软考高级系统架构设计师备考写着方便自己看如果有发现不对或少得的地方可以多多指正谢谢各位兄弟。一、信息安全基础1. 信息安全5大基本要素要素定义示例机密性信息不暴露给未授权的实体/进程微信聊天内容加密只有收发双方可见公司薪酬表仅HR、财务有权查看普通员工无法访问完整性仅授权者可修改数据可识别数据是否被篡改下载官方安装包后校验MD5值若与官网不一致则说明文件被篡改银行转账金额中途不能被恶意修改为更高数值可用性授权实体需要时即可访问数据攻击者无法占用全部资源阻碍正常工作双十一淘宝提前扩容服务器避免流量洪峰挤垮服务保障用户正常下单可控性可控制授权范围内的信息流向及行为方式企业内网出口部署管控设备禁止向境外传输敏感数据管理员可实时监控所有数据流转可审查性出现安全问题时有调查依据和手段企业内网发生数据泄露后可通过审计日志定位到具体账号的操作时间、操作内容作为追责依据2. 信息安全4大范围范围定义示例设备安全信息系统设备的稳定性、可靠性、可用性是安全的基础机房配备UPS不间断电源防止断电导致服务器宕机服务器配置冗余电源单电源故障不影响正常运行数据安全数据免受未授权泄露、篡改、毁坏用户手机号存储时脱敏显示为138****1234数据库定期备份避免硬盘损坏导致数据丢失内容安全信息内容符合政治要求、法律法规、道德规范短视频平台部署内容审核系统禁止发布涉黄涉暴、谣言类内容行为安全信息系统服务行为的秘密性、完整性、可控性银行交易记录不可被管理员随意篡改所有转账操作全程留痕、可追溯3. 信息存储安全核心包括5部分用户标识与验证企业NAS存储登录需刷指纹输密码双重验证身份存取权限限制普通员工仅可读取项目文件无删除、修改权限系统安全监控存储系统开启审计日志所有文件下载、修改操作均有记录计算机病毒防治NAS部署杀毒软件定期更新病毒库防范勒索病毒数据加密敏感文件存储时自动加密即使硬盘丢失也无法解密查看4. 网络安全常见隐患机房无防雷设备物理安全、系统存在未修复漏洞软件漏洞、跨部门安全策略冲突不兼容漏洞常见威胁黑客窃取用户隐私信息泄露、恶意修改电商商品价格破坏完整性、DDoS攻击打瘫网站拒绝服务、邮件传播病毒病毒传播安全措施目标访问控制、身份认证、完整性校验、安全审计、数据保密二、信息安全系统技术体系从实现维度分为5类技术基础安全设备身份证内的密码芯片用于身份验证机房电磁屏蔽柜防止设备电磁泄漏被窃听计算机网络安全企业内外网边界部署防火墙禁止外部非法访问内部服务器员工远程办公通过VPN加密连接内网上网行为管理设备禁止员工上班访问违规网站操作系统安全Windows系统及时安装补丁修复永恒之蓝漏洞Linux系统关闭无用端口、删除默认账户降低入侵风险开启审计日志记录所有sudo操作数据库安全MySQL给不同用户分配不同权限开发人员仅拥有查询权限DBA才有修改权限部署推理控制防止攻击者通过多次查询统计数据反推出单个用户的敏感信息终端安全政企使用的传真密码机发送涉密文件时自动加密接收方需用对应密码机解密手机加密短信功能仅收发双方可查看消息内容三、信息加解密技术1. 密码体制组成一套密码系统由5部分组成明文空间原始信息集合、密文空间加密后信息集合、密钥空间所有密钥集合、加密算法明文转密文的规则、解密算法密文转明文的规则。示例你寄一封加密信信的内容是明文装进加密信封后的内容是密文开信封的钥匙是密钥装信封的规则是加密算法拆信封的规则是解密算法。2. 对称加密技术加密、解密使用同一个密钥加密算法不公开。优点是加密速度快、流程简单缺点是密钥传输困难、一旦泄露加密失效仅适合小范围使用。常见算法DES已淘汰、3DES过渡方案、AES当前主流、IDEA示例你和同事约定同一个AES密钥你用该密钥加密项目文件发给同事同事用同一个密钥解密即可查看。3. 非对称加密技术使用一对密钥公钥可公开给他人和私钥自己留存。公钥加密的内容仅私钥可解密私钥加密的内容仅公钥可解密。优点是无需传输密钥、安全性高缺点是加密速度慢仅适合少量数据加密。常见算法RSA最常用金融、互联网通用、DSA专用于数字签名、ECC椭圆曲线加密比特币、移动支付常用示例你把公钥发给合作方合作方用你的公钥加密合同发给你只有你的私钥能解密你用私钥加密合同摘要合作方用你的公钥可验证是你本人发送。4. 数字信封解决对称密钥传输问题结合对称加密速度快和非对称加密密钥传输安全的优势发送方先生成临时对称密钥用该密钥加密大文件再用接收方的公钥加密这个对称密钥把「加密后的文件加密后的对称密钥」一起发送给接收方。接收方先用私钥解密得到对称密钥再用对称密钥解密文件。示例你给客户发10G的设计图纸直接非对称加密耗时极长用数字信封方案仅需几分钟即可完成安全传输。5. 数字签名解决身份确认、防篡改、防抵赖流程①发送方用Hash算法对原文生成固定长度的信息摘要②用自身私钥对摘要加密生成数字签名③把原文签名一起发送给接收方④接收方用相同Hash算法对原文生成新摘要用发送方公钥解密签名得到原摘要比对两个摘要一致则说明原文未被篡改、且确实是发送方发出发送方无法抵赖。信息摘要特点无论原文多长摘要长度固定不同原文生成的摘要完全不同仅能从原文生成摘要无法从摘要反推原文。常见摘要算法MD5128位输出已逐渐淘汰、SHA-1160位输出安全性更高示例你给合作方发电子合同附带数字签名合作方验证通过后即可确认合同未被修改且确实是你发送后续你不能否认发过合同。6. 公钥基础设施PKI以非对称加密为基础的安全基础设施核心包括数字证书CA机构签发的身份凭证包含版本号、序列号、持有者信息、公钥、CA签名等。类似你的驾照车管所CA给你签发驾照证书其他人用车管所的公钥即可验证驾照真实性。签证机构CA负责签发、管理、撤销证书是所有用户信赖的权威机构。比如网站申请HTTPS证书CA签发后浏览器内置的CA公钥可验证证书有效性确认网站不是钓鱼网站。四、访问控制技术访问控制3要素主体主动发起访问的对象如用户、进程、客体被访问的资源如文件、数据库、打印机、控制策略访问规则如“User1可读取File1”。常见4种实现技术技术定义示例访问控制矩阵矩阵形式存储权限行为主体、列为客体一个Excel表行是用户User1/User2/User3列是文件File1/File2/File3单元格标注rw读写、r只读、x执行权限访问控制表ACL按列存储矩阵每个客体对应一张权限表是当前最主流的实现方式Windows文件夹属性的「安全」页列出所有可访问该文件夹的用户及对应权限能力表按行存储矩阵每个主体对应一张权限表Unix系统中User1的能力表记录其对File1有读写权限、对File3有读写权限授权关系表按行存储单个主体对单个客体的权限按主体排序等价于能力表按客体排序等价于ACL数据库权限表的一条记录User1, File1, rw代表User1对File1有读写权限五、信息安全抗攻击技术1. 密钥选择原则密钥生成需满足增大密钥空间、选择强密钥复杂度高、保证随机性。示例WiFi密码不使用12345678、生日这类弱密码而是使用Aa1234!这类包含大小写、数字、特殊字符的随机长密码大幅提升暴力破解难度。2. 拒绝服务攻击DoS/DDoS与防御DoS企图通过漏洞让系统资源耗尽、服务中断DDoS是分布式的DoS攻击者控制大量「肉鸡」同时发起攻击隐蔽性、破坏性更强。防御方法部署高防CDN清洗攻击流量防火墙监控端口异常定期修补系统漏洞避免设备被控为肉鸡。示例某公司官网遭数千台肉鸡攻击每秒请求量达数百万次带宽被打满正常用户无法访问启用高防CDN后攻击流量被拦截服务恢复正常。3. 三大欺骗攻击与防御攻击类型原理防御/检测方法示例ARP欺骗攻击者伪造网关MAC地址让受害者误以为攻击者是网关所有流量经攻击者中转绑定网关IP与MAC地址部署ARP防护软件同一WiFi下的黑客伪造网关MAC窃取你的账号密码DNS欺骗攻击者冒充DNS服务器返回虚假IP让用户访问钓鱼网站收到DNS应答后反向查询IP对应的域名是否与请求一致你访问www.bank.com黑客返回虚假IP指向仿冒的银行网站你输入账号密码即被盗取IP欺骗攻击者伪造可信IP地址如内网IP访问目标系统绕过访问控制防火墙过滤外来但源IP为内网的报文删除Unix系统的.rhosts文件黑客伪造公司内网IP访问内部服务器获取敏感数据4. 端口扫描攻击者通过扫描目标端口判断开放的服务、操作系统为后续攻击做准备。常见扫描类型全TCP连接完成三次握手易被日志记录SYN半开扫描仅发送SYN请求不完成握手隐蔽性强FIN扫描发送FIN包不建立连接最隐蔽第三方扫描借助他人设备扫描隐藏自身IP示例黑客扫描你的服务器发现开放80端口Web服务、3306端口MySQL数据库后续针对性攻击这两个服务的漏洞。5. TCP/IP堆栈加固针对常见协议漏洞的防御SYN Flooding利用TCP三次握手缺陷发送大量伪造的SYN请求不完成第三次握手占满连接队列导致系统挂起。防御方法缩短SYN超时时间、启用SYN Cookie机制。ICMP攻击利用ICMP包最大64KB的限制发送超大ICMP包导致系统崩溃如Ping of Death。防御方法防火墙禁用不必要的ICMP包。SNMP攻击攻击者获取SNMP共同体字符串后可修改网络设备配置、切断连接。防御方法修改默认共同体字符串、限制SNMP访问IP。6. 系统漏洞扫描检查系统中可被黑客利用的漏洞分为两类网络漏洞扫描无需安装Agent远程扫描主机部署方便主机漏洞扫描需在目标设备安装Agent扫描精度更高示例新系统上线前扫描发现Log4j漏洞及时安装补丁避免被黑客利用植入勒索病毒。六、信息安全保障体系与评估方法1. 计算机系统安全保护5个等级GB17859-1999从低到高安全能力逐级提升等级名称核心特征示例第一级用户自主保护级自主访问控制用户对自身数据负责个人家用电脑自行设置文件访问权限第二级系统审计保护级细粒度自主访问控制安全审计操作可追溯小企业OA系统记录所有登录、修改操作出问题可追责第三级安全标记保护级引入强制访问控制数据打安全标签无权限者无法访问地方政务系统数据标记为“机密”即使管理员无权限也无法查看第四级结构化保护级形式化安全策略模型覆盖所有主体客体考虑隐蔽通道银行核心交易系统所有资源均做强制访问控制防范隐蔽信息泄露第五级访问验证保护级独立访问监控器仲裁所有访问自身抗篡改粒度到单个用户军用涉密系统访问需经过独立硬件模块验证权限控制最严格2. 安全风险管理风险评估核心要素资产如用户数据、交易系统、威胁如黑客攻击、员工误操作、脆弱性如弱密码、未打补丁、风险、安全措施。评估流程①识别资产并赋值→②分析威胁发生概率→③识别脆弱性严重程度→④计算安全事件发生可能性→⑤计算资产风险值→⑥制定安全措施剩余无法消除的风险为残余风险需持续监控。示例企业上云前评估用户数据资产价值极高黑客攻击发生概率中等数据库弱密码脆弱性严重程度高综合风险值为高因此制定“修改强密码、部署WAF、定期备份”等措施降低风险。