網(wǎng)絡(luò )安全原理與應用（第三版）

全書(shū)內容由淺入深，詳細講解網(wǎng)絡(luò )安全的基本概念和基本理論。

基礎性、科學(xué)性、應用性并舉，融合當今網(wǎng)絡(luò )安全的主流技術(shù)。

幫助讀者掌握網(wǎng)絡(luò )安全防護的基本技能和方法，保護信息安全。

“網(wǎng)絡(luò )安全牽一發(fā)而動(dòng)全身，深刻影響政治、經(jīng)濟、文化、社會(huì )、軍事等各領(lǐng)域安全。沒(méi)有網(wǎng)絡(luò )安全就沒(méi)有國家安全，就沒(méi)有經(jīng)濟社會(huì )穩定運行，廣大人民群眾利益也難以得到保障。”“網(wǎng)絡(luò )和信息安全牽涉到國家安全和社會(huì )穩定，是我們面臨的新的綜合性挑戰。”習近平總書(shū)記多次在不同場(chǎng)合強調了網(wǎng)絡(luò )安全的重要性。黨的二十大報告指出，要加快建設網(wǎng)絡(luò )強國、數字中國。“網(wǎng)絡(luò )安全和信息化是一體之兩翼、驅動(dòng)之雙輪，必須統一謀劃、統一部署、統一推進(jìn)、統一實(shí)施。”可見(jiàn)，網(wǎng)絡(luò )安全是網(wǎng)絡(luò )強國建設的重要內容和基本保障。

互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現了全球信息資源共享和交流，是一種重要的社會(huì )經(jīng)濟發(fā)展和創(chuàng )新驅動(dòng)力。網(wǎng)絡(luò )應用規模爆炸式增長(cháng)，搜索引擎、即時(shí)通信、在線(xiàn)視頻、在線(xiàn)音樂(lè )、在線(xiàn)游戲、在線(xiàn)閱讀、在線(xiàn)教育、在線(xiàn)醫療、電子商務(wù)等深刻地改變了人類(lèi)的生存和生活方式。與此同時(shí)，網(wǎng)絡(luò )空間不斷增長(cháng)的價(jià)值也被不法分子所覬覦，各種網(wǎng)絡(luò )安全威脅層出不窮，機密或隱私的泄露、資產(chǎn)和聲譽(yù)的損失、系統或服務(wù)的癱瘓，這不僅會(huì )侵害個(gè)人用戶(hù)的隱私、財產(chǎn)、權益和生活，還會(huì )對國家的政治、經(jīng)濟、社會(huì )和文化安全造成危害。在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，人們皆應具備一定的網(wǎng)絡(luò )安全技術(shù)素養，了解基本的網(wǎng)絡(luò )安全相關(guān)知識，具有較強的網(wǎng)絡(luò )安全意識，對網(wǎng)絡(luò )安全威脅具備識別能力，并能夠利用技術(shù)和工具維護網(wǎng)絡(luò )安全和數據安全。

本書(shū)系統介紹了網(wǎng)絡(luò )安全的基本概念、基本理論、技術(shù)方法和實(shí)用工具等內容，旨在幫助讀者了解互聯(lián)網(wǎng)所面臨的安全威脅，掌握保護網(wǎng)絡(luò )安全的基本原理和技術(shù)方法，學(xué)會(huì )在開(kāi)放環(huán)境中采用有效手段保護信息和通信的安全。本書(shū)共 9 章，內容包括網(wǎng)絡(luò )安全概述、密碼學(xué)基礎、密碼學(xué)應用、Web 安全、電子郵件安全、防火墻技術(shù)、網(wǎng)絡(luò )攻擊及防范、入侵檢測技術(shù)、惡意軟件及防范。

本書(shū)在前兩版的基礎上，結合編者多年的教學(xué)經(jīng)驗和學(xué)生反饋，遵循“基礎性、科學(xué)性和應用性并舉”的原則，對內容進(jìn)行了適當的調整和補充。主要包括對內容進(jìn)行了更新和擴充，去掉一些過(guò)時(shí)的內容，增加最新的發(fā)展動(dòng)態(tài)、流行的技術(shù)和工具等；突出應用性和實(shí)用性，增加了編程實(shí)現、軟件的配置和工具的使用等方面的內容，更好地指導讀者掌握網(wǎng)絡(luò )安全的知識和技能；以“立德樹(shù)人”為目標，結合網(wǎng)絡(luò )安全的行業(yè)特色，加強愛(ài)國情懷、法律意識、道德規范等德育元素的融入。

