1.每一种应用服务都要设计一个代理软件模块，而每一种网络应用服务安全问题各不相同，分析困难，因此实现也困难。对于新开发的应用，无法通过相应的应用代理。
  2.由于检查整个应用层报文内容，存在延迟问题。
状态检测技术
- 采用基于链接的状态检测机制，将属于同一个链接的数据包作为一个整体的数据流来看待，建立状态连接表，且对连接表进行维护。通过规则表和状态表的共同配合，动态地决定数据包是否被允许进入防火墙内部网络。
- 优点：
  1.具备较快的处理速度和灵活性
  2.具备理解应用程序状态的能力和高度安全性
  3.减小了伪造数据包通过防火墙的可能性。
- 缺点：
  1.记录状态信息，会导致网络迟滞
  2.跟踪各类协议，技术实现较为复杂。
网络地址转换技术
- 转换方式：
1. 多对一映射：多个内部网络地址翻译到一个IP地址，来自内部不同的连接请求可以用不同的端口号来区分。普通家庭使用。
  2.一对一映射：网关将内部网络上的每台计算机映射到NAT的合法地址集中唯一的一个IP地址。常用于Web服务器。
  3.多对多映射：将大量的不可路由的内部IP地址转换为少数合法IP地址，即全球合法的IP地址，可用于隐藏内部IP地址。分为静态翻译和动态翻译。
- 优点：