計算機安全：原理與實踐（原書第3版）

《計算機安全：原理與實踐（原書第3版）》是2018年5月22日出版的圖書，作者是{澳}威廉.斯托林斯。

基本介紹

• 中文名：計算機安全：原理與實踐（原書第3版）
• 作者：{澳}威廉.斯托林斯
• 出版時間：2018年5月22日
• 出版社：機械工業出版社 
• ISBN：9787111528098
• 類別：叢書
• 定價：129.0
• 開本：16 開
• 叢書名：計算機科學叢書

內容簡介

本書系統介紹計算機安全領域中的各個方面，不但包括相關的技術和套用方面的內容，同時還包括管理方面的內容。全書覆蓋IEEE/ACM計算機科學教學大綱中核心內容的所有相關主題，可以用作CISSP認證考試的準備材料，還包括計算機安全、技術和理論、軟體安全、管理問題、密碼算法、網際網路安全等內容的深入討論。

圖書目錄

出版者的話

譯者序

前言

作者簡介

符號

第0章　讀者和教師指南1

0.1　本書概要1

0.2　讀者與教師閱讀指南 1

0.3　支持CISSP認證2

0.4支持NSA/DHS認證3

0.5支持ACM/IEEE計算機協會計算機科學課程20134

0.6Internet和Web資源5

0.6.1本書的支持網站5

0.6.2計算機科學學生資源網站6

0.6.3其他Web站點6

0.7標準6

第1章　概述8

1.1計算機安全的概念8

1.1.1計算機安全的定義8

1.1.2實例9

1.1.3計算機安全面臨的挑戰10

1.1.4一個計算機安全模型11

1.2威脅、攻擊和資產13

1.2.1威脅與攻擊13

1.2.2威脅與資產14

1.3安全功能要求17

1.4基本安全設計原則18

1.5攻擊面和攻擊樹21

1.5.1攻擊面21

1.5.2攻擊樹21

1.6計算機安全策略23

1.6.1安全策略23

1.6.2安全實施24

1.6.3保證和評估24

1.7推薦讀物25

1.8關鍵術語、複習題和習題25

第一部分　計算機安全技術與原理

第2章　密碼編碼工具30

2.1用對稱加密實現機密性30

2.1.1對稱加密30

2.1.2對稱分組加密算法31

2.1.3流密碼33

2.2訊息認證和散列函式34

2.2.1利用對稱加密實現認證35

2.2.2無須加密的訊息認證35

2.2.3安全散列函式38

2.2.4散列函式的其他套用39

2.3公鑰加密40

2.3.1公鑰加密的結構40

2.3.2公鑰密碼系統的套用42

2.3.3對公鑰密碼的要求42

2.3.4非對稱加密算法42

2.4數字簽名和密鑰管理43

2.4.1數字簽名43

2.4.2公鑰證書44

2.4.3利用公鑰加密實現對稱密鑰交換45

2.4.4數字信封45

2.5隨機數和偽隨機數46

2.5.1隨機數的使用46

2.5.2隨機與偽隨機47

2.6實際套用：存儲數據的加密47

2.7推薦讀物48

2.8關鍵術語、複習題和習題49

第3章　用戶認證53

3.1電子用戶認證方法53

3.1.1電子用戶認證模型54

3.1.2認證方法54

3.1.3用戶認證的風險評估55

3.2基於口令的認證56

3.2.1口令的脆弱性57

3.2.2散列口令的使用58

3.2.3破解“用戶選擇”口令59

3.2.4口令檔案訪問控制61

3.2.5口令選擇策略62

3.3基於令牌的認證65

3.3.1存儲卡65

3.3.2智慧卡65

3.3.3電子身份證66

3.4生物特徵認證68

3.4.1用於生物特徵認證套用的身體特徵68

3.4.2生物特徵認證系統的運行69

3.4.3生物特徵認證的準確度70

3.5遠程用戶認證72

3.5.1口令協定72

3.5.2令牌協定72

3.5.3靜態生物特徵認證協定73

3.5.4動態生物特徵認證協定74

3.6用戶認證中的安全問題74

3.7實際套用：虹膜生物特徵認證系統75

3.8案例學習：ATM系統的安全問題76

3.9推薦讀物78

3.10關鍵術語、複習題和習題79

第4章　訪問控制81

4.1訪問控制原理81

4.1.1訪問控制語境81

4.1.2訪問控制策略82

4.2主體、客體和訪問權83

4.3自主訪問控制83

