信息安全工程师-思维导图整理

Administrator 1945 2019-12-08

注：本文由《信息安全工程师5天》中随书附赠的思维导图整理而来，若有侵权提Issue会及时删除。

01 信息安全基础知识

1.1 信息安全研究方向

  • 密码学
  • 网络安全
  • 信息系统安全
  • 信息内容安全
  • 信息对抗

1.2 信息安全理论基础

1.2.1 通用理论基础

  • 数学
  • 信息理论
  • 计算理论

1.2.2 特有理论基础

  • 访问控制理论
  • 博弈论
  • 密码学

1.3 信息安全方法论

  • 理论分析
  • 逆向分析
  • 实验验证
  • 技术实现

1.4 信息系统安全层次

  • 设备安全（稳定性、可靠性、可用性）
  • 数据安全（秘密性、完整性、可用性）
  • 内容安全（政治、法律、道德）
  • 行为安全（秘密性、完整性、可控性）

1.5 信息安全管理

  • 密码管理
  • 网络管理
  • 设备管理
  • 人员管理

1.6 ISO安全体系结构

  • 安全服务
  • 开放系统互连安全体系结构示意图
  • 网络安全体系结构安全示意图

1.7 信息安全风险管理

1.7.1 风险评估

  • 风险评估实施流程
  • 风险评估的方法：定性与定性分析风险评估

1.7.2 风险管理

  • 降低风险的手段（避免风险、转移风险、减少威胁、减少脆弱性）

02 安全法规和标准

2.1 信息安全法律法规

2.1.1 我国信息安全法规体系

  • 一般法律规定
  • 规范和惩罚信息网络犯罪的法律
  • 直接针对信息安全的规定
  • 具体规范信息安全技术、信息安全管理

2.1.2 安全法规

  1. 刑法对计算机犯罪的规定
    • 计算机犯罪定义
    • 计算机犯罪的规定
    • 《全国人民代表大会常务委员会关于维护互联网安全的规定》规定使用刑法追责的四类行为
  2. 中华人民共和国网络安全法
    • 禁止为不实名用户提供服务
    • 阻止违法信息传播
    • 重大事件可限制网络
    • 出售公民信息科出最高10倍违法所得的罚款
  3. 中华人民共和国计算机信息系统安全保护条例
  4. 其他安全法律法规
    • 互联网安全相关
    • 密码与安全产品相关
    • 病毒防治相关
    • 电子签名
    • 电子政务

2.1.3 安全政策

  1. 信息安全等级保护管理方法：1～5级定义与划分准则、要求
  2. 计算机信息系统安全保护等级划分准则
    • 第一级：用户自主保护级
    • 第二级：系统审计保护级
    • 第三级：安全标记保护级
    • 第四级：结构化保护级
    • 第五级：访问验证保护级
  3. 涉密信息系统的分级保护
    • 秘密、机密、绝密三个密级的划分
    • 涉密信息系统分级保护的管理过程的八个阶段
  4. 网络隔离
  5. 安全监控

2.1.4 知识产权

  • 中华人民共和国著作权法
  • 计算机软件保护条例
  • 计算机软件著作权登记办法
  • 信息网络传播权保护条例

2.2 信息安全标准

2.2.1 信息安全标准体系

  • 《中华人民共和国标准化法》给出的标准的4个层次：国家标准、行业标准、地方标准、企业标准
  • 标准代号

2.2.1 标准化组织

  1. 国际标准化组织
    • 国际上两个重要组织ISO和IEC：
    • 美国信息技术标准规定
    • 国际电信联盟ITU
    • IETF internet工程任务组
    • IEEE—制定无线安全标准
  2. 全国信息安全标准化技术委员会
    • WG1信息安全标准体系与协调工作组
    • WG2涉密信息系统安全保密工作组
    • WG3密码工作组
    • WG4鉴别与授权工作组
    • WG5信息安全评估工作组
    • WG6通信安全标准工作组
    • WG7信息安全管理工作组
    • 大数据安全标准特别工作组

2.3 信息安全标准

2.3.1 BS7799-信息安全管理体系标准

  • BS7799-1 信息安全管理实施指南
  • BS7799-2 信息安全管理体系规范和应用指南
  • BS7799被ISO采纳为ISO/IEC 17799

2.3.2 技术与工程标准

  • TCSEC可信计算机系统评估准则
  • ISOIEC15408 信息技术 安全技术 信息技术安全性评估准则（CC）
  • 我国信息安全典型标准：GB/T18336 信息技术 安全技术 信息技术安全评估准则
  • SSE-CMM 信息安全工程能力成熟度模型

