计算机网络 · 第 7 章

第 7 章 网络安全基础

病毒特征与常见攻击;对称与非对称加密对比;数字签名与数字证书;防火墙;HTTPS 加密流程。

7.1 安全威胁:病毒与常见攻击

病毒五大特征和攻击名字是必背送分点。

计算机病毒的特征(背这五条)
  • 传染性——最根本的特征,能自我复制传播;
  • 潜伏性——可长时间潜伏,到条件才发作;
  • 破坏性——破坏数据、影响系统;
  • 隐蔽性——不易察觉;
  • 可触发性——由特定条件(日期、操作)触发。
常见攻击/恶意软件
名称特点
木马伪装成正常程序潜伏,开后门被远程控制(不主动传染)
蠕虫能自行复制传播(如通过漏洞扩散),常拖垮网络
DoS / DDoS拒绝服务攻击:用海量请求把服务器压垮,D 是分布式(多台肉鸡一起打)
网络钓鱼伪造登录页/邮件骗密码
SQL 注入把 SQL 语句混进输入框,欺骗数据库执行
易错
  • 病毒最根本的特征是传染性(不是破坏性)。
  • 木马 vs 蠕虫:木马靠伪装骗你运行、不主动传播;蠕虫有自我复制能力、主动扩散。

7.2 对称加密 vs 非对称加密

对比表要能默写。记住:对称"一把钥匙",非对称"一对钥匙"。

对称加密非对称加密
密钥加解密用同一把密钥公钥 + 私钥成对出现
速度快慢(数学运算复杂)
最大问题/优势缺点:密钥怎么安全地给对方(分发难)优势:公钥可以公开,解决了密钥分发问题
代表算法DES、3DES、AES、IDEARSA、ECC

实际系统两种一起用:用非对称加密安全地把"对称密钥"送到对方,然后正文用对称加密高速传输—— 这就是 HTTPS 的做法。

课堂练习(3 题)
  1. AES 属于哪一类加密算法? 答:对称加密(加解密同一把密钥)。
  2. 非对称加密为什么能解决密钥分发问题? 答:公钥可以公开传输,私钥自己保管不外发;别人用公钥加密的内容只有私钥能解。
  3. 指出四种对称加密算法的名字。 答:DES、3DES、AES、IDEA(任意四个正确的都行)。

7.3 数字签名与数字证书

最高频的易错点:签名用私钥,验证用公钥。方向千万别反。

数字签名(防篡改、验身份)
  • 发送方:对数据算出摘要,用自己的私钥加密摘要 = 签名,附在数据后发出。
  • 接收方:用发送方的公钥解开签名得到摘要,自己再算一遍摘要对比——一致则数据没被改、确实是他发的。
  • 能保证三件事:数据完整性、身份认证、不可否认。

记忆口诀:签名用私钥(自己签),验证用公钥(大家验)。

数字证书(解决"公钥是不是他的")
  • 问题:攻击者可以伪造"这是某站公钥"——怎么相信一个公钥的归属?
  • 解法:让权威机构 CA 给公钥签名——签出来的文件就是数字证书。
  • 浏览器内置了可信 CA 列表,访问 HTTPS 网站时验证证书链,确认"这个公钥确实属于这个域名"。
哈希/报文摘要
  • 摘要算法(MD5、SHA-1、SHA-256)把任意长度数据压成固定长度"指纹":改动一个字,指纹面目全非。
  • 用途:校验完整性;配合签名使用。注意老摘要 MD5 已不安全,知道这点即可。
易错
  • "数字签名用接收方公钥签名"——错。签名只有私钥持有者能做。
  • 数字证书的签发者是 CA,不是网站自己。
课堂练习(3 题)
  1. 数字签名保证了哪三件事? 答:数据完整性、身份认证、不可否认性。
  2. 接收方用什么解开数字签名验证身份? 答:用发送方的公钥。
  3. 数字证书的作用是什么?由谁签发? 答:把公钥与身份(域名/机构)可信地绑定,解决公钥归属的信任问题;由 CA(证书颁发机构)签发。

7.4 HTTPS、防火墙与安全设备

知道每个东西是干什么的就够了。

  • HTTPS = HTTP over TLS:先用非对称加密协商出一把对称密钥,再用它加密全部通信内容。 地址栏的小锁 = 证书验证通过 + 内容加密。
  • 防火墙——在网络边界按规则过滤进出流量(可按 IP、端口、协议设规则),隔离内外网。 传统防火墙工作在网络层/传输层。
  • IDS(入侵检测)——只"发现"异常并报警;IPS(入侵防御)——发现并直接拦截。一字之差,功能差在"拦不拦"。
  • VPN——在公网上建立加密隧道,让远程节点像在同一个内网里。
课堂练习(2 题)
  1. HTTPS 传输网页正文用对称还是非对称加密? 答:对称加密(先由非对称加密协商出会话密钥)。
  2. IDS 和 IPS 的区别是什么? 答:IDS 只检测报警,IPS 检测到攻击会主动阻断。