描述
开 本: 16开纸 张: 胶版纸包 装: 平装-胶订是否套装: 否国际标准书号ISBN: 9787111617655
内容简介
本书是计算机安全领域的经典教材，系统介绍了计算机安全的方方面面。全书包括5个部分，第部分介绍计算机安全技术和原理，涵盖了支持有效安全策略所必需的所有技术领域；第二部分介绍软件安全和可信系统，主要涉及软件开发和运行带来的安全问题及相应的对策；第三部分介绍管理问题，主要讨论信息安全与计算机安全在管理方面的问题，以及与计算机安全相关的法律与道德方面的问题；第四部分为密码编码算法，包括各种类型的加密算法和其他类型的密码算法；第五部分介绍网络安全，关注的是为在Internet上进行通信提供安全保障的协议和标准及无线网络安全等问题。
目 录
出版者的话
译者序
前言
作者简介
符号
第1章 概述1
1.1计算机安全的概念1
1.1.1计算机安全的定义1
1.1.2实例2
1.1.3计算机安全面临的挑战3
1.1.4一个计算机安全模型4
1.2威胁、攻击和资产6
1.2.1威胁与攻击6
1.2.2威胁与资产7
1.3安全功能要求10
1.4基本安全设计原则11
1.5攻击面和攻击树14
1.5.1攻击面14
1.5.2攻击树14
1.6计算机安全策略16
1.6.1安全策略16
1.6.2安全实施17
1.6.3保证和评估17
1.7标准18
1.8关键术语、复习题和习题18
第一部分 计算机安全技术与原理
第2章 密码编码工具22
2.1用对称加密实现机密性22
2.1.1对称加密22
2.1.2对称分组加密算法23
2.1.3流密码25
2.2消息认证和散列函数26
2.2.1利用对称加密实现认证27
2.2.2无须加密的消息认证27
2.2.3安全散列函数30
2.2.4散列函数的其他应用31
2.3公钥加密32
2.3.1公钥加密的结构32
2.3.2公钥密码体制的应用34
2.3.3对公钥密码的要求34
2.3.4非对称加密算法34
2.4数字签名和密钥管理35
2.4.1数字签名35
2.4.2公钥证书37
2.4.3利用公钥加密实现对称密钥交换38
2.4.4数字信封38
2.5随机数和伪随机数39
2.5.1随机数的使用39
2.5.2随机与伪随机40
2.6实际应用：存储数据的加密40
2.7关键术语、复习题和习题41
第3章 用户认证46
3.1数字用户认证方法46
3.1.1数字用户认证模型47
3.1.2认证方法48
3.1.3用户认证的风险评估48
3.2基于口令的认证50
3.2.1口令的脆弱性50
3.2.2散列口令的使用52
3.2.3破解“用户选择”口令53
3.2.4口令文件访问控制55
3.2.5口令选择策略56
3.3基于令牌的认证59
3.3.1存储卡59
3.3.2智能卡59
3.3.3电子身份证60
3.4生物特征认证62
3.4.1用于生物特征认证应用的身体特征63
3.4.2生物特征认证系统的运行63
3.4.3生物特征认证的准确度64
3.5远程用户认证66
3.5.1口令协议66
3.5.2令牌协议66
3.5.3静态生物特征认证协议67
3.5.4动态生物特征认证协议68
3.6用户认证中的安全问题68
3.7实际应用：虹膜生物特征认证系统69
3.8案例学习：ATM系统的安全问题71
3.9关键术语、复习题和习题72
第4章 访问控制75
4.1访问控制原理76
4.1.1访问控制语境76
4.1.2访问控制策略77
4.2主体、客体和访问权77
4.3自主访问控制78
4.3.1一个访问控制模型80
4.3.2保护域82
4.4实例：UNIX文件访问控制83
4.4.1传统的UNIX文件访问控制83
4.4.2UNIX中的访问控制列表85
4.5基于角色的访问控制85
4.6基于属性的访问控制88
4.6.1属性89
4.6.2ABAC逻辑架构89
4.6.3ABAC策略90
4.7身份、凭证和访问管理93
