第六单元 任务1 初识信息安全（课件）-《计算机软件与硬件基础》（高等教育出版社）同步精品课堂

第六单元 任务1 初识信息安全 计算机软件与硬件基础 同步精品课堂 高等教育出版社 任务一 信息安全的概念和基本属性 任务二 信息安全的分类和面临的威胁 任务三 信息安全的排查和防护 掌握国家标准《机械制图》中有关图幅、比例、字体图线等基本规定。 教学目标 一 1、了解信息安全的基本概念 2、掌握信息安全的基本属性 3、理解信息安全的分类 4、了解信息安全面临的威胁 5、能够对信息安全问题进行排查和防护 教学重难点 二 教学重点： 1、信息安全的基本属性 2、信息安全的分类 教学难点： 信息安全问题的排查和防护 导入新课 三 大家在上网时有没有遇到过类似的问题？你们认为这可能是什么原因？ 任务一 信息安全的概念和基本属性 新知讲授 四 1、信息安全的概念 硬件：服务器、电脑、网络设备（路由器、交换机）、存储设备等物理实体。 ①保护范围：信息安全的保护对象是一个整体性的“信息系统”，它包括：硬件、软件和相关数据。 软件：操作系统、应用程序、数据库、业务系统等。 相关数据：所有被存储、处理和传输的信息本身，这是最核心的资产。 新知讲授 四 1、信息安全的概念 ②威胁来源：包括偶然性威胁和恶意性威胁。 偶然性威胁： 并非故意为之 操作人员失误（误删除、误配置） 设备自然老化故障 自然灾害（火灾、地震、洪水） 电力中断 恶意性威胁： 有明确攻击意图的行为 黑客入侵 病毒、勒索软件攻击 内部员工恶意破坏或窃取数据 商业间谍活动 新知讲授 四 2、信息安全的基本属性 信息安全的基本属性包括完整性、保密性、可用性、可控性和不可否认性。其中完整性、保密性和可用性是最基础的三大属性。随着信息安全的发展，可控性、不可否认性等属性也逐渐成为重要的组成部分。 保密性 完整性 信息安全的基本属性 可控性 可用性 不可否认性 最基础的三大属性 新知讲授 四 2、信息安全的基本属性 ①完整性：指信息在存储或传输过程中保证不被篡改、破坏、延迟或丢失的特性，是最基本的安全特征。（“不该改的不改”） 常见实现技术 哈希算法：为数据生成一个唯一的“数字指纹”（如SHA-256）。接收方重新计算哈希值并与发送方的对比，若不一致，则说明数据已被篡改。 数字签名：基于非对称加密，既能验证内容完整性，又能验证发送方身份 校验和：一种简单的完整性验证方法，常用于网络通信。 新知讲授 四 2、信息安全的基本属性 ②保密性：指严密控制各个可能泄密的环节，使信息在产生、传输、处理和存储的各个环节不泄露给非授权的实体或个人。（“不该看的不看”） 常见实现技术 加密技术：对数据进行加密，即使被窃取，没有密钥也无法解读（如AES, RSA算法）。 访问控制：通过用户名/密码、多因子认证、权限设置等手段，确保只有授权用户才能访问特定资源。 网络隔离：使用VLAN、防火墙等划分安全区域，防止非授权网络访问。 新知讲授 四 2、信息安全的基本属性 ③可用性：指网络信息可被授权的实体或个人正确访问，并按要求能正常使用或在非正常情况下能恢复使用的特征。（“想用的时候能用”） 常见实现技术 冗余设计：备份服务器、冗余网络线路、RAID磁盘阵列等，确保单点故障不影响整体服务。 拒绝服务（DDoS）攻击防护：抵御恶意攻击者试图用流量淹没服务，使其无法被正常访问。 定期备份与灾难恢复计划：确保在发生重大事故（如火灾、地震）后，能尽快恢复业务。 新知讲授 四 2、信息安全的基本属性 ④可控性：指能够对网络系统中传播的信息及其内容进行有效的控制和管理。