一、引言

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小牛编辑

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2023-12-01

1.1 概览

优秀的安全专业人员拥有两个重要的技能：（1）安全的感知，以及（2）安全原则的知识。我希望完成这门课的学生可以拥有二者。拥有不意味着“知道”；它意味着能够应用这些技能。

1.2 风险和威胁

使用计算机系统时的风险：
- 你正在公共图书馆中写你的大作业，并且远程登录到了你学院的 UNIX 服务器。你需要离开一分钟，并且有点懒，决定不锁上你笔记本的屏幕。如果恶意人员利用这个机会，最严重的后果是什么？恶意人员需要多少时间来造成最严重的后果？
- 你来到公共图书馆，打算使用这里的电脑来远程登录到你学院的计算机，或者访问网上银行；你面临什么风险？
- 你来到了一个不错的小区中的 ATM 机前来取款（即没有抢劫），你的风险是什么？
配置计算机系统时的风险：
- 你打算在家里访问你公司的电脑，所以你配置了公司的电脑，以便可以访问它的远程桌面，风险是什么？
- 你在你的屋子里安装了一个无线接入点，来搭建无线网络，风险是什么？
- 你是系统管理员，将多个程序变为特权程序，所以你就不会被一些任务困扰（用户可以使用这些特权程序来完成这些任务），风险是什么？
开发计算机系统时的风险：
- 你的程序有一些缓冲区溢出问题，但是你迫于压力要及时发布软件产品，并决定在这个发行版中不修复这些漏洞，风险是什么？
- 你的公司刚刚赢得了政府的电子投票系统的投标。你的系统可能面临的风险是什么？
- 你正在为一家商店开发在线商城的 Web 页面，你面临的风险的施恩么？
安全的感知：看到和预测风险的能力。如果你不能系统的枚举上述例子中的风险，你就没有良好的安全感知。我希望在这门课之后，你可以获取良好的风险感知，并且能够在你使用、安装或开发计算机系统时评估你的风险。
上一节课中学到的东西：这门课的学生之前没有足够重视培养安全意识。每个学期的大作业，我看到学生们（不是一小部分，而是大部分）演示它们系统的杰出功能，但是没有展示安全感知。它们将很多时间花在为它们的系统实现实用的功能上，但是没有花费任何时间来思考这些功能的安全后果（例如，我们是否应该访问控制，来防止功能被恶意用户滥用，来获取额外权限？）

1.3 应对策略

方法：有三个预防措施：
1. 预防：这门课的核心
  - 预防：使其不可能
  - 阻止：使其更困难
  - 转移“使其它目标更加有吸引力
2. 检测
  - 监控
  - 入侵检测
3. 恢复
  - 恢复数据
  - 识别损失
  - 寻找犯人：取证
预防的工作方式
- 策略（IST 课程）
- 密码学
  - 密码学不仅仅是加密，它用于完成很多安全相关的目标，例如数字货币，时间戳，安全的分布式计算，电子投票，电子投标，等等。
  - 我们在这门课中只会涉及基本的密码学。
- 控制（这门课的核心组件）
  - 示例：确保只有在安全区域内的人才能读取文件。
  - 硬件控制
  - 软件控制
预防如何失效
- 漏洞
- 恶意程序：病毒、后门，等等。
- 控制的不当使用
- 用户的错误
如何进行正确的预防？
- 安全工程原则
- 风险感知
- 安全编程

1.4 计算机安全的意义

当我们讨论“计算机安全”，我们的意思是，我们强调任何计算机相关系统的三个重要的层面：

保密性（C）
完整性（I）
可靠性（A）

这三个词（CIA）的含义十分广泛。对于不同的应用，CIA 的解释也不同。

保密性：访问（读取、查看、打印、了解，以及其他）
- 内容：加密（密码学）
- 数据存放：隐写术。例如，股票投资、犯人、间谍、水印
- 资源隐藏：操作系统信息和配置
- 指纹识别
- 身份（匿名）
完整性：修改（包含编写、修改、状态修改、删除和创建）
- 数据完整性
- 程序完整性
- 系统完整性
- 身份完整性（不可复制）
- 来源（位置）完整性（例如网络回溯）
可靠性
- 拒绝服务（DoS）
示例：它们属于什么分类？
- TCP SYN 泛洪
- 嗅探
- 身份伪造
- ATM 机欺骗
- 在纯文本文件中保存密码