4.3.1一個訪問控制模型85

4.3.2保護域88

4.4實例：UNIX檔案訪問控制88

4.4.1傳統的UNIX檔案訪問控制88

4.4.2UNIX中的訪問控制列表90

4.5基於角色的訪問控制90

4.6基於屬性的訪問控制94

4.6.1 屬性94

4.6.2ABAC邏輯架構95

4.6.3ABAC策略96

4.7身份、憑證和訪問管理98

4.7.1身份管理98

4.7.2憑證管理99

4.7.3訪問管理100

4.7.4身份聯合100

4.8信任框架100

4.8.1傳統的身份交換方法100

4.8.2開放的身份信任框架101

4.9案例學習：銀行的RBAC系統103

4.10推薦讀物104

4.11關鍵術語、複習題和習題105

第5章　資料庫與雲安全109

5.1資料庫安全需求109

5.2資料庫管理系統110

5.3關係資料庫111

5.3.1關係資料庫系統要素111

5.3.2結構化查詢語言112

5.4SQL注入攻擊114

5.4.1一種典型的SQLi攻擊114

5.4.2注入技術115

5.4.3SQLi攻擊途徑和類型116

5.4.4SQLi應對措施117

5.5資料庫訪問控制118

5.5.1基於SQL的訪問定義118

5.5.2級聯授權119

5.5.3基於角色的訪問控制120

5.6推理121

5.7資料庫加密123

5.8雲計算126

5.8.1雲計算要素126

5.8.2雲計算參考架構128

5.9雲安全風險及應對措施130

5.10雲中的數據保護131

5.11雲安全即服務132

5.12推薦讀物134

5.13關鍵術語、複習題和習題135

第6章　惡意軟體140

6.1惡意軟體的類型140

6.1.1一個粗略的分類141

6.1.2攻擊工具包142

6.1.3攻擊源142

6.2高級持續性威脅142

6.3傳播-感染內容-病毒143

6.3.1病毒的性質143

6.3.2病毒的分類145

6.3.3宏病毒和腳本病毒146

6.4傳播-漏洞利用-蠕蟲146

6.4.1發現目標147

6.4.2蠕蟲傳播模型148

6.4.3Morris蠕蟲149

6.4.4蠕蟲攻擊簡史149

6.4.5蠕蟲技術的現狀151

6.4.6移動代碼151

6.4.7手機蠕蟲152

6.4.8客戶端漏洞和夾帶式下載152

6.4.9點擊劫持153

6.5傳播-社會工程學-垃圾電子郵件、木馬153

6.5.1垃圾（大量不請自來的）電子郵件153

6.5.2特洛伊木馬154

6.5.3手機木馬154

6.6載荷-系統損壞155

6.6.1數據損壞155

6.6.2物理損害155

6.6.3邏輯炸彈156

6.7載荷-攻擊代理- zombie、bot156

6.7.1bot的用途156

6.7.2遠程控制功能157

6.8載荷-信息竊取-鍵盤記錄器、網路釣魚、間諜軟體157

6.8.1憑證盜竊、鍵盤記錄器和間諜軟體158

6.8.2網路釣魚和身份盜竊158

6.8.3偵察、間諜和數據滲漏158

6.9　載荷-隱蔽-後門、rootkit159

6.9.1後門159

6.9.2rootkit159

6.9.3核心模式下的rootkit160

6.9.4虛擬機和其他外部rootkit161

6.10對抗手段161

6.10.1針對惡意軟體的對抗措施161

6.10.2基於主機的掃描器163

6.10.3邊界掃描方法165

6.10.4分散式情報收集方法165

6.11推薦讀物166

6.12關鍵術語、複習題和習題167

第7章　拒絕服務攻擊170

7.1　拒絕服務攻擊170

7.1.1　拒絕服務攻擊簡介170

7.1.2　經典的拒絕服務攻擊172

7.1.3　源地址欺騙173

7.1.4　SYN欺騙174

7.2　洪泛攻擊176

7.2.1　ICMP洪泛176

7.2.2　UDP洪泛176

7.2.3　TCP SYN洪泛176

7.3　分散式拒絕服務攻擊177

7.4　基於套用的頻寬攻擊178

7.4.1　SIP洪泛178

7.4.2　基於HTTP的攻擊179

7.5　反射攻擊與放大攻擊180

7.5.1　反射攻擊180

