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資訊安全

資訊安全. 詹進科 教授主講 國立中興大學資訊科學與工程學系. 資訊安全 前言. 0 -1 ：導論 0 -2 ：資訊安全基本需求 0 -3 ：資訊安全的範疇 0 -4 ：資訊安全的威脅 0 -5 ：資訊安全架構. 0 -1 ：導論. 資訊世界：新大陸的誕生. 資訊世界：新大陸的誕生. 美國社會思想家艾文 ‧ 托佛勒 (Alvin Toffler) 於 一九八○年 出版未來學三部曲之二： 《 第三波 》 。他於書中預言未來世界，勾勒出未來人類的文明、政治、經濟、社會、工業等不同面貌。

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Presentation Transcript

  1. 資訊安全 詹進科 教授主講 國立中興大學資訊科學與工程學系

  2. 資訊安全 前言 • 0-1：導論 • 0-2：資訊安全基本需求 • 0-3：資訊安全的範疇 • 0-4：資訊安全的威脅 • 0-5：資訊安全架構

  3. 0-1：導論 • 資訊世界：新大陸的誕生

  4. 資訊世界：新大陸的誕生 • 美國社會思想家艾文‧托佛勒(Alvin Toffler)於一九八○年出版未來學三部曲之二：《第三波》。他於書中預言未來世界，勾勒出未來人類的文明、政治、經濟、社會、工業等不同面貌。 • 第三波革命指的是：人類生產力經過三個重要階段的解放，分別是農業革命、工業革命與資訊革命。

  5. 資訊世界：新大陸的誕生 • 電腦的發明是資訊革命中的一項重要代表，它於一九五○年左右問世，讓人類得以在「資訊儲存」、「資訊傳遞」、「資訊處理」各方面有了劃時代的進步。 • 二十世紀早期電腦的角色單純僅是用於科學計算、軍事用途、或大型企業資料處理。 • 隨科技進步，人性化、便利化的技術與設備相繼面世，使得資訊科技普遍進入人類生活各層面，正式開啟資訊生活的序幕。

  6. 資訊世界：新大陸的誕生

  7. 資訊世界：新大陸的誕生 資訊世界帶給我們新視野 雖有新契機但也有新威脅 你已經準備充分來面對？

  8. 0-2：資訊安全基本需求 • 資訊安全真實案例 • 基本需求簡介 • 研討基本需求之特性

  9. 資訊安全真實案例 Anthony Babington(謀反主角) (一) 蘇格蘭 瑪麗女王的密碼 Gilbert Gifford(雙面間諜) Elisabeth. I. Walsingham(國務大臣) Mary Stuart 1586 AD. 10/15(審判日) Philip van Marnix (解密專家)

  10. 這場審判之勝負取決於編碼專家與解碼專家之能力;這場審判之勝負取決於編碼專家與解碼專家之能力; 瑪麗女王既是蘇格蘭女王 法國王后,也是覬覦英國王位的人,而一張紙條之能否被解開秘密,決定她的命運!

  11. another story • 1894年6月22日日本外務大臣陸奧宗光致函清朝駐日公使汪鳳藻，商討事宜。次日汪氏以密電碼通信向國內總理衙門拍發長篇電文。 • 負責監督中方通訊的日本電信課長佐藤愛磨截獲此電報經反覆研究，以明文攻擊法成功破解中方的密電碼。 • 中方軍事通信之密碼失去了保密性，因此日方在甲午戰爭期間對清廷內部實虛及軍隊行蹤了若指掌。 取材自:“密碼學在業界應用之近況”單懷靈 博士 shanhl@cht.com.tw

  12. 層出不窮的資訊安全事件 • 1988年，美國康乃爾大學學生施放Network Warm，造成Internet上近6000部電腦系統當機。 • 1994年，俄國電腦專家利用網路進入美國花旗銀行自動轉帳電腦系統，竊取40多筆總額一千多萬美元的客戶存款，轉存到國外帳戶中。 • 1996年，港商愛普生(EPSON)公司電腦上的積體電路佈局資料，遭離職員工經由網路入侵篡改，而生產出錯誤晶片。 • 1999年，電腦駭客控制一枚英國軍事通信衛星，更改衛星路線，並發出勒索金錢的威脅。 • 1999年八月，國內監察院、營建署、勞委會、工研院…等多個政府網站遭駭客入侵。

