一. 密碼學原理
1.加密的簡單概念：將明文，即原始資訊或檔案，通過某種手段轉化為密文，以達到資訊保安的目的，這個手段就是加密。
上述過程用公式可以總結如下：
其中p為明文，q為密文，k為加密引數（金鑰），e為加密演算法。
在現代加密技術中，機密演算法本身是公開的，加密的安全性，完全由金鑰來決定，這也叫kerckhoffs準則。
2.加密演算法的大致分類：
私鑰加密技術：通訊雙方根據自己所持的私鑰對資訊進行加密解密。比如單字母替換就是一種私鑰加密技術。單字母替換指26個字母間存在的一種替換規則，如a->e,b->k等。這個替換規則即是金鑰。需要注意的是，這類私鑰加密技術通過加密金鑰可以容易的推出解密金鑰，因此應用不甚廣泛。
公鑰加密技術：即公開加密金鑰，用於解密的金鑰被私密儲存。這個體系之所以能被廣泛採用，基於加密演算法簡單，而解密演算法繁瑣這一特點。比如經典的rsa加密演算法，由加密金鑰推出解密金鑰是極其困難的。它基於這麼乙個數學知識：獲取兩個大質數的乘積很簡單，但從乘積獲取這兩個大質數卻十分困難。公鑰加密技術的問題在於其運算速度較慢。
單向函式機制：基於如此事實：對於
3.數字簽名：
數字簽名本質上用於資訊傳送者告知對方當前資訊由其本人傳送。
數字簽名的基本原理：1）傳送者將資訊（或文件）通過單向雜湊運算（如md5）壓縮為乙個16位元組（或32,64）的值。
2）傳送者將雜湊值與其私鑰加密，得到的簽名塊附加到文件最後傳送。
3）接受方收到資訊，用同樣的雜湊運算（事先約定好）計算文件的雜湊值p。
4）接收方用傳送方的公鑰對簽名塊進行解密，得到雜湊值q。
5）比較p和q，若相等，則證明資訊未被篡改，且傳送者無誤。
為了防止公鑰被篡改，傳送者往往在文件後附加數字證書，其包括了公鑰，傳送者姓名，可信第三方的數字簽名。而後通過上述過程進行識別。
4.可信平台模組：
對於加密演算法來說，金鑰的安全儲存至關重要。為了在不安全的系統中儲存金鑰，設計了一種稱為可信平台模組（tpm)的晶元。該晶元是一種加密處理器，使用內部的非易失性儲存介質來儲存金鑰。所有的加密解密操作都在其上進行。由於其是硬體，因此即使軟體系統不安全，也能保證金鑰安全存放。
二. 作業系統中的保護機制
1.保護域：域是（物件，許可權）的集合，它規定了乙個物件可以進行操作的集合。許可權即是某種操作的執行許可。保護域的作用即是禁止某些程序（或使用者）對未授權物件進行訪問。
2.最低許可權原則：為了使系統安全性越高越好，域的設定十分關鍵，保證域中每個物件的許可權最小且物件數量盡可能小的原則，即使最低許可權原則。
3.為了便於程序跟蹤域及域中物件，構造了乙個矩陣模型。該模型如下：
file1 file2 file3
read
read/write
exec
write
write
read/exec/write
每行表示域1，域2，域3，域4，每列表示物件，方塊給出了許可權集合。比如域1表示其中的程序可以對檔案1讀，對檔案讀/寫
4.從上述矩陣模型可以看出，其中存在大量空隙，如果儲存將十分浪費空間，為此提出了兩種優化策略：
1) 訪問控制列表：按列存放矩陣。對於上述矩陣，按列存放結果如下：
file1--------->[ a:r; c:w ]
file2--------->[ a:rw; b:e ]
file3--------->[ b:w; d:rwe ]
其中域1,2,3,4被簡單視為使用者a,b,c,d。上述錶即被稱為訪問控制列表，其給出了所有可訪問物件以及域如何訪問它們。
2)權能字列表：按行儲存矩陣。對於上述矩陣，按列存放結果如下：
a------>[ file1: r; file2: rw ]
b------->[ file2: e; file3: w ]
c------->[file1: w ]
d------->[ file3: rwe ]
每一行稱為乙個權能字，其給出了域中程序（使用者）對特定物件的許可權。
5.多級安全：
可自由支配的訪問控制和強制性的訪問控制：前者允許使用者來決定誰可以讀取他們的檔案；後者由機構定義誰可以看到什麼檔案，不能被其他人更改。
常見的多級安全模型：
1）bell-la padula模型：（以軍隊為例）
遵循的規定： 簡易安全規則：在密級k上的程序只能讀同一密級或更低階的物件。如將軍可以讀中尉的文件，反過來不行。
*規則：在密級k上執行的程序僅能寫同一密級或更高密級的物件。如中文只能在將軍的信箱新增自己已知的資訊，反過來不行。
通俗的講------------------->該模型可高讀低寫，但不能顛倒。
2）biba模型：（公司為例）
bell模型可以保守機密，但不能保證資料完整性（因為低級別使用者可以寫高階別使用者文件），為此提出了biba模型，該模型遵循兩個基本原則：
簡單完整性原則：在密級k上的程序只能寫同一級別或更低階別的物件。（總裁的文件不能被員工篡改）
完整性*原則：在密級k上的程序只能讀同一級別或更高階別的物件。（經理不能讀下發給員工的任務）
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