了得網研究生_計算機安全——原理與實踐（第二版）

編輯推薦

本書作者是世界知名計算機學者和暢銷教材作者，本書思路清晰，結構嚴謹，並且提供了擴展的教學支持——數百個精心設計的實踐問題，是高等院校計算機安全專業的理想教材，同時也可作為研究人員和專業技術人員的非常有價值的參考書。

內容簡介

本書是知名計算機學者和暢銷教材作者William Stallings有關計算機安全方面的一本有影響力的著作，其在上一版的基礎上進行了修訂與更新，全面覆蓋了計算機安全領域的相關主題。全書共分為五個部分：部分——計算機安全技術與原理，概述了支持有效安全策略所必需的技術領域；第二部分——軟件安全與可信繫統，講解了軟件開發和運行中的安全問題；第三部分——管理問題，主要討論信息與計算機安全在管理方面的問題；第四部分——密碼學算法，給出了各種類型的加密算法和其他類型的密碼算法；第五部分——網絡安全，重點分析了為網絡通信提供安全保障的協議和標準。本書思路清晰、結構嚴謹，並且提供了大量精心設計的實踐問題。

作者簡介

William Stallings編寫出版了17部著作，經修訂再版累計40多本關於計算機安全、計算機網絡和計算機體繫結構等領域的書籍。他的著作無數次出現在出版物中，包括Proceedings of the IEEE、ACM Computing Reviews和Reviews and Cryptologia。他11次獲得美國“教材和著作家協會”(Text and Academic Authors Association) 頒發的“年度*計算機科學教材”獎。

第0章閱讀指南
0.1 本書概要
0.2 閱讀方案
0.3 對CISSP認證的支持
0.4 Internet和Web資源
0.5 標準
第1章概述
1.1 計算機安全概念
1.2 威脅、攻擊和資產
1.3 安全功能需求
1.4 開放繫統安全體繫結構
1.5 計算機安全趨勢
1.6 計算機安全策略
1.7 推薦讀物和網站第0章閱讀指南

