【正版新书】网络空间安全原理与实践
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作者徐恪,李琦,沈蒙,朱敏
出版社清华大学出版社
ISBN9787302594314
出版时间2022-02
装帧平装
开本其他
定价89元
货号E9787302594314
上书时间2024-07-07
商品详情
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作者简介
徐恪 清华大学 教授 ，主要从事计算机网络体系结构、网络安全和网络经济学的科研和教学工作。担任核心期刊“软件学报”领域编委，中国电子学会会士，中国计算机学会理事。
目录
第 1 章 从互联网到网络空间 1
引言 1
1.1 互联网发展漫话 2
1.1.1 计算机和计算机系统 3
1.1.2 改变人类生活方式的互联网及其通信协议 TCP/IP 8
1.1.3 从 Web 开始的互联网应用大爆炸 11
1.1.4 网络战争的打响 13
1.2 网络空间及网络空间安全 17
1.2.1 网络空间定义及其特点 17
1.2.2 网络空间安全定义及其现状 20
1.2.3 网络空间安全战略 22
1.2.4 网络空间安全学科体系架构 23
1.3 网络空间基础理论之网络科学 26
1.3.1 网络科学概述 26
1.3.2 复杂网络的性质 27
1.3.3 复杂网络与网络空间安全 32
总结 33
参考文献 33
习题 36
第 2 章 网络空间安全中的理论工具 38
引言 38
2.1 新的挑战 40
2.2 图论 43
2.2.1 图论的起源 43
2.2.2 网络安全中的图论 44
2.2.3 图论简介 47
2.2.4 小结 53
2.3 控制论 53
2.3.1 控制论的起源 53
2.3.2 网络安全中的控制论 54
2.3.3 控制论简介 54
2.3.4 小结 60
2.4 博弈论 60
2.4.1 博弈论的起源 60
2.4.2 网络安全中的博弈论 61
2.4.3 博弈论简介 61
2.4.4 小结 70
2.5 很优化理论 71
2.5.1 很优化的起源 71
2.5.2 网络安全中的很优化 71
2.5.3 很优化的简介 72
2.5.4 小结 77
2.6 概率论 77
2.6.1 概率论的起源 78
2.6.2 网络安全中的概率论 78
2.6.3 概率论简介 78
2.6.4 小结 83
总结 83
参考文献 83
习题 85
第 3 章 网络空间安全基本机制 88
引言 88
3.1 网络空间安全机制的整体发展脉络 88
3.2 沙箱 91
3.2.1 沙箱的发展概况 91
3.2.2 沙箱的安全目标 91
3.2.3 沙箱的基本思想和原理 91
3.3 入侵容忍 92
3.3.1 入侵容忍的发展概况 93
3.3.2 入侵容忍的安全目标 93
3.3.3 入侵容忍的基本思想和原理 93
3.4 可信计算 94
3.4.1 可信计算的发展概况 95
3.4.2 可信计算的安全目标 95
3.4.3 可信计算的基本思想和原理 95
3.5 类免疫防御 96
3.5.1 类免疫防御的发展概况 97
3.5.2 类免疫防御的安全目标 97
3.5.3 类免疫防御的基本思想和原理 97
3.6 移动目标防御 98
3.6.1 移动目标防御的发展概况 99
3.6.2 移动目标防御的安全目标 99
3.6.3 移动目标防御的基本思想和原理 99
3.7 拟态防御 100
3.7.1 拟态防御的发展概况 100
3.7.2 拟态防御的安全目标 101
3.7.3 拟态防御的基本思想和原理 101
3.8 零信任网络 102
3.8.1 零信任网络的发展概况 102
3.8.2 零信任网络的安全目标 103
3.8.3 零信任网络的基本思想和原理 103
总结 105
参考文献 105
习题 107
第 4 章 数据加密 109
引言 109
4.1 密码学简史 110
4.1.1 古典密码 110
4.1.2 近代密码 112
4.1.3 现代密码 116
4.2 对称密码 116
4.2.1 分组密码 117
4.2.2 DES 算法 119
4.2.3 流密码 124
4.3 公钥密码 126
4.3.1 提出背景 126
4.3.2 加密原理 127
4.3.3 RSA 算法 127
4.3.4 应用场景 131
4.4 摘要与签名 132
4.4.1 散列函数 132
4.4.2 消息认证码 137
4.4.3 数字签名 140
4.5 密码分析技术 143
总结 144
参考文献 144
习题 146
附录 147
实验一：制造 MD5 算法的散列值碰撞（难度：899） 147
实验二：基于口令的安全身份认证协议（难度：888） 149
第 5 章 隐私保护 153
引言 153
5.1 隐私保护技术初探 155
5.1.1 网络空间中的隐私 155
5.1.2 隐私泄露的危害 156
5.1.3 隐私保护技术介绍 157
5.2 匿名化 159
