Nguyên Tắc và Thực Hành Bảo Mật Mạng và Mật Mã Hệ Thống - Phiên Bản Toàn Cầu Thứ 7

• Tác giả: William Stallings
• Trường học: Pearson Education Limited
• Chuyên ngành: Cryptography and Network Security
• Đề tài: Nguyên Tắc và Thực Hành Bảo Mật Mạng và Mật Mã Hệ Thống
• Loại tài liệu: textbook
• Năm xuất bản: 2017
• Địa điểm: Boston

• Notation
• Preface
• About the Author
• 1. PART ONE: BACKGROUND
• 1.1. Chapter 1 Computer and Network Security Concepts
• 1.1.1. Computer Security Concepts
• 1.1.2. The OSI Security Architecture
• 1.1.3. Fundamental Security Design Principles
• 1.1.4. Attack Surfaces and Attack Trees
• 1.1.5. A Model for Network Security
• 1.1.6. Key Terms, Review Questions, and Problems
• 1.2. Chapter 2 Introduction to Number Theory
• 1.2.1. Divisibility and the Division Algorithm
• 1.2.2. The Euclidean Algorithm
• 1.2.3. Fermat’s and Euler’s Theorems
• 1.2.4. Testing for Primality
• 1.2.5. The Chinese Remainder Theorem
• 1.2.6. Key Terms, Review Questions, and Problems
• 2. PART TWO: SYMMETRIC CIPHERS
• 2.1. Chapter 3 Classical Encryption Techniques
• 2.1.1. Symmetric Cipher Model
• 2.1.2. Key Terms, Review Questions, and Problems
• 2.2. Chapter 4 Block Ciphers and the Data Encryption Standard
• 2.2.1. Traditional Block Cipher Structure
• 2.2.2. The Data Encryption Standard
• 2.2.3. The Strength of DES
• 2.2.4. Block Cipher Design Principles
• 2.2.5. Key Terms, Review Questions, and Problems
• 2.3. Chapter 5 Finite Fields
• 2.3.1. Finite Fields of the Form GF(p)
• 2.3.2. Finite Fields of the Form GF(2n)
• 2.3.3. Key Terms, Review Questions, and Problems
• 2.4. Chapter 6 Advanced Encryption Standard
• 2.4.1. Finite Field Arithmetic
• 2.4.2. AES Transformation Functions
• 2.4.3. AES Key Expansion
• 2.4.4. An AES Example
• 2.4.5. Key Terms, Review Questions, and Problems
• 2.5. Chapter 7 Block Cipher Operation
• 2.5.1. Multiple Encryption and Triple DES
• 2.5.2. Cipher Block Chaining Mode
• 2.5.3. Cipher Feedback Mode
• 2.5.4. Output Feedback Mode
• 2.5.5. XTS-AES Mode for Block-Oriented Storage Devices
• 2.5.6. Format-Preserving Encryption
• 2.5.7. Key Terms, Review Questions, and Problems
• 2.6. Chapter 8 Random Bit Generation and Stream Ciphers
• 2.6.1. Principles of Pseudorandom Number Generation
• 2.6.2. Pseudorandom Number Generators
• 2.6.3. Pseudorandom Number Generation Using a Block Cipher
• 2.6.4. True Random Number Generators
• 2.6.5. Key Terms, Review Questions, and Problems
• 3. PART THREE: ASYMMETRIC CIPHERS
• 3.1. Chapter 9 Public-Key Cryptography and RSA
• 3.1.1. Principles of Public-Key Cryptosystems
• 3.1.2. The RSA Algorithm
• 3.1.3. Key Terms, Review Questions, and Problems
• 3.2. Chapter 10 Other Public-Key Cryptosystems
• 3.2.1. Diffie-Hellman Key Exchange
• 3.2.2. Elgamal Cryptographic System
• 3.2.3. Elliptic Curve Arithmetic
• 3.2.4. Elliptic Curve Cryptography
• 3.2.5. Pseudorandom Number Generation Based on an Asymmetric Cipher
• 3.2.6. Key Terms, Review Questions, and Problems
• 4. PART FOUR: CRYPTOGRAPHIC DATA INTEGRITY ALGORITHMS
• 4.1. Chapter 11 Cryptographic Hash Functions
• 4.1.1. Applications of Cryptographic Hash Functions
• 4.1.2. Two Simple Hash Functions
• 4.1.3. Requirements and Security
• 4.1.4. Hash Functions Based on Cipher Block Chaining
• 4.1.5. Secure Hash Algorithm (SHA)
• 4.1.6. Key Terms, Review Questions, and Problems
• 4.2. Chapter 12 Message Authentication Codes
• 4.2.1. Message Authentication Requirements
• 4.2.2. Message Authentication Functions
• 4.2.3. Requirements for Message Authentication Codes
• 4.2.4. Security of MACs
