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TCP/IP层次的安全性

发布于:2006-03-25 13:05:25 来自:电气工程/建筑智能化 [复制转发]
Internet层的安全性

对Internet层的安全协议进行标准化的想法早就有了。在过去十年里,已经提出了一些方案。例如,"安全协议3号(SP3)"就是美国国家安全局以及标准技术协会作为"安全数据网络系统(SDNS)"的一部分而制定的。"网络层安全协议(NLSP)"是由国际标准化组织为"无连接网络协议(CLNP)"制定的安全协议标准。"集成化NLSP(I-NLSP)"是美国国家科技研究所提出的包括IP和CLNP在内的统一安全机制。SwIPe是另一个Intenet层的安全协议,由Ioannidis和Blaze提出并实现原型。所有这些提案的共同点多于不同点。事实上,他们用的都是IP封装技术。其本质是,纯文本的包被加密,封装在外层的IP报头里,用来对加密的包进行Internet上的路由选择。到达另一端时,外层的IP报头被拆开,报文被解密,然后送到收报地点。

Internet工程特遣组(IETF)已经特许Internet协议安全协议(IPSEC)工作组对IP安全协议(IPSP)和对应的Internet密钥管理协议(IKMP)进行标准化工作。IPSP的主要目的是使需要安全措施的用户能够使用相应的加密安全体制。该体制不仅能在目前通行的IP(IPv4)下工作,也能在IP的新版本(IPng或IPv6)下工作。该体制应该是与算法无关的,即使加密算法替换了,也不对其他部分的实现产生影响。此外,该体制必须能实行多种安全政策,但要避免给不使用该体制的人造成不利影响。按照这些要求,IPSEC工作组制订了一个规范:认证头(Authentication Header,AH)和封装安全有效负荷(Encapsulating Security Payload,ESP)。简言之,AH提供IP包的真实性和完整性,ESP提供机要内容。

IP AH指一段消息认证代码(Message Authentication Code,MAC),在发送IP包之前,它已经被事先计算好。发送方用一个加密密钥算出AH,接收方用同一或另一密钥对之进行验证。如果收发双方使用的是单钥体制,那它们就使用同一密钥;如果收发双方使用的是公钥体制,那它们就使用不同的密钥。在后一种情形,AH体制能额外地提供不可否认的服务。事实上,有些在传输中可变的域,如IPv4中的time-to-live域或IPv6中的hop limit域,都是在AH的计算中必须忽略不计的。RFC 1828首次规定了加封状态下AH的计算和验证中要采用带密钥的MD5算法。而与此同时,MD5和加封状态都被批评为加密强度太弱,并有替换的方案提出。

IP ESP的基本想法是整个IP包进行封装,或者只对ESP内上层协议的数据(运输状态)进行封装,并对ESP的绝大部分数据进行加密。在管道状态下,为当前已加密的ESP附加了一个新的IP头(纯文本),它可以用来对IP包在Internet上作路由选择。接收方把这个IP头取掉,再对ESP进行解密,处理并取掉ESP头,再对原来的IP包或更高层协议的数据就象普通的IP包那样进行处理。RFC 1827中对ESP的格式作了规定,RFC 1829中规定了在密码块链接(CBC)状态下ESP加密和解密要使用数据加密标准(DES)。虽然其他算法和状态也是可以使用的,但一些国家对此类产品的进出口控制也是不能不考虑的因素。有些国家甚至连私用加密都要限制。

AH与ESP体制可以合用,也可以分用。不管怎么用,都逃不脱传输分析的攻击。人们不太清楚在Internet层上,是否真有经济有效的对抗传输分析的手段,但是在Internet用户里,真正把传输分析当回事儿的也是寥寥无几。

1995年8月,Internet工程领导小组(IESG)批准了有关IPSP的RFC作为Internet标准系列的推荐标准。除RFC 1828和RFC 1829外,还有两个实验性的RFC文件,规定了在AH和ESP体制中,用安全散列算法(SHA)来代替MD5(RFC 1852)和用三元DES代替DES(RFC 1851)。

在最简单的情况下,IPSP用手工来配置密钥。然而,当IPSP大规模发展的时候,就需要在Internet上建立标准化的密钥管理协议。这个密钥管理协议按照IPSP安全条例的要求,指定管理密钥的方法。

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只看楼主 我来说两句
  • hongan-ln
    hongan-ln 沙发
    好帖子、好资料总要经常学。
    2006-09-04 22:09:04

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  • xmznt
    xmznt 板凳
    关于认证和密钥分配系统的一个经常遇到的问题是关于它们在Internet上所受到的冷遇。一个原因是它仍要求对应用本身做出改动。考虑到这一点,对一个认证和密钥分配系统来说,提供一个标准化的安全API就显得格外重要。能做到这一点,开发人员就不必再为增加很少的安全功能而对整个应用程序大动手术了。因此,认证系统设计领域内最主要的进展之一就是制定了标准化的安全API,即通用安全服务API(GSS-API)。GSS-API(v1及v2)对于一个非安全专家的编程人员来说可能仍显得过于技术化了些,但德州Austin大学的研究者们开发的安全网络编程(SNP),把界面做到了比GSS-API更高的层次,使同网络安全性有关的编程更加方便了。
    局域网在网络层有什么不安全的地方?