本書(shū)由戚文靜、劉學(xué)、李國文、王震編著(zhù)。其中，戚文靜編寫(xiě)了第6、7、9章及第2、3、4、8章的部分內容；劉學(xué)編寫(xiě)了第1章的內容；李國文編寫(xiě)了第2、3、5章的部分內容；王震編寫(xiě)了第4、8章的部分內容；戚文靜和聶盼盼編制了本書(shū)的相關(guān)資源。本書(shū)在編寫(xiě)過(guò)程中參閱了諸多中外文文獻和安全網(wǎng)站等，從中獲得很多啟示和幫助，在此一并表示感謝。

由于“網(wǎng)絡(luò )安全”是一門(mén)內容涉及廣泛且更新?lián)Q代很快的學(xué)科，加之作者水平有限，本書(shū)中的疏漏和不足在所難免，敬請讀者批評指正。作者E-mail地址：qi_teach@126.com。

編者

2024年5月

前言

第1章 網(wǎng)絡(luò )安全概述 1
學(xué)習目標 1
1.1 網(wǎng)絡(luò )安全的基本概念 1
1.1.1 網(wǎng)絡(luò )安全的定義及相關(guān)術(shù)語(yǔ) 1
1.1.2 常見(jiàn)的網(wǎng)絡(luò )安全威脅簡(jiǎn)介 3
1.1.3 網(wǎng)絡(luò )安全策略 6
1.1.4 網(wǎng)絡(luò )安全模型 9
1.2 我國網(wǎng)絡(luò )安全保障體系及相關(guān)立法 12
1.2.1 安全等級保護1.0 12
1.2.2 安全等級保護2.0 13
1.2.3 等級保護測評 14
1.2.4 網(wǎng)絡(luò )安全法律法規 16
1.3 其他信息安全評估標準 18
1.3.1 可信計算機安全評價(jià)標準
—TCSEC 18
1.3.2 信息技術(shù)安全評估通用標準
—CC 20
1.3.3 BS 7799標準 22
1.3.4 ISO/IEC 27000系列標準 22
1.4 網(wǎng)絡(luò )安全形勢分析 24
1.4.1 網(wǎng)絡(luò )安全現狀 24
1.4.2 新時(shí)代網(wǎng)絡(luò )安全的發(fā)展趨勢 25
1.5 規范網(wǎng)絡(luò )使用 27
習題1 29
第2章 密碼學(xué)基礎 30
學(xué)習目標 30
2.1 密碼學(xué)概述 30
2.1.1 密碼學(xué)的發(fā)展史 30
2.1.2 密碼系統的概念 32
2.1.3 密碼的分類(lèi) 33
2.1.4 近代加密算法 34
2.1.5 密碼的破譯 36
2.2 密碼學(xué)的數學(xué)基礎 37
2.2.1 素數和互素數 37
2.2.2 模運算 38
2.2.3 離散對數 38
2.2.4 歐幾里得算法 39
2.2.5 費馬小定理 40
2.2.6 歐拉定理 40
2.2.7 中國剩余定理 41
2.3 古典密碼學(xué) 42
2.3.1 代換密碼 42
2.3.2 置換密碼 45
2.4 對稱(chēng)密碼學(xué) 46
2.4.1 分組密碼概述 46
2.4.2 分組密碼的基本設計思想
—Feistel網(wǎng)絡(luò ) 47
2.4.3 DES算法 48
2.4.4 AES簡(jiǎn)介 54
2.4.5 SM4算法 61
2.4.6 分組密碼的操作模式 61
2.4.7 分組的填充方式 64
2.4.8 RC4算法 65
2.4.9 對稱(chēng)算法的應用實(shí)例 66
2.5 非對稱(chēng)密碼算法 68
2.5.1 RSA算法 68
2.5.2 Diffie-Hellman算法 69
2.5.3 SM2算法 71
2.5.4 非對稱(chēng)算法應用舉例 71
2.6 散列算法 72
2.6.1 單向散列函數 72
2.6.2 MD5算法 74
2.6.3 SHA算法 77
2.6.4 SM3算法 79
2.6.5 散列算法應用舉例 79
2.6.6 生日攻擊 81
習題2 81
第3章 密碼學(xué)應用 83
學(xué)習目標 83
3.1 密鑰管理 83
3.1.1 密鑰產(chǎn)生及管理概述 83
3.1.2 對稱(chēng)密碼體制的密鑰管理 86
3.1.3 公開(kāi)密鑰體制的密鑰管理 87
3.2 消息認證 88
3.2.1 數據完整性認證 88
3.2.2 數字簽名 91
3.2.3 數字簽名算法 93
3.3 Kerberos認證交換協(xié)議 94
3.3.1 Kerberos模型的工作原理和步驟 94
3.3.2 Kerberos的優(yōu)勢與缺陷 95
3.4 公鑰基礎設施 96