7.5.2　放大攻擊182

7.5.3　DNS放大攻擊183

7.6　拒絕服務攻擊防範184

7.7　對拒絕服務攻擊的回響186

7.8　推薦讀物187

7.9　關鍵術語、複習題和習題188

第8章　入侵檢測190

8.1　入侵者190

8.1.1　入侵者行為192

8.2　入侵檢測193

8.2.1　基本原理194

8.2.2　基率謬誤195

8.2.3　要求195

8.3　分析方法195

8.3.1　異常檢測195

8.3.2　特徵或啟發式檢測197

8.4　基於主機的入侵檢測197

8.4.1　數據源和感測器197

8.4.2　異常HIDS198

8.4.3　特徵或啟發式HIDS199

8.4.4　分散式HIDS200

8.5　基於網路的入侵檢測201

8.5.1　網路感測器的類型201

8.5.2　NIDS感測器部署202

8.5.3　入侵檢測技術203

8.5.4　警報日誌記錄204

8.6　分散式或混合式入侵檢測205

8.7　入侵檢測交換格式 207

8.8　蜜罐208

8.9　實例系統：Snort210

8.9.1　Snort體系結構 210

8.9.2　Snort規則211

8.10　推薦讀物213

8.11　關鍵術語、複習題和習題213

第9章　防火牆與入侵防護系統216

9.1　防火牆的必要性216

9.2　防火牆的特徵和訪問策略217

9.3　防火牆的類型218

9.3.1　包過濾防火牆218

9.3.2　狀態檢測防火牆221

9.3.3　套用級網關222

9.3.4　電路級網關222

9.4　防火牆的布置223

9.4.1　堡壘主機223

9.4.2　基於主機的防火牆223

9.4.3　個人防火牆224

9.5　防火牆的部署和配置225

9.5.1　DMZ網路225

9.5.2　虛擬專用網路225

9.5.3　分散式防火牆227

9.5.4　防火牆部署和拓撲結構小結227

9.6　入侵防護系統228

9.6.1　基於主機的IPS229

9.6.2　基於網路的IPS230

9.6.3　分散式或混合式IPS230

9.6.4　Snort Inline231

9.7　實例：一體化威脅管理產品232

9.8　推薦讀物234

9.9　關鍵術語、複習題和習題235

第二部分　軟體安全與可信系統

第10章　緩衝區溢出240

10.1　棧溢出241

10.1.1　緩衝區溢出的基本知識241

10.1.2　棧緩衝區溢出244

10.1.3　shellcode250

10.2　針對緩衝區溢出的防禦256

10.2.1　編譯時防禦256

10.2.2　運行時防禦259

10.3　其他形式的溢出攻擊260

10.3.1　替換棧幀260

10.3.2　返回系統調用261

10.3.3　堆溢出261

10.3.4　全局數據區溢出263

10.3.5　其他類型的溢出263

10.4　推薦讀物264

10.5　關鍵術語、複習題和習題265

第11章　軟體安全267

11.1　軟體安全問題267

11.2　處理程式輸入270

11.2.1　輸入的長度和緩衝區溢出270

11.2.2　程式輸入的解釋271

11.2.3　驗證輸入語法276

11.2.4　輸入的fuzzing技術278

11.3　編寫安全程式代碼278

11.3.1　算法的正確實現279

11.3.2　保證機器語言與算法一致280

11.3.3　數據值的正確解釋280

11.3.4　記憶體的正確使用281

11.3.5　阻止共享記憶體競爭條件的產生281

11.4　與作業系統和其他程式進行互動282

11.4.1　環境變數282

11.4.2　使用合適的最小特權284

11.4.3　系統調用和標準庫函式286

11.4.4　阻止共享系統資源的競爭條件的產生288

11.4.5　安全臨時檔案的使用289

11.4.6　與其他程式進行互動290

11.5　處理程式輸出291

11.6　推薦讀物292

11.7　關鍵術語、複習題和習題293

第12章　作業系統安全296

12.1　作業系統安全簡介297

12.2　系統安全規劃297

12.3　作業系統加固298