03 密码学

3.1 密码学基本概念

3.1.1 密码体制

  1. 攻击密码的方法和攻击密码的类型
  2. 古典密码
    • 置换密码
    • 代替密码
      • 单表代替密码：加法密码、乘法密码、仿射密码
      • 多名码代替密码
      • 多字母代替密码
      • 多表代替密码（Vigenere密码-Vigenere表）
    • 代数密码
  3. 古典密码的破译方法
    • 穷举分析
    • 统计分析

3.1.2 古典密码以及破译方法

3.1.3 量子算法

Shor、Grover

3.2 分组密码

3.2.1 分组密码的概念

3.2.2 DES算法

  1. DES算法总框架
  2. 初始置换IP与逆初始置换IP^(-1)
  3. 子密钥产生
    1. 第一步：置换选择1
    2. 第二步：循环左移
    3. 第三步：置换选择2
  4. 加密函数f
    1. 选择运算E与亦或运算
    2. S盒变换
    3. 置换运算P
  5. DES解密
  6. DES安全性
  7. 3DES（两种加密方式）

3.2.3 AES算法

  1. AES数学基础
    • 面向字节的运算：X乘法，xtime()
    • 面向4字节的运算（双字，共32bit）
  2. AES算法框架
    • 明文State
    • 密文State
    • 加密轮数Nr
  3. 密钥生成：密钥生成公式
  4. 加密过程
    1. 第一步：最初的子密钥加
    2. 第二步：前9轮加密操作
      • 1⃣️ 字节代换
      • 2⃣️ 行移位变换
      • 3⃣️ 列混淆变换
      • 4⃣️ 子密钥加
    3. 第三步：第10轮加密操作
  5. 解密过程

3.2.4 SM4

  1. SM4加密算法特点
  2. SM4算法总框架
    1. T()函数：S函数变换、循环移位、亦或操作
    2. 子密钥生成

3.2.5 分组密码工作模式

  1. 错误传播有界，错误传播无界
  2. 电码本模式（ECB）
  3. 密码分组链接模式（CBC）
  4. 输出反馈模式（OFB）
  5. 密码反馈模式（CFB）
  6. 计数器模式（CTR）

3.3 序列密码

3.3.1 线性反馈移位寄存器

  • 周期
  • 伪随机数生成器（PRNG）
  • 给出线性反馈移位寄存器，本原多项式，初始状态，求输出序列！！！！！（2019年今年可能会考，往年计算题没有考）

