网络安全防御
防火墙
防火墙主要用于逻辑隔离外部网络与受保护的内部网络; 防火墙是静态安全技术,安全策略是预先定义好的,策略之外的流量无法控制。
安全规则由匹配条件 + 处理方式两部分构成。
处理方式 3 种:
- Accept:允许数据包通过
- Reject:拒绝数据包,通知源端(返回拒绝消息)
- Drop:丢弃数据包,不通知源端(直接扔掉,对方不知道)
2 种默认策略(高频考点)
- 默认拒绝(推荐、安全):一切未被允许的就是禁止。 只有匹配 Accept 规则才放行;所有不匹配全部拒绝。安全性高。
- 默认允许(不安全):一切未被禁止的就是允许。 匹配 Reject/Drop 才拦截;没匹配到直接放行,配置简单但风险大。
防火墙访问控制 4 层次(简答必考)
①服务控制:允许哪些服务访问(基于端口、IP,如 80 网页、25SMTP)
②方向控制:服务请求发起方向(内网→外网 / 外网→内网)
③用户控制:哪些用户可以访问(用户名、IP、MAC 标识用户)
④行为控制:检查服务内容,判断流量内容是否合规
防火墙的功能(简答)
- 单点阻断,阻止未授权访问,隔离内外网,简化安全管理,防范 IP 欺骗、路由攻击。
- 安全事件监控点,日志、告警集中在防火墙。
- NAT 地址转换、网络流量审计记录。
- 可作为 IPSec 平台,实现 VPN 虚拟专用网络。
防火墙局限性【超级高频!简答必背】
- 不能防范绕过防火墙的攻击(内网主机拨号、无线接入,流量不走防火墙)
- 不能消除来自内部的威胁(内部员工泄密、内网攻击)
- 不能查杀病毒感染的程序 / 文件,无法扫描全部文件查杀恶意代码
二、核心基础概念:数据包 & 五元组
上网,所有信息不是一整块传过去,是拆成一个个小包裹(数据包)。 每个包裹外面写着标从哪来(源 IP),送到哪去(目标 IP),走哪个门(端口)。类比:快递包裹,外包装写寄件人、收件人。防火墙先看包裹外包装,高级的还能拆开看里面写了啥。网络传输的最小单元叫数据包。防火墙传统规则主要匹配五元组:
- 源 IP
- 目的 IP
- 源端口
- 目的端口
- 协议(TCP/UDP/ICMP)
ACL(访问控制列表):就是一条条五元组匹配规则,从上往下顺序匹配,匹配到一条就执行;全部不匹配,执行默认策略(行业惯例:默认拒绝)。
三、四大防火墙技术(按发展顺序)
1. 包过滤防火墙(第一代,网络层 / 传输层,无状态)
只看数据包头部(信封信息),不看包里面的数据内容,不记录连接会话。只看快递外包装,不看包裹里面东西。 规则比如:不让外网包裹直接送到内网电脑的 3389 端口。 缺点:坏人可以伪造快递外包装蒙混过关。
- 优点:速度极快、开销小、部署简单,路由器自带简易包过滤
- 缺点:无状态,无法识别 IP 欺骗;不知道数据包属于哪个会话;不能识别应用层攻击
- 例子:路由器 ACL
2. 状态检测防火墙(第二代,当前传统防火墙主流)
核心:多了一张会话表(Session 表),记住谁先发起的连接。
- 收到一个数据包
- 先检查包本身是不是残缺、非法,无效直接扔了,记日志
- 去会话表里查一查
- ✅找到了这条会话记录:核对序列号、会话状态没问题 → 做 NAT 地址转换,把包转发出去
- ❌对不上:直接丢包,记录审计日志
- 会话表里没有这条记录(新连接)
- 去匹配防火墙策略(ACL 规则)
- 策略允许:新建一条会话记录写到会话表,转发数据包
- 策略不允许:直接丢包,记日志
- 缺点:依然只能看包头,无法解析应用层内容,防不了 SQL 注入、Web 攻击
3. 应用代理防火墙(应用层网关,第三代)
防火墙充当中间人,内外网不直接通信,所有流量由防火墙代理转发。内部主机不会直接暴露公网。开源Web应用防火墙有ModSecurity、WebKnight、 Shadow Daemon等。
- 优点:安全性最高,可以深度理解应用协议(HTTP/FTP)
- 缺点:性能差,每种应用需要单独代理,延迟高,现在很少单独使用
4. 下一代防火墙 NGFW(Next-Generation Firewall,现代企业主流)
在状态检测基础上,增加DPI 深度包检测Deep Packet Inspection,可以拆开数据包,读取应用层内容。 新增能力:
- 识别应用(微信、抖音、网盘,不再只靠端口),老防火墙:靠端口判断业务; NGFW:看包里面的数据,认出这是抖音 / 微信。 举例:公司规则,禁止上班刷抖音。NGFW 直接识别抖音流量,直接阻断,哪怕抖音走 443 端口。
- 入侵防御 IPS、病毒查杀、URL 过滤(识别访问的网站地址,禁止访问某些网站(比如不良网站)。)、用户账号识别
- QoS 流量管,流量限速 / 优先保障。 例:公司业务系统优先,网盘下载限速,不让大文件下载占满带宽。
注意:NGFW ≠ WAF。WAF 是Web 应用防火墙,专门防护网站(HTTP/HTTPS),抵御 SQL 注入、XSS 等 Web 攻击,属于应用层专用防火墙。
外网黑客 → NGFW NGFW 看:目标是 DMZ 服务器的 443 端口,规则允许 →放行流量流量继续往前走,交给 WAF WAF 拆开里面网页内容,发现攻击代码 → 拦截!