0.1 本書概要

0.2 閱讀方案

0.3 對CISSP認證的支持

0.4 Internet和Web資源

0.5 標準

第1章概述

1.1 計算機安全概念

1.2 威脅、攻擊和資產

1.3 安全功能需求

1.4 開放繫統安全體繫結構

1.5 計算機安全趨勢

1.6 計算機安全策略

1.7 推薦讀物和網站

1.8 關鍵術語、思考題和習題

部分計算機安全技術與原理

第2章密碼編碼工具

2.1 用對稱加密實現機密性

2.2 消息鋻別和散列函數

2.3 公鑰加密

2.4 數字簽名和密鑰管理

2.5 隨機數和偽隨機數

2.6 實際應用：存儲數據的加密

2.7 推薦讀物和網站

2.8 關鍵術語、思考題和習題

第3章用戶鋻別

3.1 鋻別方法

3.2 基於口令的鋻別

3.3 基於令牌的鋻別

3.4 生物特征身份鋻別

3.5 遠程用戶鋻別

3.6 用戶鋻別中的安全問題

3.7 實際應用:虹膜識別繫統

3.8 案例研究： ATM繫統的安全問題

3.9 推薦讀物和網站

3.10 關鍵術語、思考題和習題

第4章訪問控制

4.1 訪問控制原理

4.2 主體、客體和訪問權

4.3 自主訪問控制

4.4 實例： UNIX文件訪問控制

4.5 基於角色的訪問控制

4.6 案例學習：銀行的RBAC繫統

4.7 推薦讀物和網站

4.8 關鍵術語、思考題和習題

第5章數據庫安全

5.1 數據庫安全的需求

5.2 數據庫管理繫統

5.3 關繫數據庫

5.4 數據庫訪問控制

5.5 推理

5.6 統計數據庫

5.7 數據庫加密

5.8 雲安全

5.9 推薦讀物和網站

5.10 關鍵術語、思考題和習題

第6章惡意軟件

6.1 惡意軟件類型

6.2 傳播——被感染的內容——病毒

6.3 傳播——漏洞利用——蠕蟲

6.4 傳播——社會工程——垃圾電子郵件、木馬

6.5 負載——繫統腐化

6.6 負載——攻擊代理——僵尸網絡、機器人

6.7 負載——信息竊取——鍵盤記錄器、網絡釣魚、間諜軟件

6.8 負載——隱蔽——後門、 rootkit

6.9 對策

6.10 推薦讀物和網站

6.11 關鍵術語、思考題和習題

第7章拒絕服務攻擊

7.1 拒絕服務攻擊

7.2 泛洪攻擊

7.3 分布式拒絕服務攻擊

7.4 基於應用的帶寬攻擊

7.5 反射器和放大器的攻擊

7.6 防御拒絕服務攻擊

7.7 拒絕服務攻擊的響應

7.8 推薦讀物和網站

7.9 關鍵術語、思考題和習題

第8章入侵檢測

8.1 入侵者

8.2 入侵檢測

8.3 基於主機的入侵檢測

8.4 分布式的基於主機的入侵檢測

8.5 基於網絡的入侵檢測

8.6 分布式自適應入侵檢測

8.7 入侵檢測交換格式

8.8 蜜罐

8.9 繫統範例： Snort

8.10 推薦讀物和網站

8.11 關鍵術語、思考題和習題

第9章防火牆和入侵防御繫統

9.1 防火牆的需求

9.2 防火牆特性

9.3 防火牆分類

9.4 防火牆基礎

9.5 防火牆的位置和配置

9.6 入侵防御繫統

9.7 實例：統一威脅管理產品

9.8 推薦讀物和網站

9.9 關鍵術語、思考題和習題

第二部分軟件安全與可信繫統

第10章緩衝區溢出

10.1 棧溢出

10.2 防止緩衝區溢出

10.3 溢出攻擊的其他形式

10.4 推薦讀物和網站

10.5 關鍵術語、思考題和習題

第11章軟件安全

11.1 軟件安全問題

11.2 程序輸入處理

11.3 編寫安全的程序代碼

11.4 與其他繫統級程序的交互

11.5 處理程序輸出

11.6 推薦讀物和網站

11.7 關鍵術語、思考題和習題

第12章操作繫統安全

12.1 操作繫統安全簡介

12.2 繫統安全規劃

12.3 操作繫統強化

12.4 應用程序安全性

12.5 安全性維護

12.6 Linux/UNIX安全性

12.7 Windows安全

12.8 虛擬化安全防護

12.9 推薦讀物和網站

12.10 關鍵術語、思考題和習題

第13章可信計算與多級安全

13.1 計算機安全BellLaPadula模型

13.2 計算機安全的其他形式的模型

13.3 可信繫統的概念

13.4 多級安全的應用

13.5 可信計算和可信平臺模塊

13.6 信息技術安全評估共同標準

13.7 保證和評估

13.8 推薦讀物和網站

13.9 關鍵術語、思考題和習題

第三部分管理問題

第14章 IT安全管理和風險評估

14.1 IT安全管理

14.2 機構環境和安全策略

14.3 安全風險評估

14.4 詳細的安全風險分析

14.5 案例研究

14.6 推薦讀物和網站

14.7 關鍵術語、思考題和習題

第15章 IT安全控制、計劃和過程

15.1 IT安全管理的實現

15.2 安全控制或保護

15.3 IT安全計劃

15.4 控制實施

15.5 後續實施

15.6 案例分析

15.7 推薦讀物