3.3.2 RC4

  1. 第一步：密钥调度算法
  2. 第二步：伪随机子密钥生成算法
  3. RC4安全性

3.3.3 ZUC

3.4 Hash函数

3.4.1 Hash函数的特性：单向性、弱抗碰撞性、强抗碰撞性

3.4.2 Hash函数的安全性

  • 生日悖论
  • 生日攻击法

3.4.3 MD5算法

3.4.4 SHA算法

3.4.5 SM3算法

  • SM3涉及的函数和常数
  • SM3具体过程

3.4.6 HMAC算法

  • 消息认证码
  • HMAC算法

3.5 公钥密码体制

3.5.1 公钥密码体制特点

  • 单向函数
  • 单向陷门函数：
    • 单向性足够的函数：因子分解问题、离散对数问题

3.5.2 RSA密码

  • RSA密钥生成过程

3.5.3 Diffie-Hellman与EIGaml体制

  • Diffie-Hellman密钥交换体制流程
  • EIGaml算法

3.5.4 椭圆曲线密码

  • 椭圆曲线上点的加法
  • 椭圆曲线上点的倍乘运算
  • 椭圆曲线加法的数学表示（求解点）

3.6 数字签名

3.6.1 数字签名的基本过程

3.6.2 验证签名的基本过程

3.7 认证

3.7.1 身份认证

  • 口令认证
  • 生物特征识别

3.7.2 报文认证

3.8 密钥管理

3.8.1 对称密钥分配

  • Kerberos：Kerberos组成、流程

3.8.2 非对称公钥分配

  • KPI
  • 数字证书
    • X.509 格式
    • 证书发放
    • 证书吊销

04 计算机网络基础

4.1 网络体系结构

4.1.1 OSI七层模型

4.1.2 TCP/IP模型

4.2 物理层

4.2.1 数据通信理论知识

4.2.2 有线传输介质

4.2.3 无线传输

4.3数据链路层

4.3.1 点对点歇息

4.3.2 局域网的数据链路层结构

4.3.3 CSMA/CD

4.3.4 IEEE 802系列协议

4.3.4 IEEE 802.3规定的传输介质特性

4.4 网络层协议

4.4.1 IP协议

  • IPv4地址
  • IP地址分类（A～E）
  • 几类特殊的IP地址

4.4.2地址规划与子网规划

  • 子网掩码
  • 地址结构
  • VLSM和CIDR
  • IP地址和子网规划

4.4.3 ICMP

  • ICMP报文格式
  • ICMP报文分类
  • ICMP报文应用

4.4.4 ARP和RARP

  • ARP原理
  • ARP病毒
  • ARP欺骗原理
  • ARP病毒的发现和解决手段

4.4.5 IPv6

  • IPv6的书写规则
  • 单播地址

4.4.6 NAT

  • 基本NAT
  • NAPT

4.5 传输层

4.5.1 TCP

  • TCP报文首部格式
  • TCP建立连接
  • TCP释放连接
  • TCP协议的重传时间
  • TCP拥塞控制（螨开始、拥塞避免、快重传、快恢复）

4.5.2 UDP

  • UDP的特点
  • UDP的头部结构

4.6 应用层协议

4.6.1 DNS

  1. DNS名字空间
  2. 域名服务器’
  3. 域名解析
    • 资源查询
    • 递归查询
    • 迭代查询
  4. DNS通知

4.6.2 DHCP

  • DHCP基本知识
  • DHCP工作过程

4.6.3 WWW与HTTP

  • WWW的核心由三个主要标准构成：UDP、HTTP、HTML
  • HTTP：
    • HTTP工作过程
    • HTTP报文
    • HTTP1.1

4.6.4 电子邮件协议

  • 常见的电子邮件协议（SMTP、POP3、IMAP）
  • 邮件安全
  • 邮件客户端

4.6.5 FTP

  • 主动式
  • 被动式
  • TFTP

4.6.6 SNMP

  • OSI定义的网络管理
  • CMIS/CMIP
  • 网络管理系统组成
  • SNMP
  • MIB
  • SMI

4.6.7 其他应用协议

  • Telnet
  • 代理服务器
  • SSH
  • VoIP

4.7 路由协议

4.7.1 RIP

  • RIP基本概念
  • 路由收敛

4.7.2 OSPF

  1. 基本概念：AS、IGP、EGP
  2. OSPF的5类报文
    • Hello
    • 数据库描述（DD或DBD）消息
    • 链路状态请求（LSR）消息
    • 链路状态更新（LSU）消息
    • 链路状态应答（LSAck）消息
  3. OSPF工作流程

4.7.3 BGP

  1. BGP特点
  2. 对等体（Peer）
  3. BGP消息
    • OPEN报文
    • KEEPALIVE报文
    • UPDATE报文
    • NOTIFICATION报文
  4. BGP报文工作流程

4.7.4 IGMP

  • IGMP功能

05 网络安全

5.1 常见网络安全威胁

5.1.1 APT

  • APT - 高级持续性威胁
  • APT攻击3个阶段
    1. 攻击前准备
    2. 攻击入侵
    3. 持续攻击
  • APT攻击细分的五个阶段：情报收集->放线突破->通道建立->横向渗透->信息收集及外传

5.1.2 暗网

  1. 表层网络
  2. 深网
  3. 暗网

5.1.3 网络监听

  • 共享以太网的网络监听原理
  • sniffer
  • 交换式网络上的监听
  • 无线局域网上的监听
  • 监听防范

5.1.4 口令破解

  • 攻击类型：字典攻击、强行攻击、组合攻击
  • 口令攻击防范

5.1.5 拒绝服务攻击

  • 拒绝服务攻击模式
  • 服务端口攻击：SYNFlooding、Smurf、利用处理程序错误的拒绝服务攻击、pingofDeath、teardrop、winnuke、land、电子邮件轰炸
  • DoS、DDoS

5.1.6 漏洞攻击

  • exploit
  • 系统漏洞
  • 缓冲溢出

5.1.7 僵尸网络

5.1.8 网络钓鱼

5.1.9 网络欺骗

5.1.10 网络安全威胁

  • SQL注入攻击
  • 跨站攻击
  • 旁站攻击
  • 失效的身份认证和会话管理

5.1.11 社会工程

5.2 恶意代码

  • 恶意代码及分类
  • 恶意代码命名规则
  • 计算机病毒
  • 网络蠕虫
  • 木马：（正向连接、反向连接）
  • 恶意代码的防治
  • 计算机取证