4.7.1身份管理93
4.7.2凭证管理94
4.7.3访问管理94
4.7.4身份联合94
4.8信任框架95
4.8.1传统的身份交换方法95
4.8.2开放的身份信任框架96
4.9案例学习：银行的RBAC系统97
4.10关键术语、复习题和习题99
第5章 数据库与云安全102
5.1数据库安全需求102
5.2数据库管理系统103
5.3关系数据库104
5.3.1关系数据库系统要素104
5.3.2结构化查询语言105
5.4SQL注入攻击107
5.4.1一种典型的SQLi攻击107
5.4.2注入技术108
5.4.3SQLi攻击途径和类型109
5.4.4SQLi应对措施110
5.5数据库访问控制111
5.5.1基于SQL的访问定义111
5.5.2级联授权112
5.5.3基于角色的访问控制113
5.6推理114
5.7数据库加密116
5.8 数据中心安全119
5.8.1 数据中心要素119
5.8.2 数据中心安全注意事项119
5.8.3 TIA-942121
5.9关键术语、复习题和习题123
第6章 恶意软件127
6.1恶意软件的类型127
6.1.1恶意软件的粗略分类128
6.1.2攻击工具包129
6.1.3攻击源129
6.2高级持续性威胁129
6.3传播-感染内容-病毒130
6.3.1病毒的性质130
6.3.2 宏病毒和脚本病毒131
6.3.3病毒的分类132
6.4传播-漏洞利用-蠕虫134
6.4.1发现目标134
6.4.2蠕虫传播模型135
6.4.3Morris蠕虫136
6.4.4蠕虫攻击简史136
6.4.5蠕虫技术的现状138
6.4.6移动代码139
6.4.7手机蠕虫139
6.4.8客户端漏洞和路过式下载139
6.4.9点击劫持140
6.5传播-社会工程学-垃圾电子邮件、木马140
6.5.1垃圾（大量不请自来的）电子邮件140
6.5.2特洛伊木马141
6.5.3手机木马142
6.6载荷-系统损坏142
6.6.1数据损坏和勒索软件142
6.6.2物理损害143
6.6.3逻辑炸弹143
6.7载荷-攻击代理- zombie、bot144
6.7.1bot的用途144
6.7.2远程控制功能145
6.8载荷-信息窃取-键盘记录器、网络钓鱼、 145
6.8.1凭证盗窃、键盘记录器和 145
6.8.2网络钓鱼和身份盗窃146
6.8.3侦察、间谍和数据渗漏146
6.9 载荷-隐蔽-后门、rootkit147
6.9.1后门147
6.9.2rootkit147
6.9.3内核模式下的rootkit148
6.9.4虚拟机和其他外部rootkit149
6.10对抗手段150
6.10.1针对恶意软件的对抗措施150
6.10.2基于主机的扫描器和基于签名的反病毒软件151
6.10.3边界扫描处理153
6.10.4分布式情报收集处理154
6.11关键术语、复习题和习题154
第7章 拒绝服务攻击157
7.1 拒绝服务攻击157
7.1.1 拒绝服务攻击的本质158
7.1.2 经典的拒绝服务攻击1
译者序
前言
作者简介
符号
第1章 概述1
1.1计算机安全的概念1
1.1.1计算机安全的定义1
1.1.2实例2
1.1.3计算机安全面临的挑战3
1.1.4一个计算机安全模型4
1.2威胁、攻击和资产6
1.2.1威胁与攻击6
1.2.2威胁与资产7
1.3安全功能要求10
1.4基本安全设计原则11
1.5攻击面和攻击树14
1.5.1攻击面14
1.5.2攻击树14
1.6计算机安全策略16
1.6.1安全策略16
1.6.2安全实施17
1.6.3保证和评估17
1.7标准18
1.8关键术语、复习题和习题18
第一部分 计算机安全技术与原理
第2章 密码编码工具22
2.1用对称加密实现机密性22
2.1.1对称加密22
2.1.2对称分组加密算法23
2.1.3流密码25
2.2消息认证和散列函数26