四、防火墙按形态分类
1. 硬件防火墙
独立物理设备(类似路由器),自带专用 CPU、内存、嵌入式安全系统,部署在机房网络出口。
- 适用:企业边界,保护整个内网
- 优点:独立硬件,不占用服务器资源,吞吐高,抗 DDoS 能力强
- 缺点:价格高,配置复杂
2. 软件防火墙
安装在主机 / 服务器上的程序,只保护本机。
- 例子:Windows 防火墙、Linux iptables/firewalld
- 优点:免费、灵活,可以控制到进程级别
- 缺点:消耗本机 CPU 内存;主机一旦被攻陷,防火墙失效
3. 云防火墙(FWaaS)
云上的防火墙服务,阿里云 / 腾讯云 / AWS 提供,不需要物理硬件,保护云服务器、VPC 内网。
五、核心功能
- 访问控制:最核心,基于规则允许 / 阻断流量,内外网双向管控
- NAT 地址转换:把内网私有 IP 转为公网 IP,隐藏内网拓扑,公网无法直接看到内部设备真实 IP
- 日志审计:记录所有放行 / 拦截流量,用于故障排查、安全溯源
- VPN 接入:远程员工加密接入企业内网
- 下一代防火墙额外:应用识别、入侵防御、URL 过滤、病毒检测
六、经典网络部署架构:DMZ 隔离区 Demilitarized Zone
企业常用三区隔离:
- 内网(信任区):办公电脑、数据库,禁止外网直接访问
- DMZ 非军事区:放置对外服务器(官网、邮件服务器),外网可以访问 DMZ;DMZ 不能访问内网核心数据库。DMZ 里面放必须对外给互联网访问的服务器:公司官网服务器,邮件服务器,对外提供 API 的业务服务器,这些机器必须暴露在网上,风险最高,所以单独拎出来放 DMZ。
- 外网(非信任区):互联网
防火墙的三条核心规则(最简单版本)
- 外网 ↔ DMZ:外网可以访问 DMZ 服务器开放的端口(比如网页 443)
- 外网 → 内网:直接禁止,外网不能直接访问内网电脑、数据库
- DMZ → 内网:默认禁止!就算 DMZ 服务器被黑客拿下,黑客想从 DMZ 打进内网数据库,防火墙挡住。
防火墙三大体系结构
三大结构:双重宿主主机、被屏蔽主机、被屏蔽子网(案例高频简答 + 画图选择题)
1. 双重宿主主机体系结构(Dual-Homed Host)
✅ 硬件:一台机器,2 块网卡,一块连外网,一块连内网
- 没有路由器!这台机器本身就是防火墙
- 关掉 IP 转发:数据包不能直接从网卡 A 跳到网卡 B
- 所有通信只能靠这台主机做应用代理,内外网不能直接传包
🌰类比:小区只有一个门卫,门卫身上有两扇门,一扇对着大街(外网)一扇对着小区(内网)。大街和小区之间没有直接通道,所有人进出必须经过门卫亲手转交消息。
- 优点:结构简单
- 致命弱点:门卫被黑 → 整个小区直接暴露
一句话:单台双网卡主机,无路由器,全部流量走代理
2. 被屏蔽主机体系结构(Screened Host)
✅ 硬件:1 台包过滤路由器(边界) + 内网里面放堡垒主机
- 路由器连外网,内网是一大片区域,堡垒主机藏在内网里
- 路由器做包过滤:外网只能访问内网里的堡垒主机,其他内网机器外网碰不到
🌰类比:小区门口装一道门禁闸机(屏蔽路由器)。堡垒主机放在小区院子(内网)里面。外人(外网)只能通过闸机去找堡垒主机,不能直接找其他住户。
- 优点:堡垒主机不直接接外网,比第一种安全
- 致命弱点:堡垒主机被攻破,攻击者就在小区内网里面了,内网全部沦陷
一句话:一台边界路由器 + 堡垒主机放在内网
一句话记忆:边界包过滤路由器 + 内网里的堡垒主机
3. 被屏蔽子网体系结构(Screened Subnet,最安全)
✅ 硬件:外部路由器 + 内部路由器,中间夹 DMZ(周边子网),堡垒主机放在 DMZ
- DMZ = 隔离的中间小子网,既不属于外网,也不属于内网
- 外网 ↔【外部路由器】↔ DMZ 区 ↔【内部路由器】↔ 真正内网
- 外网只能访问 DMZ 里的堡垒主机;就算堡垒主机被拿下,攻击者还需要突破内部路由器才能进内网