5.3 安全防御

5.3.1 安全扫描

  • 漏洞扫描
  • 端口扫描
  • 密码类扫描
  • 扫描工具：Nmap、Nessus、X-Scan

5.3.2 网络隔离

5.3.3 网络蜜罐

5.3.4 匿名网络

5.3.5 网络存储与备份

  • 备份方式
  • 存储架构：DAS、NAS、SAN

5.4 安全设备

5.4.1 防火墙

  • 防火墙基本知识：常见防火墙分类、防火墙体系结构
  • ACL
  • 防火墙基本配置

5.4.2 入侵检测与入侵防护

  • 异常检测
  • 误用检测
  • Snort

5.4.3 VPN

  • VPN隧道协议（PPTP、L2TP、IPSec、SSL、TLS）
  • IPSec协议
    • IKE协议
    • AH、ESP
    • IPSec VPN应用场景
    • IPSec工作模式（传输和隧道模式）
  • SSL VPN、TLS VPN
  • MPLS

5.4.4 网络协议分析与流量监控

  • 网络流量监控技术
  • 协议分析：端口识别、DPI、DFI
  • 常用工具（Sniffer、WireShark、MRTG、NBAR、网御和华为）

5.5 无线网络安全

  • WPKI
  • WEP
  • IEEE 802.11i：WAP、WAP2、TKIP
  • WAPI
  • 无线个域网络安全
    • 蓝牙：安全模式、设备信任级别、安全服务、密钥管理、PIN
    • ZigBee
    • NFC
    • RFID

5.6 网络安全协议

  • EADIUS
  • SSL、TLS
  • HTTPS与S-HTTP
  • S/MIME
  • SSH、IEEE 802.1x、IPSec、WEP、WPA、PGP、Kerberos、X.509（这些协议已经提过）

06 系统安全

6.1 计算机系统安全

6.1.1 计算机安全定义

  • 机密性、完整性、可用性、可控性、可审查性
  • 可鉴别性、不可抵赖性、可靠性

6.1.2 可靠性

  • 系统可靠性概念：MTTF、MTTR、MTBF
  • 系统可靠性：串联系统、并联系统、模块冗余系统

6.1.3 检错与纠错

  • CRC
  • 海明码

6.1.4 计算机系统结构的安全

6.1.5 物理安全

  • 环境安全
  • 设备安全
  • 介质安全
  • 电子信息系统机房设计规范

6.1.6 人员安全

6.2 操作系统安全

6.2.1 操作系统的安全威胁

  1. 威胁途径（不合理的授权机制、不恰当的代码执行、不恰当的主体控制、不安全的进程间通信、网络协议安全漏洞、服务不当配置）
  2. 行为方式（切断、截断、篡改、伪造）
  3. 表现形式（病毒、逻辑炸弹、特洛伊木马、后门、隐蔽通道）

6.2.2 安全模型

  1. 常见模型

    • 状态机模型（BLP模型）
    • 信息流模型
    • 无干扰模型
    • 不可推断模型
    • 完整性模型（Biba模型、Clark-Wilson模型、DTE模型）
    • 中国墙模型

  2. 访问控制模型

    • 访问控制基本概念（主体、客体、授权访问、访问控制策略）

    • 访问控制基本概念模型（访问控制矩阵、访问控制表、权能表）

    • 自主访问控制模型

    • 强制访问控制模型（多级环境、多边环境）

    • 基于角色的访问控制模型

6.2.3 操作系统安全机制

  • 鉴别
    • 鉴别定义
    • 鉴别的方法：口令鉴别、USB-Key鉴别
    • 生物特征鉴别
  • 最小运行特权
  • 运行保护机制
  • 存储保护机制
  • 可信通路机制
  • 文件保护（备份、恢复、加密）
  • 安全审计

6.2.4 安全操作系统

  1. 设计原则
  2. 安全操作系统实现方法
    • 虚拟机法
    • 改进与增强
      • 增强用户身份鉴别
      • 增强访问控制
      • 审计增强
      • 安全增强
      • 安全管理增强
      • 多管理员增强
      • 自动化辅助管理
    • 仿真法