2.2.1利用对称加密实现认证27
2.2.2无须加密的消息认证27
2.2.3安全散列函数30
2.2.4散列函数的其他应用31
2.3公钥加密32
2.3.1公钥加密的结构32
2.3.2公钥密码体制的应用34
2.3.3对公钥密码的要求34
2.3.4非对称加密算法34
2.4数字签名和密钥管理35
2.4.1数字签名35
2.4.2公钥证书37
2.4.3利用公钥加密实现对称密钥交换38
2.4.4数字信封38
2.5随机数和伪随机数39
2.5.1随机数的使用39
2.5.2随机与伪随机40
2.6实际应用：存储数据的加密40
2.7关键术语、复习题和习题41
第3章 用户认证46
3.1数字用户认证方法46
3.1.1数字用户认证模型47
3.1.2认证方法48
3.1.3用户认证的风险评估48
3.2基于口令的认证50
3.2.1口令的脆弱性50
3.2.2散列口令的使用52
3.2.3破解“用户选择”口令53
3.2.4口令文件访问控制55
3.2.5口令选择策略56
3.3基于令牌的认证59
3.3.1存储卡59
3.3.2智能卡59
3.3.3电子身份证60
3.4生物特征认证62
3.4.1用于生物特征认证应用的身体特征63
3.4.2生物特征认证系统的运行63
3.4.3生物特征认证的准确度64
3.5远程用户认证66
3.5.1口令协议66
3.5.2令牌协议66
3.5.3静态生物特征认证协议67
3.5.4动态生物特征认证协议68
3.6用户认证中的安全问题68
3.7实际应用：虹膜生物特征认证系统69
3.8案例学习：ATM系统的安全问题71
3.9关键术语、复习题和习题72
第4章 访问控制75
4.1访问控制原理76
4.1.1访问控制语境76
4.1.2访问控制策略77
4.2主体、客体和访问权77
4.3自主访问控制78
4.3.1一个访问控制模型80
4.3.2保护域82
4.4实例：UNIX文件访问控制83
4.4.1传统的UNIX文件访问控制83
4.4.2UNIX中的访问控制列表85
4.5基于角色的访问控制85
4.6基于属性的访问控制88
4.6.1属性89
4.6.2ABAC逻辑架构89
4.6.3ABAC策略90
4.7身份、凭证和访问管理93
4.7.1身份管理93
4.7.2凭证管理94
4.7.3访问管理94
4.7.4身份联合94
4.8信任框架95
4.8.1传统的身份交换方法95
4.8.2开放的身份信任框架96
4.9案例学习：银行的RBAC系统97
4.10关键术语、复习题和习题99
第5章 数据库与云安全102
5.1数据库安全需求102
5.2数据库管理系统103
5.3关系数据库104
5.3.1关系数据库系统要素104
5.3.2结构化查询语言105
5.4SQL注入攻击107
5.4.1一种典型的SQLi攻击107
5.4.2注入技术108
5.4.3SQLi攻击途径和类型109
5.4.4SQLi应对措施110
5.5数据库访问控制111
5.5.1基于SQL的访问定义111
5.5.2级联授权112
5.5.3基于角色的访问控制113
5.6推理114
5.7数据库加密116
5.8 数据中心安全119
5.8.1 数据中心要素119
5.8.2 数据中心安全注意事项119
5.8.3 TIA-942121
5.9关键术语、复习题和习题123
第6章 恶意软件127
6.1恶意软件的类型127
6.1.1恶意软件的粗略分类128
6.1.2攻击工具包129
6.1.3攻击源129
6.2高级持续性威胁129
6.3传播-感染内容-病毒130
6.3.1病毒的性质130
6.3.2 宏病毒和脚本病毒131
6.3.3病毒的分类132
6.4传播-漏洞利用-蠕虫134
6.4.1发现目标134
6.4.2蠕虫传播模型135
6.4.3Morris蠕虫136
6.4.4蠕虫攻击简史136
