安全检测与 IoT/硬件防护
頻出约 44 分钟7 个术语过去问 17 题
本单元目标
- 能够说明数字水印嵌入信息的目的,以及区块链让记录难以被篡改的原理。
- 能够按照实施时机和目的,区分数字取证(事后保全证据)与渗透测试(事前检查能否入侵)。
- 能够说明保护 IoT(物联网)设备的防篡改性,以及提升防篡改性的 TPM 和在启动时发挥作用的安全启动各自的作用。
术语总表(7 个)
术语
数字水印(電子透かし)是一种在图像、音频、视频等数字内容中,几乎不改变观感和听感地嵌入著作权人或识别编号等信息的技术。
嵌入的信息在复制出的数据中依然保留,因此发现未经许可的使用时,可以借此追查权利人或泄露源头。与加密不同,任何人都能照常查看或收听这些数据。
类比就像缝在衣服内侧的名牌,平时看不到,但一查就知道主人是谁。
记法英文是 watermark(water+mark),原指趁纸张还湿时压出的印记;数字水印就是把这种印记搬进了数据里。
考点
- 常考数字水印以一眼看不出变化的方式嵌入信息,并不是把透明可见的图像叠加显示在内容上。
- 易混让用户确认程序的发布者是真实的、且内容在途中未被改写的机制是代码签名(コード署名),而不是数字水印。
该术语的过去问 1 题 電子透かし →
数字取证(デジタルフォレンジックス)是在非法访问、信息泄露等事件发生后,把计算机中残留的记录作为证据收集、保全并加以分析的技术和程序的总称。
如果无法证明收集到的数据在过程中未被改写,就很难在法庭等场合被认可为证据。因此,基本做法是原件原样保管,调查时使用副本。
类比相当于数字版的现场勘查:鉴识人员戴着手套收集证据以免抹掉指纹,再带回去检验。
记法forensic 在英语中意为“法庭的”,与法医学(forensic medicine)是同一个词。可以记作“处理要提交给法庭的证据”。
考点
- 常考其目的是收集可在犯罪或法律纠纷中作为证据的数据,并使其保持未被改动的状态。
- 常考在出现犯罪嫌疑的阶段收集并调查记录、弄清其能否成为法庭上站得住的证据,这一整套技术统称为数字取证。
- 易混攻击自家系统来寻找弱点的是渗透测试。数字取证则是事件发生之后的调查。
该术语的过去问 2 题 デジタルフォレンジックス →
渗透测试(ペネトレーションテスト)是用与攻击者相同的手法实际尝试入侵系统,确认是否还残留可被突破的安全弱点的检查。
它不同于只阅读设计文档或配置的检查,而是用真实的攻击手法确认防御能否被攻破。这种测试在取得系统所有者许可的前提下进行,目的是在遭受攻击之前发现并修补弱点。
类比请防盗专家真的试着潜入你家,帮你找出锁得不严的窗户。
记法penetrate 意为“穿透、进入”。日语里也叫 侵入テスト(入侵测试)。
考点
- 常考渗透测试是通过发动攻击、尝试入侵来发现弱点的检查,与施加高负载的测试、调查变更影响的测试不同。
- 常考从互联网实施时,能发现的是从外部进入公开服务器的路径这类经由网络的弱点。内部人员的不正当行为或物理入侵路径,仅靠经由网络的测试是发现不了的。
该术语的过去问 1 题 ペネトレーションテスト →
区块链(ブロックチェーン)是把汇总了交易记录的“区块”连同由前一个区块内容算出的值(散列值)像链条一样串联起来,并由众多计算机共享这本账本的技术。
一旦改写过去的区块,它的散列值就会变化,与后面区块所持有的值对不上。再加上还会与持有同一账本的众多参与者的记录产生矛盾,因此很难在不被察觉的情况下篡改。区块链最初是作为加密资产的基础技术而诞生的,如今也用于管理其他交易记录。
类比就像全班每人都持有同一本收支账,每页末尾都抄上前一页的合计。哪怕有人改了以前的某页,也会和下一页或别人的账本对不上,马上露馅。
记法顾名思义,就是用 chain(链)把 block(块)串起来。链条上的每一环就是散列值。
考点
