假设主机

C

是攻击者, 主机

A

、

B

是被攻击者

①

C

只要收到过

A

、

B

发送的ARP请求,就会拥有

A

、

B

的IP、MAC地址,就可以进行欺骗活动

②

C

发送一个ARP响应给

B

, 把响应包里的源IP设为

A

的IP地址, 源MAC设为

C

的MAC地址

③

B

收到ARP响应后, 更新它的ARP表, 把

A

的MAC地址(IP_A,

MAC_A

)改为(IP_A,

MAC_C

)

④ 当

B

要发送数据包给

A

时, 它根据ARP表来封装数据包的头部, 把目标MAC地址设为

MAC_C

, 而非

MAC_A

⑤ 当交换机收到

B

发送给

A

的数据包时, 根据此包的目标MAC地址(

MAC_C

)而把数据包转发给

C

⑥

C

收到数据包后, 可以把它存起来后再发送给

A

, 达到窃听效果。

C

也可以篡改数据后才发送数据包给

A

ARP欺骗 – 防护

① 静态ARP

② DHCP Snooping, 网络设备可借由DHCP保留网络上各电脑的MAC地址，在伪造的ARP数据包发出时即可侦测到

③ 利用一些软件监听ARP的不正常变动

④ …

Dos、DDos攻击

DoS攻击 (拒绝服务攻击，Denial-of-Service attack): 使目标电脑的网络或系统资源耗尽, 使服务暂时中断或停止, 导致其正常用户无法访问

DDoS攻击(分布式拒绝服务攻击, Distributed Denial-of-Service attack), 黑客使用网络上两个或以上被攻陷的电脑作为”僵尸”或者”肉鸡”向特定的目标发动DoS攻击

DoS攻击可以分为2大类:

带宽消耗型: UDP洪水攻击、ICMP洪水攻击

资源消耗型: SYN洪水攻击、LAND攻击

Dos、DDos防御

防御方式通常为: 入侵检测、流量过滤、和多重验证;

堵塞网络带宽的流量将被过滤, 而正常的流量可正常通过

防火墙

防火墙可以设置规则, 例如允许或拒绝特定通讯协议, 端口或IP地址; 当攻击从少数不正常的IP地址发出时, 可以简单的使用拒绝规则阻止一切从攻击源IP发出的通信; 复杂攻击难以用简单规则来阻止, 例如80端口遭受攻击时不可能拒绝端口所有的通信, 因为同时会阻止合法流量; 防火墙可能处于网络架构中过后的位置, 路由器可能在恶意流量达到防火墙前即被攻击影响

交换机

大多数交换机有一定的速度限制和访问控制能力

路由器

和交换机类似, 路由器也有一定的速度限制和访问控制能力

黑洞引导

将所有受攻击计算机的通信全部发送至一个“黑洞”（空接口或不存在的计算机地址）或者有足够能力处理洪流的网络设备商，以避免网络受到较大影响

流量清洗

当流量被送到DDoS防护清洗中心时，通过采用抗DDoS软件处理，将正常流量和恶意流量区分开, 正常的流量则回注回客户网站

传输层 – SYN洪水攻击

SYN洪水攻击(SYN flooding attack): 攻击者发送一系列的SYN请求到目标,然后让目标因收不到ACK(第3次握手)而进行等待、消耗资源

攻击方法:

① 跳过发送最后的ACK信息

② 修改源IP地址, 让目标送SYN-ACK到伪造的IP地址, 因此目标永不可能收到ACK(第3次握手)

传输层 – LAND攻击

LAND攻击(局域网拒绝服务攻击, Local Area Network Denial attack): 通过持续发送

相同源地址和目标地址

的欺骗数据包, 使目标试图与自己建立连接, 消耗系统资源直至崩溃

有些系统存在设计上的缺陷, 允许设备接受并响应来自网络、却宣称来自于设备自身的数据包, 导致循环应答

防护:

① 大多数防火墙都能拦截类似的攻击包, 以保护系统

② 部分操作系统通过发布安全补丁修复了这一漏洞

③ 路由器应同时配置上行与下行筛选器, 屏蔽所有源地址与目标地址相同的数据包

应用层 – DNS劫持

DNS劫持, 又称为域名劫持: 攻击者篡改了某个域名的解析结果, 使得指向该域名的IP变成了另一个IP, 导致对相应网址的访问被劫持到另一个不可达的或者假冒的网址, 从而实现非法窃取用户信息或者破坏正常网络服务的目的