3.4.1 PKI的定義、組成及功能 96
3.4.2 CA的功能 97
3.4.3 PKI的體系結構 99
3.4.4 PKI的相關(guān)問(wèn)題 101
3.5 數字證書(shū) 103
3.5.1 數字證書(shū)的類(lèi)型和格式 103
3.5.2 數字證書(shū)的管理 106
3.5.3 數字證書(shū)的驗證 106
3.5.4 證書(shū)服務(wù) 107
3.5.5 瀏覽器中的證書(shū)體系 114
3.6 OpenSSL 116
3.6.1 OpenSSL的安裝 117
3.6.2 OpenSSL的使用 118
3.6.3 GmSSL 119
習題3 120
第4章 Web安全 121
學(xué)習目標 121
4.1 Web安全概述 121
4.1.1 Web服務(wù) 121
4.1.2 Web服務(wù)面臨的安全威脅 122
4.2 Web服務(wù)的安全性 123
4.2.1 Web服務(wù)器的安全性 123
4.2.2 ASP與Access的安全性 124
4.2.3 Java與JavaScript的安全性 125
4.2.4 Cookie的安全性 126
4.3 Web客戶(hù)端安全 127
4.3.1 防范惡意網(wǎng)頁(yè) 128
4.3.2 隱私侵犯 130
4.4 SSL技術(shù) 132
4.4.1 SSL概述 132
4.4.2 SSL體系結構 132
4.5 Web服務(wù)器的安全配置 137
4.5.1 IIS的安裝與配置 137
4.5.2 IIS的安全配置方法 141
4.6 SQL注入攻擊 148
4.6.1 SQL注入攻擊原理 148
4.6.2 SQL注入攻擊過(guò)程 151
4.6.3 SQL注入攻擊檢測技術(shù) 151
4.6.4 常見(jiàn)的SQL注入攻擊方式 153
4.6.5 防范SQL注入攻擊的關(guān)鍵措施 156
4.7 XSS攻擊 157
4.7.1 XSS攻擊分類(lèi) 158
4.7.2 防范XXS攻擊的關(guān)鍵措施 160
習題4 162
第5章 電子郵件安全 163
學(xué)習目標 163
5.1 電子郵件系統的原理 163
5.1.1 電子郵件系統簡(jiǎn)介 163
5.1.2 SMTP與POP3協(xié)議 164
5.1.3 郵件網(wǎng)關(guān) 165
5.2 電子郵件系統的安全問(wèn)題 167
5.2.1 匿名轉發(fā) 167
5.2.2 電子郵件欺騙 168
5.2.3 電子郵件炸彈 169
5.3 電子郵件安全協(xié)議 170
5.3.1 PGP 171
5.3.2 S/MIME協(xié)議 172
5.3.3 PEM 172
5.3.4 MOSS 173
5.4 PGP詳解 173
5.4.1 PGP簡(jiǎn)介 173
5.4.2 PGP的密鑰管理 176
5.4.3 PGP應用 181
5.4.4 OpenPGP 186
習題5 186
第6章 防火墻技術(shù) 188
學(xué)習目標 188
6.1 防火墻概述 188
6.1.1 相關(guān)概念和術(shù)語(yǔ) 188
6.1.2 防火墻的作用 190
6.1.3 防火墻的優(yōu)缺點(diǎn) 191
6.2 防火墻技術(shù) 191
6.2.1 包過(guò)濾技術(shù) 192
6.2.2 代理技術(shù) 194
6.2.3 狀態(tài)檢測技術(shù) 196
6.2.4 統一威脅管理 196
6.2.5 下一代防火墻 198
6.3 防火墻體系結構 199
6.3.1 雙重宿主主機結構 199
6.3.2 屏蔽主機結構 200
6.3.3 屏蔽子網(wǎng)結構 200
6.3.4 防火墻的組合結構 201
6.4 內部防火墻 202
6.4.1 分布式防火墻 202
6.4.2 嵌入式防火墻 204
6.4.3 個(gè)人防火墻 204
6.5 防火墻產(chǎn)品介紹 205
6.5.1 企業(yè)級防火墻產(chǎn)品介紹 205
6.5.2 個(gè)人防火墻產(chǎn)品介紹 207
習題6 214
第7章 網(wǎng)絡(luò )攻擊及防范 216
學(xué)習目標 216
7.1 網(wǎng)絡(luò )攻擊概述 216
7.1.1 黑客簡(jiǎn)介 216
7.1.2 黑客攻擊的步驟 217
7.1.3 網(wǎng)絡(luò )入侵的對象 218
7.1.4 主要的攻擊方法 218
7.1.5 攻擊的新趨勢 220