这通常是从管理者和国家层面的角度出发的属性。它意味着能够对网络中的行为、传播的内容进行有效的审计和管控，防止其被用于非法目的。（“一切尽在掌握之中”） 常见实现技术 审计日志：记录所有用户和系统的操作行为，便于事后追溯和审查。 防火墙和上网行为管理：控制网络流量，限制对某些网站或服务的访问。 权限管理：严格控制不同用户对信息的操作权限（如只读、可编辑、可删除）。 新知讲授 四 2、信息安全的基本属性 ⑤不可否认性：指通信双方在信息交互过程中，确信参与者本身以及参与者所提供信息的真实同一性。不仅要证明信息没被改过，还要证明这条信息就是来自某个特定的人。（“干了事就不能抵赖”） 常见实现技术 数字签名：这是实现不可否认性的核心技术。私钥只有所有者持有，用其签署文件，任何拥有其公钥的人都可以验证签名，从而证明该文件确实由私钥持有人发出。 可信时间戳：为电子文件提供一个权威的时间证明，防止行为人在时间上抵赖。 任务二 信息安全的分类和面临的威胁 新知讲授 四 1、信息安全的分类——①按保护对象分类 数据安全 确保数据的机密性、完整性和可用性，防止未经授权的访问、篡改或破坏。 系统安全 保护操作系统、网络设备和应用程序免受攻击和故障。 网络安全 保障网络通信的安全，防止数据在传输过程中被截获或篡改。 物理安全 保护硬件设施和物理环境，防止未经授权的物理访问或破坏。 新知讲授 四 1、信息安全的分类——②按威胁类型分类 恶意软件 包括病毒、蠕虫、木马、勒索软件等 网络攻击 如DDoS攻击、中间人攻击、SQL注入等 内部威胁 来自组织内部的恶意行为或疏忽。 社会工程学攻击 如钓鱼攻击、假冒身份等。它不直接利用技术漏洞，而是利用人的心理弱点 新知讲授 四 1、信息安全的分类——③按应用领域分类 企业信息安全 保护企业的商业机密、客户数据和内部系统 政府信息安全 保护政府的敏感信息和关键基础设施 个人信息安全 保护个人的隐私数据，如身份证号、银行账户等 新知讲授 四 1、信息安全的分类——④按攻击目标分类 针对性攻击 精耕细作。攻击者有明确目标（如一个大公司或政府机构），投入大量时间和资源进行长期、持续的渗透。 非针对性攻击 广撒网。攻击者没有特定目标，利用自动化工具大规模扫描和攻击存在通用漏洞的系统。大部分恶意软件和钓鱼邮件都属于此类。 新知讲授 四 2、信息安全面临的威胁 （1）自然灾害 洪水、地震、火灾、台风、暴雪等自然灾害会对信息系统的安全造成威胁，可能对信息系统的硬件、数据和运行环境造成严重破坏，如数据丢失、设备损坏、系统瘫痪等。 服务中断 数据丢失 关键影响 应对策略 异地备份 业务连续性计划（BCP） 灾难恢复计划（DRP） 冗余架构 新知讲授 四 2、信息安全面临的威胁 （2）恶意软件 恶意软件是指设计用于植入、破坏、窃取数据或对计算机系统造成损害的软件。常见恶意软件包括病毒、蠕虫、间谍软件、勒索软件等，可能会造成破坏文件、降低系统性能、导致网络拥堵、数据无法访问等。 应对策略 定期更新系统 安装防病毒/反恶意软件 用户教育 新知讲授 四 2、信息安全面临的威胁 （3）网络攻击 网络攻击是指黑客或间谍等利用计算机网络对信息系统、服务或数据进行未经授权的访问、破坏或窃取的行为。常见的网络攻击手段包括拒绝服务攻击、跨站脚本等。这些攻击可能会导致服务中断、业务损失、用户体验下降、系统崩溃、隐私泄露等后果。 应对策略 对Web应用进行安全测试（渗透测试） 部署防火墙、入侵检测/防御系统 使用加密通信（如HTTPS） 新知讲授 四 2、信息安全面临的威胁 （4）系统漏洞 系统漏洞是指信息系统中的软件、硬件或通信协议中存在的安全缺陷或不当配置，这些漏洞可能被攻击者利用，以实现非法访问、破坏或控制系统等目的。