西南林业大学理学院 信息安全技术教案
课程名称：信息安全技术 课程类型：必修 课程学时：48
授课方式：课堂讲授
授课专业：信息与计算科学 教 师 ： 谢爽 职 称 ： 讲师 基本教材：《信息安全技术》赵泽茂、吕秋云 朱芳等编著 西安电子科技大学出版社
第一章:网络安全概述
一． 教学目标和基本要求
（1）明确安全的基本概念以及计算机网络系统所面临的几种威胁。 （2）了解黑客攻击手段和方法。 （3）了解计算机病毒的种类及危害 （4）理解信息安全风险的风险和威胁 （5）掌握信息安全的基本目标
二． 教学重点与难点
信息安全的概念及其保障体系模型。
三 授课方式
讲述计算机网络的应用和规模，现在存在的网络安全的问题，引入课程，讲解本门课程的主要讲述内容。理论结合实际，互动式教学，引导学生主动思考
四 教学设计
1、讲解信息安全课程的主要内容和结构（20分钟） 2、介绍网络新的应用及网络安全的主要威胁。（15分钟） 3、黑客知识简绍。（15分钟） 4、计算机病毒的种类及危害。（10分钟） 5、信息安全的起源和常见威胁（10分钟）
6、信息安全的几个目标并且举列子解释（10分钟） 7、介绍如何评价一个系统或者应用软件的安全等级。（10分钟） 8、课程小结。（10分钟）
五 内容的深化和拓宽
列举现实生活的列子深化信息安全的目标，评价一个系统的安全等级拓宽知识点
六． 教学内容与学时分配
课周次 次 教学内容 1 9 1.1 信息安全的概念 1 9 1 9 1 9 1 9 1.2 信息安全系统面临的威胁和技术隐患 1.3信息安全的重要性与严重性 1.4信息安全的起源和常见威胁 1.5信息安全的目标 1.1 信息安全的概述
计算机带来网络新的应用：电子商务（Electronic Commerce） ，电子现金（Electronic Cash） ，数字货币（Digital Cash），网络银行（Network Bank），电子政务，十二金工程， 国家机密、军事机密。伴随而来的是各种网络安全威胁：自然灾害、意外事故，硬件故障、软件漏洞，人为失误，计算机犯罪、黒客攻击，内部泄露、外部泄密，信息丢失、电子谍报、信息战，网络协议中的缺陷。
1.2 信息安全的重要性
列举各种典型的黑客入侵事件：（1）典型事件 （1）1960’s
John Draper （嘎扎上尉）,利用哨声制造了精确的音频输入话筒开启电话线路，进行免费长途电话。
Steve Jobs（伯克利蓝） ,Steve Wozniak（橡树皮）,制作“蓝盒子”入侵电话系统。 （2）1970’s
凯文.米特尼克（1979年年仅15岁）闯入美国空中防务指挥部的计算机主机
（3）1980’s
1988年11月24日，罗伯特.莫里斯的“莫里斯”蠕虫病毒入侵计算机网络，直接经济损失9600万美元。 (4) 1990’s ,
黑客入侵美国空军基地，航空管理局，银行的计算机
各种病毒的危害及带来的重大损失，网络信息系统存在的安全漏洞和隐患层出不穷，利益驱使下的地下黑客产业继续发展，网络攻击的种类和数量成倍增长，终端用户和互联网企业是主要的受害者，基础网络和重要信息系统面临着严峻的安全威胁。2008年各种网络安全事件与2007年相比都有显著增加。在地下黑色产业链的推动下，网络犯罪行为趋利性表现更加明显，追求经济利益依然是主要目标。黑客往往利用仿冒网站、伪造邮件、盗号木马、后门病毒等，并结合社会工程学，窃取大量用户数据牟取暴利，包括网游账号、网银账号和密码、网银数字证书等。信息系统软件的安全漏洞仍然是互联网安全的关键问题，安全漏洞问题变得越来越复杂和严重。因此，保护信息安全问题日益重要
1.3 信息安全的起源和常见威胁
信息安全的风险来自于以下方面： 1.物理因素：计算机本身和外部设备乃至网络和通信线路面临各种风险，如各种自然灾害、人为破坏、操作失误、设备故障、电磁干扰、被盗和各种不同类型的不安全因素所致的物质财产损失、数据资料损失等。 2.系统因素：组件的脆弱性和TCP/IP协议簇先天不足 3.网络因素：各种类型的攻击
4.应用因素：内部操作不当 ，内部管理不严造成系统安全管理失控 ，来自外部的威胁和犯罪
