武汉大学：《信息安全数学基础》PPT讲义课件（余纯武）

@博字 Wuhan universit 信息安全教学基础 余纯武副教授 武汉大学计算机学院 yuchunwu99@hotmail.com

信息安全数学基础 余纯武 副教授 武汉大学计算机学院 yuchunwu99@hotmail.com

@博字 Wuhan universit 什么是信息安全?

什么是信息安全?

@博字 Wuhan universit 通信保密( COMSEC):60-70年代 信息保密 信息安全(INF0SEC):80-90年代 机密性、完整性、可用性、不可否认性等 信息保障(IA):90年代

通信保密（COMSEC）：60-70年代 信息保密 信息安全（INFOSEC）：80-90年代 机密性、完整性、可用性、不可否认性 等 信息保障（IA）：90年代-

@博字 基本的通讯模型 Wuhan universit 信源编码(纠错码) 发方 收方信道编码 信道传输 通信协议 通信的保密模型 通信安全-60年代( COMSEC) 敌人 信源编码 信道编码 信道传输 通信协议 发方 收方 密码

• 基本的通讯模型 • 通信的保密模型 通信安全-60年代（COMSEC） 发方 收方 信源编码(纠错码) 信道编码 信道传输 通信协议 发方 收方 敌人 信源编码 信道编码 信道传输 通信协议 密码

@博字 Wuhan universit 60-70年代 这一时期主要关注“机密性” >40年代以前“通信安全( COMSEC)” 也称“通信保密” >40年代增加了“电子安全” >50年代欧美国家将“通信安全”和 “电子安全”合称为“信号安全 ( SIGSEC)” 密码学是解决“通信安全”的重要技

60-70年代 ➢ 这一时期主要关注“机密性” ➢ 40年代以前“通信安全（COMSEC）” 也称“通信保密” ➢ 40年代增加了“电子安全” ➢ 50年代欧美国家将“通信安全”和 “电子安全”合称为“信号安全 （SIGSEC）” ➢ 密码学是解决“通信安全”的重要技 术

@博字 Wuhan universit 密码学是解决“机密性”的核心技术: 这一时期密码学得到了很好的发展 Shannon于1949年发表的论文《保密 系统的信息理论》为对称密码学建立 了理论基础,从此密码学从非科学发 展成为一门科学

➢ 密码学是解决“机密性”的核心技术， 这一时期密码学得到了很好的发展。 ➢ Shannon于1949年发表的论文《保密 系统的信息理论》为对称密码学建立 了理论基础，从此密码学从非科学发 展成为一门科学

@博字 Wuhan universit >1965年美国率先提出了计算机安全( COMPUSEC) 这一时期主要关注“机密性、访问控制、认证” >60年代出现了多用户系统,从而引入了受控共享的问 题。此时计算机主要用于军方,1969年的Ware报告初步 的提出了计算机安全及其评估问题。研究方面,出现了 Adep50和 multics操作系统上的安全研究工作

➢1965年美国率先提出了计算机安全（COMPUSEC） ➢这一时期主要关注“机密性、访问控制、认证” ➢60年代出现了多用户系统，从而引入了受控共享的问 题。此时计算机主要用于军方，1969年的Ware报告初步 的提出了计算机安全及其评估问题。研究方面，出现了 Adept50和multics操作系统上的安全研究工作

@博字 Wuhan universit 70年代是计算机安全的奠基时代。1972年 Anderson带领 的小组完成了著名的 Anderson报告,这个报告可以看作 是计算机安全发展的里程碑。其中提出了计算机安全的 主要问题以及相关的范型(如访问监控机)。在这一阶 段计算机主要用于军方与科研,而访问控制方面关注信 息的机密性,这时提出了强制访问控制策略和自主访问 控制策略。其间进行的重要工作包括访问控制矩阵的提 出、BLP模型、BIBA模型、HRU模型。其中,BLP模型 是影响深远的强制访问控制模型,BIBA模型是提岀较 早的完整性模型,而HRU模型给出了形式化的访问控制 矩阵的描述,并提出了安全模型领域中著名的 SAFTY问 题(授权传播的可判定性问题)

➢70年代是计算机安全的奠基时代。1972年Anderson带领 的小组完成了著名的Anderson报告，这个报告可以看作 是计算机安全发展的里程碑。其中提出了计算机安全的 主要问题以及相关的范型（如访问监控机）。在这一阶 段计算机主要用于军方与科研，而访问控制方面关注信 息的机密性，这时提出了强制访问控制策略和自主访问 控制策略。其间进行的重要工作包括访问控制矩阵的提 出、BLP模型、BIBA模型、HRU模型。其中，BLP模型 是影响深远的强制访问控制模型，BIBA模型是提出较 早的完整性模型，而HRU模型给出了形式化的访问控制 矩阵的描述，并提出了安全模型领域中著名的SAFTY问 题（授权传播的可判定性问题）

@博字 Wuhan universit 这一时期现代密码学得到了快速发展,最有影响的两 个大事件是:一件是 Diffie和Hman于1976年发表的 论文《密码编码学新方向》,该文导致了密码学上的 场革命,他们首次证明了在发送者和接收者之间无密钥 传输的保密通信是可能的,从而开创了公钥密码学的新 纪元;另一件是美国于1977年制定的数据加密标准DES 这两个事件标志着现代密码学的诞生

➢这一时期现代密码学得到了快速发展，最有影响的两 个大事件是：一件是Diffiee和Hellman于1976年发表的 论文《密码编码学新方向》，该文导致了密码学上的一 场革命，他们首次证明了在发送者和接收者之间无密钥 传输的保密通信是可能的，从而开创了公钥密码学的新 纪元；另一件是美国于1977年制定的数据加密标准DES。 这两个事件标志着现代密码学的诞生

@博字 信息安佥的含义 Wuhan universit (80-90年代) 信息安全的三个基本方面 保密性 Confidentiality 即保证信息为授权者享用而不泄漏给未经授权者。 完整性 Integrity 数据完整性,未被未授权篡改或者损坏 系统完整性,系统未被非授权操纵,按既定的功 能运行 可用性 Availability 即保证信息和信息系统随时为授权者提供服务,而 不要出现非授权者滥用却对授权者拒绝服务的情况

• 信息安全的三个基本方面 – 保密性 Confidentiality 即保证信息为授权者享用而不泄漏给未经授权者。 – 完整性 Integrity • 数据完整性，未被未授权篡改或者损坏 • 系统完整性，系统未被非授权操纵，按既定的功 能运行 – 可用性Availability 即保证信息和信息系统随时为授权者提供服务，而 不要出现非授权者滥用却对授权者拒绝服务的情况 信息安全的含义 (80-90年代)