考点24 数据安全与安全威胁《计算机网络》河北省（对口招生）计算机类 知识点讲解

河北省（计算机类）对口招生《计算机网络》 复习讲义 模块 5 计算机网络安全与管理 考点24 数据安全与安全威胁 【考纲要求】 1.理解对称加密和非对称加密技术 2.熟悉数字信封的使用过程； 3.理解并熟悉网络病毒的防治方法； 4.理解黑客攻击的过程和攻击手段； 【知识网络】 【知识和技能要点】 一、数据安全 1.数据加密 数据加密是指利用加密算法与密钥，把可读的明文转换成不可读的密文；接收方使用密钥将密文还原为明文，该过程称为解密。 加密的核心目标：保障数据保密性，即使数据被截获，非法用户无法读懂原始信息。 （1）两个基本要素：算法、密钥 加密算法：一套固定的数学处理规则，公开； 密钥：参与运算的可变参数，是保密关键。算法可以公开，密钥必须妥善保管。 （2）加密的两类体制 ①对称密钥加密（私钥加密）：加密和解密使用同一个密钥。典型算法：DES、3DES、AES。 优点：加解密速度快、效率高，适合大量数据； 缺点：密钥分发困难，密钥传递过程存在泄露风险；通信多方增多后密钥管理复杂。 ②非对称密钥加密（公钥加密）：使用一对密钥：公钥、私钥。公钥对外公开，私钥自己保存；公钥加密的数据，只能用对应的私钥解密。典型算法：RSA。 优点：解决密钥分发问题，可同时实现加密与数字签名； 缺点：运算复杂，加解密速度慢，不适合大文件。 （3）数字信封 ①基本概念 数字信封是结合对称加密、非对称加密各自优点的混合加密技术方案。专门解决：对称密钥不安全分发、非对称加密速度太慢的行业痛点，是互联网安全传输的标准方案。 ②工作过程 发送方首先随机生成临时对称密钥对原始业务数据进行快速加密，再使用接收方的公钥加密该临时对称密钥，随后将加密后的业务数据与加密的临时密钥一同打包组成数字信封发送；接收方收到后，先用自身私钥解密还原出临时对称密钥，最后通过该对称密钥解密业务数据，获取原始明文信息。 2.数据压缩 （1）基本概念 通过特定算法，去除数据中的冗余信息，在可接受条件下减小文件占用的存储空间。压缩后文件更小，节省磁盘空间，缩短传输时间。 （2）两类压缩方式 ①无损压缩：压缩解压后数据与原始完全一致，没有信息丢失。适用：文本、程序代码、重要文档； ②有损压缩：舍弃部分人耳/人眼不敏感的数据，压缩后无法完全还原原始数据，存在信息损失；换取更高压缩比。适用：图像、音频、视频多媒体； （3）数据压缩作用 节省存储介质空间；降低网络传输的数据量，加快传输速度； 3.数据备份 （1）基本概念 将原始数据复制一份或多份保存到另外存储介质，用于原始数据发生丢失、损坏、病毒破坏、误删除之后，进行数据恢复。 （2）备份的分类（按备份方式） ①完全备份：把全部选定数据完整复制备份。 优点：恢复简单，一套备份即可还原全部数据； 缺点：备份数据量大，耗费时间长，占用存储空间大。 ②增量备份：只备份从上一次备份之后发生变化、新增的数据。 优点：备份速度快，占用空间小； 缺点：恢复麻烦，需要依次使用完全备份+每一次增量备份，中间任意一份备份损坏就会恢复失败。 ③差异备份：备份从上一次完全备份之后所有发生变化的数据，不关心中间增量备份。 优点：备份较快；恢复只需要“完全备份+最近一次差异备份”两份即可； 缺点：随时间推移，差异备份体积会越来越大。 4.RAID磁盘阵列技术 RAID（独立磁盘冗余阵列）：是将多块独立物理硬盘，通过硬件或软件方式组合成一个逻辑磁盘组的磁盘管理技术。常用RAID级别如下： （1）RAID 0（条带化阵列·无容错）：至少2块硬盘；原理：纯条带化分块存储，无备份、无校验、无冗余。 （2）RAID 1（镜像阵列·纯容错）：至少2块硬盘，两块硬盘数据完全一模一样、实时镜像备份。 （3）RAID 5（校验冗余·均衡最优）：至少3块硬盘。数据条带化分布，奇偶校验信息分散存储在所有硬盘，不单独占用一块盘。 （4）RAID 10（RAID1+RAID0 混合阵列）：至少4块硬盘（偶数块），先镜像（RAID1）、再条带（RAID0），结合两者优点。 二、网络病毒 1.