軟考系統分析師教程：計算機的安全、可靠性評價(jià)

　　1.8 計算機的安全、可靠性評價(jià)

　　安全與保密

　　數據加密即是對明文(未經(jīng)加密的數據)按照某種的加密算法(數據的變換算法)進(jìn)行處理，而形成難以理解的密文(經(jīng)加密后的數據)。這是計算機安全中最重要的技術(shù)措施之一。

　　數據加密和解密是一對可逆的過(guò)程，其關(guān)鍵在于密鑰的管理和加密/解密算法。通常加密/解密算法的設計需要滿(mǎn)足3個(gè)條件：

　　Ø 可逆性

　　Ø 密鑰安全

　　Ø 數據安全

　　按照加密密鑰K1和解密密鑰K2的異同，分為兩種密鑰體制，比較如下：

　　密鑰體制特點(diǎn)典型算法

　　秘密密鑰加密體制(K1=K2)或對稱(chēng)密鑰體制1. 加密與解密采用相同密鑰

　　2. 加密速度快，通常用于加密大批量的數據1.日本NTT的快速加密標準FEAL

　　2.瑞士的國際數據加密算法IDEA

　　3.美國的數據加密標準DES

　　公開(kāi)密鑰加密體制(K1≠K2)或不對稱(chēng)密鑰體制1.加密和解密使用不同的密鑰，其中一個(gè)公開(kāi)，另一個(gè)是保密的

　　2.加密速度較慢，往往用在少量數據的通信中1. RSA算法

　　2. NTT的ESIGN

　　數據完整性保護是數據中加入一定的冗余信息，從而能發(fā)現對數據的任何修改、增加或刪除。

　　在某些商業(yè)或金融領(lǐng)域經(jīng)常需要一種“數字簽名”的技術(shù)，防止通信的一方否認或偽造通信內容。數字簽名是利用密碼技術(shù)進(jìn)行的，其安全性取決于密碼體制的安全程度。它的目的是在保證真實(shí)的發(fā)送方和真實(shí)的接受方之間傳送真實(shí)的信息。

　　數字簽名有兩個(gè)特點(diǎn)：

　　Ø 動(dòng)態(tài)變化，隨著(zhù)密鑰和數據的不同而不同

　　Ø 簽名和數據不可分離

　　數據加密的安全性在很大程度上取決于密鑰的安全性。

　　對于密鑰的管理主要包括以下幾個(gè)方面：

　　Ø 密鑰體制的選擇

　　Ø 密鑰的分發(fā)

　　Ø 現場(chǎng)密鑰保護

　　Ø 密鑰的銷(xiāo)毀

　　例題：

　　常規的數據加密標準DES采用__(l)__位。有效密鑰對____(2)__位的數據塊進(jìn)行加密。

　　(1) A. 56B. 64C. 112D. 128

　　(2) A. 32B. 64C. 128D. 256

　　1.A 2. B

　　計算機可靠性、可用性和可維護性(computer reliability、availability and serviceability ,RAS)技術(shù)和容錯技術(shù)是研究、設計、生產(chǎn)、評價(jià)計算機系統的重要內容。

　　計算機可靠性

　　計算機系統的可靠性是指從它開(kāi)始運行(t=0)到某個(gè)時(shí)刻t這段時(shí)間內能正常運行的概率，用R(t)表示。失效率則是指單位時(shí)間內失效的元件數與元件總數的比例，以λ表示。當為λ常數時(shí)，可靠性與失效率的關(guān)系為：

　　R(t)= e-λt

　　兩次故障之間系統能正常工作的時(shí)間的平均值稱(chēng)為平均無(wú)故障時(shí)間：MTBF=1/λ

　　通常用平均修復時(shí)間(MTRF)來(lái)表示計算機的可維修性，即計算機的維修效率，指從故障發(fā)生到機器修復平均所需要的時(shí)間。計算機的可用性是指計算機的使用效率，它以系統到執行任務(wù)的任意時(shí)刻能正常工作的概率A來(lái)表示：

　　A=MTBF/(MTBF+MTRF)

　　計算機的RAS技術(shù)，就是指用可靠性R、可用性A和可維修性S三個(gè)指標來(lái)衡量一個(gè)計算機系統。

　　常見(jiàn)的計算機系統可靠性數學(xué)模型有3種。

　　串聯(lián)系統：

　　該系統由N個(gè)子系統組成，當且僅當所有的子系統都能正常工作時(shí)，系統才能正常工作。整個(gè)系統的可靠性R和失效率λ分別為：

　　可靠性：R=R1R2…Rn

　　失效率：λ=λ1+λ2+…+λn

　　并聯(lián)系統：

　　該系統由N個(gè)子系統組成，只要有一個(gè)子系統正常工作，系統就能正常運行。整個(gè)系統的可靠性R和失效率μ分別為：

　　可靠性：R=1-(1- R1)(1-R2)…(1- Rn)

　　失效率：