7.2 口令攻擊 221
7.2.1 獲取口令的方法 221
7.2.2 設置安全的口令 222
7.2.3 一次性口令 223
7.3 掃描器 223
7.3.1 端口與服務(wù) 223
7.3.2 端口掃描 224
7.3.3 常用的掃描技術(shù) 225
7.3.4 掃描程序分析 227
7.3.5 掃描的防范 232
7.4 網(wǎng)絡(luò )監聽(tīng) 233
7.4.1 網(wǎng)絡(luò )監聽(tīng)的原理 233
7.4.2 網(wǎng)絡(luò )監聽(tīng)工具及其作用 234
7.4.3 網(wǎng)絡(luò )監聽(tīng)的防范 234
7.5 IP欺騙 235
7.5.1 IP欺騙的工作原理 235
7.5.2 IP欺騙的防范 237
7.6 DoS攻擊 237
7.6.1 DoS攻擊簡(jiǎn)介 237
7.6.2 DDoS攻擊 238
7.6.3 DDoS的主要攻擊方式及防范
策略 240
7.7 緩沖區溢出 242
7.7.1 緩沖區溢出的原理 242
7.7.2 對緩沖區溢出漏洞攻擊的分析 244
7.7.3 緩沖區溢出的保護 245
7.8 APT攻擊 245
7.8.1 APT攻擊的特點(diǎn) 246
7.8.2 APT攻擊的步驟 246
7.8.3 APT攻擊案例 247
7.8.4 APT攻擊的防范 248
7.9 網(wǎng)絡(luò )安全工具實(shí)例 250
7.9.1 Nmap 250
7.9.2 ZAP 252
7.9.3 Burp Suite 255
7.9.4 合法合規使用網(wǎng)絡(luò )安全工具 256
習題7 257
第8章 入侵檢測技術(shù) 258
學(xué)習目標 258
8.1 入侵檢測概述 258
8.1.1 入侵檢測的概念 258
8.1.2 IDS的任務(wù)和作用 259
8.1.3 入侵檢測過(guò)程 259
8.2 入侵檢測系統 261
8.2.1 入侵檢測系統的分類(lèi) 261
8.2.2 基于主機的入侵檢測系統 262
8.2.3 基于網(wǎng)絡(luò )的入侵檢測系統 263
8.2.4 分布式入侵檢測系統 264
8.3 Snort入侵檢測系統 265
8.3.1 Snort簡(jiǎn)介 265
8.3.2 Snort安裝 266
8.3.3 Snort配置 267
8.3.4 Snort使用 270
8.4 蜜罐技術(shù) 274
8.4.1 蜜罐的定義 274
8.4.2 蜜罐的分類(lèi) 275
8.4.3 蜜罐系統的結構 277
8.4.4 蜜罐的搭建實(shí)例 279
8.4.5 蜜罐的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn) 280
習題8 282
第9章 惡意軟件及防范 283
學(xué)習目標 283
9.1 惡意軟件 283
9.1.1 惡意軟件的歷史 283
9.1.2 惡意軟件的分類(lèi)和命名 286
9.1.3 惡意軟件的入侵渠道及危害 287
9.1.4 惡意軟件的發(fā)展趨勢 288
9.2 計算機病毒 289
9.2.1 病毒概述 289
9.2.2 病毒的發(fā)展階段及其特征 291
9.2.3 病毒的分類(lèi) 293
9.2.4 病毒的傳播及危害 295
9.2.5 病毒的發(fā)展趨勢 296
9.3 蠕蟲(chóng)病毒 297
9.3.1 蠕蟲(chóng)病毒概述 297
9.3.2 蠕蟲(chóng)病毒實(shí)例1—愛(ài)情后門(mén) 298
9.3.3 蠕蟲(chóng)病毒實(shí)例2—震網(wǎng)病毒 300
9.4 特洛伊木馬 302
9.4.1 木馬簡(jiǎn)介 302
9.4.2 木馬的工作原理 302
9.4.3 木馬的一般清除方法 307
9.5 勒索軟件 308
9.5.1 勒索軟件簡(jiǎn)介 308
9.5.2 勒索軟件的攻擊過(guò)程 309
9.5.3 RaaS簡(jiǎn)介 310
9.5.4 勒索攻擊激增的原因 311
9.5.5 預防和響應措施 312
9.6 反病毒技術(shù) 313
9.6.1 反病毒技術(shù)的發(fā)展階段 313
9.6.2 高級反病毒技術(shù) 314
9.7 防病毒措施及殺毒軟件 317
9.7.1 防病毒措施 317
9.7.2 常用殺毒軟件 319
9.7.3 殺毒軟件實(shí)例 320
習題9 324
參考文獻 326
附錄 建議的實(shí)驗項目 328