为防止DNS劫持, 可以考虑使用更靠谱的DNS服务器, 比如: 114.114.114.114

谷歌: 8.8.8.8、8.8.4.4

微软: 4.2.2.1、4.2.2.2

百度: 180.76.76.76

阿里: 223.5.5.5、223.6.6.6

HTTP劫持: 对HTTP数据包进行拦截处理, 比如插入JS代码;

比如你访问某些网站时, 在右下角多了个莫名其妙的弹窗广告

网络安全

HTTP协议的安全问题

HTTP协议默认是采取明文传输的, 因此会有很大的安全隐患; 常见的提高安全性的方法是: 对通信内容进行加密后, 再进行传输

常见的加密方式有:

不可逆

单向散列函数: MD5、SHA等

可逆

对称加密: DES、3DES、AES等

非对称加密: RSA等

其它

混合密码系统

数字签名

证书

场景假设

Alice、Bob: 互相通信

Eve: 窃听者

Mallory: 主动攻击者

正常通信:

通信被窃听:

如何防止被窃听？

单向散列函数

单向散列函数(One-way hash function), 可以根据根据消息内容计算出散列值, 散列值的长度和消息的长度无关, 无论消息是1bit、10M、100G, 单向散列函数都会计算出固定长度的散列值

单向散列函数 – 特点

根据任意长度的消息, 计算出固定长度的散列值
计算速度快, 能快速计算出散列值
消息不同, 散列值也不同
具备单向性

单向散列函数 – 名称

单向散列函数, 也被称为:

消息摘要函数 (message digest function)

哈希函数 (hash function)

输出的散列值, 也被称为:

消息摘要 (message digest)

指纹 (fingerprint)

单向散列函数 – 常见的几种单向散列函数

MD4、MD5:

产生128bit的散列值, MD就是Message Digest的缩写

SHA-1:

产生160bit的散列值

SHA-2:

SHA-256、SHA-384、SHA-512, 散列值长度分别是256bit, 384bit, 512bit

SHA-3:

全新标准

单向散列函数 – 如何防止数据被篡改

单向散列函数 – 应用 – 防止数据被篡改

单向散列函数 – 应用 – 密码加密

加密解密

对称加密 (对称密码):

非对称加密 (公钥密码):

对称加密

在对称加密(Symmetric Cryptography)中, 加密、解密时使用的是同一个密钥; 常见的对称加密算法有: DES、3DES、AES

DES

DES

(Data Encryption Standard)

是一种将64bit明文加密成64bit密文的

对称加密

算法, 密钥长度是56bit; 规格上来说, 密钥长度是64bit, 但每隔7bit会设置一个用于错误检查的bit, 因此密钥长度实际上是56bit; 由于DES每次只能加密64bit的数据, 遇到比较大的数据, 需要对DES加密进行迭代(反复);目前已经可以在短时间内被破解, 所以不建议使用。

3DES

3DES

(Triple Data Encryption Algorithm)

, 将DES重复加密3次所得到的一种密码算法, 也叫作3重DES; 三重DES并不是进行三次DES加密(加密 -> 加密 -> 加密), 而是加密(Encryption) -> 解密(Decryption) -> 加密(Encryption) 的过程; 目前还被一些银行等机构使用, 但处理速度不高, 安全性逐渐暴露出问题。

注意: 3个密钥都是不同的, 也称为DES-EDE3

注意: 如果所有密钥都使用同一个, 则结果与普通DES是等价的

注意: 如果密钥1、密钥3相同, 密钥2不同, 称为DES-EDE2

AES

AES

(Advanced Encryption Standard)

取代DES成为新标准的一种对称加密算法, 又称Rijndael加密法; AES的密钥长度有128、192、256bit三种; 目前AES已经逐步取代DES、3DES, 成为首选的对称加密算法

密钥配送问题

在使用对称加密时，一定会遇到密钥配送问题:

如果Alice将使用对称加密过的消息发给了Bob, 只有将密钥发送给Bob, Bob才能完成解密; 在发送密钥过程中, 可能会被Eve窃取密钥, 最后Eve也能完成解密

如何解决密钥配送问题?

