信息安全架构

一、信息安全五要素 ⭐⭐⭐

C 机密性Confidentiality · 仅授权可访问 · 加密 I 完整性Integrity · 不被篡改 · 哈希/MAC/签名 A 可用性Availability · 服务可访问 · 容错/抗 DoS 可控性控制信息传播不可抵赖Non-repudiation · 数字签名

核心:CIA 三性 + 可控 + 不可抵赖

二、加密体系 ⭐⭐⭐

1. 对称加密

特点加密 = 解密用同一密钥;速度快,适合大数据问题密钥分发难算法DES(56位,已淘汰)、3DES、AES、IDEA、RC4、SM1/SM4(国密)

2. 非对称加密

特点公钥加密 + 私钥解密(或反之);解决密钥分发问题 问题速度慢,不适合大数据算法RSA、ECC、DSA、Diffie-Hellman、SM2(国密)

3. 哈希(单向)

用途完整性校验、密码存储、数字签名算法MD5(已不安全)、SHA-1(不推荐)、SHA-256、SM3(国密)

4. 实际应用 —— 混合加密

HTTPS / SSL 的混合加密流程

① 客户端用 非对称加密(RSA/ECDH) 协商出会话密钥

② 之后用 对称加密(AES) 加密通信内容

③ 使用哈希保证消息完整性(HMAC)

④ 用 数字证书 验证服务端身份

这样兼顾安全与性能。

三、数字签名 + PKI ⭐⭐

数字签名

发送方:对消息哈希,再用私钥加密哈希值 = 签名,与消息一起发送。

接收方:用发送方公钥解密签名得哈希,重新哈希消息比对一致 → 验证成功。

作用:完整性 + 不可抵赖 + 身份认证

PKI(公钥基础设施)

CA(Certificate Authority):证书颁发机构
RA:注册机构
CRL:证书吊销列表
数字证书:CA 签名的公钥 + 持有者信息(X.509)

四、身份认证 + 访问控制

认证方式(三因素)

你知道什么:密码、PIN
你拥有什么:Token、手机、U盾
你是什么:生物特征(指纹、人脸)

常用机制

口令认证、短信验证码、OTP、Kerberos
SSO 单点登录:OAuth2、SAML、OpenID Connect、CAS
JWT:无状态令牌

访问控制模型

DAC 自主访问控制:由资源所有者控制
MAC 强制访问控制:中央策略统一控制
RBAC 基于角色:最常用
ABAC 基于属性:细粒度

五、安全等级 / 等保 2.0

中国 等级保护 分为 5 级,常见系统至少三级(关键信息基础设施)。

用户自主保护
系统审计保护
安全标记保护(三级)
结构化保护
访问验证保护

六、纵深防御(必背架构)⭐⭐⭐

多层防护,任何一层被突破都有下一层兜底:

[物理安全]    机房、门禁、监控
    │
[网络安全]    防火墙、IDS/IPS、WAF、VPN、零信任
    │
[主机安全]    OS 加固、补丁、杀毒、HIDS
    │
[应用安全]    SQL 注入防护、XSS、CSRF、权限校验
    │
[数据安全]    加密存储、脱敏、备份、访问审计
    │
[管理安全]    制度、培训、应急响应

口诀:物 · 网 · 主 · 应 · 数 · 管 · 6 层防御

七、OWASP Top 10 常见 Web 攻击

SQL 注入:用参数化查询、ORM
XSS 跨站脚本:输出转义、CSP
CSRF 跨站请求伪造:Token、SameSite Cookie
越权访问:严格鉴权
文件上传漏洞:类型检查、隔离存储
敏感数据泄露:HTTPS、加密、脱敏
DDoS:CDN、清洗、限流

八、答题模板

题型:如何保证系统的安全性?

纵深防御 6 层 + CIA 对应措施:

机密性:HTTPS + 数据库字段加密 + 敏感字段脱敏 + 访问最小权限
完整性:哈希校验 + 数字签名 + 数据库审计
可用性:多机房 + WAF + DDoS 防护 + 限流
身份认证:OAuth2 + 多因素认证 + JWT/SSO
权限:RBAC 角色控制 + 动态鉴权
审计:操作日志、访问日志、异常报警
管理:安全编码规范、定期渗透测试、应急预案