- 常考每个区块都放入前一个区块的散列值并相互串联,因此很难在不产生矛盾的情况下改写记录。
- 常考它是由许多计算机共同持有同一账本、各自确认内容正确性的分布式账本,也是加密资产的基础。
- 常考其中使用的散列函数对相同的输入总是输出相同的值,且无法从该值还原出原始数据。
该术语的过去问 3 题 ブロックチェーン →
防篡改性(耐タンパ性)是指能够抵御通过拆开设备、测量信号等手段读取或改写内部密钥和数据之类攻击的性质。
所谓篡改(tamper),是指擅自对设备动手脚,窥探或摆弄其内部。IoT(物联网)设备被放置在人手可及的地方,还可能被盗,因此要求即使落到他人手中被解析,秘密也不易泄露。
类比一种保险箱:硬撬的话,里面的文件就会变得无法阅读。
记法tamper 在英语中意为“擅自摆弄”。与食品的“防拆封包装”(tamper-evident,一旦打开就会留下痕迹)用的是同一个词。
考点
- 常考硬件等内部数据难以被从外部破解、篡改或取出的性质就是防篡改性,它与可用性、可靠性是不同的概念。
- 常考提升防篡改性的措施示例,包括用内置密钥的安全芯片加密数据,以及对内置软件进行混淆。
- 易混通信线路的加密和软件更新,是针对窃听或已知漏洞的对策,并不能让设备在他人手中更难被解析。
该术语的过去问 2 题 耐タンパ性 →
安全启动(セキュアブート)是在设备启动时对操作系统和固件验证数字签名、只运行经确认合法的软件的技术。
数字签名是用只有作者持有的密钥附加的标记,可以确认作者是否真实、内容是否被改写。被篡改的程序一旦在启动过程中混入,之后才运行的安全软件很难发现它,所以要在启动阶段就拦住。IoT(物联网)设备也用它来防止软件被篡改。
类比就像大楼入口的前台逐一核对工牌,只放真正的员工进去。
记法boot 源自 bootstrap(靴子后跟的提带),指从接通电源到操作系统启动完毕的过程。让这一过程变得 secure(安全),就是安全启动。
考点
- 常考安全启动在启动时验证数字签名,只运行合法的软件。它不同于单纯指重新启动的 reboot(重启,リブート)。
- 易混从规划、设计阶段就把安全性融入其中的理念是安全内建(Security by Design,セキュリティバイデザイン)。不要把它与启动时的验证技术——安全启动混淆。
该术语的过去问 2 题 セキュアブート →
TPM(可信平台模块,Trusted Platform Module)是装在 PC(个人计算机)或 IoT(物联网)设备上的安全芯片,在内部存储加密所用的密钥,并在芯片内完成加密处理。
密钥不离开芯片就能完成处理,芯片本身也被设计得难以从外部读取内容,因此比用软件保存密钥更不容易被盗。例如,它被用于保护全磁盘加密的密钥。
类比就像把重要的印章寄存在银行保险库里,盖章也只请人在金库里完成。印章本身从不被拿出来。
记法Trusted Platform Module=装在设备(Platform)上、作为信任(Trusted)基础的部件。常被称为“TPM 芯片”。
考点
- 常考TPM(可信平台模块)是在内部存储数据加密用的密钥、难以从外部取出其中内容的安全芯片。
- 易混TLS 是加密通信线路的协议,GPU(图形处理器)是用于图像处理的处理器,二者都不是保管密钥的芯片。
该术语的过去问 1 题 TPM →
要点
- 数字水印是在不改变外观的情况下嵌入信息的技术,与用于确认软件是否被篡改的代码签名目的不同。
- 数字取证在事件发生后收集、保全并分析证据,渗透测试则在事前尝试入侵以寻找弱点。
- 区块链通过前一个区块的散列值相互串联,并由众多计算机共享,因此难以篡改。
- 防篡改性是设备内部不易被解析的性质,内置密钥的 TPM 是提升它的手段之一。
- 安全启动在启动时验证签名,只运行合法的软件。
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