15.8 關鍵術語、思考題和習題

第16章物理和基礎設施安全

16.1 概述

16.2 物理安全威脅

16.3 物理安全預防和緩解措施

16.4 如何從物理安全漏洞中恢復

16.5 例子：一個公司的物理安全策略

16.6 物理和邏輯安全的集成

16.7 推薦讀物和網站

16.8 關鍵術語、思考題和習題

第17章人力資源安全

17.1 安全意識、培訓和教育

17.2 雇用實踐和策略

17.3 電子郵件和因特網的使用策略

17.4 計算機安全事件響應小組

17.5 推薦讀物和網站

17.6 關鍵術語、思考題和習題

第18章安全審計

18.1 安全審計體繫結構

18.2 安全審計蹤跡

18.3 實現日志功能

18.4 審計蹤跡分析

18.5 實例：一種集成的方法

18.6 推薦讀物和網站

18.7 關鍵術語、思考題和習題

第19章法律和道德問題

19.1 網絡犯罪和計算機犯罪

19.2 知識產權

19.3 隱私

19.4 道德問題

19.5 推薦讀物和網站

19.6 關鍵術語、思考題和習題

第四部分密碼編碼算法

第20章對稱加密和消息的機密性

20.1 對稱加密原理

20.2 數據加密標準

20.3 高級加密標準

20.4 流密碼和RC4

20.5 分組密碼的工作模式

20.6 對稱加密設備的位置

20.7 密鑰分配

20.8 推薦讀物和網站

20.9 關鍵術語、思考題和習題

第21章公鑰密碼學和消息鋻別

21.1 安全散列函數

21.2 HMAC

21.3 RSA公鑰加密算法

21.4 DiffieHellman算法和其他非對稱加密

21.5 推薦讀物和網站

21.6 關鍵術語、思考題和習題

第五部分網絡安全

第22章 Internet安全協議與標準

22.1 安全Email和S/MIME

22.2 域名密鑰識別郵件標準（DKIM）

22.3 安全套接層和傳輸層安全

22.4 HTTPS

22.5 IPv4和IPv6安全

22.6 推薦讀物和網站

22.7 關鍵術語、思考題和習題

第23章 Internet鋻別應用

23.1 Kerberos

23.2 X.509

23.3 公鑰基礎設施

23.4 聯合身份管理

23.5 推薦讀物和網站

23.6 關鍵術語、思考題和習題

第24章無線網絡安全

24.1 無線安全概述

24.2 IEEE 802.11無線局域網概述

24.3 IEEE 802.11i無線局域網安全

24.4 推薦讀物和網站

24.5 關鍵術語、思考題和習題

附錄A 用於教授計算機安全的項目和其他學生練習

參考文獻

縮略語

前言

譯者序

本書譯自William Stallings博士和Lawrie Brown博士所著的Computer Security Principles and Practice， Second Edition一書。
William Stallings博士在美國麻省理工學院獲得計算機科學博士學位，他是世界知名計算機學者和暢銷教材作者，已經撰寫著作近20部，加上這些著作的修訂版，總共出版了40多本書籍，內容涉及計算機安全、計算機網絡和計算機體繫結構等方面，他曾12次榮獲美國“教材和學術專著作者協會（TAA）”頒發的“年度計算機科學教材”獎。
Lawrie Brown博士是澳大利亞國防學院（UNSW@ADFA）信息技術與電氣工程繫的高級講師。他的專業興趣包括密碼學、通信和計算機繫統安全。譯者序

本書譯自William Stallings博士和Lawrie Brown博士所著的Computer Security Principles and Practice， Second Edition一書。

William Stallings博士在美國麻省理工學院獲得計算機科學博士學位，他是世界知名計算機學者和暢銷教材作者，已經撰寫著作近20部，加上這些著作的修訂版，總共出版了40多本書籍，內容涉及計算機安全、計算機網絡和計算機體繫結構等方面，他曾12次榮獲美國“教材和學術專著作者協會（TAA）”頒發的“年度計算機科學教材”獎。

Lawrie Brown博士是澳大利亞國防學院（UNSW@ADFA）信息技術與電氣工程繫的高級講師。他的專業興趣包括密碼學、通信和計算機繫統安全。

該書涉及廣泛的計算機安全技術，包括算法、協議和應用。全書按五個部分進行組織，分為：計算機安全技術和原理、軟件安全和可信繫統、管理問題、密碼學算法和網絡安全。書中討論了加密、鋻別、訪問控制、數據庫安全、入侵檢測、惡意軟件、拒絕服務攻擊、防火牆和入侵防御、緩衝區溢出、軟件安全、操作繫統安全、可信計算與多級安全、 IT安全管理、人為因素、審計、法律和倫理方面的問題，以及無線安全的相關內容。本書覆蓋了CISSP（國際注冊信息繫統安全專業人員）認證要求的所有學科領域。

William Stallings博士的所有教材都為學生和教師提供廣泛支持，包括為教師提供的項目手冊、 PPT幻燈片、解決方案手冊和網上郵件列表等，以及為學生提供的有用的鏈接和文檔、在線補充材料等，此書也不例外。

