信息安全概论（第2版）

《信息安全概论（第2版）》一书系统全面地讲述了信息安全的基本概念、基本理论、相关技术和应用。全书共13章。本书首先在介绍信息安全的基本概念和技术体系基础上，讲述了数据加密、数字签名、身份识别为代表的密码保护技术和访问控制技术，详细讲述了怎样用这些技术来保障系统安全、网络安全和数据安全；然后选择了一些重要的实用安全技术介绍事务安全与应用安全；最后还对安全审计、安全评估与工程实现等内容也给出了一个宏观上的论述。

（1）全面性：信息安全从宏观上包括的主要内容有所涉略，从而为学生进一步学习研究专门的技术提供指导。
（2）基础性：讲述信息安全中通用的基础知识，为学生进一步研究和技术实践打下坚实的基础。
（3）系统性：建立了恰当的体系结构，把相关知识进行合理的组织，而不是一些杂乱无章的知识堆砌。
（4）科学性：注重安全攻击的原理分析和安全机制的科学分析，利于培养学生的思维逻辑。

(信息安全概论课后习题及答案)

目录

• 第1章 信息安全简介 1
• 1.1　信息安全的发展历史　1
• 1.1.1　通信保密科学的诞生　1
• 1.1.2　公钥密码学革命　2
• 1.1.3　访问控制技术与可信计算机评估准则　2
• 1.1.4　网络环境下的信息安全　3
• 1.1.5　信息保障　3
• 1.2　信息安全的概念和目标　3
• 1.2.1　信息安全的定义　3
• 1.2.2　信息安全的目标和方法　4
• 1.3　安全威胁与技术防护知识体系　5
• 1.3.1　计算机系统中的安全威胁　6
• 1.3.2　网络系统中的安全威胁　7
• 1.3.3　数据的安全威胁　8
• 1.3.4　事务安全　8
• 1.3.5　技术防护　9
• 1.4　信息安全中的非技术因素　10
• 1.4.1　人员、组织与管理　10
• 1.4.2　法规与道德　11
• 小结　12
• 习题1　12
• 第2章　信息安全体系结构　14
• 2.1　技术体系结构概述　15
• 2.1.1　物理环境安全体系　15
• 2.1.2　计算机系统平台安全体系　15
• 2.1.3　网络通信平台安全体系　16
• 2.1.4　应用平台安全体系　16
• 2.2　安全机制　16
• 2.2.1　加密　16
• 2.2.2　数字签名　17
• 2.2.3　访问控制　17
• 2.2.4　数据完整性　18
• 2.2.5　身份识别　18
• 2.2.6　通信量填充与信息隐藏　19
• 2.2.7　路由控制　19
• 2.2.8　公证　19
• 2.2.9　事件检测与安全审计　19
• 2.2.10　安全恢复　20
• 2.2.11　安全标记　20
• 2.2.12　保证　20
• 2.3　OSI安全体系结构　20
• 2.3.1　OSI的7层网络与TCP/IP模型　21
• 2.3.2　OSI的安全服务　22
• 2.3.3　OSI安全机制　23
• 2.3.4　安全服务与安全机制的关系　23
• 2.3.5　层次化结构中服务的配置　24
• 2.4　应用体系结构　25
• 2.4.1　应用层结构与安全模型　25
• 2.4.2　安全交换　27
• 2.4.3　安全变换　28
• 2.5　组织体系结构与管理体系结构　31
• 2.5.1　组织体系结构　31
• 2.5.2　管理体系结构　32
• 小结　32
• 习题2　32
• 第3章　数据加密　34
• 3.1　数据加密模型与安全性　34
• 3.1.1　数据加密模型　34
• 3.1.2　分析模型　36
• 3.2　对称加密算法　36
• 3.2.1　分组密码算法DES　36
• 3.2.2　三重DES　41
• 3.2.3　分组密码算法AES　42
• 3.2.4　其他分组密码算法　45
• 3.2.5　序列密码算法A5　46
• 3.3　公钥加密算法　47
• 3.3.1　RSA加密算法　47
• 3.3.2　有限域乘法群密码与椭圆曲线密码　49
• 3.3.3　公钥密码算法难度的比较　52
• 小结　53
• 习题3　54
• 第4章　数字签名　55
• 4.1　数字签名与安全性　55
• 4.1.1　数字签名模型　56
• 4.1.2　攻击模型　57
• 4.2　数字签名算法　57
• 4.2.1　RSA签名算法　58
• 4.2.2　ElGamal签名算法　59
• 4.2.3　DSA签名算法　60
• 4.3　Hash函数　62
• 4.3.1　安全Hash函数的定义　62
• 4.3.2　SHA-1算法　63
• 4.4　现实中的数字签名方案的构造　65
• 4.4.1　与Hash函数结合的签名方案DSA　65
• 4.4.2　集成Hash函数的签名方案　66
• 小结　66
• 习题4　67
• 第5章　身份识别与消息鉴别　68
• 5.1　身份识别　68
• 5.1.1　基于口令的身份识别技术　69
• 5.1.2　基于传统密码的身份识别技术　71
• 5.1.3　基于公钥密码的身份识别技术　73
• 5.1.4　基于生物特征的身份识别技术　74
• 5.2　消息鉴别　75
• 5.2.1　基于对称加密的鉴别　76
• 5.2.2　消息鉴别码　77
• 5.2.3　数字签名机制　79
• 5.2.4　无条件安全鉴别码　80
• 小结　81
• 习题5　81
• 第6章　访问控制理论　83
• 6.1　访问控制矩阵模型　83
• 6.2　Bell-LaPadula模型　84
• 6.2.1　模型介绍　84
• 6.2.2　Bell-LaPadula模型的形式化描述　87
• 6.3　RBAC模型　90
• 6.3.1　RBAC介绍　91
• 6.3.2　核心RBAC　92
• 6.3.3　角色层次　93
• 6.3.4　受约束的RBAC　94
• 6.3.5　NIST RBAC参考模型的应用　95
• 6.4　授权与访问控制实现框架　96
• 6.4.1　PMI模型　96
• 6.4.2　一般访问控制实现框架　97
• 6.4.3　基于KDC和PMI的访问控制框架　97
• 小结　99
• 习题6　99