• 4.2.5. MACs Based on Hash Functions: HMAC
• 4.2.6. MACs Based on Block Ciphers: DAA and CMAC
• 4.2.7. Authenticated Encryption: CCM and GCM
• 4.2.8. Pseudorandom Number Generation Using Hash Functions and MACs
• 4.2.9. Key Terms, Review Questions, and Problems
• 4.3. Chapter 13 Digital Signatures
• 4.3.1. Elgamal Digital Signature Scheme
• 4.3.2. Schnorr Digital Signature Scheme
• 4.3.3. NIST Digital Signature Algorithm
• 4.3.4. Elliptic Curve Digital Signature Algorithm
• 4.3.5. RSA-PSS Digital Signature Algorithm
• 4.3.6. Key Terms, Review Questions, and Problems
• 5. PART FIVE: MUTUAL TRUST
• 5.1. Chapter 14 Key Management and Distribution
• 5.1.1. Symmetric Key Distribution Using Symmetric Encryption
• 5.1.2. Symmetric Key Distribution Using Asymmetric Encryption
• 5.1.3. Distribution of Public Keys
• 5.1.4. Public-Key Infrastructure
• 5.1.5. Key Terms, Review Questions, and Problems
• 5.2. Chapter 15 User Authentication
• 5.2.1. Remote User-Authentication Principles
• 5.2.2. Remote User-Authentication Using Symmetric Encryption
• 5.2.3. Remote User-Authentication Using Asymmetric Encryption
• 5.2.4. Federated Identity Management
• 5.2.5. Personal Identity Verification
• 5.2.6. Key Terms, Review Questions, and Problems
• 6. PART SIX: NETWORK AND INTERNET SECURITY
• 6.1. Chapter 16 Network Access Control and Cloud Security
• 6.1.1. Network Access Control
• 6.1.2. Extensible Authentication Protocol
• 6.1.3. 1X Port-Based Network Access Control
• 6.1.4. Cloud Security Risks and Countermeasures
• 6.1.5. Data Protection in the Cloud
• 6.1.6. Cloud Security as a Service
• 6.1.7. Addressing Cloud Computing Security Concerns
• 6.1.8. Key Terms, Review Questions, and Problems
• 6.2. Chapter 17 Transport-Level Security
• 6.2.1. Web Security Considerations
• 6.2.2. Transport Layer Security
• 6.2.3. Key Terms, Review Questions, and Problems
• 6.3. Chapter 18 Wireless Network Security
• 6.3.1. Mobile Device Security
• 6.3.2. Wireless LAN Overview
• 6.3.3. 11i Wireless LAN Security
• 6.3.4. Key Terms, Review Questions, and Problems
• 6.4. Chapter 19 Electronic Mail Security
• 6.4.1. Internet Mail Architecture
• 6.4.2. Email Threats and Comprehensive Email Security
• 6.4.3. Pretty Good Privacy
• 6.4.4. DNS-Based Authentication of Named Entities
• 6.4.5. Sender Policy Framework
• 6.4.6. DomainKeys Identified Mail
• 6.4.7. Domain-Based Message Authentication, Reporting, and Conformance
• 6.4.8. Key Terms, Review Questions, and Problems
• 6.5. Chapter 20 IP Security
• 6.5.1. IP Security Overview
• 6.5.2. IP Security Policy
• 6.5.3. Encapsulating Security Payload
• 6.5.4. Combining Security Associations
• 6.5.5. Internet Key Exchange
• 6.5.6. Key Terms, Review Questions, and Problems
• APPENDICES
• A. Appendix A Projects for Teaching Cryptography and Network Security
• A.1. Sage Computer Algebra Projects
• A.2. Block Cipher Projects
• A.3. Practical Security Assessments
• A.4. Reading/Report Assignments
• A.5. Discussion Topics
• B. Appendix B Sage Examples
• B.1. Linear Algebra and Matrix Functionality
• B.2. Chapter 2: Number Theory
• B.3. Chapter 3: Classical Encryption
• B.4. Chapter 4: Block Ciphers and the Data Encryption Standard
• B.5. Chapter 5: Basic Concepts in Number Theory and Finite Fields
• B.6. Chapter 6: Advanced Encryption Standard
• B.7. Chapter 8: Pseudorandom Number Generation and Stream Ciphers
• B.8. Chapter 9: Public-Key Cryptography and RSA
• B.9. Chapter 10: Other Public-Key Cryptosystems
• B.10. Chapter 11: Cryptographic Hash Functions
• B.11. Chapter 13: Digital Signatures
• References
• Credits
• Index