該書獲得2008年度TAA計算機科學與工程教材。第二版在版的基礎上，進行了組織結構的修訂，並增加了一些新的內容。

本書適合作為計算機及相關專業的高年級本科生或研究生的教材，也可作為計算機技術專業人士的參考書。

本書由王昭老師負責前言、作者簡介、第0~5章、第17~20章的翻譯和統稿，文偉平老師負責第6~16章的翻譯和統稿，王永剛博士負責第21~24章及附錄的翻譯和統稿。此外，徐之剛參與了第17~19章的翻譯工作，任立峰參與了第24章的翻譯工作， “北京大學軟件與微電子學院軟件安全研究小組”的張濤和孟正同學參與了第6~9章的翻譯工作，該小組的部分同學還參與了書稿的通讀和校對。本書後由北京大學信息科學技術學院陳鐘教授審校。

翻譯過程中，借鋻和參考了版的譯著，得到了電子工業出版社的大力支持和幫助，在此表示感謝。

限於時間和水平，錯誤和不妥之處在所難免，敬請讀者批評指正。

譯者

2015年3月於北京大學

前言

第二版中的新內容

自從本書的版出版以來，計算機安全領域一直不斷地創新和改進。在這個新版本中，我們試圖捕捉到這些變化，同時保持對整個領域廣泛而全面的覆蓋。修訂過程從對本書版的廣泛審閱開始，由一些從事該領域教學的教授或者在該領域工作的專業人士完成，新版本中很多地方的敘述更加簡潔清晰，插圖也得到了改進。

本書的一個明顯變化是組織結構的修訂，修訂之後可以更清晰地介紹相關主題。增加了新的兩章“操作繫統安全”及“無線網絡安全”。第三部分的章節重新進行了安排，使之更加繫統化。

除了這些提高教學和用戶友好性的改進，還有一些貫穿全書的主要實質性變化，重點包括以下內容。

● 操作繫統安全：本章重點反映了NIST SP800123中的內容，此外還介紹了虛擬機安全性的重要論題。

● 雲安全：一個新的小節，覆蓋了與令人興奮的新領域雲計算相關的安全問題。

● 基於應用程序的拒絕服務攻擊：一個有關拒絕服務攻擊的普遍形式的新小節。

● 惡意軟件：本章與版相比有不同的重點。我們越來越多地看到通過社會工程學安裝後門/rootkit類型的惡意軟件，而不是更經典的病毒/蠕蟲直接感染。網絡釣魚甚至比以往任何時候都更加突出。這些趨勢都在內容中予以體現。

● Internet安全協議及標準：本章已擴展到包括另外兩個重要的協議和服務——HTTPS和DKIM。

● 無線網絡安全：已經添加了新的一章“無線網絡安全”。

● 計算機安全事件響應： CSIR一節已更新和擴充。

● 學生學習輔助：現在每章以一個學習目標的列表開始。

● 教學大綱樣例：教材包含的材料超過了一個學期可以講授的內容。因此，為教師提供了幾個教學大綱示例以幫助大家在有限的時間內使用教材（例如， 16周或12周）。這些樣例基於參與版編輯的教授的實際經驗。

● 實踐問題集：一組家庭作業問題並附有答案，提供學生使用。

● 試題庫：每章都設置了一組復習題，包括判斷對/錯、多項選擇和填空。

背景

近幾年來，計算機安全及相關主題的教育興趣呈現出戲劇性增長。若干因素導致了這一興趣，列舉其中兩個如下：

1. 隨著信息繫統、數據庫和基於互聯網的分布式繫統和通信在商業界的普及，再加上安全相關的攻擊強度和復雜性的增加，組織機構現在已經認識到需要一個全面的安全策略。該策略包括使用專門的硬件和軟件與經過培訓的人員以滿足這種需求。

2．計算機安全教育，通常被稱為信息安全教育或信息保障教育，已成為美國及其他國家的國家目標，包含國防及國土安全的含義。美國信息繫統安全教育討論會和國家安全局（NSA）的信息保障課件評估（IACE）計劃等組織機構在發展計算機安全教育標準方面扮演著政府的帶頭角色。

因此，大學、社區學院以及其他機構的計算機安全及相關領域的課程數目也越來越多。

目標

本書的目的是提供一個計算機安全發展的調查。安全設計和安全管理員面臨的核心問題包括確定計算機和網絡繫統的威脅，評價這些威脅的相對風險和開發用戶友好和經濟有效的對策。