  13. 層出不窮的資訊安全事件 • 2000年八月， Yahoo網站當機，攻擊發起後48小時內，包括Buy.com、eBay.com、Amazon.com、CNN.com、Zdnet.com、E*Trade.com等網站受影響無法提供正常服務。 • 2000年十月， 微軟被入侵，“Qaz Trojan”入侵，FBI介入調查。 • 2001年三月， 亞馬遜網路書店旗下Bibliofind網站遭入侵，大約9.8萬筆顧客信用卡資料遭竊，網站關閉 • 2001年四月，中美駭客大戰，已知者與無知者知識競賽。 • 2001年九月， Nimda肆虐，全球220萬台電腦癱瘓，全球損失約花費美金5億元復原。

  14. 資訊安全基本需求簡介 (廣義資訊安全) • 機密性：保障資訊不外洩。 • 完整性：確保資訊的完整性，未被篡改。 • 可用性：使合法使用者得以正常使用資源。 • 不可否認性：確保使用者不可抵賴已做的事，例如網路下單買賣股票。 • 鑑別性：確認與你通訊的對方身份。 • 存取控制：控制使用權限的範圍，避免未授權者使用資源。

  15. 加密 解密 機密性(Confidentiality) • 確保資訊的機密，防止機密資訊洩漏給未經授權的使用者。 • 確保資料傳輸的隱私，可透過資料加密的程序以達到此目標。 • 資料一旦經過轉傳的動作，就存在著訊息內容被外人得知的風險。例：決策文件或國家機密。 2a4gybf768 849d5xf948 2a4gybf768 849d5xf948 I Love You I Love You

  16. 完整性(Integrity) • 資料內容僅能被合法授權者所更改，不能被未經授權者所篡改或偽造。 • 為了確保資料能正確無誤的傳送到接收者 • 雜湊函數 • 資料透過雜湊函數產生一訊息傳給接收者，讓接收者能用相同的雜湊函數來驗證接收到資料的正確性 • 將訊息加密 • 為避免擁有相同雜湊函數的第三者竄改資料，可先將訊息加密後傳給接收者，讓第三者無法更動訊息

  17. 可用性(Availability) • 確保資訊與系統持續運轉無誤，以防止惡意行為導致資訊系統毀壞。 • 當合法使用者要求使用資訊系統時，例如：收/送電子郵件、遠端存取資訊等，使用者均可在適當的時間內獲得回應，並完成服務需求。

  18. 不可否認性(Non-repudiation) • 對於傳送方或接收方，都不能否認前進行資料傳輸或接收。 • 可以利用數位簽章及公開金鑰基礎架構(Public Key Infrastructure, PKI)對使用者身份及訊息來源做身份驗證及資料來源驗證。

  19. 鑑別性(Authentication) • 包括身份驗證及資料來源驗證。 • 要能確認資料訊息之傳輸來源，以避免有惡意的傳送者假冒原始傳送者傳送不安全的訊息內容。(解決方式：數位簽章或資料加密) • 系統必須透過快速且正確的驗證身份方式執行驗講動作，以預防暴力攻擊者的惡意侵犯。

  20. 存取控制(Access Control) • 根據系統的授權策略，對使用者作授權驗證，以確認是否為合法授權者，防止未授權者來存取電腦系統及網路資源。

  21. 0-3：資訊安全的範疇 • 資訊安全涵蓋範圍 • 涵蓋範圍簡介

  22. 資訊安全涵蓋範圍 • 國際資訊系統安全認證聯盟(International Infor-mation Systems Security Certification Consortium (ISC)2)所核定的國際資訊安全管理師認證(Certified Information Systems Security Professional，CISSP)中，將資訊安全範圍界定於十項領域。 按上圖可連結至國際資訊系統安全認證聯盟網址

  23. 資訊安全涵蓋範圍 • 簡介CISSP 所涵蓋的十大領域，表列如下 • 存取控制安全(Access Control) • 程序應用安全(Application Security) • 企業永續計畫(Business Continuity and Disaster Recovery Planning) • 密碼學(Cryptography) • 安全與風險管理(Information Security and Risk Management) • 資訊法規(Legal, Regulations, Compliance and Investigations) • 操作安全(Operations Security) • 實體環境安全(Physical (Environmental) Security) • 安全架構與設計(Security Architecture and Design) • 通訊與網路安全(Telecommunications and Network Security)

  24. 0-4：資訊安全威脅 • 資訊安全的種類 • 硬體安全、軟體安全、網路安全…等。 • 資訊安全的威脅有多大 • 潛在的威脅 • 結論

  25. 資訊安全的種類 • 硬體安全：遭遇天災人禍，如：硬體毀損、遭竊、遭破壞、停電、水災、風災、地震、炸彈等。 • 軟體安全：病毒感染、軟體缺陷等。 • 網路及通訊安全：內部網路故障、對外線路故障、資料在傳輸時外洩。