    NAI公司 供稿

    不安全的地方

    由于局域网中采用广播方式,因此,若在某个广播域中可以侦听到所有的信息包,黑客就对可以对信息包进行分析,那么本广播域的信息传递都会暴露在黑客面前。

    网络分段

    网络分段是保证安全的一项重要措施,同时也是一项基本措施,其指导思想在于将非法用户与网络资源相互隔离,从而达到限制用户非法访问的目的。

    网络分段可分为物理分段和逻辑分段两种方式:
    物理分段通常是指将网络从物理层和数据链路层(ISO/OSI模型中的第一层和第二层)上分为若干网段,各网段相互之间无法进行直接通讯。目前,许多交换机都有一定的访问控制能力,可实现对网络的物理分段。逻辑分段则是指将整个系统在网络层(ISO/OSI模型中的第三层)上进行分段。例如,对于TCP/IP网络,可把网络分成若干IP子网,各子网间必须通过路由器、路由交换机、网关或防火墙等设备进行连接,利用这些中间设备(含软件、硬件)的安全机制来控制各子网间的访问。在实际应用过程中,通常采取物理分段与逻辑分段相结合的方法来实现对网络系统的安全性控制。


    VLAN的实现


    虚拟网技术主要基于近年发展的局域网交换技术(ATM和以太网交换)。交换技术将传统的基于广播的局域网技术发展为面向连接的技术。因此,网管系统有能力限制局域网通讯的范围而无需通过开销很大的路由器。

    以太网从本质上基于广播机制,但应用了交换器和VLAN技术后,实际上转变为点到点通讯,除非设置了监听口,信息交换也不会存在监听和插入(改变)问题。

    由以上运行机制带来的网络安全的好处是显而易见的:
    信息只到达应该到达的地点。因此、防止了大部分基于网络监听的入侵手段。
    通过虚拟网设置的访问控制,使在虚拟网外的网络节点不能直接访问虚拟网内节点。

    但是,虚拟网技术也带来了新的安全问题:
    执行虚拟网交换的设备越来越复杂,从而成为被攻击的对象。基于网络广播原理的入侵监控技术在高速交换网络内需要特殊的设置。基于MAC的VLAN不能防止MAC欺骗攻击。
    采用基于MAC的VLAN划分将面临假冒MAC地址的攻击。因此,VLAN的划分最好基于交换机端口。但这要求整个网络桌面使用交换端口或每个交换端口所在的网段机器均属于相同的VLAN。


    VLAN之间的划分原则

    VLAN的划分方式的目的是保证系统的安全性。因此,可以按照系统的安全性来划分VLAN;可以将总部中的服务器系统单独划作一个VLAN,如数据库服务器、电子邮件服务器等。也可以按照机构的设置来划分VLAN,如将领导所在的网络单独作为一个Leader VLAN(LVLAN), 其他司局(或下级机构)分别作为一个VLAN,并且控制LVLAN与其他VLAN之间的单向信息流向,即允许LVLAN查看其他VLAN的相关信息,其他VLAN不能访问LVLAN的信息。VLAN之内的连接采用交换实现, VLAN与VLAN之间采用路由实现。由于路由控制的能力有限,不能实现LVLAN与其他VLAN之间的单向信息流动,需要在LVLAN与其他VLAN之间设置一个Gauntlet防火墙作为安全隔离设备,控制VLAN与VLAN之间的信息交流。
    我们这里所说的“基于TCP/IP”,实际上是可以接入internet或者intranet,因为在这种网络上运行的是“TCP/IP协议”。那么,如何接入呢?

    我们平时接触到的接入internet或者intranet最普遍的是什么?计算机。

    但我们做智能终端,不可能放一台计算机,对吧?

    所以我们需要把计算机中我们需要的东西找出来。

    计算机接入方式有以下几种:拨号、xDSL、CABLE MODEM、LAN等。其中拨号是调制解调器通过电话
    线来实现的,速度比较慢,并且占用了电话线,显然不是我们所需要的接入方式。其他几种方式,
    都是通过网卡,一根网线接入到xDSL MODEM、CABLE MODEM、交换机或者集线器。所以,我们的研究对象应该是网卡。
    2006-03-25 13:07:25

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这个家伙什么也没有留下。。。

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