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Windows 2000中的信息网络安全技术

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Windows2000通过创建一个证书机构CA来管理其公钥基础设施PKI,以提供证书服务。一个CA通过发布证书来确认用户公钥和其他属性的绑定关系,以提供对用户身份的证明。Windows2000证书服务创建的CA可以接收证书请求、验证请求信息和请求者身份、发行和撤销证书,以及发布证书废除列表CRL(Certificate Revocation List)。证书服务是通过内置的证书管理单元来实现的。

   4 智能卡技术

   现在越来越多的企业正在寻找各种方法来提高其网络资源的安全性,智能卡(smart cards,或称为灵巧卡)就是其中比较流行的一个。智能卡提供了让非授权人更难获取网络存取权限的一种简单方式,Windows2000对智能卡安全提供了内在支持。

   智能卡同普通信用卡的大小差不多,并提供了抗修改能力,用于保护其中的用户证书和私钥。在这种方式下,智能卡提供了一种非常安全的方式以进行用户认证、交互式登录、代码签名和安全e-mail传送等。每一个智能卡中都包含一个芯片,其中存储有用户的私钥、登录信息和用于不同目的的公钥证书,如数字签名证书和数据加密证书等。

   使用智能卡比使用口令进行认证具有更高的安全性:

   ² 智能卡方式下需要使用物理对象(卡)来认证用户。

   ² 智能卡的使用必须提供一个个人标识号PIN(Personal Identification Number),这样可以保证只有经过授权的人才能使用该智能卡。

   ² 从物理形式上,密钥不能从卡中导出,就消除了通过盗取用户证书而对系统发起的攻击和威胁。

   ² 没有智能卡,攻击者不能存取和使用经过卡保护的信息资源。

   ² 在网络中,没有口令或任何可重用信息的传输。

   在存取和使用资源之前,智能卡通过要求用户提供物理对象(卡)和卡使用信息(如卡的PIN)的方式来增强纯软件认证方案的安全性,这种认证方式称为双因素(two-factor)认证,比较适合应用于安全性要求较高的重要场合。

   同口令认证方式不同,采用智能卡进行认证时,用户把卡插入连接到计算机的读写器中,并输入卡的PIN,Windows就可以使用卡中存储的私钥和证书来向Windows2000域控制器的KDC认证用户。认证完用户以后,KDC将返回一个许可票据。

   5 加密文件系统EFS

   前面讨论的技术,包括活动目录、Kerberos认证和PKI等,都是用于保护存储在中心网络中的资源。如何保护本地系统,如硬盘中的数据的安全性,也是人们很关心的问题。

   Windows2000加密文件系统EFS则满足了上述需求,让用户可以对指定的本地计算机中的文件或文件夹进行加密,非授权用户不能对这些文件进行读写操作。当用户的计算机物理丢失时,使用EFS系统可以防止敏感信息的丢失和泄漏,因为这些文档都是经过加密处理的。

   当使用EFS对NTFS文件系统的文件或文件夹进行安全处理时,操作系统将使用CryptoAPI所提供的公钥和对称密钥加密算法对文件或文件夹进行加密。EFS作为操作系统级的安全服务,内部实现机制非常复杂,但管理员和用户使用起来却非常简单。选中某一文件或文件夹以后,右击,在弹出式按钮中选择“属性”菜单项,在弹出的对话框中选择“常规标签页”,单击“高级”按钮,并选择“加密内容以便保护数据”检查框,如图3所示。单击“确定”按钮即可完成文件或文件夹的加密处理。

   当文件保存时EFS将自动对文件进行加密,当用户重新打开文件时将对文件进行自动解密。除加密文件的用户和具有EFS文件恢复证书的管理员之外,没有人可以读写经过加密处理的文件或文件夹。因为加密机制建立到了文件系统内部,它对用户的操作是透明的,而对攻击者来说却是加密的。

   EFS加密文件的时候,使用对该文件唯一的对称加密密钥,并使用文件拥有者EFS证书中的公钥对这些对称加密密钥进行加密。因为只有文件的拥有者才能使用密钥对中的私钥,所以也只有他才能解密密钥和文件。

   在某些情况下,即使有些人使用底层的磁盘工具,也不能越过EFS机制来读取文件信息,这点在Windows NT中是无法做到的。如果不是合法的用户登录到网络中,即使文件通过网络或物理方法被窃取到,因为没有密钥,同样不能读写,也不能进行任何不被发觉的修改。

   在某些情况下会发生诸如用户私钥丢失或雇员离开公司等突发事件,EFS提供了一种恢复机制,可以恢复经EFS加密的文件信息。当使用EFS时,系统将自动创建一个独立的恢复密钥对,并存储在管理员EFS文件恢复证书中。恢复密钥对的公钥用于加密原始的加密密钥,并在紧急情况下使用私钥来恢复加密文件的密钥,从而恢复经过加密的文件。

  

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