事先共享密钥（比如私下共享）

密钥分配中心(Key Distribution Center, 简称KDC)

Diffie-Hellman密钥交换

非对称加密

非对称加密

在

非对称加密(Asymmetric Cryptography)

中, 密钥分为

加密密钥、解密密钥

两种, 它们并不是同一个密钥

加密密钥:

一般是公开的，因此该密钥称为

公钥

(public key), 因此, 非对称加密也被称为

公钥密码

(Public-key Cryptography)

解密密钥

: 由消息接收者自己保管, 不能公开, 因此也成为

私钥

(private key)

公钥和私钥是一一对应的, 不能单独生成, 一对公钥和私钥统称为密钥对 (key pair)

由公钥加密的密文, 必须使用与该公钥对应的私钥才能解密

由私钥加密的密文, 必须使用与该私钥对应的公钥才能解密

非对称加密 – 使用

① 由消息的

接收者

, 生成一对公钥、私钥

② 将公钥发给消息的发送者

③ 消息的发送者使用公钥加密消息

④ 非对称加密的加密解密速度比对称加密要慢

RSA: 目前使用最广泛的非对称加密算法

混合密码系统

对称加密的缺点

: 不能很好地解决密钥配送问题（密钥会被窃听）

非对称加密的缺点

:加密解密速度比较慢

混合密码系统

：

是将对称加密和非对称加密的优势相结合的方法, 解决了非对称加密速度慢的问题, 并通过非对称加密解决了对称加密的密钥配送问题

网络上的密码通信所有SSL/TLS都运用了混合密码系统

混合密码 – 加密

会话密钥(session key)

: 本次通信随机生成的临时密钥, 作为

对称加密

的密钥, 用于加密消息, 提高速度

加密步骤(发送消息)

① 首先, 消息发送者要拥有消息接收者的公钥

② 生成会话密钥, 作为

对称加密

的密钥,

加密消息

③ 用消息接收者的公钥,

加密会话密钥

④ 将②③步生成的加密结果, 一并发给消息接收者

发送出去的内容包括:

用会话密钥加密的消息 (加密方法:

对称加密

)

用公钥加密的会话密钥 (加密方法:

非对称加密

)

混合密码 – 解密

解密步骤 (收到消息)

① 消息接收者用自己的私钥解密出会话密钥

② 再用第①步解密出来的会话密钥, 解密消息

混合密码 – 加密解密流程

场景:

Alice发送消息给Bob

发送过程(加密过程):

① Bob先生成一对公钥, 私钥

② Bob把公钥共享给Alice

③ Alice随机生成一个会话密钥(临时密钥)

④ Alice用会话密钥加密需要发送的消息(使用的是

对称加密

)

⑤ Alice用Bob的公钥加密会话密钥(使用的是

非对称加密

)

⑥ Alice把第④、⑤步的加密结果, 一并发送给Bob

接收过程(解密过程):

① Bob利用自己的私钥解密会话密钥(使用的是

非对称加密

算法进行

解密

)

② Bob利用会话密钥解密发送过来的消息(使用的是

对称加密

算法进行

解密

)

数字签名

在通信过程中需要保证消息的准确性, 即需要识别消息是否被篡改, 伪装等

在数字签名技术中，有以下两种行为:

生成签名

: 由消息的发送者完成，通过 “签名密钥” 生成

验证签名

: 由消息的接收者完成，通过 “验证密钥” 验证

如何能保证这个签名是消息发送者自己签的？

答: 用消息发送者的私钥进行签名

数字签名 – 过程

数字签名 – 过程改进

数字签名 – 整体流程

数字签名 – 疑惑

1. 如果有人篡改了消息内容或签名内容, 会是什么结果？

签名验证失败, 证明内容被篡改了

2. 数字签名不能保证机密性？

数字签名的作用不是为了保证机密性, 仅仅是为了能够识别内容有没有被篡改

3. 数字签名的作用:

① 确认消息的完整性

② 识别消息是否被篡改

③ 防止消息发送人否认

非对称加密、数字签名 – 总结

在非对称加密中, 任何人都可以使用公钥进行加密

在数字签名中, 任何人都可以使用公钥验证签名

数字签名

, 其实就是将

非对称加密反过来使用

既然是加密, 那肯定是不希望别人知道我的消息, 所以只有我才能解密

公钥负责加密, 私钥负责解密

既然是签名, 那肯定是不希望有人冒充我发消息, 所以只有我才能签名

私钥负责签名, 公钥负责验签

公钥的合法性

如果遭遇了中间人攻击,那么公钥将可能是伪造的

如何验证公钥的合法性？

证书

证书

全称为公钥证书(Public-key Certificate，PKC), 里面有姓名、邮箱等个人信息，以及此人的公钥, 并由认证机构(Certificate Authority，CA) 施加数字签名

CA就是能够认定“公钥确实属于此人”并能够生成数字签名的个人或者组织:

有国际性组织、政府设立的组织
有通过提供认证服务来盈利的企业
个人也可以成立认证机构

证书 – 使用

注意:

各大

CA

的公钥, 默认已经内置在浏览器和操作系统

中

证书 – 注册和下载

原文链接：https://blog.csdn.net/qq_38975553/article/details/112917063

网络攻击

ARP欺骗

ARP欺骗 – 示例