1. 系統集成項目管理工程師真題及沖刺卷精析（適用機考） [主編 薛大龍 副主編 唐徽 劉]
2. Linux服務(wù)器構建與運維管理從基礎到實(shí)戰（基于openEuler） [阮曉龍 馮順磊 杜宇飛 劉明哲]
3. 信息系統監理師章節習題與考點(diǎn)特訓（適用第2版考綱） [薛大龍]
4. 大學(xué)生創(chuàng )新創(chuàng )業(yè)實(shí)踐——經(jīng)濟管理類(lèi) [許忠榮]
5. 思考的藝術(shù)：讓創(chuàng )新成為你的DNA（第二版） [楊璐璐 武 曉]
6. 走進(jìn)東盟（慕課版） [主編　李太生　李瑩　黃詩(shī)雅]
7. Photoshop圖像處理與制作（第2版） [林龍健 李觀(guān)金 張倩文 黃龍泉]
8. 航空發(fā)動(dòng)機試車(chē) [主編　都昌兵　舒　毅]
9. 汽車(chē)評估學(xué)（第三版） [趙培全]
10. 大學(xué)計算機基礎實(shí)訓指導（Windows 10+WPS Office 2019） [吳志攀 王健海]
11. 高職英語(yǔ)語(yǔ)法教程 [主編 汪莉 高小兵 張學(xué)儀]
12. 系統集成項目管理工程師章節習題與考點(diǎn)特訓（配套第三版大綱） [薛大龍]
13. 青少年親子編程—趣學(xué)Python（全彩 微課版） [黃明游 著(zhù)]
14. 英美文學(xué)導論 [晏玉屏]
15. Linux服務(wù)器配置與管理項目教程（微課版）（第2版） [主 編 宋麗娜 常麗媛 蔣一鋤]
16. 大學(xué)生勞動(dòng)教育與實(shí)踐 [嚴光文 胡金朝 邊仕英]
17. 大學(xué)計算機基礎（第二版） [王家寧 張世龍]
18. 計算機應用基礎 [楊玉斌 戰祥德 孫豐偉]
19. 排球教程 [楊柳青 邱 峰 黃智譽(yù)]
20. 大學(xué)生創(chuàng )新創(chuàng )業(yè)實(shí)踐——數學(xué)類(lèi) [主編 吳天慶]
21. 信息技術(shù)（文科版） [主編 李佳 楊纓]
22. C語(yǔ)言程序設計 [魏琴 劉祖珉 趙仕波 肖陽(yáng)春]
23. 新媒體電商：從技能學(xué)習到實(shí)踐應用 [郭曉花 孟柳樊]
24. 計算機應用基礎項目實(shí)訓教程 [楊玉斌 戰祥德 孫豐偉]
25. 計算機應用基礎（第四版） [王向慧 王志飛]
26. 計算機應用基礎實(shí)訓教程（第四版） [王向慧 張卓]
27. 計算機信息技術(shù)基礎（第2版） [付玲 肖楊 夏雪飛]
28. MySQL數據庫應用項目化教程 [主編 代恒 王明超]
29. 基于雙元制的建筑工程技術(shù)專(zhuān)業(yè)標準開(kāi)發(fā) [主編 李紅立 徐小珊]
30. 風(fēng)光水多能互補優(yōu)化調度及風(fēng)險分析研究 [劉為鋒 郭旭寧 邢西剛 馬彪 ]