5.管理因素：单纯依靠安全设备是不够的，它是一个汇集了硬件、软件、网络、人以及他们之间的相互关系和接口的系统
1.4 信息安全的目标
信息安全的基本目标应该是保护信息的机密性、完整性、可用性、可控性和不可抵赖性。（1）机密性：保密性是指网络中的信息不被非授权实体(包括用户和进程等) 访问，即使非授权用户得到信息也无法知晓信息的内容，因而不能使用。（2）完整性：完整性是指数据未经授权不能进行改变的特性，即信息在存储或传输过程中保持不被修改、不被破坏和丢失的特性。（3）可用性：指授权用户在需要时能不受其他因素的影响，方便地使用所需信息。这一目标是对信息系统的总体可靠性要求。（4）可控性：指信息在整个生命周期内都可由合法拥有者加以安全的控制。（5）不可抵赖性：指保障用户无法在事后否认曾经对信息进行的生成、签发、接收等行为。
第二章 信息保密技术
一． 教学目标和基本要求
（1）了解加密的基本概念和相关的术语 （2）掌握加密技术的分类
（3）掌握对称加密技术的原理及主要算法的具体实现 （4）掌握公钥加密技术的原理及主要算法的具体实现 (5)了解PGP算法及其应用
二． 教学重点与难点
加密、解密、密码体制的概念，替代密码和置换密码方法，DES的加密、解密思想，RSA加密算法的概念以及实现算法，PGP加密的原理和实现
三 授课方式
对于想要保密的内容如何进行加密，加密能达到什么程度？引入课程，讲解本门课程的主要讲述内容。理论结合实际，互动式教学，引导学生主动思考
四 教学设计
1、讲解密码学概述：明文，密文，鉴别、完整性和抗抵赖性，算法和密钥，对称算法，公开密钥算法。（30分钟）
2、讲解DES对称加密技术：56位密钥来加密64位数据的方法，DES算法的历史。DES算法的安全性，DES算法的实现步骤，DES算法的应用误区。（40分钟）
3 讲解非对称密码技术，代表算法，RSA算法演示(30分钟)
4、讲解RSA算法的原理：利用RSA加密时，明文以分组的方式加密：每一个分组的比特数应该小于log2n比特。加密明文x时，利用公钥(b, n)来计算c=xb mod n就可以得到相应的密文c。解密的时候，通过计算ca mod n就可以恢复出明文x。RSA体制，RSA算法的安全性。（45分钟）
4、讲解PGP（Pretty Good Privacy）加密技术：基于RSA公钥加密体系的邮件加密软件。PGP加密软件，使用PGP产生密钥，使用PGP加密文件，使用PGP加密邮件（45分钟）
6、课程小结。（10分钟）
五 内容的深化和拓宽
通过演示DES和RSA加密过程来深化学生对加密算法的了解。
六． 教学内容与学时分配
课周次 次 教学内容 密码学的概述 2 9 2.1 2 9 2 9 2.2 对称密码体制 2.3 非对称密码体制 3 10 2.4 RSA密码算法 3 10 2.5 密码学的应用 2.1密码学的概述
密码学(Cryptology)研究进行保密通信和如何实现信息保密的问题，具体指通信保密传输和信息存储加密等。它以认识密码变换的本质、研究密码保密与破译的基本规律为对象，主要以可靠的数学方法和理论为基础，对解决信息安全中的机密性、数据完整性、认证和身份识别，对信息的可控性及不可抵赖性等问题提供系统的理论、方法和技术。?
密码学包括两个分支: 密码编码学(Cryptography)和密码分析学(Cryptanalyst)。密码编码学研究怎样编码、如何对消息进行加密，密码分析学研究如何对密文进行破译。下面是密码学中一些常用的术语: ?明文(Message): 指待加密的信息，用M或P表示。明文可能是文本文件、位图、数字化存储的语音流或数字化的视频图像的比特流等。明文的集合构成明文空间，记为SM={M}。??密文(Ciphertext): 指明文经过加密处理后的形式，用Ｃ表示。密文的集体构成密文空间，记为SC={C}。?
密钥(Key): 指用于加密或解密的参数，用K表示。密钥的集合构成密钥空间，记为SK={Ｋ}。?
加密(Encryption): 指用某种方法伪装消息以隐藏它的内容的过程。 密码系统模型：