5.2.1 匿名化隐私保护模型 160
5.2.2 匿名化方法 164
5.3 差分隐私 166
5.3.1 差分隐私基础 166
5.3.2 数值型差分隐私 169
5.3.3 非数值型差分隐私 171
5.4 同态加密 172
5.4.1 同态加密基础 173
5.4.2 半同态加密 175
5.4.3 全同态加密 177
5.5 安全多方计算 178
5.5.1 安全多方计算基础 178
5.5.2 百万富翁协议 181
总结 182
参考文献 183
习题 185
附录 186
实验：基于 Paillier 算法的匿名电子投票流程实现（难度：899）186
第 6 章 系统硬件安全 188
引言 188
6.1 系统硬件概述 189
6.1.1 硬件的范畴 189
6.1.2 硬件组成模块 190
6.1.3 中央处理器 190
6.1.4 硬件安全 192
6.2 硬件安全问题 192
6.2.1 安全威胁事件 193
6.2.2 硬件攻击分类 195
6.2.3 安全威胁剖析 201
6.3 硬件安全防护 202
6.3.1 处理器安全模型 202
6.3.2 硬件防护技术 203
6.4 典型漏洞分析 207
6.4.1 Spectre 209
6.4.2 VoltJockey 漏洞 210
总结 212
参考文献 213
习题 217
附录 218
实验：Spectre 攻击验证（难度：888） 218
第 7 章 操作系统安全 220
引言 220
7.1 操作系统安全威胁示例 222
7.1.1 操作系统安全威胁模型 222
7.1.2 操作系统安全威胁案例 223
7.2 操作系统基础攻击方案 224
7.2.1 内存管理基础 224
7.2.2 基础的栈区攻击方案 225
7.2.3 基础的堆区攻击方案 229
7.2.4 小结 233
7.3 操作系统基础防御方案 233
7.3.1 WˆX 233
7.3.2 ASLR 234
7.3.3 Stack Canary 234
7.3.4 SMAP 和 SMEP 235
7.3.5 小结 235
7.4 高级控制流劫持方案 236
7.4.1 进程执行的更多细节 236
7.4.2 面向返回地址编程 237
7.4.3 全局偏置表劫持 240
7.4.4 虚假 vtable 劫持 241
7.4.5 小结 243
7.5 高级操作系统保护方案 243
7.5.1 控制流完整性保护 243
7.5.2 指针完整性保护 245
7.5.3 信息流控制 245
7.5.4 I/O 子系统保护 246
7.5.5 小结 247
总结 248
参考文献 249
习题 253
附录 254
实验一：简单栈溢出实验（难度：889） 254
实验二：基于栈溢出的模拟勒索实验（难度：888） 256
第 8 章 TCP/IP 协议栈安全 259
引言 259
8.1 协议栈安全的背景及现状 259
8.1.1 协议栈安全的基本概念 259
8.1.2 协议栈安全的背景及研究范畴 260
8.1.3 协议栈安全问题现状 261
8.2 协议栈安全问题的本质及原因 262
8.2.1 多样化的网络攻击 262
8.2.2 网络攻击的共性特征 270
8.2.3 协议栈中的不当设计和实现 271
8.3 协议栈安全的基本防御原理 272
8.3.1 基于真实源地址的网络安全防御 273
8.3.2 增强协议栈随机化属性 273
8.3.3 协议的安全加密 274
8.3.4 安全防御实践及规范 277
8.4 典型案例分析 277
8.4.1 误用 IP 分片机制污染 UDP 协议 278
8.4.2 伪造源 IP 地址进行 DDoS 攻击 279
8.4.3 TCP 连接劫持攻击 280
总结 282
参考文献 282
习题 286
附录 287
实验一：SYN Flooding 攻击（难度：899） 287
实验二：基于 IPID 侧信道的 TCP 连接阻断（难度：889） 288
第 9 章 DNS 安全 291
引言 291
9.1 DNS 概述 292
9.1.1 DNS 的演进 292
9.1.2 DNS 域名结构与区域组织形式 294
9.2 DNS 使用及解析过程 295
9.2.1 DNS 使用 295
9.2.2 DNS 解析过程 296
9.2.3 DNS 请求及应答报文 298
9.3 DNS 攻击 301
9.3.1 DNS 攻击目标及共性特征 301
9.3.2 缓存中毒攻击 303
9.3.3 来自恶意权威域名服务器的回复伪造攻击 309
9.3.4 拒绝服务攻击 311
9.4 DNS 攻击防御策略 313
9.4.1 基于密码技术的防御策略 314
9.4.2 基于系统管理的防御策略 317
9.4.3 新型架构设计 318
9.5 典型案例分析 320
9.5.1 Kaminsky攻击 320
9.5.2 恶意服务器回复伪造攻击 321
总结 323
参考文献 324
习题
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