软件设计师笔记之信息安全知识

最新推荐文章于 2025-04-14 13:22:59 发布

Zcoder`Blog

最新推荐文章于 2025-04-14 13:22:59 发布

阅读量1.3k

点赞数 4

CC 4.0 BY-SA版权

分类专栏：软件设计师笔记总结文章标签：安全基础技术网络安全知识计算机病毒与木马

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/qq_40791253/article/details/90713199

本章要求考生掌握以下几个方面的知识点。

（1）信息系统安全基础知识

（2）信息系统安全管理

（3）保障完整性与可用性的措施

（4）加密与解密机制基础知识

（5）风险管理（风险分析、风险类型、抗风险措施和内部控制）

（6）计算机安全相关的法律、法规基础知识

本章的考点主要集中于加密解密技术、网络安全、计算机病毒等方面。

一、安全基础技术

在软件设计师的考试中，经常会考到与安全相关的一些基础概念及技术原理，如：区分对称与非对称算法，什么情况下用哪种密钥加密解密、信息摘要的用途等。下面将详细介绍这些相关技术。

1. 对称加密

对称加密是指加密系统的加密密钥和解密密钥相同，或者虽然不同，但从其中的任意一个可以很容易地推导出另一个。

对称加密算法的优点是：使用简单、加密解密快捷高效，其致命弱点是：加密强度不高、密钥分发困难。

常见对称密钥加密算法包括：DES、3DES、RC-5、IDEA。

2. 非对称加密

前面提到了对称加密技术中的“对称”意思是加密与解密使用了同样的密钥。顾名思义，非对称加密技术中所使用的加密与解密密钥是不同的。并且不可能从任何一个推导出另一个。它的优点在于可以适应开放性的使用环境，可以实现数字签名与验证。最常见的非对称密钥技术就是RSA。它的理论基础是数论中大素数分解，但如果使用RSA来加密大量的数据则速度太慢了，因此RSA广泛用于密钥的分发。

在非对称加密体系中，密钥是成对出现的，一对密钥包括一个公钥和一个私钥。如果用公开密钥对数据进行加密，只有用对应的私有密钥才能解密；如果用私有密钥对数据进行加密，那么只有用对应的公开密钥才能解密。

非对称加密算法的优点在于：解决了对称密钥加密强度不高及密钥分发困难的问题，其缺点是：加密速度极慢。所以非对称加密算法通常只对极小的数据量进行加密，如对信息摘要进行加密，或用于加密对称密钥。

常见非对称密钥加密算法：RSA、ECC。

3. Hash函数和信息摘要

Hash函数又称为杂凑函数、散列函数，它提供了这样的一种计算过程：输入一个长度不固定的字符串，返回一串定长的字符串（又称为Hash值），单向Hash函数用于产生信息摘要。

信息摘要简要地描述了一份较长的信息或文件，它可以被看做是一份长文件的“数字指纹”，信息摘要可以用于创建数字签名。对于特定的文件而言，信息摘要是唯一的，而且不同的文件必将产生不同的信息摘要。常见的信息摘要算法包括MD5（产生一个128位的输出，输入是以512位的分组进行处理的）和SHA（安全散列算法，也是按512位的分组进行处理，产生一个160位的输出）。它们可以用来保护数据的完整性。

4. 数字签名

数字签名是通过一个单向函数对要传送的报文进行处理，得到用以认证报文来源并核实报文是否发生变化的一个字母数字串。它与数据加密技术一起构建起了安全的商业加密体系：传统的数据加密是保护数据的最基本方法，它只能够防止第三者获得真实的数据（数据的机密性），而数字签名则可以解决否认、伪造、篡改和冒充的问题（数据的完整性和不可抵赖性）。

数字签名可以使用对称加密技术实现，也可以使用非对称加密技术（公钥算法）实现。但如果使用对称加密技术实现，需要第三方认证，比较麻烦。因此现在通常使用的是公钥算法。

整个数字签名应用过程很简单：

（1）信息发送者使用一单向散列函数对信息生成信息摘要。

（2）信息发送者使用自己的私钥签名信息摘要。

（3）信息发送者把信息本身和已签名的信息摘要一起发送出去。

（4）信息接收者通过使用与信息发送者使用的同一个单向散列函数对接收的信息本身生成新的信息摘要，再使用信息发送者的公钥对信息摘要进行验证，以确认信息发送者的身份是否被修改过。

如果接收者收到的信息是P（用E代表公钥、D代表私钥），那么要保留的证据就应该是：E发送者(P)，这也就证明了信息的确是“发送者”发出的。