6.3 数据库安全

6.3.1 数据库安全性

  • 数据库安全分类：系统安全性、数据安全性
  • 提高数据库安全性的手段：用户身份认证、存取控制、试图机制、加密存储

6.3.2 数据库完整性

  • 设置触发器、两阶段更新、纠错与恢复

6.3.3 数据库并发控制

6.3.4 数据库备份与恢复

6.3.5 数据库访问控制

  • 数据库安全模型
  • 数据库安全策略（最小特权原则、最大共享原则、开放系统原则、封闭系统原则）

6.3.6 安全数据库标准

  • TDI
  • 安全评估准则（CC）：保护轮廓（PP）—DBMS的PP
  • 我国数据库管理系统安全评估准则（军用数据库安全评估准则，GA/T382-2002，GB/T20009-2005）

6.3.7 多级安全数据库

6.4 嵌入式系统安全

  • 智能卡
  • USB-Key技术
  • 工控系统安全
  • 智能终端安全

07 应用安全

7.1 Web安全

7.1.1 Web安全威胁的防护技术

  • Web安全威胁
  • Web访问安全
  • 单点登录SSO

7.1.2 网页防篡改

7.1.3内容安全

7.2 电子商务安全

7.2.1 电子商务的定义及安全需求

7.2.2 电子商务体系结构

7.2.3 SET协议

  • SET协议的工作流程
  • 基于SET协议的购物流程
  • SET协议采用的安全技术（数字信封、安全签名）

7.3 信息隐藏

7.3.1 信息隐藏技术

  • 定义、特性、技术分类、算法

7.3.2 数字水印技术

  1. 数字水银算法
    • 空域算法LSB
    • 频域算法DCT
    • 压缩域算法
    • NEC算法
    • 生理模型算法
  2. 视频水印
    • 压缩视频编码标准（MPEG、H.261、H.263）
    • 视频水印特点
      • 经受非恶意的视频处理
      • 实时性
      • 共谋攻击
  3. 中华人民共和国电子签名法

7.4隐私保护

7.4.1 隐私保护技术

  • 基于数据失真的隐私保护技术
  • 基于数据加密的隐私保护技术
  • 基于数据匿名的隐私保护技术

7.4.2 隐私保护技术度量

  • 披露风险
  • 信息缺损
  • 隐私保护算法度量

7.4.3 位置隐私保护

  1. 保护目标

    • 用户身份
    • 空间信息
    • 时态信息

  2. 位置隐私保护常用的方法

    • 假名技术
    • 混合区
    • k-匿名
    • 模糊空间和坐标变换
    • 信息加密
    • 位置分享

    7.5 网络舆情

    • 网络舆情的诱发因素
    • 网络舆情的关键技术

08 安全工程

8.1 信息安全体系

信息安全体系：信息安全体系框架（ISSA）

8.2 信息系统安全的开发构建

8.2.1 信息系统开发生命周期

  • SDLC6个阶段

8.2.2 信息系统安全的需求分析

  • 企业架构（EA）

8.2.3 信息系统安全的设计

  • 信息系统安全设计原则
  • 开放式系统安全设计
  • 封闭系统安全设计

8.2.4 信息系统安全的测评

  • 信息系统安全测评的原则
  • 信息系统安全测评的方法
    1. 模糊测试
    2. 代码审计
  • 信息系统安全测评程序
    1. 安全评估阶段
    2. 安全认证阶段
    3. 认证监督阶段

8.3 安全工程能力评估

8.3.1 CMM

8.3.2 CMMI

8.3.3 SEE-CMM

  • 信息安全工程过程
    • 风险
    • 工程
    • 保证
  • 信息安全工程能力
    • 未实施级
    • 非正式执行级
    • 计划和跟踪级
    • 充分定义级
    • 量化控制级
    • 持续改进级

09 安全配置

9.1 Windows基础

9.1.1 域与活动目录

  • 域
  • 活动目录

9.1.2 用户与组

  • 用户账号
  • 组账号

9.1.3 IP配置网络命令

9.2 Windows安全策略

9.2.1 账户策略

  • 密码策略
  • 账户锁定策略

9.2.2 本地策略

  • 审核策略
  • 用户权限分配
  • 安全选项

9.2.3 高级安全Windows防火墙

9.2.4 时间查看器

9.3 Linux基础

9.3.1 分区与文件管理

  • 分区管理
  • Linux常见分区格式
  • 文件管理
  • 设备管理
  • Linux主要目录及其作用

9.3.2 系统运行级别

9.3.3 守护进程

9.3.4 常见配置文件

9.4 Linux命令

9.4.1 系统与文件管理命令

9.4.2 网络配置命令

  • ifconfig 命令
  • ifdown 和 ifup 命令
  • route 命令
  • traceroute 命令
  • iptables 命令
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