🌰类比:小区大门第一道闸机(外部路由),先进入一个隔离的前厅(DMZ),堡垒主机放在前厅;前厅和住户生活区之间还有第二道闸机(内部路由)。就算坏人占领前厅,还有第二道门挡着,进不到住户内网。
- 优点:两层防护,堡垒主机沦陷内网也不会直接失守,三者最安全
- 缺点:设备多、贵、配置麻烦
一句话:两个路由器,中间夹 DMZ 子网,堡垒主机放在 DMZ
| 体系结构 | 核心组件 | 堡垒主机位置 | 安全程度 |
|---|---|---|---|
| 双重宿主主机 | 双网卡主机(无路由器) | 防火墙主机本身 | 低 |
| 被屏蔽主机 | 屏蔽路由器 + 堡垒主机 | 内部网络 | 中 |
| 被屏蔽子网 | 外路由器、内路由器、DMZ 子网 | DMZ 周边子网 | 最高 |
高频简答预测
问:三种防火墙体系结构中,哪一种安全性最高?为什么?
答:被屏蔽子网体系结构安全性最高。它使用内外两台屏蔽路由器,将堡垒主机放置在独立的周边网络(DMZ)。即使堡垒主机被攻击者入侵,攻击者仍需要突破内部路由器才能访问内部网络,内网不会直接暴露。缺点是成本较高、配置复杂。
问:被屏蔽主机结构存在什么安全缺陷?
堡垒主机是安全单点,一旦堡垒主机被入侵,整个内部网络就会处于攻击者威胁之下。
一、IDS 和 IPS 核心对比(必考选择题)
- IDS 入侵检测系统(Intrusion Detection System)
- 定位:被动!只监控、找攻击痕迹,只报警,不能阻断流量
- 作用:监视网络 / 系统资源,发现违反安全策略行为,产生告警
一句话:IDS = 网络摄像头,看到入侵就报警,但拦不住坏人。
- IPS 入侵防护系统(Intrusion Prevention System)
- 定位:主动防护,串接在网络里(流量必须经过 IPS)
- 作用:直接拦截、丢弃恶意数据包,在攻击到达目标前干掉攻击流量
一句话:IPS = 门禁保安,发现坏人直接拦住,不让进内网。
二、安全模型:PDR / P2DR(高频考点)
- PDR:防护 Protection、检测 Detection、响应 Response 公式思想:防护时间 > 检测时间 + 响应时间
- P2DR(动态安全模型)4 部分
- Policy 安全策略(底层指导,所有动作都要遵守策略)
- Protection 防护(防火墙、身份认证、加密)
- Detection 检测(漏洞扫描、IDS 入侵检测)
- Response 响应(发现攻击后的处置动作)
P2DR 是动态循环:防护→检测→响应,持续调整系统风险。
三、IDS 的 2 种检测技术【超级高频,必区分】
1)异常检测(基于行为检测)
✅原理:先建立用户正常行为基线模型,把当前行为和正常模型对比;偏差大 = 判定异常入侵 ✅优点:能发现未知攻击,不需要预先知道攻击特征;通用性强 ❌缺点:误报率高;很难定阈值;用户行为会变;攻击者可以慢慢 “训练” 系统,把恶意行为伪装成正常。
例子:你平时每天登录 8:30,今天凌晨 2 点登录,判定异常。不关心是什么攻击,只看行为和平时一不一样
2)误用检测(特征检测,基于知识)
✅原理:维护攻击特征库 / 规则库;数据包匹配库里面的攻击特征,匹配上 = 入侵 ✅优点:准确率高,能精准报出是什么攻击 ❌缺点:只能检测已知攻击,未知攻击检测不到;规则库必须持续更新;和系统绑定强,移植差;很难检测内部合法用户越权泄露。
例子:特征库记录 “缓冲区溢出的数据包特征”,抓到一模一样的包,判定攻击。只抓库里登记过的攻击
极简记忆口诀
- 异常检测:对比正常行为,抓未知攻击,误报高
- 误用检测:匹配攻击特征库,只抓已知攻击,准确率高
四、IDS 3 种体系结构(选择题)
- HIDS 基于主机型(Host-Based)
- 部署:装在服务器 / 主机本机
- 数据源:本机审计日志、系统日志
- 缺点:容易被攻击者绕过;不能检测网络层攻击(端口扫描、域名欺骗)