12.3.1　作業系統安裝：初始安裝和補丁安裝298

12.3.2　移除不必要的服務、套用和協定299

12.3.3　配置用戶、組和認證299

12.3.4　配置資源控制300

12.3.5　安裝額外的安全控制工具300

12.3.6　測試系統安全性300

12.4　套用安全301

12.4.1　套用配置301

12.4.2　加密技術301

12.5　安全維護301

12.5.1　日誌302

12.5.2　數據備份和存檔302

12.6　Linux/UNIX安全302

12.6.1　補丁管理303

12.6.2　套用和服務配置303

12.6.3　用戶、組和許可權303

12.6.4　遠程訪問控制304

12.6.5　日誌記錄和日誌滾動304

12.6.6　使用chroot監牢的套用安全304

12.6.7　安全性測試305

12.7　Windows安全305

12.7.1　補丁管理305

12.7.2　用戶管理和訪問控制305

12.7.3　套用和服務配置306

12.7.4　其他安全控制工具306

12.7.5　安全性測試307

12.8　虛擬化安全307

12.8.1　虛擬化方案307

12.8.2　虛擬化安全問題308

12.8.3　加固虛擬化系統309

12.9　推薦讀物309

12.10　關鍵術語、複習題和習題310

第13章　可信計算與多級安全312

13.1　計算機安全的Bell-LaPadula模型312

13.1.1　計算機安全模型312

13.1.2　一般描述313

13.1.3　模型的形式化描述314

13.1.4　抽象操作315

13.1.5　BLP套用實例315

13.1.6　實現實例—Multics318

13.1.7　BLP模型的限制319

13.2　計算機安全的其他形式化模型319

13.2.1　Biba完整性模型319

13.2.2　Clark-Wilson完整性模型320

13.2.3　中國牆模型321

13.3　可信系統的概念323

13.3.1　基準監視器324

13.3.2　特洛伊木馬防禦324

13.4　多級安全的套用325

13.4.1　基於角色的訪問控制中的多級安全326

13.4.2　資料庫安全與多級安全327

13.5　可信計算與可信平台模組329

13.5.1　鑑別引導服務330

13.5.2　認證服務330

13.5.3　加密服務330

13.5.4　TPM功能330

13.5.5　保護存儲331

13.6　信息技術安全評價通用準則332

13.6.1　要求332

13.6.2　輪廓和目標334

13.6.3　保護輪廓實例335

13.7　保障與評價336

13.7.1　目標讀者336

13.7.2　保障範圍336

13.7.3　通用準則評價保障級337

13.7.4　評價過程338

13.8　推薦讀物339

13.9　關鍵術語、複習題和習題340

第14章　IT安全管理與風險評估343

14.1　IT安全管理343

14.2　組織的情境和安全方針345

14.3　安全風險評估347

14.3.1　基線方法348

14.3.2　非形式化方法348

14.3.3　詳細風險分析349

14.3.4　組合方法349

14.4　詳細的安全風險分析350

14.4.1　情境和系統特徵350

14.4.2　威脅/風險/脆弱性的確認352

14.4.3　分析風險353

14.4.4　評價風險356

14.4.5　風險處置356

14.5　案例學習：銀星礦業357

14.6　推薦讀物360

14.7　關鍵術語、複習題和習題361

第15章　IT安全控制、計畫和規程363

15.1　IT安全管理的實施363

15.2　安全控制或保障措施363

15.3　IT安全計畫369

15.4　控制的實施369

15.4.1　安全計畫的實施369

15.4.2　安全意識與培訓370

15.5　監視風險370

15.5.1　維護370

15.5.2　安全符合性371

15.5.3　變更與配置管理371

15.5.4　事件處理372

15.6　案例學習：銀星礦業372

15.7　推薦讀物374

