FreeBSD连载(73)：认证与加密

第8章 系统与网络安全

　　当将计算机连接到Inte.net上的时候，那么计算机就对整个网络开放连接许可。这在通过网络为用户提供网 络服务的同时，也带来了计算机系统会遭受非法使用或破坏的危险。然而既然要对外提供服务，就只能通过维护和管理来增加 安全性，而不能因为害怕风险就不提供网络服务。因此安全问题是连接到Internet的网络系统需要特别注意的问题之 一。

　　毫无疑问，FreeBSD是一种具备相当高的安全性的操作系统，提供了各种不同的访问控制、加密和认证等安全 特性。然而，出于使用方便的考虑，FreeBSD并没有将安全问题看作唯一的需求，有些传统Unix提供的服务，虽然 会带来一定的安全问题，但也不能简单的屏蔽。假如需要，可以根据具体情况堵上这些具备轻微危险的漏洞，进一步增强安全 性。

　　FreeBSD不但能对自己系统提供安全保障，也能用作提供网络安全的工具。它的网络能力非常强大，能用于设 置功能全面的防火墙系统，保障网络内其他计算机系统的安全性。

• 网络安全概念

　　网络安全的问题随着Internet的发展，也越来越受到人们的关注。这主要原因是由于Internet和Unix 是一个开放的系统，所有的使用者都能对系统进行研究并提出问题，这样就针对安全性提出了很多问题。在Internet 上也发生过相当多的安全问题，使得安全问题进一步为大家所关注。如果基于此就对Internet缺乏信心，也是 不必要的，Internet虽然不是一个安全性很高的网络系统，然而也不是象想象的那样不可信赖的，主要是因为Internet 的开放性，使得很多安装问题比较公开。而只要正确使用它，同样也能保证安全性。

　　对待安全问题有两种不同的态度，一种为封闭的态度，认为将问题隐藏起来是最好的解决安全问题的办法。隐藏起来 不被发现当然就避免了安全问题，然而人们也没有办法去证明不会有人发现这个问题，或者说保证掌握安全漏洞的人不会出于 各种考虑而利用这个安全问题。很多商业软件都采用这种态度，事实上很多软件本身安全性很低，到了安全专家和攻击者那里 ，其漏洞就很容易被发现。另一种更为积极的态度，认为安全问题不应该隐藏起来，只有通过从不了解到了解并解决安全问题 的不断的、动态过程，才能真正保证系统的安全性。由于这种态度，一方面系统的使用者至少可以了解哪些是安全的，哪些存 在问题，从而避开问题而不必担心被欺骗，同样采用这种方法开发的软件，其安全漏洞能被很快发行并被纠正，如果一个软件 经过了众多Internet使用者的考验，其中不乏专家，使用者就不必担心其中还有十分严重的安全漏洞了。

　　Unix用户大部分都是持后一种态度的Internet使用者，不断学习是网络安全的一个独立的、而又非常重 要的方面。尽管网络上的攻击者能够从Internet上获得关于网络安全漏洞的技术方法，同样管理员也能获得这些技术 ，并能及时弥补漏洞。事实上很多导致系统漏洞的问题其实是Internet上早以解决的问题，通过参加相关的安全组织 或通过网络定期查阅其报告，就能不受这些系统安全漏洞的影响。

　　Internet上最著名的一个安全组织是CERT，它提供安全方面的建议，并通过Internet发布报告 ，这些报告内容包括各种操作系统的问题和漏洞，以及相应的解决办法。其主页为http://www.cert.org ，建议所有关心网络安全的使用者都经常查阅他们提供的资源，从中选择与自己使用的系统相关的内容。

　　很多网络安全问题发生的原因不在于入侵者攻击手段的高明，而是由于系统管理员的不称职造成的，而合格的系统管 理员能跟踪自己操作系统暴露出来的问题，并根据Internet上的建议堵上这些漏洞，国外的很多公司还聘用专业的网 络安全顾问，这些顾问的任务之一就是及时发现系统问题，提示管理员进行系统修正。