- NIDS 基于网络型(Network-Based)
- 部署:网络链路旁,抓网络流量包
- 数据源:网络数据包
- 优点:可以弥补 HIDS 短板,检测端口扫描这类网络攻击
- Agent-Based 基于主体(代理)
- 多个独立自治代理,分布式检测,适合大型复杂网络
五、IDS 系统三大组成部件
- 信息采集部件:收集原始日志 / 网络流量,格式化后交给分析模块
- 入侵分析部件:IDS 核心,拿采集的数据做入侵分析
- 入侵响应部件:收到告警后,执行响应动作(报警、记录日志等)
六、Snort(开源 IDS,软考常考)
Snort:开源网络入侵检测系统。 ✅三大工作模式
- 嗅探模式(Sniffer):读取网络数据包,控制台直接展示流量
- 包记录模式(Packet Logger):把数据包保存到磁盘
- 网络入侵检测模式(最复杂):流量匹配自定义规则,触发告警
✅Snort 体系 4 组件
- 嗅探器:抓取网络原始数据流
- 预处理器:插件处理数据包(HTTP、RPC、端口扫描插件),预处理后送给引擎
- 检测引擎:Snort 主体,匹配规则,命中就触发告警
- 输出模块:告警输出(弹窗、邮件、写入 MySQL 数据库、SNMP 等)
七、入侵的 4 个严重等级(选择题考点)
①拒绝服务 DoS:攻击者拿不到系统权限,直接把系统搞瘫痪 ② 拿到普通账号权限登录,不搞破坏 ③ 进入系统,修改、毁坏数据④ 获取系统完全控制权:改账号口令、删日志、植入后门木马
八、入侵来源分类
- 外部入侵者:未授权用户,外网来的黑客
- 内部入侵者:合法账号,但越权滥用(内部员工)
真题坑点提醒(考试最容易错)
- IDS不能阻断,IPS 才可以阻断流量
- 异常检测抓未知攻击;误用检测只能抓已知攻击
- HIDS(主机型)看本机日志,检测不到端口扫描;NIDS(网络型)抓流量,可以检测端口扫描
- P2DR 里 Policy(安全策略)是顶层,不是防护
一、VPN(虚拟专用网络 Virtual Private Network)
1. 基础概念
VPN:在公网(互联网)上,依靠 ISP,建立加密安全隧道,把异地分支、远程员工连入企业内网。
虚拟:不用拉物理专线,复用互联网;专用:加密隧道,数据私密传输。 优点:省昂贵专线租金。 VPN 三要素:客户机、隧道(替代物理传输介质)、VPN 服务器。VPN 服务器要有公网 IP。
2. VPN 用到的安全技术
- 隧道技术(Tunneling):封装数据包,在公网传
- 加解密技术
- 密钥管理
- 身份认证
加密算法考点
- DES:56 位密钥,64 位数据块;现在不安全,易破解
- 3DES:三次 DES,密钥 112 位,64 位块
- AES:DES 替代标准;密钥 128/192/256 位(必考)
- 流加密:RC4
- 密钥交换:Diffie-Hellman、RSA、ECC
3. 三大 VPN 隧道协议【高频选择题,分清 OSI 层】
表格
| 协议 | OSI 层次 | 特点 | 加密 |
|---|---|---|---|
| PPTP | 数据链路层(二层) | 微软 + 3Com 开发;PPP 扩展;只支持单隧道;仅 IP 网络;MPPE 加密 | MPPE 微软点对点加密 |
| L2TP | 数据链路层(二层) | IETF 标准 RFC2661;融合 PPTP+L2F;本身不带加密!必须搭配 IPSec 加密;支持多隧道、包头压缩、隧道验证;可跑 IP/X.25 / 帧中继等多种网络;组件 LAC(接入集中器)、LNS(隧道终点) | 依赖 IPSec |
| IPSec | 网络层(三层) | IETF 标准;IPv4 可选,IPv6 强制自带 IPSec | DES/3DES/AES |
✅PPTP vs L2TP 区别
- PPTP 只支持 IP 网络;L2TP 支持多种网络(IP、X.25、ATM 等)
- PPTP 只能单隧道;L2TP 支持多条隧道