15.8　關鍵術語、複習題和習題374

第三部分　管理問題

第16章　物理和基礎設施安全378

16.1　概述378

16.2　物理安全威脅379

16.2.1　自然災害379

16.2.2　環境威脅380

16.2.3　技術威脅383

16.2.4　人為的物理威脅383

16.3　物理安全的防禦和減緩措施384

16.3.1　環境威脅384

16.3.2　技術威脅385

16.3.3　人為的物理威脅385

16.4　物理安全破壞的恢復386

16.5　實例：某公司的物理安全策略386

16.6　物理安全和邏輯安全的集成386

16.6.1　個人身份驗證387

16.6.2　在物理訪問控制系統中使用PIV證書389

16.7　推薦讀物391

16.8　關鍵術語、複習題和習題391

第17章　人力資源安全393

17.1　安全意識、培訓和教育393

17.1.1　動機393

17.1.2　學習的持續性394

17.1.3　意識395

17.1.4　培訓396

17.1.5　教育397

17.2　雇用實踐和策略397

17.2.1　招聘過程的安全397

17.2.2　雇用期間的安全398

17.2.3　員工離職過程的安全399

17.3　電子郵件和Internet使用策略399

17.3.1　動機399

17.3.2　策略問題399

17.3.3　制定策略的指南400

17.4　計算機安全事件回響團隊400

17.4.1　事件檢測402

17.4.2　分類功能402

17.4.3　事件回響403

17.4.4　事件歸檔404

17.4.5　事件處理的信息流404

17.5　推薦讀物405

17.6　關鍵術語、複習題和習題406

第18章　安全審計408

18.1　安全審計體系結構408

18.1.1　安全審計和報警模型409

18.1.2　安全審計功能410

18.1.3　需求411

18.1.4　實施指南411

18.2　安全審計跡412

18.2.1　收集什麼數據412

18.2.2　保護審計跡數據415

18.3　實現日誌功能415

18.3.1　系統級日誌功能415

18.3.2　應用程式級日誌功能419

18.3.3　插入庫420

18.3.4　動態二進制重寫422

18.4　審計跡分析423

18.4.1　準備423

18.4.2　定時424

18.4.3　審計覆核424

18.4.4　數據分析方法425

18.5　實例：一種集成的方法426

18.5.1　SIEM系統426

18.5.2　安全監控、分析和回響系統427

18.6　推薦讀物428

18.7　關鍵術語、複習題和習題429

第19章　法律與道德問題431

19.1　網路犯罪和計算機犯罪431

19.1.1　計算機犯罪的類型431

19.1.2　執法面臨的挑戰433

19.1.3　積極配合執法434

19.2　智慧財產權434

19.2.1　智慧財產權的類型434

19.2.2　與網路和計算機安全相關的智慧財產權436

19.2.3　數字千年著作權法案436

19.2.4　數字著作權管理437

19.3　隱私438

19.3.1　隱私權法律和規章439

19.3.2　機構的回應440

19.3.3　計算機使用的隱私問題440

19.3.4　隱私和數據監管441

19.4　道德問題442

19.4.1　道德和IS行業442

19.4.2　與計算機和信息系統有關的道德問題443

19.4.3　行為規範443

19.4.4　規則445

19.5　推薦讀物446

19.6　關鍵術語、複習題和習題447

第四部分　密碼編碼算法

第20章　對稱加密和訊息認證452

20.1　對稱加密原理452

20.1.1　密碼編碼學452

20.1.2　密碼分析453

20.1.3　Feistel密碼結構454

20.2　數據加密標準455

20.2.1　數據加密標準455

20.2.2　三重DES455

20.3　高級加密標準456

20.3.1　算法綜述456

20.3.2　算法的細節459

20.4　流密碼和RC4461

20.4.1　流密碼的結構461

20.4.2　RC4算法462