• 第7　章 计算机系统安全　101
• 7.1　可信计算基　101
• 7.1.1　访问监视器　101
• 7.1.2　安全内核方法　102
• 7.1.3　可信计算基　102
• 7.2　操作系统安全　104
• 7.2.1　操作系统安全概述　104
• 7.2.2　操作系统安全机制的设计原则　104
• 7.2.3　操作系统安全机制　105
• 7.2.4　UNIX操作系统的安全机制　109
• 7.3　数据库安全　111
• 7.3.1　数据库系统概念　111
• 7.3.2　数据库安全技术　113
• 7.4　计算机病毒防护　118
• 7.4.1　恶意软件简介　118
• 7.4.2　计算机病毒概述　122
• 7.4.3　计算机病毒机理分析　126
• 7.4.4　计算机病毒防治　128
• 7.5　可信计算平台　130
• 小结　132
• 习题7　133
• 第8章　网络安全　134
• 8.1　网络安全概述　134
• 8.1.1　网络简述　134
• 8.1.2　网络安全措施　134
• 8.2　IPSec　136
• 8.2.1　IPSec体系结构　136
• 8.2.2　IPSec提供的安全服务　137
• 8.2.3　安全关联　137
• 8.2.4　IPSec的工作模式　138
• 8.2.5　封装安全载荷　139
• 8.2.6　鉴别报头　139
• 8.2.7　解释域　140
• 8.2.8　密钥管理　140
• 8.3　防火墙　140
• 8.3.1　防火墙概述　140
• 8.3.2　防火墙技术原理　143
• 8.3.3　防火墙的应用　148
• 8.3.4　防火墙的发展趋势　150
• 8.4　VPN　151
• 8.4.1　VPN概述　151
• 8.4.2　VPN技术原理　151
• 8.4.3　VPN的应用　155
• 8.5　入侵检测　157
• 8.5.1　入侵检测的基本原理　157
• 8.5.2　入侵检测的主要分析模型和方法　160
• 8.5.3　入侵检测系统的体系结构　162
• 8.5.4　入侵检测的发展趋势　164
• 小结　165
• 习题8　166
• 第9章　数据安全　167
• 9.1　数据安全概述　167
• 9.1.1　计算机系统中的数据安全　167
• 9.1.2　网络中的数据安全　167
• 9.1.3　其他载体的数据安全　168
• 9.2　数据的机密性　168
• 9.2.1　安全等级的确定与变化　169
• 9.2.2　数据集的机密性　169
• 9.2.3　机密性保护的安全机制　169
• 9.2.4　木桶原理与全生命期管理　169
• 9.3　数据的完整性与备份　170
• 9.3.1　数据完整性　170
• 9.3.2　数据完整性丧失原因　170
• 9.3.3　数据完整性保障技术　171
• 9.3.4　数据备份系统　172
• 9.3.5　容错系统　174
• 9.3.6　灾难恢复计划　175
• 9.4　隐私保护　177
• 9.4.1　隐私的概念　177
• 9.4.2　个人档案与隐私　178
• 9.4.3　鉴别与隐私　179
• 9.4.4　数据分析与隐私　181
• 9.4.5　隐私保护技术　181
• 9.4.6　隐私保护的相关法律　181
• 小结　184
• 习题9　184
• 第10　章 事务安全与多方安全计算　185
• 10.1　安全多方计算　185
• 10.2　百万富翁问题的计算协议　186
• 10.3　平均薪水问题的计算协议　188
• 10.4　数字货币与区块链　189
• 10.4.1　货币的属性与第一代数字货币　189
• 10.4.2　比特币与区块链技术　190
• 10.4.3　其他区块链技术　192
• 10.4.4　区块链中的安全问题　193
• 小结　193
• 习题10　194
• 第11　章 应用安全　195
• 11.1　应用安全基础设施　195
• 11.1.1　对称密钥设施　195
• 11.1.2　公钥基础设施　197
• 11.1.3　授权设施　202
• 11.2　Web安全　204
• 11.2.1　Web的安全问题　204
• 11.2.2　安全协议　205
• 11.2.3　SET协议　209
• 11.3　邮件安全　210
• 11.3.1　电子邮件系统概述　210
• 11.3.2　电子邮件的安全问题　211
• 11.3.3　安全邮件　213
• 11.3.4　垃圾邮件与病毒过滤　215
• 小结　217
• 习题11　218
• 第12　章 安全审计　219
• 12.1　审计日志　219
• 12.1.1　日志概述　219
• 12.1.2　UNIX/Linux操作系统日志　221
• 12.1.3　Windows操作系统日志　224
• 12.1.4　日志分析工具　226
• 12.2　安全审计　227
• 12.2.1　安全审计的定义　227
• 12.2.2　安全审计的作用　227
• 12.2.3　基于主机的安全审计系统　228
• 12.2.4　基于网络的安全审计系统　229
• 12.3　计算机取证　230
• 12.3.1　计算机取证的基本概念　231
• 12.3.2　计算机取证的原则与步骤　231
• 12.3.3　电子证据的真实性　233
• 12.3.4　取证工具的法律效力　234
• 12.3.5　计算机取证工具软件　236
• 小结　238
• 习题12　238
• 第13　章 信息安全评估与工程实现　239
• 13.1　信息安全评估　239
• 13.1.1　计算机信息系统安全保护等级划分准则　239
• 13.1.2　可信计算机系统评估准则　243
• 13.1.3　通用安全准则　246
• 13.2　信息安全工程　255
• 13.2.1　安全工程概述　255
• 13.2.2　SSE-CMM概述　256
• 13.2.3　SSE-CMM体系结构　259
• 13.2.4　SSE-CMM的应用　264
• 小结　264
• 习题13　264
• 参考文献　266