6.4.5蠕虫技术的现状138
6.4.6移动代码139
6.4.7手机蠕虫139
6.4.8客户端漏洞和路过式下载139
6.4.9点击劫持140
6.5传播-社会工程学-垃圾电子邮件、木马140
6.5.1垃圾（大量不请自来的）电子邮件140
6.5.2特洛伊木马141
6.5.3手机木马142
6.6载荷-系统损坏142
6.6.1数据损坏和勒索软件142
6.6.2物理损害143
6.6.3逻辑炸弹143
6.7载荷-攻击代理- zombie、bot144
6.7.1bot的用途144
6.7.2远程控制功能145
6.8载荷-信息窃取-键盘记录器、网络钓鱼、 145
6.8.1凭证盗窃、键盘记录器和 145
6.8.2网络钓鱼和身份盗窃146
6.8.3侦察、间谍和数据渗漏146
6.9 载荷-隐蔽-后门、rootkit147
6.9.1后门147
6.9.2rootkit147
6.9.3内核模式下的rootkit148
6.9.4虚拟机和其他外部rootkit149
6.10对抗手段150
6.10.1针对恶意软件的对抗措施150
6.10.2基于主机的扫描器和基于签名的反病毒软件151
6.10.3边界扫描处理153
6.10.4分布式情报收集处理154
6.11关键术语、复习题和习题154
第7章 拒绝服务攻击157
7.1 拒绝服务攻击157
7.1.1 拒绝服务攻击的本质158
7.1.2 经典的拒绝服务攻击1
前 言
第4版新增内容
自本书第3版出版以来，计算机安全领域又持续出现了一些改进和创新。在新版本中，我们试图展现这些改进和创新，同时，力求在深度和广度上涵盖整个计算机安全领域。在第4版修订之初，许多讲授该领域课程的教授和从事该领域工作的专业人士又重新仔细地审查了本书的第3版。第4版修订和完善了其中多处描述，并对相关的图表进行了改进。
除了这些适用于教学和便于阅读方面的改进外，本书也对一些实质性的内容进行了修订。下面列出的是其中一些较显著的修订：
数据中心安全：第5章增加了一节有关数据中心安全的内容，其中包括有关可靠性等级的TIA-942标准的内容。
恶意软件：在第6章中，对有关恶意软件的内容进行了修订，包含了宏病毒及其结构的相关内容，因为现在它们是病毒恶意软件的 为常见的形式。
虚拟化安全：考虑到组织和云计算环境中对虚拟化系统的使用越来越多，在第12章中对有关虚拟化安全的内容进行了扩展，增加了用于增强这些环境安全的虚拟防火墙的讨论。
云安全：第13章新增了有关云安全的讨论，包括云计算的介绍、云安全的关键概念、云安全方法的分析和一个开源的示例。
IoT安全：第13章新增了有关物联网（Internet of Things，IoT）安全的讨论，包括IoT介绍、IoT安全问题综述和一个开源的示例。
SEIM：第18章更新了有关安全信息和事件管理（SIME）系统的讨论。
隐私：第19章针对隐私问题及其管理增加了有关道德和法律方法的讨论，以及与大数据相关的隐私问题。
认证加密：认证加密已经成为各种应用和协议中日益广泛使用的加密工具。第21章新增了有关认证描述的讨论，并描述了一个重要的认证加密算法—分支编码本（Offset CodeBook，OCB）模式。
背景
近年来，在高等教育中对计算机安全及相关主题的关注程度与日俱增。导致这一状况的因素很多，以下是其中两个突出的因素：
1）随着信息系统、数据库和基于Internet的分布式系统与通信广泛应用于商业领域，再加上各种与安全相关的攻击愈演愈烈，各类组织机构开始意识到必须拥有一个全面的信息安全策略。这个策略包括使用特定的软硬件和培训专业人员等。
2）计算机安全教育，也就是通常所说的信息安全教育（Information Security Education）或者信息保障教育（Information Assurance Education），由于与国防和国土安全密切相关，在美国和其他许多国家已经成为一个国家目标。NSA/DHS信息保障/网络防御国家卓越学术中心以政府的身份负责计算机安全教育标准的制定。