  26. 資訊安全的種類 • 服務安全：網站遭阻絕服務攻擊。 • 資料安全：書面資料遺留在桌面上、回收箱、影印機上、板書未清掃、於公共場所交談、電話交談太大聲、資料在機器中被竊取或傳輸時被攔截。 • 個人安全：人身安全受威脅、個人隱私權侵犯等。

  27. 資訊安全的威脅有多大？ • 2002年電腦犯罪及安全調查 • 90%電腦受過各種安全破壞 • 40%偵測到系統外部入侵(2000年為25%) • 85%電腦偵測到病毒 • 環境惡劣，如何自保？ 來源：Computer Secrity Institute (CSI), Computer Crime and Security Survey 2002

  28. 潛在的威脅 • 威脅資訊安全分類： • 天然或人為 • 蓄意或無意 • 主動或被動 • 實體或邏輯 • 對各項資料安全而言，人員操作疏失及故意誤用是最大的威脅。

  29. 駭客 特洛伊木馬行為分析 網際網路 它也可以暗地打開某些通訊埠(port)，作為駭客自由進出你的電腦系統的後門，進而隨意存取你系統裡面各種重要的檔案 駭客工具通常會偽裝成一些有趣的小程式，然後由駭客送出或使用者自行從Internet下載 這些經過偽裝的程式可以取得使用者電腦系統中的重要資料，並偷偷的回傳給駭客 駭客工具是一種具有特殊目的惡性程式，它可以設計來做遠端遙控或挖掘某些系統的後門等等。

  30. 實體或邏輯 • 實體的安全威脅，為實際存在的硬體設備。電腦硬體經過長期運算、使用，會造成硬體物理性的彈性疲乏及損壞。 • 邏輯的安全威脅，為資訊系統上的資料。

  31. 圖1 網路入侵工具與入侵者所需具備之技術關係圖[1] 重要發現 令人擔憂的現象-入侵工具自動化

  32. 圖3 系統弱點與作業系統的關係[15 ][ ]

  33. 結論 • 安全非常重要，但並非絕對 • 必須瞭解風險和替代方案 • 安全不一定「最」重要 • 必須瞭解安全計畫的目的 • 技術面只是「必要條件」 • 所有技術方案都可能有管理面的破解方法 • 配套的「制度」或「個人習慣」

  34. 其他資訊安全概念淺釋

  35. 紀曉嵐(清朝): 鳳遊禾蔭鳥飛去 馬走蘆邊草不生 資訊安全 ?

  36. 資訊系統元件之安全威脅 硬體：中斷（拒絕服務）、截聽（偷取） 軟體：中斷（刪除）、更改、截聽 資料：中斷（漏失）、截聽、更改、偽造

  37. 其他 . . . Steganography(掩飾訊息存在性之保密通訊方法): 中國 絲蠟球 義大利 明礬 醋 隱形液 . . . Cryptography(隱藏訊息意義之保密通訊方法): 傳統密碼法 VS. 公開金鑰密碼法 Microdot (1941, FBI) 微縮攝影成句點 從密碼技術 到 資訊安全

  38. (1)加解密系統 ※原文(plaintext)、明文(cleartext) ※密文(ciphertext) ※金鑰(key) ※加密程序(encryption) ※解密程序(decryption) ?

  39. 金鑰 加密 密文 解密 明文 明文

  40. 加密金鑰 解密金鑰

  41. (以上五頁資料取自 台科大 吳宗成 教授之手稿)

  42. (2)Authentication 身份認證 之方法計有: 1. 身份證 ( IC 卡或 磁卡) 2. 通行碼 3.筆跡 4. 聲音 5. 指紋 6. 視網膜 7. DNA H/W 約定資訊 S/W 約定資訊 生理特徵 網路上之身份確認協定: (1) Kerberos {對稱型} (2) X.509 {非對稱型} Remote log-in

  43. (3)數位簽章 多重數位簽章

  44. (4)機密共享

  45. (5)Key Management 如何將 DES 之私鑰送到對方手上? Key distribution is defined to be a mechanism whereby one party chooses a secret and then transmits it to another party or parties. Key agreement denotes a protocol whereby two (or more) parties jointly establish a secret key by communicating over a public channel. Kerboros is a popular key serving system based on private-key cryptography.

  46. 憑證管理中心 Certificate Authority

  47. (PS)其他奧秘的應用 網路投票 電子貨幣 金鑰信託 無線通訊

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