本书是“十四五”高等职业教育新形态一体化教材之一，涵盖了常见的信息安全威胁与计算机安全知识。
本书共五章，包括揭开信息安全的神秘面纱、走进神秘的密码世界、运用安全技术构筑数字防线、树立信息安全风险意识、迎接信息安全新世界等内容。本书力求对信息安全各个层面的概念和内涵进行准确描述，重点部分做到理论与实例相匹配。通过本书的学习，学生不仅能够全面掌握信息安全的基础知识，而且能够增强信息安全意识，提高在日常生活、工作和学习中保障信息安全的能力。
本书适合作为高职院校信息安全技术专业及其他相关专业教材，也可以作为安全从业人员的参考书。

没有网络安全，就没有国家安全；没有网络安全人才，就没有网络安全。
早在 20 世纪 80 年代，伴随互联网的发展，1987 年全球就已出现首例计算机病毒；
20 世纪 90 年代至 2014 年，互联网经过二十余年的快速发展，网络攻击手段不断丰富，
攻击内容形式也在不断演化，网络攻击从最初的仅限于单一的计算机病毒、破解口令和利
用操作系统已知漏洞等有限的几个方法，演变为篡改、伪造、拒绝服务、恶意软件、安全
漏洞等多元化攻击手段，涉及攻击技术包括端口扫描技术、网络监听技术、网络欺诈技
术、密码破解技术、拒绝服务技术等。近些年，伴随互联网的高速发展，大规模数据泄露、
网络攻击、网络犯罪等信息安全问题也越来越突出，网络信息安全事件在总体数量、规模与
影响范围上每年都呈现显著变化，其中尤以数据泄露、技术风险和网络攻击最为突出。
目前，国内的网络安全问题形势严峻，黑客入侵、计算机犯罪、恶意软件侵扰、隐私泄
密等都是我们面临的威胁与挑战。随着人工智能、5G 网络、物联网、区块链等技术的发展，
国家急需大量的高素质信息安全专业人才。2015 年 6 月，为实施国家安全战略，加快网络空
间安全高层次人才培养，国务院学位委员会决定在“工学”门类下增设“网络空间安全”一
级学科。此举措为我国信息安全学科建设与人才培养迎来了全面高速发展的新阶段。
现在在校的学生，将是接受过良好教育并对国家未来走向产生巨大影响的群体，他们的
信息安全素质如果跟不上时代的发展，那么整个国家也很难在未来的数字经济时代成为强国。
对此，教育和引导大学生树立信息安全法律观念、正确运用网络已成为推动社会进步的重要
举措。
本书力求对信息安全各个层面的概念和内涵进行准确描述，重点部分做到理论与实例相
匹配，以便学生深入理解。本书共分五章，分别为揭开信息安全的神秘面纱、走进神秘的密
码世界、运用安全技术构筑数字防线、树立信息安全风险意识、迎接信息安全新世界。
第 1 章从信息安全概述、信息安全威胁建模、信息安全漏洞、信息安全攻击和计算机病
毒五个方面介绍了信息安全的基础概念与相关术语。
第 2 章从密码学基本理论、古典密码、对称密钥密码、公开密钥密码、消息认证、PKI 架构、
密钥管理七个方面介绍了密码学相关知识。
第 3 章从网络威胁与防御、设备安全防护、防信息泄露技术、物理隔离技术、容错与容
灾技术、Windows 系统的安全管理、Linux 系统的安全管理、Web 应用防护八个方面介绍
了主流安全防御设备与系统安全防御技术。
第 4 章从信息安全风险管理、信息安全管理体系标准、信息安全内容监管、信息安全法
律法规及道德规范四个方面介绍了安全法规，为学生的素质培养筑牢法规与标准屏障。
第 5 章从云计算安全、大数据安全、物联网与工控安全和人工智能安全四个方面介绍了
未来安全发展方向，为学生开阔视野。
本书由湖北生物科技职业学院信息传媒学院组织编写，由龙翔、陈启任主编，刘成、汤荻、
胡骏、李玉玲、彭迪和高梦娜担任副主编，参与编写的人员还有张衡、赵晓华、李瑞、周全、
曹珣、秦志鹏、邓华丽、胡苓苓、李梦井、石柳、杨奎、张文娅、陈德瑞、何方原、李栋、李萌、
李泽峰、王发早、柯希望和田维新，以及北京神州数码云科信息技术有限公司徐雪鹏和北京
天融信网络安全技术有限公司田祖华。在编写过程中，参考了大量资料，在此，谨向这些资
料的作者表示感谢。
由于信息安全技术的快速发展，加之作者水平有限，书中难免存在疏漏和不妥之处，恳
请广大读者批评指正。
编者 
2024 年 3 月

