【知识补充】对称加密、非对称加密、数字签名与DDoS攻击
文章目录
- 一. 对称加密
- 1）知识点
- 2）具体算法
- 1. DES
- 2. 3DES
- 3. AES
- 二. 非对称加密（公钥密码）
- 1）知识点
- 2）具体算法
- RSA
- 三. 数字签名
- 1）知识点
- 四. DDoS 攻击
- 1）直接 DDos 攻击
- 2）反射 DDos
- 3）预防设施
前言：
感觉计网的HTTP、三次握手的地方经常涉及到这一块知识，所以还是简单总结一下吧！
图源学校课件，引用的有些图片我也不知道出处是哪= =…侵删
主要是概念、对比等内容，不深入（权当索引，或者说抛砖引玉）
一. 对称加密
1）知识点
- 定义：发送方、接收方共享同一密钥。
（公钥加密开发之前，是唯一被使用的加密类型，如今依旧是最被广泛使用的两种加密类型之一。） - 基本术语：
- 明文：原始信息
- 密文：编码后信息
- 密钥：发送方、接收方使用的秘密信息
- 加密算法：把明文转换成秘文的算法
- 解密算法：把秘文转换成明文的算法
- 对称加密模型：
- 安全要求：
- 强安全的加密算法
- 只有发送方、接收方知道密钥
- 加密算法是公开的
- 存在一个安全的通道去分发私钥（用于保证2，否则被窃听的话2就无了）
- 对称密码存在的限制：
- 共享密钥，在参与人数足够多时，密钥分发、管理是一个难题。
- 通讯双方地位平等，无法保证确实由某一方发送，缺少抗抵赖功能
2）具体算法
1. DES
- 涉及到矩阵置换、逆置换、拓展运算、压缩运算等，此处不赘述
- 轮函数应该是大头
2. 3DES
- DES 的基础上得来
- 下图 D 代表加密，E 代表解密
- 可以转换成 DES（两个密钥的 3DES）
- 正常 3DES （三个密钥）
3. AES
- 涉及到轮密钥加等操作（不赘述）
二. 非对称加密（公钥密码）
1）知识点
- 思想：
- 基于数学函数，而非简单的比特模式
- 使用两个密钥：公钥、私钥
- 由于通讯双方使用密钥不同，因此具有非对称结构
- 计算开锁大，作为对称加密方法的补充，而非替换方案
- 为什么提出公钥密码？解决两个问题：
- 密钥分发：在没有一个可信的密钥分发中心的情况下，如何去保证安全通信
- 数字签名：如何验证消息来自声明的发送方（也就是防止第三者伪装）
- 特点：
- 公钥：任何人都知道，用于加密信息、验证签名
- 私钥：仅接受方知道，用于解密信息、创造签名
- 由公钥，生成私钥是不可行的
- 由于密钥非对称，因此加密信息，或验证签名的人无法解密信息，或创造签名。
- 公钥密码模型：
- 对称、非对称加密的对比：
2）具体算法
RSA
- 基于大整数运算的分组密码
- 加密 C=MeC = M^eC=Me mod n
- 解密 M=CdM = C^dM=Cd mod n
- 公钥 PU = {e, n}；私钥 PR = {d, n}
- 安全保证：大数因式分解非常困难
- 使用流程可以见我的这篇博客最后部分
三. 数字签名
1）知识点
提供的功能：
- 验证作者、签名日期时间（不可否认性）
- 验证信息内容（完整性）
- 通过第三方认证解决纠纷（公开验证性）
因此，数字签名包含具有附加功能的身份验证函数
数字签名方案：私钥签名，公钥验证
效果：
- 任一接收方，都可以用发送方的公钥进行验证文件。从而实现数字签名的效果
- 只有发送方有私钥，因此其他人无法伪造签名
- 接收方验证签名后，发送方不能否认这个文件是他签名的（只有他有私钥嘛！）
缺点：
- 对整个文件进行加密操作，运行速度受文件大小影响，运行效率低
- 加密后的签名文件和原文件一样大小，不利于网络传输，接收方在验证时花费时间多。
改进的数字签名方案：
- 发送方：先用散列函数，对文件生成摘要值；再对摘要值签名。发签名值 + 文件
- 接收方：先用散列函数，对文件生成摘要值S’；再对发送方发的签名值，用公钥进行解密生成摘要值S，通过比较 S、S’ 来验证签名
- 散列函数：适用任意长度数据块，生成固定长度输出。举例 SHA、MD5
四. DDoS 攻击
- 定义：Distributed Denial of Service 分布式拒绝服务（攻击）。通过大量合法的请求占用大量网络资源，达到瘫痪网络的目的。
- 阻塞带宽、服务器超载、阻断用户访问、干扰正常业务
- 攻击对象：任何网络可达的服务和设备
1）直接 DDos 攻击
- 漏洞 - 木马 - 后门 - 攻击
- 只进行第一次握手，而不回应第三次握手
- 占用连接队列，达到受害者无暇理睬正常连接请求的目的。造成拒绝服务。
- 发起大量 HTTP Get 请求，主要请求涉及数据库访问的动态页面
- 使得数据库负载以及数据库连接池负载极高，无法响应正常请求
2）反射 DDos
- 利用正常主机的回应报文，来攻击受害者。
3）预防设施
- 攻击预防和先占
- 对资源消耗的强制执行政策和提供可利用的后备资源
- 修改互联网系统和协议
- 攻击检测和过滤：监测搜寻可疑的行为模式，过滤可能是攻击组成部分的封包。
- 攻击源回溯和鉴定：尝试鉴定攻击源，防止未来进一步的攻击。
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