- L2TP 支持包头压缩、隧道验证,PPTP 不支持
IPSec 重点(重中之重)
IPSec 两套协议:AH、ESP
- AH 认证头:数据源认证 + 数据完整性 + 防重放;不提供加密;算法 HMAC-MD5、HMAC-SHA1
- ESP 封装安全载荷:加密(核心)+ 可选认证;DES/3DES/RC4 等
IPSec 两种工作模式
- 传输模式:保护上层载荷,不加密原始 IP 头;主机到主机端到端通信
- 隧道模式:加密整个原始 IP 包,生成新外层 IP 头;网关之间(站点到站点 VPN,防火墙 / 路由器之间)
一句话记忆: 传输模式:保护 ** payload(数据);隧道模式:保护整个 IP 包 **
二、安全扫描 & 漏洞、端口扫描
1. 漏洞定义
漏洞:硬件 / 软件 / 协议缺陷,合理配置下依然会被非法入侵、篡改、拒绝服务。
- 有意漏洞:后门、逻辑炸弹(人为故意留下)
- 无意漏洞:程序员疏忽,缓冲区溢出这类代码缺陷
漏洞来源不单是代码缺陷,错误的管理配置也算漏洞(弱口令、错误权限)
漏洞扫描器:自动检测主机端口、服务版本、系统漏洞。
- 外部扫描:网络侧扫描
- 内部扫描:以管理员身份登录主机扫描(黑客做不到,是管理员扫描器独有的能力,选择题坑点)
2. 端口号范围(必考)
IPv4 端口 0~65535,16bit
- 0~1023:熟知端口(公认端口)IANA 管理(FTP21,SSH22,Telnet23,DNS53,HTTP80)
- 1024~49151:注册端口
- 49152~65535:动态 / 私有端口
3. 端口扫描经典方法
1. TCP connect 扫描(全连接扫描)
调用connect()系统函数,完成完整 TCP 三次握手。 判断逻辑:端口开放 → 三次握手成功。 缺点:会建立完整 TCP 连接,容易留下系统日志,极易被防火墙 / IDS 发现。
2. TCP SYN 扫描(半开扫描 Half-open)
只发送 SYN 包,不完成三次握手,不建立完整 TCP 连接。 判断逻辑:收到SYN/ACK应答 → 端口开放;收到RST包 → 端口关闭。 优点:连接不完全建立,不容易被系统记录日志,隐蔽性更强。
3. TCP FIN 扫描
发送FIN包(结束连接标记) 原理:只对 Unix/Linux 类系统生效,利用操作系统 TCP 协议栈实现特点
- 端口关闭:回复 RST
- 端口开放:收到 FIN 包,直接忽略,不回包
人话:发 FIN,如果对方啥都不回 = 端口开;回 RST = 关。Windows 不支持这个特性,对 Windows 无效。
4. TCP Xmas 树扫描(圣诞树扫描)
发送同时带FIN+URG+PUSH标记的 TCP 包
- 端口关闭:返回 RST
- 端口开放:无响应 名字由来:标志位全部点亮,像圣诞树彩灯。同样仅类 Unix 系统有效。
5. TCP Null(空扫描)
发送所有 TCP 标志位全部关闭的 TCP 包(没有任何标记)
- 端口关闭:返回 RST
- 端口开放:无响应 也是依靠 Unix 协议栈行为,Windows 识别不出,会直接回 RST,无法判断。
✅ 小结 FIN / Xmas / Null 这一类:靠操作系统对异常 TCP 包的不同反应,Windows 不适用。
6. TCP ACK 扫描
只发送 ACK 包 ⚠️不能直接判断端口开放还是关闭!作用:探测防火墙规则,判断这个端口是否被防火墙过滤。
- 收到 RST:端口未被过滤
- 没有任何回复:大概率被防火墙丢弃(过滤)
7. TCP Windows 扫描(窗口扫描)
依靠 TCP 头部里窗口大小字段异常做判断 适用:AIX、FreeBSD 这类系统 原理:这类系统在返回 RST 包时,窗口大小会出现不规则的值,以此区分端口开 / 关。属于小众扫描。
8. TCP RPC 扫描
专门扫RPC 远程过程调用端口 拿到端口后,进一步探测:RPC 服务、程序编号、版本号。很多内网 RPC 漏洞会用这个扫描。
