资源描述：
《信息安全综述》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、中国科学E辑:信息科学2007年第37卷第2期:129~150《中国科学》杂志社http://www.scichina.comSCIENCEINCHINAPRESS*信息安全综述12**345沈昌祥张焕国冯登国曹珍富黄继武(1.海军计算技术研究所,北京100841;2.武汉大学计算机学院,武汉430072;3.中国科学院软件研究所,北京100080;4.上海交通大学计算机学院,上海200031;5.中山大学信息技术学院,广州510275)摘要21世纪是信息的时代.信息成为一种重要的战略资源,信息的获
2、取、处理和安全保障能力成为一个国家综合国力的重要组成部分.信息安全事关国家安全、事关社会稳定.因此,必须采取措施确保我国的信息安全.近年来,信息安全领域的发展十分迅速,取得了许多新的重要成果.信息安全理论与技术的内容十分广泛,但由于篇幅所限,这里主要介绍密码学、可信计算、网络安全和信息隐藏等方面的研究和发展.关键词信息安全密码学可信计算网络安全信息隐藏1引言21世纪是信息的时代.一方面,信息技术和产业高速发展,呈现出空前繁荣的景象.另一方面,危害信息安全的事件不断发生,形势是严峻的.信息安全事关国家
3、安全和社会稳定,因[1]此,必须采取措施确保我国的信息安全.信息安全主要包括以下4个侧面:信息设备安全、数据安全、内容安全和行为安全.信息系统硬件结构的安全和操作系统的安全是信息系统安全的基础,密码、网络安全等技术是关键技术.只有从信息系统的硬件和软件的底层采取安全措施,从整体上采取措施,才能比较有效[2]地确保信息系统的安全.为什么信息安全的问题如此严重呢？从技术角度来看,主要有以下一些原因:1.微机的安全结构过于简单.20世纪70年代,由于集成电路技术的发展,产生了微机.微机被称为个人计算机(p
4、ersonalcomputer).由于是个人使用的计算机,不是公用的计算机,一是为了降低成本,二是认为许多安全机制不再必要,所以就去掉了许多成熟的安全机制,如存储器的隔离保护机制、程序安全保护机制等.于是,程序的执行可以不经过认证,程序可以被[3]随意修改,系统区域的数据可以随意修改.这样,病毒、蠕虫、木马等恶意程序就乘机泛滥了.收稿日期:2006-12-19;接受日期:2007-01-04国家自然科学基金资助项目(批准号:60373087,60673071,60572155)*本文的引言和可信计算
5、部分由张焕国撰写,密码学部分由曹珍富撰写,网络安全部分由冯登国撰写,信息隐藏部分由黄继武撰写,并由沈昌祥定稿.**联系人,E-mail:liss@whu.edu.cn130中国科学E辑信息科学第37卷2.信息技术的发展使微机又成为公用计算机.在应用上,微机已不再是单纯的个人计算机,而变成了办公室或家庭的公用计算机.可是由于微机去掉了许多成熟的安全机制,面对现在的公用环境,微机的安全防御能力就显得弱了.3.网络把计算机变成网络中的一个组成部分.网络的发展把计算机变成网络中的一个组成部分,在连接上突破了
6、机房的地理隔离,信息的交互扩大到了整个网络.由于Internet网络缺少足够的安全设计,于是置于网络世界中的计算机,便危机四伏.难怪人们说:“如果上网,你所受到的安全威胁将增大几倍.而如果不上网,则你所得到的服务将减少几倍”.又由于网络协议的复杂性,使得网络协议的安全证明和验证十分困难.目前人们只能证明和验证一些简单的网络协议,所以,无法避免在网络协议中存在安全缺陷.反言之,即使网络协议是正确的,也不能确保百分之百安全.正确的协议也可被利用进行攻击.攻击者完全可以根据哲学上“量变到质变”的原理,发起
7、大量的正常访问,耗尽计算机或网络的资源,从而使计算机瘫痪.著[4]名的DoS攻击就是明证.4.操作系统存在安全缺陷.操作系统是计算机最主要的系统软件,是信息安全的基础之一.然而,因为操作系统太庞大(如,Windows操作系统就有上千万行程序),致使操作系统都不可能做到完全正确.操作系统的缺陷所造成的功能故障,往往可以忽略.如,当Windows出现死机时,人们按一下复位键重新启动就可以了.但是,如果操作系统的缺陷被攻击者利用,[5]则造成的安全后果却不能忽略.2密码学的研究与发展信息安全离不开密码学.
8、作为信息安全的关键技术,密码学可以提供信息的保密性、完整性、可用性以及抗抵赖性.密码学主要由密码编码学和密码分析学两部分组成,其中密码编码学的主要任务是研究对信息进行编码以实现信息隐蔽,而密码分析学主要研究通过密文获取对应的明文信息.密码编码学与密码分析学相互对立,又相互依存,从而推动了密码学自身的[6,7]快速发展.当前,密码学的研究主要是基于数学的密码理论与技术.现代密码学的研究可[8,9]大致分为3类:Hash函数、对称密码(又称为私钥密码)和非对称密钥(又称为
