第 9 章 计算机网络安全¶
大纲定位：张海霞主编《计算机网络技术》（机械工业出版社，2016 年版），课程代码 02141 配套自学考试大纲。按该版知识范围复习，不代表现行考试公告或当前产品指南；讲解、算例与练习由项目独立编写。
复习导航¶
| 大纲条目索引 | 层次 | 讲解 | 自编练习 |
|---|---|---|---|
| 1 计算机网络安全概述 | 识记 | 第 1 节、第 2 节 | 1、4、9 |
| 2 信息加密技术 | 领会 | 第 3 节、第 4 节、第 5 节 | 2、3、4、5 |
| 3 Internet中的安全协议 | 领会 | 第 6 节 | 6 |
| 4 防火墙技术 | 简单应用 | 第 7 节 | 7 |
| 5 计算机病毒与恶意代码的防范 | 简单应用 | 第 8 节 | 8 |
| 6 保障网络安全的非技术手段 | 领会 | 第 9 节 | 8、9 |
1 威胁、目标与判断对象¶
安全分析先说保护什么、面对什么威胁。设备可受环境事故或人为破坏，系统可遭窃听、伪造、非授权访问与拒绝服务，人员疏忽和恶意代码也会造成损害。异常不必都来自外部攻击，故障和误操作同样需要防范。
机密性限制谁能获知信息，完整性关注信息不被不当改变，可用性关注需要时能否获得资源；不可抵赖性强调对行为提供可核验的证据，可控性强调管理和约束能力。加密主要解决保密等问题，不能直接令服务永不停机。自编判断中，“内容没泄露但系统瘫痪”仍有可用性问题。
2 安全层次与组合防护¶
物理安全关注设施与环境，逻辑安全关注访问规则；安全层次还覆盖操作系统和联网行为。防火墙不能代替机房防火与供电保护，机房门禁也不能代替账户和权限管理。防护要联系不同入口与失效方式，而不是只采购一种软件。
物理隔离去除相应外部连接，逻辑隔离保持连接但限制业务；加密通信保护有关数据，专用网或 VPN 服务于相应连接需求，病毒防御、身份认证、管理和审计又各补充不同方面。每种措施有适用条件和代价。教材范围中的技术名称用于辨别机制，不把“已使用 VPN”解释成端点、账户和应用都已安全。
3 对称与非对称密码体制¶
加密把明文按算法和密钥变成密文，解密按相应条件还原。算法可以公开，不能把安全性只寄托在别人不知道算法名称。密钥产生、传递、保存和使用，都是体制的一部分。
对称体制使用相同或相应共享秘密进行加解密，通信双方要安全获得并保护密钥。非对称体制使用公钥与私钥的配对关系，私钥由持有者保密。需要让 A 向 B 保密发送时，按本书公钥加密模型使用 B 的公钥加密、B 的私钥解密；不是把发送方私钥当成任何加密任务的万能答案。加密与签名目的不同，密钥方向也要随任务辨认。
4 密钥分配与保护位置¶
共享密钥若逐对独立安排，会随用户数量增长而增加管理负担。自编条件：6 人任意两人共享一把不同密钥，共需 6×5÷2=15 把；这是无方向区分、每对一把的模型。KDC 通过可信分配中心帮助安排会话密钥，公钥体系则还要解决所取公钥是否确实属于目标身份，CA 和证书承担相应身份绑定与验证。
链路加密逐段保护，相邻节点处可能解密后再加密；结点加密补充节点内部保护；端到端加密从源点保护到终点，中间节点仍需读取完成转发所必需的控制信息。比较方案时明确哪些地方出现明文、谁持有什么密钥，不只比较名字听起来是否安全。
5 签名、摘要与鉴别¶
数字签名用于验证来源和内容关联，并为不可抵赖性提供技术依据；在公钥签名模型中，发送者用自己的私钥签名，接收者用发送者公钥验证。保密发送则使用接收者的公钥，两个方向对应两个任务。签名本身不自动隐藏明文内容。
摘要把报文映射为较短的固定长度值，便于参与完整性检查；鉴别还需要核对身份、密钥或可信签名等条件。只收到一个没有可信保护的摘要，不能由它认定发送者身份，也不能把“摘要相同”说成任何条件下都绝无碰撞。教材对具体摘要算法的安全性有时点性论述，本节保留作用与边界，不据该版措辞给出现行算法选型结论。
6 IPsec 与 SSL/TLS 的位置¶
IPsec 在网络层组织安全机制，不是一个单独的“加密命令”。按教材范围，AH 提供鉴别、完整性等保护而不负责内容加密，ESP 可在相应安排下提供保密并结合鉴别等能力；传输模式和隧道模式涉及保护与封装范围的区别。不能因出现 AH 就断定内容已被加密。
SSL/TLS 位于应用与其传输服务之间组织安全通信，教材介绍其协商、身份验证及后续保护数据的过程。握手用于建立相关安全参数和条件，后续记录传送不是把每个应用字节都重复握手。这里学习两类机制处于何处、保护什么，不把书中 SSL 示例视为现行安全配置推荐，也不声称只开某个名称便已正确验证对方身份。
7 防火墙规则与边界¶
防火墙在网络或主机边界按策略控制通信。包过滤检查地址、端口和协议等条件，规则集合可表示为 ACL；代理在客户与服务之间代为处理有关请求；状态检测结合连接状态，而不是只孤立检查一个包。教材也讨论 NAT 对隐藏内部地址的作用，但地址转换不等于内容加密或完整授权。