信息安全概论课后习题及答案

第一章：

1、请说出平时在使用计算机的时候遇到的各种安全问题， 以及当时的解决方案。

答：略。

2、什么是信息安全?

答：信息安全是指信息网络的硬件、 软件及其系统中的数据受到保护， 不受偶然的或者恶意的原因而遭到破坏、 更改、 泄露， 系统连续可靠正常地运行， 信息服务不中断。信息安全是一门涉及计算机科学、 网络技术、 通信技术、 密码技术、 信息安全技术、 应用数学、 数论、 信息论等多门学科的综合性学科。

3、什么是P²DR²动态安全模型?

答：P²DR²动态安全模型研究的是基于企业网对象、 依时间及策略特征的 (Policy， Protection， Detection， Response， Restore) 动态安全模型结构， 由策略、 防护、 检测、 响应和恢复等要素构成， 是一种基于闭环控制、 主动防御的动态安全模型， 通过区域网络的路由及安全策略分析与制定， 在网络内部及边界建立实时检测、 监测和审计机制， 采取实时、 快速动态响应安全手段， 应用多样性系统灾难备份恢复、 关键系统冗余设计等方法， 构造多层次、 全方位和立体的区域网络安全环境。

4、信息系统的安全威胁有哪些?

答：信息系统的安全威胁有物理层安全威胁，网络层安全威胁，操作系统层安全威胁，应用层安全威胁，管理层安全威胁等。

5、信息安全实现需要什么样的策略?

答：信息安全的实现需要有一定的信息安全策略， 它是指为保证提供一定级别的安全保护所必须遵守的规则。 实现信息安全， 不但靠先进的技术， 也得靠严格的安全管理、 法律约束和安全教育。

6、信息安全的发展可以分为哪几个阶段?

答：信息安全在其发展过程中经历了三个阶段：第一阶段: 早在 20 世纪初期， 通信技术还不发达， 面对电话、 电报、 传真等信息交换过程中存在的安全问题；第二阶段: 20 世纪 60 年代后， 半导体和集成电路技术的飞速发展推动了计算机软硬件的发展， 计算机和网络技术的应用进入了实用化和规模化阶段；第三阶段: 20 世纪 80 年代开始， 由于互联网技术的飞速发展， 信息无论是对内还是对外都得到极大开放， 由此产生的信息安全问题跨越了时间和空间。

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