9. UDP 扫描
发送 UDP 数据包 UDP 是无连接、不可靠协议,没有握手,所以结果容易不准、受干扰。 判断逻辑:
- 收到ICMP 端口不可达→ 端口关闭
- 没有任何响应 → 大概率端口开放(也可能被防火墙丢包,存在误判)
10. Ident 扫描
连接目标TCP 113 端口拿到当前 TCP 连接对应的进程所属用户身份。 比如:知道这个开放端口是 root 用户跑的服务。
11. FTP Bounce(FTP 跳跃扫描)
利用 FTP 服务器的 PORT 命令,让 FTP 服务器替攻击者发包去扫描目标中间人思路:攻击者 → FTP 服务器 (21 端口) → 目标主机。 好处:扫描源 IP 是 FTP 服务器,隐藏攻击者真实 IP;现在大部分 FTP 服务器已经禁用这个功能。
12. 源端口扫描
用DNS (53)/SMTP (25)/POP 等知名服务端口作为扫描的源端口发包。 有些防火墙会信任来自这些知名端口的流量,绕过防火墙策略,用来探测端口是否开放。
Nmap 常用参数
-sT:TCP connect () 全连接扫描(完整 TCP 三次握手)-sS:TCP SYN 半开扫描(最常用,不完成连接,日志少)-sF/-sX/-sN:FIN / XmasTree / Null 秘密扫描-sU:UDP 扫描-sR:RPC 扫描-b:FTP 跳跃攻击(FTPBounce)
二、密码类扫描(口令攻击)
- 核心思路:建立口令字典文件,逐个尝试账号密码,探测弱口令。
- 字典来源:用户名、生日、手机号、空口令、123456 等简单组合。
- 目的:发现弱账号弱口令;检测系统能否发现这类扫描、告警。
- 工具:SuperScan、Nmap、X-Scan
三、风险评估
1. 基本要素
- 资产:属性 = 资产价值
- 威胁:属性 = 威胁出现频率
- 脆弱性(漏洞):属性 = 弱点严重程度
风险 = 威胁 × 脆弱性 × 资产价值,计算量化风险值
2. WPDRRC 国产动态安全模型(必考)
- 6 个环节:W 预警、P 保护、D 检测、R 反应、R 恢复、C 反击
- 3 大要素(层次)
- 人员(内层、基座)
- 政策(中间层:法律、制度、管理)
- 技术(外层;受人员、政策约束)
3. 风险评估流程
风险评估准备 →资产识别、威胁识别、脆弱性识别→ 确认已有安全措施 → 风险计算 → 判断风险是否可接受
- ✅可接受:保持现有安全措施
- ❌不可接受:新增安全措施,评估残余风险
- 残余风险可接受 → 实施风险管理
- 残余风险不可接受 → 重新选择安全措施
结论:不存在绝对安全,风险评估是动态循环,周期性重评估
4. 风险评估工具分类
- 基于国家标准:NIST、FIPS、CRAMM、RA
- 基于专家系统:COBRA、@RISK、BDSS
- 定性 / 定量 / 半定量工具
- 定性:CONTROL-IT、JANBER
- 半定量:@RISK、RiskCALC、CORA
表格
| 工具 | 体系结构 | 方法 |
|---|---|---|
| COBRA | C/S 客户服务器 | 专家系统 |
| RA | 单机版 | 过程式算法 |
| CRAMM | 单机版 | 过程式算法 |
| @RISK | 单机版 | 专家系统 |
| BDSS | 单机版 | 专家系统 |
四、主流扫描工具
- Nmap:Fyodor 开发,开源命令行端口扫描器;支持 TCP/UDP 多种扫描、操作系统识别、RPC 扫描。
- Nessus:漏洞扫描器,C/S 架构、跨平台,图形界面,给出漏洞利用方法和补救方案。
- X-Scan:Xfocus 开发免费工具,多线程,图形 + 命令行;扫描网段主机,探测系统、端口、CGI/RPC/SQL 弱口令等。
- 商业:绿盟极光 AuroraRSAS(OpenVM 五个阶段:漏洞预警、漏洞检测、风险管理、漏洞修复、漏洞审计,WEB 管理,NSIP/NSSE 引擎)