网络病毒的概念 网络病毒是指依托计算机网络进行传播、具有自我复制能力的一段恶意程序代码。 2.网络病毒核心特点 （1）传染性（传播性）：核心特征。可通过网络、U盘、文件共享、邮件等渠道自我复制，快速感染其他设备与网络终端。 （2）隐蔽性：病毒程序通常隐藏在正常程序、系统文件或后台进程中，无明显提示，不易被用户察觉，长期潜伏运行。 （3）潜伏性：病毒入侵后不会立即发作，可长期潜伏在系统中，满足特定条件（时间、操作、触发事件）后才启动破坏行为。 （4）破坏性：发作后会篡改、删除系统文件、占用CPU与内存资源、拖慢网络速度、窃取用户隐私数据、导致系统瘫痪、蓝屏死机。 （5）可触发性：依靠预设条件触发破坏行为，条件不满足时保持静默，隐蔽性极强。 3.网络病毒综合防治措施 （1）基于主机的防治方法 基于主机的病毒防治以终端单机防护为核心，通过在用户计算机安装正版杀毒软件和防火墙、定期更新病毒库和系统补丁修复漏洞，规范终端操作行为，不浏览陌生网页、不打开未知文件，对外接存储设备使用前进行病毒查杀，同时关闭主机无用端口和高危共享功能，定期备份终端重要数据，全方位防范病毒入侵、感染和数据破坏，保障单机终端安全。 （2）基于服务器的防治方法 基于服务器的病毒防治以内网全局安全管控为核心，通过在服务器部署防火墙、入侵检测与防御等安全设备，实时监控内网异常流量，及时修复服务器系统漏洞、关闭闲置高危服务，配置严格的访问权限策略，开启文件行为监控预警，定期对服务器数据进行备份巡检、查杀恶意程序，及时隔离感染设备，阻断病毒在内网的横向传播，保障服务器及整个局域网的稳定安全运行。 三、黑客攻击 1.概念 黑客攻击是指攻击者利用计算机网络、系统、软件存在的漏洞、缺陷或配置不当，在未经授权的情况下，非法入侵他人计算机、服务器或网络系统，进行非法访问、操控、破坏、窃取数据等恶意操作的行为，属于典型的网络安全违法行为，严重危害网络与数据安全。 2.黑客攻击的主要目的 （1）窃取信息：黑客非法读取、复制目标系统中的各类数据资料。 （2）获取口令（密码）：通过各种手段得到系统用户的账号密码。 （3）控制中间站点：先入侵一台计算机或者服务器作为跳板（中间站点）。 （4）获得超级用户权限：拿到系统最高管理员权限（超级用户权限）。 3.黑客攻击的三个阶段 （1）确定目标 黑客选定要攻击的对象，可以是某台电脑、服务器、网站。明确攻击对象后，确定想要达成的攻击目的 （2）搜集与攻击目标相关的信息 属于攻击前的侦察工作，不直接入侵破坏。 通过扫描、查询等手段收集目标 IP、开放端口、操作系统版本、软件漏洞、账号信息等。找到系统存在的弱点，寻找入侵突破口。 （3）实施攻击 利用搜集到的漏洞、口令等条件，真正对目标发起攻击。 完成具体攻击行为：窃取信息、获取口令、提升为超级用户权限、控制主机作为中间站点等，实现预先设定的攻击目的。 【练习题】 一、填空题 1.在对称密钥加密体制中，加密和解密使用的是______密钥；而在非对称密钥加密体制中，使用的是______密钥。 2.数字信封技术结合了______加密和______加密各自的优点，是互联网安全传输的标准方案。 3.数据压缩分为无损压缩和有损压缩，其中______压缩舍弃部分人眼或人耳不敏感的数据，换取更高的压缩比，适用于多媒体文件。 4.在数据备份策略中，只备份从上一次备份之后发生变化和新增的数据的备份方式是______备份。 5.RAID 5 采用______校验信息分散存储在所有硬盘上的方式，至少需要3块硬盘。 6.网络病毒入侵后不会立即发作，可长期潜伏在系统中，满足特定条件后才启动破坏行为，这体现了病毒的______性。 7.黑客攻击的三个阶段依次是：确定目标、搜集与攻击目标相关的信息、______。 8.对称密钥加密的典型算法包括DES、3DES和______；非对称密钥加密的典型算法是______。 9.数据加密的两个基本要素是加密算法和______，其中算法可以公开，但该要素必须妥善保管。 10.______备份的优点是恢复简单，一套备份即可还原全部数据；缺点是备份数据量大，耗费时间长，占用存储空间大。 