常见的漏洞有SQL注入漏洞、弱口令漏洞、远程命令执行漏洞以及权限绕过漏洞等。 应对策略 严格的配置管理 定期漏洞扫描 安全的软件开发流程 新知讲授 四 2、信息安全面临的威胁 （5）人为失误 人为失误是指由于人员的疏忽、操作不当或缺乏安全意识，导致信息安全事件的发生。例如，使用默认的用户名和密码或过于简单的密码；丢失设备或报废设备时未清除信息；打开不安全的网址或邮件附件等。人为失误通常是无意的，但可能会导致数据泄露、系统瘫痪、经济损失、声誉受损等后果。 应对策略 实施最小权限原则（只授予员工完成工作所必需的最小权限） 持续的安全意识培训 技术管控：如强制使用复杂密码、自动锁屏等 任务三 信息安全的排查和防护 新知讲授 四 1、识别异常访问现象 第一步：定位问题层面 “404 Not Found”是一个 HTTP 状态码，它意味着： ①客户端（您的浏览器）已经成功与服务器建立了连接。→ 这说明网络连通性是正常的。 ②服务器已经收到了请求。→ 这说明服务器操作系统和Web服务软件（如Nginx, Apache）是在线并在运行的。 ③服务器无法找到客户端请求的特定资源（如网页、图片、文件）。→ 问题出在资源本身或服务器的配置上。 新知讲授 四 1、识别异常访问现象 第二步：排除最极端的可能性（自然灾害） 根据我们之前的分类，自然灾害属于物理安全和可用性威胁，其典型后果是服务器完全离线（无法连接）、硬件损坏（无响应）。 既然服务器能返回消息，就证明其物理设备、操作系统和网络服务都在运转。因此，您可以非常有把握地初步排除因自然灾害、大规模断电等导致的物理性破坏。 404 Not Found错误页 服务器在线 初步排除自然灾害导致的问题 新知讲授 四 1、识别异常访问现象 第三步：验证网络基础（Ping 测试） Ping 命令是用来测试网络层（IP层）连通性的最基本工具。它确认了您的设备到服务器之间的基础网络路径是通畅的。 如果能 Ping 通，则进一步强化了“网络连通性无异常”的判断，将问题范围缩小到服务器本身的应用层。 根据现象提示判定可能的技术性原因有恶意软件、网络攻击、系统漏洞和人为失误等方面。 新知讲授 四 3、触发应急处置流程 ①物理断开受感染服务器的网络连接，防止勒索病毒进一步扩散。 ②内网排查其他服务器和终端，防止病毒在内网的传播。 ③立即上报学校网络安全管理员团队，并组织应对措施。 ④向公安机关（网络安全部门）报案，并提交相关日志和验证材料。 ⑤对外公告，通知全校师生网站正在维护，提醒师生不要支付赎金，不要访问受影响页面。 新知讲授 四 4、提取日志追踪入侵路径 可通过提取备份存储区的Windows事件日志（.evtx格式）进行深度分析。 ① 按Win+R快捷键打开"运行"窗口，输入"eventvwr.exe"，在右侧操作面板中单击"打开保存的日志"，选择备份的.evtx文件，单击"打开"按钮。 新知讲授 四 4、提取日志追踪入侵路径 可通过提取备份存储区的Windows事件日志（.evtx格式）进行深度分析。 ② 通过事件查看器（Event Viewer）对日志进行分析，我们发现如下异常行为：日志记录显示在非正常运维时间段（工作日 08:00 ~ 20:00），系统多次出现失败的远程登录尝试（事件 ID：4625），目标账户为系统特权用户 新知讲授 四 4、提取日志追踪入侵路径 可通过提取备份存储区的Windows事件日志（.evtx格式）进行深度分析。 此类登录失败次数密集，尝试时间分布在数十分钟内，初步判断为暴力破解行为。系统在某一时刻出现了登录成功事件（事件ID：4624），并伴随有分配特权的操作记录（事件ID：4672），表明攻击者已成功获取系统权限。 然后通过网络连接日志发现，攻击者利用445端口（SMB服务）向内网多台设备发起连接请求，企图通过横向移动进一步扩散攻击。 通过日志确定了攻击者是利用弱口令登录服务器，执行勒索病毒并试图尝试利用端口445进行传播。 新知讲授 四 5、复盘漏洞暴露过程 ①因为使用弱口令账户，导致账户被暴力破解 ②高危端口（如445和139等）开放，且未设置访问限制 ③未安装病毒查杀软件，导致勒索程序未被拦截 师生互动 五 1、信息安全的基本属性有哪些 2、按威胁类型分类，信息安全有哪些类型 3、出现“404 Not Found”页可以排除什么原因 答案： 1、完整性、保密性、可用性、可控性、不可否认性 2、恶意软件、网络攻击、内部威胁、社会工程学攻击 3、可以初步排除因自然灾害导致的服务器宕机、数据丢失或硬件损坏等问题。 随堂练习 六 1、信息安全的本质是( )。 A. 保证信息系统运行速度 B. 保护信息资源免受威胁、干扰和破坏 C. 增加信息系统的功能 D. 降低信息系统的成本 答案：B 解析：信息安全本质是保护信息系统或信息网络中的信息资源免受各种类型的威胁、干扰和破坏。 随堂练习 六 2、网络信息可被授权的实体或个人正确访问并正常使用的特征称为（ ） A. 完整性 B. 保密性 C. 可用性 D. 可控性 答案：C 解析：可用性是指网络信息可被授权的实体或个人正确访问，并按要求能正常使用或在非正常情况下能恢复使用的特征。 随堂练习 六 3、洪水、地震等自然灾害对信息安全的威胁主要体现在( )。 A. 数据泄露 B. 硬件破坏、数据丢失 C. 网络拥堵 D. 权限绕过 答案：B 解析：自然灾害可能对信息系统的硬件、数据和运行环境造成严重破坏，如数据丢失、设备损坏。 随堂练习 六 4、WannaCry勒索病毒主要通过( )端口进行传播。 A. 80 B. 443 C. 445 D. 3389 答案：C 解析：该病毒主要针对Windows操作系统，通过SMB协议（端口445）漏洞进行快速扩散，对全球超过150个国家的数十万台计算机造成严重影响。 随堂练习 六 5、(多项选择题)按保护对象分类，信息安全包括( )。 A. 数据安全 B. 系统安全 C. 网络安全 D. 物理安全 答案：ABCD 解析：按保护对象分类包括数据安全、系统安全、网络安全、物理安全。 随堂练习 六 6、(是非选择题)自然灾害不会对信息系统的硬件造成破坏。 A.正确 B.错误 答案：B 解析：自然灾害可能对信息系统的硬件、数据和运行环境造成严重破坏。 随堂练习 六 7、(是非选择题)WannaCry勒索病毒只针对Linux操作系统。 A.正确 B.错误 答案：B 解析：该病毒主要针对Windows操作系统。 随堂练习 六 8、信息安全指保障信息系统的硬件、软件及 ，使之不因偶然或者恶意侵犯而遭受破坏、更改及 ，保证信息系统能够连续、 、正常地运行，其本质是保护信息系统或信息网络中的信息资源免受各种类型的威胁、干扰和破坏，即保证信息的 。 答案：相关数据 泄露 可靠 安全性 解析：信息安全指保障信息系统的硬件、软件及相关数据，使之不因偶然或者恶意侵犯而遭受破坏、更改及泄露，保证信息系统能够连续、可靠、正常地运行，其本质是保护信息系统或信息网络中的信息资源免受各种类型的威胁、干扰和破坏，即保证信息的安全性。 课堂小结 七 谢谢 $