20.5　分組密碼的工作模式464

20.5.1　電碼本模式464

20.5.2　密碼分組連結模式464

20.5.3　密碼反饋模式465

20.5.4　計數器模式467

20.6　對稱加密設備的位置468

20.7　密鑰分發469

20.8　推薦讀物470

20.9　關鍵術語、複習題和習題470

第21章　公鑰密碼和訊息認證474

21.1　安全散列函式474

21.1.1　簡單散列函式474

21.1.2　SHA安全散列函式475

21.1.3　SHA-3477

21.2　HMAC477

21.2.1　HMAC設計目標478

21.2.2　HMAC算法478

21.2.3　HMAC的安全性479

21.3　RSA公鑰加密算法479

21.3.1　算法描述480

21.3.2　RSA的安全性481

21.4　Diffie-Hellman和其他非對稱算法484

21.4.1　Diffie-Hellman密鑰交換484

21.4.2　其他公鑰密碼算法486

21.5　推薦讀物487

21.6　關鍵術語、複習題和習題487

第五部分　網路安全

第22章　Internet安全協定和標準492

22.1　安全E-mail和S/MIME492

22.1.1　MIME492

22.1.2　S/MIME492

22.2　域名密鑰識別郵件標準494

22.2.1　Internet郵件體系結構494

22.2.2　DKIM策略495

22.3　安全套接層和傳輸層安全496

22.3.1　TLS體系結構497

22.3.2　TLS協定497

22.3.3　SSL/TLS攻擊500

22.4　HTTPS501

22.4.1　連線開始502

22.4.2　連線關閉502

22.5　IPv4和IPv6的安全性502

22.5.1　IP安全概述502

22.5.2　IPSec的範圍504

22.5.3　安全關聯504

22.5.4　封裝安全載荷505

22.5.5　傳輸模式和隧道模式505

22.6　推薦讀物506

22.7　關鍵術語、複習題和習題506

第23章　Internet認證套用509

23.1　Kerberos509

23.1.1　Kerberos協定509

23.1.2　Kerberos域和多Kerberi512

23.1.3　版本4和版本5513

23.1.4　性能問題513

23.2　X.509514

23.3　公鑰基礎設施516

23.4　推薦讀物517

23.5　關鍵術語、複習題和習題518

第24章　無線網路安全521

24.1　無線安全521

24.1.1　無線網路威脅522

24.1.2　無線安全防護措施522

24.2　移動設備安全523

24.2.1　安全威脅524

24.2.2　移動安全策略524

24.3　IEEE 802.11無線區域網路概述526

24.3.1　Wi-Fi聯盟526

24.3.2　IEEE 802 協定架構526

24.3.3　IEEE 802.11網路組件和架構模型527

24.3.4　IEEE 802.11服務528

24.4　IEEE 802.11i無線區域網路安全530

24.4.1　IEEE 802.11i服務530

24.4.2　IEEE 802.11i的操作階段530

24.4.3　發現階段532

24.4.4　認證階段533

24.4.5　密鑰管理階段535

24.4.6　保護數據傳輸階段538

24.4.7　IEEE 802.11i偽隨機函式538

24.5　推薦讀物539

24.6　關鍵術語、複習題和習題540

附錄A　計算機安全教學項目和其他學生練習542

縮略語547

參考文獻549

索引564

線上章節和附錄

第25章　Linux安全

第26章　Windows和Windows Vista安全

附錄B　數論的相關內容

附錄C　標準和標準制定組織

附錄D　隨機數和偽隨機數的生成

附錄E　基於分組密碼的訊息鑑別碼

附錄F　TCP/IP協定體系結構

附錄G　Radix-64轉換

附錄H　安全策略相關的文檔

附錄I　域名系統

附錄J　基率謬誤

附錄K　SHA-3

附錄L　術語表