二、选择题 1.以下关于数据加密的说法，错误的是（ ） A. 加密算法可以公开，密钥必须妥善保管 B. 对称加密加解密速度快，适合大量数据 C. 非对称加密使用同一密钥进行加密和解密 D. 数字信封结合了对称和非对称加密的优点 2.数字信封的工作过程中，接收方解密业务数据的正确顺序是（ ） A. 先用自身私钥解密临时对称密钥，再用该密钥解密业务数据 B. 先用自身公钥解密临时对称密钥，再用该密钥解密业务数据 C. 先用发送方公钥解密业务数据，再用自身私钥解密临时密钥 D. 先用自身私钥解密业务数据，再用临时密钥解密临时密钥 3.以下关于数据备份的说法，正确的是（ ） A. 增量备份恢复最简单，只需一份备份即可 B. 差异备份的体积不会随时间推移而增大 C. 完全备份占用存储空间大，恢复复杂 D. 增量备份需要完全备份+所有增量备份才能恢复 4.以下关于网络病毒特点的描述，错误的是（ ） A. 隐蔽性指病毒隐藏在正常程序中，不易被察觉 B. 潜伏性指病毒入侵后立即发作进行破坏 C. 可触发性指病毒依靠预设条件触发破坏行为 D. 破坏性指病毒会篡改、删除文件或导致系统瘫痪 5.甲方和乙方采用公钥密码体制对数据文件进行加密传送，甲方用乙方的公钥加密数 据文件，乙方使用( )来对数据文件进行解密。 A. 甲的公钥 B. 甲的私钥 C. 乙的公钥 D. 乙的私钥 6.为了保证服务器中硬盘的可靠性，可以采用磁盘阵列技术，使用磁盘镜像技术的是 ( )。 A. RAID 0 B. RAID 1 C. RAID3 D. RAID 5 7.黑客攻击的主要目的不包括（ ） A. 窃取信息 B. 获取口令 C. 修复系统漏洞 D. 获得超级用户权限 8.以下关于对称加密和非对称加密的说法，正确的是（ ） A. 对称加密适合小文件加密，非对称加密适合大文件 B. 对称加密密钥分发容易，非对称加密密钥分发困难 C. 对称加密加解密速度快，非对称加密加解密速度慢 D. 对称加密使用一对密钥，非对称加密使用同一密钥 9.以下备份方式恢复时只需要“完全备份+最近一次差异备份”的是（ ） A. 增量备份 B. 完全备份 C. 差异备份 D. 实时备份 10.基于主机的病毒防治方法不包括（ ） A. 安装正版杀毒软件和防火墙 B. 定期更新病毒库和系统补丁 C. 部署入侵检测与防御设备监控内网流量 D. 不浏览陌生网页、不打开未知文件 三、判断题 1.对称密钥加密的优点是加解密速度快、效率高，非常适合大量数据的加密；缺点是密钥分发困难。（ ） 2.非对称密钥加密使用一对密钥，其中公钥对外公开用于加密，私钥自己保存用于解密，它解决了密钥分发问题。（ ） 3.数字信封技术专门解决对称密钥不安全分发和非对称加密速度太慢的行业痛点。（ ） 4.数据备份的主要作用是在原始数据发生丢失、损坏、病毒破坏或误删除之后，进行数据恢复。（ ） 5.RAID 0 具有极高的数据安全性，即使其中一块硬盘损坏，数据也不会丢失。（ ） 6.黑客攻击的三个阶段是相互独立的，实施攻击阶段不需要依赖前两个阶段收集的信息。（ ） 7.基于主机的病毒防治方法包括关闭主机无用端口和高危共享功能，定期备份终端重要数据。（ ） 8.黑客攻击的“搜集信息”阶段属于攻击前的侦察工作，不直接入侵破坏，目的是寻找系统弱点。（ ） 9.在数字信封中，发送方使用自身的私钥加密业务数据，以保证数据的保密性。（ ） 10.完全备份虽然恢复简单，但由于备份数据量大，耗费时间长，不适合频繁进行。（ ） 【答案】 一、填空题 1.同一个；一对（或公钥和私钥） 2.对称；非对称 3.有损 4.增量 5.奇偶 6. 潜伏 7.实施攻击 8. AES；RSA 9. 密钥 10.完全 二、选择题 1.C 2.A 3.D 4.B 5.D 6.B 7.C 8. C 9. C 10.C 三、判断题 1.√ 2.√ 3.√ 4. √ 5.× 6.× 7.√ 8. √ 9.× 10.√ 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $