56、安全加密及证书

安全防护的目标

保密性 confidentiality

完整性 integrity

可用性 usability

可控制性 controlability

不可否认性 non-repudiation

安全防护环节

物理安全：设备/主机、机房环境

系统安全：主机/设备的操作系统

应用安全：各种网络服务、应用程序

网络安全：对网络访问的控制、防火墙规则等

数据安全：信息的备份与恢复、加密解密

管理安全：各种保障性的规范、流程和方法

常见的安全攻击STRIDE

Spoofing  欺骗

Tampering 篡改

Repudiation 否认

Information Disclosure 信息泄露

Denial of service 拒绝服务

Elevation of Privilege 提升权限

常用的安全技术

认证、授权、审计、安全通信

加密算法和安全协议

对称加密

对称加密：a的密钥和b的密钥是同一个

特点：因使用同一密钥，加密解密效率高；将原始数据切割成块，一个一个加密

缺点：密钥过多、密钥分发问题、无法确定来源

常见的加密算法：DES(Data Encryption Standard，56bits)、3DES、AES:Advanced(128、192、256bits)、IDEA，RC6，CAST5

非对称加密

非对称加密：密钥成对出现（公钥、私钥）

特点：公钥公开给他人，用于加密使用；私钥自己保密留存，用于自己加密数字签名（主要用于让接收方确认发送方身份）；

功能：公钥用于加密数据，只能用私钥解密，适合用公钥加密较小数据，如加密对称密钥；

缺点：密钥长，算法复杂，加密解密效率低

算法：RSA、DSA（数字签名算法）、ECC（椭圆曲线密码编码学）

非对称加密实现数据加密

非对称加密实现数字签名

使用gpg实现对称加密和非对称加密

对称加密文件

gpg -c file

解密

gpg -o file -d file.gpg

gpg实现公钥加密

生成密钥对

gpg --gen-key

注：生成密钥中断后，会有个gpg-agent挂起操作，需要kill掉重新生成密码

查看密钥

gpg --list-key

导出密钥

gpg -a --export -o lgwgw.pubkey

导入密钥

gpg --import lgwgw.public

加密文件

gpg -e -r lgwgw number

解密文件

gpg -d number.gpg
gpg -o number -d number.gpg
注意：解密过程中出现gpg: decryption failed: No secret key（实际已导入密钥）；解决方法：到主机上使用 gpg --export-secret-keys -o lgwgw.public导出新密钥，然后导入到解密主机上

单向哈希算法

哈希算法：也叫散列算法；将任意数据缩小成固定大小的指纹，称为digest，即摘要；具有不可逆性

功能：验证数据完整性

常见算法：md5:128bits  sha1:160bits  sha224   sha256   sha384   sha512

常用工具：md5sum | sha1sum [--check] file        openssl   rpm -v

数字签名

RPM 文件完整性
rpm --verify package_name (or -V)
rpm --import /etc/pki/rpm-gpg/RPM-GPG-KEY-redhat*
rpm --checksig pakage_file_name (or -K)

综合应用多种加密算法

中间人攻击和安全协议

中间人攻击

安全协议SSL/TLS

SSL：Secure Socket Layer，TLS: Transport Layer Security

目前主流使用tls1.2，最新版本是tls1.3；主要工作在应用层和传输层之间

TLS实现分为握手阶段和应用阶段

握手阶段(协商阶段):客户端和服务器端认证对方身份（依赖于PKI体系，利用数字证书进行身份认证），并协商通信中使用的安全参数、密码套件以及主密钥。后续通信使用的所有密钥都是通过 MasterSecret生成

应用阶段:在握手阶段完成后进入，在应用阶段通信双方使用握手阶段协商好的密钥进行安全通信

目前密钥交换+签名有三种主流选择：

RSA密钥交换、RSA数字签名

ECDHE密钥交换、RSA数字签名

ECDHE密钥交换、ECDSA数字签名