五、安全协议 IPSec
IPSec:IP 层的加密与认证协议规范,一组 RFC 文档
- RFC2401:安全结构概述
- RFC2402:AH 认证头(IP 包认证)
- RFC2406:ESP 封装安全载荷(IP 包加密)
- RFC2408:加密机制
两大核心协议:
- AH 认证头:提供完整性、数据源认证、防重放;不加密
- ESP 封装安全载荷:加密 + 认证 + 完整性 + 防重放
IPSec 文档 7 部分:体系结构、ESP、AH、加密算法、认证算法、密钥管理、解释域
六、SSL(安全套接层,TLS 前身)
位置:应用层 ↔ 传输层之间,建立在 TCP 之上,独立于上层应用协议。
✅ SSL 三大安全服务:
- 秘密性(保密性):传输数据加密,第三方无法窃听
- 完整性:HASH 摘要校验,数据传输不被篡改
- 认证性:证书 + 第三方 CA,双向 / 单向身份识别
SSL 协议栈分为两层:
- SSL 记录协议:底层,拆分分段、加密、压缩、校验,负责传输数据保护
- SSL 高层协议(管理握手)
- 握手协议:协商会话、协议版本、密码套件、交换证书、协商密钥
- 改变密码说明协议
- 警报协议
SSL 握手流程(简要) ClientHello ↔ ServerHello(协商版本、随机数、加密套件) 服务器下发证书 → 客户端验证证书 客户端生成 pre-master 密钥,用服务器公钥加密发给服务器 双方生成会话密钥 发送 ChangeCipherSpec + Finished,握手完成,开始加密传输
✅ PGP(Pretty Good Privacy)
基于 RSA 公钥体系,邮件 / 文件加密软件,事实标准,RFC3156
- 核心原理:对称密钥加密正文;用接收方公钥加密这个对称密钥(电子信封);接收方用自己私钥解密拿到对称密钥,再解原文,兼顾安全 + 效率
- 签名流程(完整性 + 身份认证) ① 发件人 MD5 生成报文摘要 ② 发件人私钥 RSA 加密摘要,附在报文前(数字签名) ③ 收件人用发件人公钥 RSA 解密摘要④ 收件人重新计算摘要,对比,一致则报文可信
- 优点
- 免费、多平台(Windows/UNIX/Mac)
- 算法成熟:RSA/DSS/DH;对称 CAST-128、IDEA、3DES;哈希 SHA-1
- 用途广,邮件、文件加密
- 无政府 / 标准机构控制
一句话区分:PGP 多用于个人邮件安全,S/MIME 偏向商业团体
✅ TLS(Transport Layer Security,安全传输层)
IETF 标准,是 SSL 标准化产物;TLS1.0≈SSLv3,微小差别。
用途:HTTPS 底层,传输层安全。
✅ IEEE802.1x(端口接入认证)
LAN 交换机、无线 LAN 接入点用户端口认证技术,起源 802.11,解决 WLAN 接入认证 3 大组件:
- 认证系统 (Authenticator):交换机 / AP,转发认证报文,控制端口开关
- 客户端系统 (Supplicant):用户终端(被认证设备)
- 认证服务器 (Authentication Server):Radius 服务器,做实际身份校验,可本地 / 远程
认证报文:EAPOL(客户端↔交换机)、EAPOR(交换机↔Radius) 流程简记:
- 客户端发 EAPOL-Start 发起认证
- 交换机 EAP-Request/Identity 索要用户名
- 客户端 EAP-Response 带上用户名,转发给 Radius
- Radius 生成随机挑战,下发
- 客户端加密口令返回给服务器
- 服务器比对,匹配 → EAP-Success,交换机打开端口;失败 EAP-Failure,端口保持关闭,仅允许认证流量
- EAPOL-Logoff 注销,端口关闭
✅ WEP(有线等价保密,802.11 早期无线加密)
基于 RC4,共享密钥加密 + 开放系统认证,经典弱点:密钥管理缺陷