討論內容涉及以下基本主題。

● 原理：雖然本書覆蓋範圍廣泛，但是一些基本原理在討論主題中反復出現，統一了全書內容。例如有關身份鋻別和訪問控制的問題，本書強調了這些基本原理，並探討了它們在計算機安全具體領域的應用。

● 設計方法：該書探討了符合特定計算機安全要求的不同方法。

● 標準：標準在這一領域承擔著越來越重要的實際上具有統治地位的角色。了解技術的現況及未來的發展方向要求對相關標準進行全面的討論。

● 真實世界的例子：一些章包括展示本章基本原理在真實世界環境中實際應用的小節。

讀者對像

本書適用於學術和專業讀者。它可以作為一個或兩個學期講授的計算機科學、計算機工程和電氣工程專業的本科生教材。它涵蓋了OS安全和保護的所有主題，這是IEEE/ ACM計算機課程計劃CC2008（CS2001的臨時修訂版本）的一個核心學科領域，此外它還包括一些其他主題；本書涵蓋了IEEE/ ACM 2008信息技術學士學位課程信息保障和安全（IAS）的課程綱要的核心內容，且涵蓋了IEEE/ACM 2004計算機工程專業CE-OPS6安全和保護的課程綱要。

這是一本對這個領域感興趣的人的基本參考書，適合自學。

教材的組織

本書分為五個部分（見第0章）：

● 計算機安全技術與原理

● 軟件安全與可信繫統

● 管理問題

● 密碼算法

● 網絡安全

本書還附有一些網上附錄，提供更詳細的專題。

本書包括一個廣泛的詞彙表、常用首字母縮寫詞表和參考書目。每章包括家庭作業問題、復習題、關鍵詞列表，以及進一步的閱讀建議和推薦網站。

對CISSP學科領域的覆蓋面

本書覆蓋了CISSP（國際注冊信息繫統安全專業人員）認證要求的所有學科領域。國際信息繫統安全認證協會(ISC)2指定的CISSP通常被稱為是信息安全認證的“黃金標準”。它是安全行業公認的認證。許多組織，包括美國國防部和許多金融機構，現在都要求網絡安全人員獲得CISSP認證。2004年， CISSP成為個獲得國際標準ISO / IEC 17024（人員認證機構通用要求）認可的IT計劃。

CISSP考試基於公共知識體繫（CBK），是一個非營利性組織(ISC)2開發和維護的信息安全實踐綱要。CISSP認證要求的CBK由10個領域的知識組成，本書所覆蓋的CBK的詳細信息請參閱第0章。

學生資源學習資源網站的一些資料可登錄華信教育資源網(www.hxedu.com.cn)免費注冊下載。

在這個新版本中，大量的原始輔助材料通過兩個Web站點在線提供給學生。一個是配套網站，位於WilliamStallings.com/ComputerSecurity（點擊Student Resources鏈接），包含由章組織的一繫列相關鏈接和一份勘誤表。

其中包括下列材料。

● 網絡章節：為了降低書本的厚度和成本，其中兩章以PDF格式提供。書的目錄中列出。

● 在線附錄：總共有9個附錄，包含大量支持教材中內容的有趣話題，提供給感興趣的學生。本書的目錄中給出了附錄列表。

● 作業問題和答案：為了幫助學生理解材料，有一組獨立的家庭作業問題並附有答案。這使學生能夠測試他們對教材的理解。

● 重要論文：來自專業文獻的幾十個文件，許多都很難找到，可以提供進一步的閱讀。

● 支持文件：網上提供了許多教材中引用的其他有用文檔。

教師支持材料相關的教輔申請方式請參見書末的“教學支持說明”

為教師提供的支持材料如下。

● 項目手冊：列於下一節的所有項目類別的項目資源，包括文檔和便攜式的軟件，以及建議的項目分配。

● 解決方案手冊：每章末的復習題和問題答案。

● PowerPoint幻燈片：一組可用於講授的覆蓋所有章節的幻燈片。

● PDF文件：書中所有圖表的副本。

● 試題庫：按章組織的問題集。

● 課程綱要樣例：教材內容超過了一個學期可以講授的容量。因此，

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