• 认证与加密

　　为了区分合法用户和非法使用者，就需要对用户进行认证。标准的Unix认证用户的过程是，用户输入口令，口令 传输到系统程序中，由系统程序对口令进行加密，并与系统中的口令密文进行比较来判断口令是否正确。在这种方法中，如果 要通过网络认证，就要将口令以明文形式在网络中传输，因此就存在被窃听的危险。

　　此外，流行的认证方式还有S/key，Kerberos，Radius等方式，其中S/key是使用一次性的 口令，这样即使口令被窃听也无关紧要，其然而使用起来却比较烦琐，使用S/key的用户可能需要打印出长长的口令来帮 助输入正确的口令。Kerberos和Radius认证方式能保证口令不被窃听，但他们是在服务器和客户机都支持相应 的认证方式的条件下才能使用，因而需要更复杂的设置。

　　当前Kerberos V认证方式比较流行，Windows 2000中也将采用这种认证方式。但在FreeBSD 中提供的是Kerberos IV认证方式。需要注意的是，Kerberos V和Kerberos IV差异 较大，是两个互不兼容的独立版本。

　　通常使用的加密算法为DES算法，经实践证明它是一种很有效加密算法，虽然Unix上使用的密钥长度为56位 ，还不足够安全。因为在Internet上，已经有人通过多台计算机合作计算，通过几个月时间破解了使用它加密的内容 。但对于一般的安全性，加上选择得当的口令，56位的DES算法也足够用了。如果要提供更高的安全性，可以使用更长的 密钥，或者使用另外的算法，如IDEA算法、三重DES算法等。

　　与安全有关的算法还包括一类单向散列算法，如MD2、MD4、MD5等，这些算法的目的是用于从已有数据中生 成与其他数据不同的少量标识数据，从而区分不同的数据，这样就能通过这些标识数据分辨不同数据。由于不同的数据使用上 面的算法生成的标识数据只有极少的可能相同，这些算法一般被用于数字签名，用于保证网络中的文件传输没有发生错误。这 些算法也能用于口令认证，其中MD4用于认证时存在安全性不高的问题，因而用于认证时一般使用MD5算法。

　　FreeBSD缺省使用MD5算法用作口令认证，这并不影响系统的正常执行。

　　对于DES等算法来讲，加密和解密是使用同一个密钥，这个密钥必须秘密保存，一旦泄露就不能保证数据的安全， 但要让其他使用者获得加密的信息，就必须告诉他这个密钥，这样就很容易泄露密钥。因此在加密传输中，密钥的传输是一个 与数据安全非常相关的问题。另一种不同的思路是使用多个密钥，例如两个密钥，一个加密过的数据只能由另一个来解密，其 中一个密钥由用户保存，为私有密钥，另一个向所有要进行加密传输信息的使用者公开，称为公开密钥。当他们要向这个用户 发送信息时，能使用该用户的公开密钥加密信息，那么只有这个用户能使用自己的私有密钥能解开信息。同样这个用户用自己 的私有密钥加密信息，那么其他用户只能使用他的公开密钥才能解开，这样就保证了信息是由这个用户发出的，而不是其他人 的伪造信息。最著名的公开密钥加密算法为RSA算法。

　　使用公开密钥算法进行传输，就能避免数据被窃听的问题，常用的使用公开密钥算法的软件有ssh，pgp，以及 其他使用SSL的应用程序。

　　加密算法的选择是一个非常关键的问题，由于加密算法涉及非常高深的数学问题，因此不是任何人都能发明一个加密 算法。有的人以为使用一个不公开算法本身的专有加密算法会增加安全性，其实不然，未经验证的加密算法很可能存在漏洞， 在专业密码学家那里有很多种方法可以进行破解，在密码学领域内有很多失败的例子，即使是非常专业的密码学专家，发明一 种加密方法也不是一个简单的事情，未经验证的算法在其他专业密码学家的破解下，很容易面临失败的危险。因此，应该尽量 选择已被证明是成熟的加密方法。

未完，待续。。。　　

原文转自：http://www.ltesting.net