- 加密步骤 ① 明文计算 32bit CRC(ICV 完整性校验) ② 40bit 密钥 + 24bitIV →64bit 种子密钥,RC4 生成伪随机流 ③ 明文 + ICV 和伪随机流异或得到密文
- 解密:提取 IV + 密文,同样生成伪随机流异或,校验 ICV
- 身份认证
- 开放系统认证:不校验密钥,不安全
- 共享密钥认证:和加密用同一个 40bit 密钥,AP 发随机串,STA 加密返回比对
- WEP 重大缺陷:没有密钥自动更新机制,IV 空间小容易冲突,密钥分发 / 更新没有规范,极易破解
Cisco 针对 WEP 缺陷推出 LEAP(轻量级可扩展身份验证协议)
✅ WPA(Wi-Fi 保护访问)
继承 WEP 原理,修复 WEP 全部漏洞
- 用户认证:强制使用 802.1x + EAP(802.11 中 802.1x 只是可选)
- 加密:TKIP(临时密钥完整性协议)
- 每帧单独密钥、MIC 消息完整性校验、扩展 IV、密钥再生
- 后续逐步支持 AES
- 特点:动态密钥,会话频繁更换密钥,大幅降低破解概率;企业无线内网使用
✅ RADIUS 远程认证接入用户服务
客户 / 服务器模型,UDP 传输,接入互联网的认证 + 授权 + 计费协议(AAA)
- 通信:客户端(NAS 接入服务器)和 Radius 服务器之间用共享密钥加密
- 认证流程
- 客户端收集用户名密码,MD5 加密,发送 Access-Request
- 服务器校验客户端共享密钥,查询用户数据库
- 返回:Access-Reject 拒绝 / Access-Challenge 挑战 / Access-Accept 允许接入
- Access-Accept 携带用户授权配置,允许上网
✅ Kerberos (科伯罗斯)
分布式环境,仅对称密码体制,MIT 雅典娜项目,基于 Needham-Schroeder
- 威胁场景:冒充用户、伪造地址、窃听重放
- 核心:KDC 认证中心,包含AS 认证服务器 + TGS 票据授予服务器
- 思想:凭票据访问服务,服务器不直接校验账号密码,全程 DES 加密 流程简记:
- Client 向 AS 申请 TGT(票据授予票据)
- AS 校验用户,生成会话密钥,生成加密 TGT,返回给客户端
- Client 解密拿到会话密钥,向 TGS 申请目标服务票据
- TGS 解密 TGT,校验身份,生成客户端与业务服务器的会话密钥 + 服务票据
- Client 拿着服务票据访问业务服务器
- 双向认证,提供服务
✅ X.509(ITU-T,数字证书标准)
X.500 系列,X.500 命名规则;X.509 定义证书、公钥认证框架
- 基于公钥密码、数字签名,推荐 RSA
- 证书内容:版本、序列号、签名算法、颁发者、有效期、主体、主体公钥、CA 签名
- 用途:IPSec、SSL/TLS、SET、S/MIME
✅ S/MIME(安全多用途互联网邮件扩展)
在 MIME 基础上增加安全,商业 / 团体工业标准(对比 PGP 偏向个人) 功能:
- 封装数据:加密内容 + 加密会话密钥
- 签名数据:摘要 + 发送者私钥签名,base64 编码
- 透明签名数据:签名和原文分离,无 S/MIME 也能看原文,但不能验签
- 签名并封装数据:先签名,再整体加密
✅ SSH(Secure Shell 安全外壳协议)
传输层与应用层之间的加密隧道协议,三层结构:
- 传输层协议 SSH-TRANS:服务器身份认证、数据机密性、完整性,密钥交换,对称加密(IDEA、Blowfish、Twofish),提供 PKI 接口
- 用户认证协议 SSH-USERAUTH:基于传输层之上;多种认证:密码、公钥、CA
- 连接协议 SSH-CONNECT:多路复用多个逻辑通道,支持远程 shell、命令执行、端口转发 X11 转发
SSH 建立三步:
- 版本协商(明文)
- 会话密钥初始化:用公钥体系协商会话密钥
- 用户认证