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案例题
2013年11月第5题
#第二版教材
#必须掌握

阅读以下有关软件与信息安全方面的说明,在答题纸上回答问题1至问题3。
【说明】
某软件公司拟开发一套信息安全支撑平台,为客户的局域网业务环境提供信息安全保护。该支撑平台的主要需求如下:
(1)为局域网业务环境提供用户身份鉴别与资源访问授权功能;
(2)为局域网环境中交换的网络数据提供加密保护;
(3)为服务器和终端机存储的敏感持久数据提供加密保护;
(4)保护的主要实体对象包括局域网内交换的网络数据包、文件服务器中的敏感数据文件、数据库服务器中的敏感关系数据和终端机用户存储的敏感数据文件;
(5)服务器中存储的敏感数据按安全管理员配置的权限访问;
(6)业务系统生成的单个敏感数据文件可能会达到数百兆的规模;
(7)终端机用户存储的敏感数据为用户私有;
(8)局域网业务环境的总用户数在100人以内。

分值(9分

在确定该支撑平台所采用的用户身份鉴别机制时,王工提出采用基于口令的简单认证机制,而李工则提出采用基于公钥体系的认证机制。项目组经过讨论,确定采用基于公钥体系的机制,请结合上述需求具体分析采用李工方案的原因。

参考答案

(1)基于口令的认证方式实现简单,但由于口令复杂度及管理方面的原因,易受到认证攻击;而在基于公钥体系的认证方式中,由于其密钥机制的复杂性,同时在认证过程中私钥不在网络上传输,因此可以有效防止认证攻击,与基于口令的认证方式相比更为安全。
(2)按照需求描述,在完成用户身份鉴别后,需依据用户身份进一步对业务数据进行安全保护,且受保护数据中包含用户私有的终端机数据文件,在基于口令的认证方式中,用户口令为用户和认证服务器共享,没有用户独有的直接秘密信息,而在基于公钥的认证方式中,可基于用户私钥对私有数据进行加密保护,实现更加简便。
(3)基于公钥体系的认证方式协议和计算更加复杂,因此其计算复杂度要高于基于口令的认证方式,但业务环境的总用户数在100人以内,用户规模不大,运行环境又为局域网环境,因此基于公钥体系的认证方式可以满足平台效率要求。

凯恩解析

在用户身份鉴别机制的选择上,安全性与效率的平衡是关键。口令认证的优势在于实现简单、成本低,但缺点十分突出:一方面,用户口令可能过于简单、重复使用或未及时更新,极易遭受暴力破解、字典攻击、社工攻击;另一方面,口令在传输或存储过程中若缺乏完善的加密保护,容易被窃取或伪造,从而导致身份冒充。在本案例中,用户数量虽不大,但涉及的安全对象涵盖网络数据、文件、数据库敏感字段等,一旦口令被攻破,系统将失去防护意义。

相比之下,基于公钥体系的认证机制(PKI) 依托非对称加密技术,客户端通过持有的私钥和公钥对进行认证,私钥仅保存在用户本地,从未在网络中传输,因此可以避免口令传输的脆弱性。同时,系统能够利用用户的私钥为其生成独有的签名,从而绑定用户身份与私有数据,实现身份认证与数据保护一体化。虽然其计算代价较大,但考虑到业务环境为局域网、用户规模仅100人以内,性能开销完全可接受。因此,该系统选择基于公钥体系的认证机制,能够兼顾高安全性与可行性,是更加合理的架构决策。

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