由此可预见，关于计算机安全的课程在大学、社区学院和其他与计算机安全及相关领域相关的教育机构中会越来越多。
目标
本书的目标是概览计算机安全领域的 新发展状况。计算机安全设计者和安全管理者关注的问题主要包括：定义计算机和网络系统面临的威胁，评估这些威胁可能导致的风险，以及制定应对这些威胁的恰当的、便于使用的策略。
本书将就以下主题进行讨论：
原理：虽然本书涉及的范围很广，但有一些基本原理会重复出现在一些领域中，比如有关认证和访问控制的原理。本书重点介绍了这些原理并且探讨了这些原理在计算机安全的一些特殊领域中的应用。
设计方法：本书探讨了多种满足某一方面的计算机安全需求的方法。
标准：在计算机安全领域，标准将越来越重要，甚至会处于主导地位。要想对某项技术当前的状况和未来的发展趋势有正确的认识，需要充分理解与该项技术相关的标准。
实例：书中的许多章中都包含一节来展示相关原理在真实环境中的应用情况。
对ACM/IEEE计算机科学课程2013的支持
本书是为学术研究人员和专业技术人员编写的。作为教科书，它面向的对象主要是计算机科学、计算机工程和电子工程专业的本科生，授课时间可以是一或两个学期。本书第4版的设计目标是支持ACM/IEEE计算机科学课程2013（CS2013）推荐的内容。CS2013课程推荐的内容首次包含了信息保障和安全（IAS），将其作为知识领域列入计算机科学知识体系之中。CS2013将所有需要讲授的课程内容分为三类：核心1级（所有的主题都应涵盖在课程体系中），核心2级（全部或大部分主题应当包含在课程体系中），选修内容（具有一定广度和深度的选修主题）。在IAS领域中，CS2013包含3个核心1级的主题、5个核心2级的主题和许多选修主题，每一个主题都包含一些子主题。本书包含CS2013的核心1级和核心2级的全部内容，同时也包含了CS2013的许多选修主题。表P-1列出了本书包含的关于IAS知识领域的内容。
表P-1 本书包含的CS2013 IAS知识领域的内容
IAS知识单元主 题本书覆盖情况
安全的基本概念（1级）CIA（机密性、完整性和可用性）
风险、威胁、脆弱点和攻击向量
认证与授权，访问控制（强制的与自主的）
信任和可信度
道德（责任公开）第1、3、4、19章
安全设计原则（1级） 小特权和隔离
安全缺省设置
开放式设计
端到端安全
深度防御
设计安全
安全和其他设计目标的权衡第1章
安全设计原则（2级）绝对中介
被审核的安全组件的使用
经济机制（减少可信计算基， 小化攻击面）
可用安全
安全组合性
防御、检测和威慑第1章
防御性程序设计（1级）输入检验
自本书第3版出版以来，计算机安全领域又持续出现了一些改进和创新。在新版本中，我们试图展现这些改进和创新，同时，力求在深度和广度上涵盖整个计算机安全领域。在第4版修订之初，许多讲授该领域课程的教授和从事该领域工作的专业人士又重新仔细地审查了本书的第3版。第4版修订和完善了其中多处描述，并对相关的图表进行了改进。
除了这些适用于教学和便于阅读方面的改进外，本书也对一些实质性的内容进行了修订。下面列出的是其中一些较显著的修订：
数据中心安全：第5章增加了一节有关数据中心安全的内容，其中包括有关可靠性等级的TIA-942标准的内容。
恶意软件：在第6章中，对有关恶意软件的内容进行了修订，包含了宏病毒及其结构的相关内容，因为现在它们是病毒恶意软件的 为常见的形式。
虚拟化安全：考虑到组织和云计算环境中对虚拟化系统的使用越来越多，在第12章中对有关虚拟化安全的内容进行了扩展，增加了用于增强这些环境安全的虚拟防火墙的讨论。
云安全：第13章新增了有关云安全的讨论，包括云计算的介绍、云安全的关键概念、云安全方法的分析和一个开源的示例。
IoT安全：第13章新增了有关物联网（Internet of Things，IoT）安全的讨论，包括IoT介绍、IoT安全问题综述和一个开源的示例。
