昨天一篇文章让你初步了解信息安全领域。
1、简述安全攻击，安全机制，安全服务
安全攻击：任何危及信息系统安全的行为。
安全机制：用来检测、阻止攻击或者从攻击状态恢复到正常状态的过程。
安全服务(安全属性)：使用一种或多种安全机制来增强安全、对抗安全攻击的过程。
2、安全服务(安全属性)的几个属性及定义
身份认证(鉴别)：确保每个实体都是他们所声称的实体
访问控制：防止对资源的未授权使用
数据机密性：保护数据免受非授权泄露
数据完整性：保护数据免受非授权篡改
不可否认/真实性：保护通信中针对任何一方的否认攻击
可用性：确保资源能在需要时被授权方获得
3、了解几个典型的安全机制
单一的机制不能提供完全的安全服务，但是加密(密码学)是主要采取的技术。
特定安全机制：
加密、数字签名、访问控制、数据完整性、认证交换、流量填充、路由控制、公证
普遍安全机制：
可信功能、安全标签、事件检测、安全审计跟踪、安全回复
4、安全攻击中破坏的是什么安全属性
偷听/泄露——攻击机密性
伪造——攻击真实性/不可否认性
重放——攻击认证和真实性
篡改——攻击完整性
中断——攻击可用性(狭义：破坏硬件、拒绝服务DOS)
5、主动攻击与被动攻击的区别
被动攻击：
包括偷听和流量分析，不对数据进行修改。
主要是攻击保密性。
难以检测。
可以预防——加密，流量填充
主动攻击：
包括对数据流、系统状态的修改、创建虚假信息。
主要攻击真实性、不可否认性、完整性、可用性
难以预防
可以检测——数字签名、HASH、入侵检测等
6、密码体制的五要素
明文(Plaintext/Message)
密文(Ciphertext)
密钥(Key)
加密算法(encrypt)
解密算法(decrypt)
7、密码体制的三种分类
流密码/序列密码：以bit或字符的方式处理输入输出
分组密码：以块的方式处理输入输出
哈希函数——无密钥
秘密(对称/传统/单钥)密钥码——一个密钥
公钥(非对称/双钥)密码——两个密钥(公钥和私钥)
受限算法：保密算法——古典密码
基于密钥的算法：保密密钥——现代密码
基于保密的内容
基于密钥个数
基于明文加密处理方式
8、传统密码与公钥密码的优缺点
传统密码优点：加解密速度快。
传统密码缺点：难以分配和管理密钥，实现数字签名困难。
公钥密码优点：易于分配和管理密钥，实现数字签名容易。
公钥密码缺点：难以生产密钥，加解密速度慢。
9、古典加密与现代加密的特点
古典加密：数据的安全依赖于算法的保密。
现代加密： 数据的安全依赖于密钥的保密而不是算法的保密。
10、三种密码分析方法及各自特点
暴力破解攻击(尝试所有密钥，直到找到正确明文)：
理论上可以破解任何密码系统，平均尝试一半的密钥空间可以破解成功。
统计分析攻击(比较和分析密文的统计特征)：
能破解绝大多数古典密码。
数学分析攻击(根据数学理论进行密码破解)：
攻击公钥密码的主要方法。
11、无条件安全与计算上安全
无条件安全：绝对安全，无论何种计算机资源都无法破解的密码，只有香农提出的
次一密满足。
一次一密特点：使用明文一样长的随机密钥，且不重复，明密文统计无关，密钥产
和分配困难。
计算机上的安全：破解密码的代价超过加密信息的价值；破解密码的时间超过信息(M或K)的有效期。
12、代替和置换的定义
代替：明文被其他字母、数字或者符号代替；明文被看做bit流，将明文bit流替换为密文bit流。
置换： 不改变实际使用的字母，而是通过重新排列字母顺序来隐藏信息。
13、单字母代替(单表代替，多表代替)与多字母代替
单表代替
一个明文字母表对应一个密文字母表
多表代替
一个明文字母表对应多个密文字母表
单字母代替
将每个明文字母独立的映射为密文字母。
多字母代替
字母映射以组的方式进行，依赖于其上下文的位置。
14、通用凯撒密码(单字母单表代替)的公式
凯撒密码公式：
C = E(m) = (m + k) mod 26
m = D(C) = (C – k) mod 26
K = 0~25(取0没意义)(密钥是一个数)
通过25种穷举搜索就能够攻破通用的凯撒密码。
15、置乱密码(单字母单表)的统计分析攻击
不是对字母表进行移位，而是任意的打乱字母表，每个明文字母匹配一个随机的密文字母。
密钥：明文字母表和密文字母表的对应关系。
由于人类语言中所有字母不是被等概率的使用，可以通过统计(频率)分析攻破。
16、维吉尼亚密码(最著名的多表代替密码)公式，密钥长度，密钥空间以及破解方式与维纳密码(流密码)的一次一密思想
Vigenere密码
循环使用26个凯撒密码密钥，每个密钥用完之后再从头开始重复使用。
多个密文表，平滑了频率分布，从而使得密码分析更加困难。
密钥词重复使用使得密钥跟明文一样长。
公式：Ci = (Pi + K[i mod m]) mod 26 Ki=a~z
密钥：密钥由重复的密钥词构成，m为密钥词长度，密钥空间为26^m。
重复的密文暴露密钥周期，如果密钥长度短，可以穷举攻击；如果密钥长度长，可
假设密钥词长度为m,则通过m次单字母频率分析得到m个密钥词字母。
Vernam密码
流密码：基于bit而不是字母
Ci=pi⊕ki
pi=Ci⊕ki
安全性依赖于密钥的随机性。(个人理解：)虽然计算计算原理不一样，但效果可以看成密钥长度为明文长度的置乱密码。
一次一密
密钥与明文一样长，且永不重复
明文和密文统计无关
无条件安全(永不可破)
密钥产生和分配困难，只被军用
17、playfair矩阵(多字母单表代替)的形成，及其加密算法
举例：
加密算法规则：
1、从第一个字母开始，每两个字母一组，如果有重复的一组，则在它们之间填充一个字母，然后再把重复字母中的后一个当做第一个字母继续1的步骤，直到明文结束。
例如： “balloon” 被填充为”ba lx lo on”
2、如果双字母位于同一行，用每个字母右边的字母去代替原字母。(行尾回滚至行首)
3、如果双字母位于同一列，用每个字母下面的字母去代替原字母。(列尾回滚至列首)
4、否则，每个字母用与它同一行，与另一字母同一列交叉点的字母代替。
解密：同行同行的话与加密操作相反，否则与加密操作相同。
同样可以对比单字母的26个字母频率统计，这里只是需要统计26X25=650组双字母组合的频率。
(责任编辑：安博涛)