个人防火墙还涉及规则、告警、应用访问控制、日志与更新。自编规则任务应写清方向、源、目的、协议、端口和允许/拒绝的条件，再观察日志及实际业务。遇到连接问题直接关闭全部防护，会失去所需的边界控制；更好的分析是定位具体被拒绝的业务并核对其必要性。
防火墙不能消除所有风险：被允许的通信中仍可能含恶意内容，内部误操作和设备故障也不因边界过滤而消失。是否需要放行与是否已经可信，不能用同一个判断替代。
8 病毒、木马、蠕虫与防范¶
计算机病毒具有破坏和自我复制等特征，木马以伪装吸引执行并可能提供恶意控制，蠕虫可作为独立程序利用网络传播。它们有共同的恶意性，也有传播和运行方式差别；不能把所有可疑程序都按同一条传播链推断。
防范结合来源核对、补丁、扫描与更新、处理可疑附件和介质等措施。特征库检测依赖已掌握的信息，快速扫描与全盘扫描覆盖不同；扫描未发现不等于任何恶意行为绝不可能存在。自编处置练习先隔离可疑传播与保留必要记录，再按环境安排检查和恢复，不能为了观察效果运行未知附件。
9 操作习惯、备份与责任¶
系统补丁用于修补发现的问题，备份帮助在数据损坏或丢失后恢复，二者不能互相替代。不随意打开未知附件、不下载来历不明程序、核对介质和权限，有助于减少风险来源。备份应标明内容与时间，保存到与原数据风险适当分离的位置，不能只因同一磁盘多了一个目录就认定所有故障均可恢复。
遵守授权和有关法律法规是安全活动的前提。练习只在本人有权操作的环境及明确范围内进行，不因掌握了工具便扩大扫描或访问对象。本书所列法规则属于该版学习背景，本节不据此列出现行条文或作法律适用判断；重点是把权限、操作边界与记录责任落实到任务中。
自编练习¶
1. 系统中的文件未泄露，但合法用户连续无法获取服务。影响哪个安全目标？为什么加密不能独自解决该问题？
考点：第 1、2 节；层次：识记。
答案与解析
参考答案： 主要涉及可用性。加密可保护有关内容，却不直接解决供电、硬件故障、负载或拒绝服务等全部原因；需要结合物理环境、系统、网络控制和恢复安排分析，不能只看是否泄密。
2. A 给 B 发送保密资料，同时要让 B 核验资料由 A 签署。按本章公钥模型，分别使用谁的什么密钥？
考点：第 3、5 节；层次：领会。
答案与解析
参考答案： 保密发送用 B 的公钥加密，由 B 私钥解密；签署用 A 私钥签名，由 A 公钥验证。两个任务的对象与方向不同，签名本身不隐藏内容，仍需可信地取得相应公钥。
3. 6 人每对共享一把不同密钥且不区分方向，共多少把？如果陌生人把自己的公钥冒称他人，公钥“可公开”能否消除这个问题？
考点：第 4 节；层次：领会。
答案与解析
参考答案： 需 6×5/2=15 把。公钥可公开只说明不必保密，并不说明身份绑定已可信；仍需证书等相应验证机制。KDC 与 CA 处理的分配和信任问题也要区分。
4. 管理员声称“每段链路加密，所以中间节点绝不会出现明文”。按本书模型指出缺口，并与端到端保护比较。
考点：第 2、4 节；层次：识记、领会。
答案与解析
参考答案： 链路加密在相邻节点间保护，节点可能先解密再用下一链路密钥加密，中间处的明文需要另行保护。端到端保护贯穿源到终点，但转发必需的控制信息仍有可见性要求；安全层次不能只看线路。
5. 收到报文及一个未受可信保护的摘要，就能认定发送人身份吗？把摘要或签名叫作“内容加密”又有什么问题？
考点：第 3、5 节；层次：领会。
答案与解析
参考答案： 不能。摘要有完整性检查用途，但单独传来的值没有建立可信身份关系。签名联系签署密钥和内容，保密加密限制谁能阅读；这些目标不同，不能把一个机制名称代替全部安全目标。
6. 抓到使用 AH 的分组便认定其内容加密；在网页中看到 TLS 名称便认定已正确验证对方。两处判断缺少什么？
考点：第 6 节；层次：领会。
答案与解析
参考答案： AH 本身不提供内容加密，应核对实际保护机制与范围；TLS 还要核对协商和身份验证是否按预期完成。协议名称不能替代具体条件，教材中的历史示例也不直接给出现行配置结论。
7. 资料服务只需特定方向的一种连接，却把防火墙全部关闭以解决故障。给出更可核对的规则设计信息，并说明 NAT 为何不够。
考点：第 7 节；层次：简单应用。
答案与解析
参考答案： 先明确业务的方向、源、目的、协议和端口，按必要条件设置规则，再结合日志和实际连接核对。NAT 转换地址，不直接证明内容可信，也不替代按业务需求授权的访问控制。
8. 未知邮件附件提示关闭杀毒后再运行，并声称“快速扫描没问题”。应如何围绕传播、检测边界和记录安排处理？
考点：第 8、9 节；层次：简单应用、领会。
答案与解析
参考答案： 不要因附件要求就解除防护并执行；核对来源、隔离可疑对象、保留定位信息，并按环境安排扫描与更新。快速扫描覆盖范围有限，未发现不能当成绝对安全证明；处理和恢复还应在授权范围内。
9. 唯一备份与原件同在一块磁盘，只是目录不同。它能否覆盖磁盘损坏？补丁、备份和行为授权分别解决什么问题？
考点：第 1、9 节；层次：识记、领会。
答案与解析
参考答案： 不能以此覆盖整块磁盘损坏。补丁修补系统问题，备份服务于数据恢复，授权限制可实施的行为范围；它们相互补充，不能因有其中一项便跳过另外两项。备份还需能辨认内容与时间。