I. Tổng quan về Nguyên Tắc và Thực Hành Bảo Mật Mạng

Bảo mật mạng và mật mã hệ thống là hai lĩnh vực quan trọng trong việc bảo vệ thông tin và dữ liệu trong môi trường số. Nguyên tắc bảo mật mạng bao gồm việc xác định các mối đe dọa và rủi ro, từ đó xây dựng các biện pháp bảo vệ hiệu quả. Thực hành bảo mật mạng không chỉ dừng lại ở việc triển khai công nghệ mà còn bao gồm việc đào tạo nhân viên và xây dựng chính sách bảo mật rõ ràng.

1.1. Khái niệm cơ bản về bảo mật mạng

Bảo mật mạng liên quan đến việc bảo vệ các hệ thống máy tính và dữ liệu khỏi các cuộc tấn công. Các khái niệm như tường lửa, mã hóa và xác thực là những yếu tố quan trọng trong việc đảm bảo an ninh mạng.

1.2. Vai trò của mật mã trong bảo mật hệ thống

Mật mã là công cụ chính trong việc bảo vệ thông tin. Nó giúp mã hóa dữ liệu, đảm bảo rằng chỉ những người có quyền truy cập mới có thể đọc được thông tin nhạy cảm.

II. Những Thách Thức trong Bảo Mật Mạng và Mật Mã Hệ Thống

Trong bối cảnh công nghệ phát triển nhanh chóng, các thách thức trong bảo mật mạng ngày càng gia tăng. Các cuộc tấn công mạng ngày càng tinh vi hơn, từ tấn công từ chối dịch vụ (DDoS) đến tấn công lừa đảo (phishing). Việc bảo vệ thông tin nhạy cảm trở nên khó khăn hơn khi các mối đe dọa mới xuất hiện liên tục.

2.1. Các loại tấn công phổ biến hiện nay

Các loại tấn công như tấn công DDoS, tấn công lừa đảo và mã độc đang gia tăng. Những tấn công này không chỉ gây thiệt hại về tài chính mà còn làm mất uy tín của tổ chức.

2.2. Rủi ro từ việc sử dụng công nghệ mới

Việc áp dụng công nghệ mới như IoT và điện toán đám mây mang lại nhiều lợi ích nhưng cũng tạo ra các lỗ hổng bảo mật. Các thiết bị IoT thường không được bảo mật tốt, dễ bị tấn công.

III. Phương Pháp Bảo Mật Mạng Hiệu Quả

Để bảo vệ hệ thống mạng, cần áp dụng các phương pháp bảo mật hiệu quả. Việc sử dụng tường lửa, hệ thống phát hiện xâm nhập (IDS) và mã hóa dữ liệu là những biện pháp quan trọng. Ngoài ra, việc thường xuyên cập nhật phần mềm và hệ thống cũng rất cần thiết để bảo vệ khỏi các lỗ hổng bảo mật.

3.1. Tường lửa và hệ thống phát hiện xâm nhập

Tường lửa giúp kiểm soát lưu lượng mạng và ngăn chặn các cuộc tấn công. Hệ thống IDS giúp phát hiện và phản ứng kịp thời với các mối đe dọa.

3.2. Mã hóa dữ liệu và bảo mật thông tin

Mã hóa dữ liệu là một trong những phương pháp bảo vệ thông tin hiệu quả nhất. Nó đảm bảo rằng chỉ những người có quyền truy cập mới có thể đọc được dữ liệu nhạy cảm.

IV. Ứng Dụng Thực Tiễn của Bảo Mật Mạng

Các ứng dụng thực tiễn của bảo mật mạng rất đa dạng, từ bảo vệ thông tin cá nhân đến bảo vệ dữ liệu doanh nghiệp. Các tổ chức cần xây dựng các chính sách bảo mật rõ ràng và thực hiện các biện pháp bảo vệ phù hợp để đảm bảo an toàn cho thông tin của mình.

4.1. Chính sách bảo mật trong tổ chức

Xây dựng chính sách bảo mật rõ ràng giúp tổ chức xác định các quy trình và quy định cần thiết để bảo vệ thông tin. Điều này bao gồm việc đào tạo nhân viên về an ninh mạng.

4.2. Kết quả nghiên cứu về bảo mật mạng

Nghiên cứu cho thấy rằng các tổ chức áp dụng các biện pháp bảo mật hiệu quả có khả năng giảm thiểu rủi ro và thiệt hại do các cuộc tấn công mạng.

V. Kết Luận và Tương Lai của Bảo Mật Mạng

Bảo mật mạng và mật mã hệ thống sẽ tiếp tục phát triển để đối phó với các mối đe dọa mới. Các công nghệ như trí tuệ nhân tạo và học máy sẽ đóng vai trò quan trọng trong việc phát hiện và ngăn chặn các cuộc tấn công. Tương lai của bảo mật mạng sẽ phụ thuộc vào khả năng thích ứng và đổi mới của các tổ chức.

5.1. Xu hướng mới trong bảo mật mạng

Các xu hướng như bảo mật dựa trên đám mây và bảo mật IoT đang trở thành tiêu chuẩn mới trong ngành công nghiệp bảo mật. Các tổ chức cần theo kịp những thay đổi này để bảo vệ thông tin của mình.

5.2. Tầm quan trọng của việc đào tạo nhân viên

Đào tạo nhân viên về an ninh mạng là một yếu tố quan trọng trong việc bảo vệ thông tin. Nhân viên cần được trang bị kiến thức để nhận diện và phản ứng với các mối đe dọa.