SEIM：第18章更新了有关安全信息和事件管理（SIME）系统的讨论。
隐私：第19章针对隐私问题及其管理增加了有关道德和法律方法的讨论，以及与大数据相关的隐私问题。
认证加密：认证加密已经成为各种应用和协议中日益广泛使用的加密工具。第21章新增了有关认证描述的讨论，并描述了一个重要的认证加密算法—分支编码本（Offset CodeBook，OCB）模式。
背景
近年来，在高等教育中对计算机安全及相关主题的关注程度与日俱增。导致这一状况的因素很多，以下是其中两个突出的因素：
1）随着信息系统、数据库和基于Internet的分布式系统与通信广泛应用于商业领域，再加上各种与安全相关的攻击愈演愈烈，各类组织机构开始意识到必须拥有一个全面的信息安全策略。这个策略包括使用特定的软硬件和培训专业人员等。
2）计算机安全教育，也就是通常所说的信息安全教育（Information Security Education）或者信息保障教育（Information Assurance Education），由于与国防和国土安全密切相关，在美国和其他许多国家已经成为一个国家目标。NSA/DHS信息保障/网络防御国家卓越学术中心以政府的身份负责计算机安全教育标准的制定。
由此可预见，关于计算机安全的课程在大学、社区学院和其他与计算机安全及相关领域相关的教育机构中会越来越多。
目标
本书的目标是概览计算机安全领域的 新发展状况。计算机安全设计者和安全管理者关注的问题主要包括：定义计算机和网络系统面临的威胁，评估这些威胁可能导致的风险，以及制定应对这些威胁的恰当的、便于使用的策略。
本书将就以下主题进行讨论：
原理：虽然本书涉及的范围很广，但有一些基本原理会重复出现在一些领域中，比如有关认证和访问控制的原理。本书重点介绍了这些原理并且探讨了这些原理在计算机安全的一些特殊领域中的应用。
设计方法：本书探讨了多种满足某一方面的计算机安全需求的方法。
标准：在计算机安全领域，标准将越来越重要，甚至会处于主导地位。要想对某项技术当前的状况和未来的发展趋势有正确的认识，需要充分理解与该项技术相关的标准。
实例：书中的许多章中都包含一节来展示相关原理在真实环境中的应用情况。
对ACM/IEEE计算机科学课程2013的支持
本书是为学术研究人员和专业技术人员编写的。作为教科书，它面向的对象主要是计算机科学、计算机工程和电子工程专业的本科生，授课时间可以是一或两个学期。本书第4版的设计目标是支持ACM/IEEE计算机科学课程2013（CS2013）推荐的内容。CS2013课程推荐的内容首次包含了信息保障和安全（IAS），将其作为知识领域列入计算机科学知识体系之中。CS2013将所有需要讲授的课程内容分为三类：核心1级（所有的主题都应涵盖在课程体系中），核心2级（全部或大部分主题应当包含在课程体系中），选修内容（具有一定广度和深度的选修主题）。在IAS领域中，CS2013包含3个核心1级的主题、5个核心2级的主题和许多选修主题，每一个主题都包含一些子主题。本书包含CS2013的核心1级和核心2级的全部内容，同时也包含了CS2013的许多选修主题。表P-1列出了本书包含的关于IAS知识领域的内容。
表P-1 本书包含的CS2013 IAS知识领域的内容
IAS知识单元主 题本书覆盖情况
安全的基本概念（1级）CIA（机密性、完整性和可用性）
风险、威胁、脆弱点和攻击向量
认证与授权，访问控制（强制的与自主的）
信任和可信度
道德（责任公开）第1、3、4、19章
安全设计原则（1级） 小特权和隔离
安全缺省设置
开放式设计
端到端安全
深度防御
设计安全
安全和其他设计目标的权衡第1章
安全设计原则（2级）绝对中介
被审核的安全组件的使用
经济机制（减少可信计算基， 小化攻击面）
可用安全
安全组合性
防御、检测和威慑第1章
防御性程序设计（1级）输入检验
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