第 1 章揭开信息安全的神秘面纱  1
1.1 信息安全概述 2
1.1.1信息安全的定义 .3
1.1.2信息安全的实现目标 .4
1.1.3信息安全的具体安全威胁 .6
1.1.4信息安全的控制类型 .7
1.1.5信息安全攻击的演变  8
1.2 信息安全威胁建模 11
1.2.1脆弱性 .11
1.2.2威胁 .12
1.2.3攻击 .12
1.2.4消减分析 .13
1.3 信息安全漏洞 14
1.3.1漏洞的概念  14
1.3.2漏洞产生的原因 .14
1.3.3漏洞的分类和等级 .15
1.4 信息安全攻击 16
1.4.1信息安全攻击的概念  16
1.4.2信息安全攻击的分类 .16
1.4.3信息安全攻击的一般过程 18
1.5 计算机病毒 19
1.5.1计算机病毒概述 .19
1.5.2计算机病毒的特性 .19
1.5.3计算机病毒的分类 .20
1.5.4计算机病毒的原理 .22
1.5.5计算机病毒检测防范 .23
扩展阅读 25
小结 27
练习 27
第 2 章走进神秘的密码世界 28
2.1 密码学基本理论 29
2.1.1密码学概念 .29
2.1.2发展历史 .31
2.1.3重要术语 .33
2.1.4密码体制及其安全性 .34
2.1.5经典加密法与现代加密法 .36
2.2 古典密码 36
2.2.1替代密码 .37
2.2.2置换密码 .38
2.3 对称密钥密码 41
2.3.1对称密钥密码基础 .41
2.3.2流加密法 .42
2.3.3块加密法 .43
2.3.4常见对称密钥算法 .44
2.4 公开密钥密码 46
2.4.1公开密钥密码概念 .46
2.4.2公钥的加密解密过程 .46
2.4.3常见公开密钥算法 .47
2.5 消息认证 48
2.5.1消息认证的概念 .48
2.5.2消息认证算法 .48
2.6 PKI 架构 51
2.6.1 PKI（公钥）架构基础设施 .51
2.6.2认证授权机构 .51
2.6.3证书 .52
2.6.4注册授权机构 .53
2.6.5 PKI 步骤 .53
2.7 密钥管理 54
2.7.1密钥管理基础 .54
2.7.2密钥管理原则 .55
2.7.3密钥和密钥管理规则 .56
扩展阅读 56
小结 58
练习 58
第 3 章运用安全技术构筑数字防线 60
3.1 网络威胁与防御 61
3.1.1威胁分类与来源 .61
3.1.2对网络本身的威胁 .61
3.1.3对网络中信息的威胁 .67
3.2 设备安全防护 74
3.2.1风暴控制 .75
3.2.2流控制 .76
3.2.3保护端口 .76
3.2.4端口阻塞 .77
3.2.5端口安全 .77
3.3 防信息泄露技术 79
3.3.1数据防泄露 .79
3.3.2数据防泄露通用技术 .80
3.3.3数据防泄露控制与加密技术 .82
3.3.4数据防泄露产品演变 .84
3.4 物理隔离技术 85
3.4.1物理隔离 .85
3.4.2网络物理隔离的基本形式 .86
3.5 容错与容灾技术 88
3.5.1容错技术 .88
3.5.2容灾技术 .89
3.6 Windows 系统的安全管理 91
3.6.1 Windows 操作系统的用户管理 .91
3.6.2注册表安全 .93
3.6.3组策略 .95
3.6.4 Windows 审核策略 .95
3.6.5 Windows 日志系统 .96
3.6.6 Windows Defender 防火墙 97
3.7 Linux 系统的安全管理 101
3.7.1 Linux 操作系统安装涉及的安全问题 .101
3.7.2 Linux 操作系统安全加固
方法 .105
3.8 Web 应用防护 113
3.8.1 Web 应用防护的作用.113
3.8.2 OWASP TOP 10 115
3.8.3 SQL 注入攻击及防护 117
3.8.4配置 WAF 拦截 SQL 注入攻击 .121
扩展阅读 123
小结 125
练习 125
第 4 章树立信息安全风险意识 127
4.1 信息安全风险管理 128
4.1.1信息安全风险评估概念 .128
4.1.2信息安全风险评估组成要素 .129
4.1.3信息安全风险评估流程 .130
4.1.4信息安全风险评估方法与工具 .133
4.2 信息安全管理体系标准 136
4.2.1信息安全管理体系概念 .136
4.2.2信息安全管理体系过程方法 .136
4.2.3信息安全管理体系构建
流程 .137
4.2.4信息安全管理标准 .139
4.3 信息安全内容监管 143
4.3.1信息过滤技术 .143
4.3.2信息隐藏技术 .149
4.3.3数字水印与版权保护 .153
4.4 信息安全法律法规及道德
规范 157
4.4.1信息安全法的必要性 .158
4.4.2信息安全相关法规 .158
4.4.3信息安全道德规范 .159
扩展阅读 162
小结 163
练习 163
第 5 章迎接信息安全新世界 165
5.1 云计算安全 166
5.1.1云计算面临的安全威胁 .166
5.1.2云计算安全架构及关键技术 .169
5.1.3云计算数据中心安全建设 .172
5.2 大数据安全 175
5.2.1大数据面临的安全威胁 .175
5.2.2大数据安全与隐私保护技术 .180
5.3 物联网与工控安全 184
5.3.1第四次工业革命的兴起
与工业互联网的重要性 .184
5.3.2设备单机工作存在诸多
安全问题 .185
5.3.3设备互联系统层面的安全隐患 .187
5.3.4国家及相关部门高度重视工控安全 .188
5.3.5物联网系统工控安全实践 .189
5.4 人工智能安全 191
5.4.1人工智能五大安全问题对策 .191
5.4.2挑战与机遇 .194
扩展阅读 197
小结 200
练习 200
参考文献 201

龙翔，湖北生物科技职业学院信息传媒学院院长。曾担任全国职业院校技能大赛中职组网络空间安全赛项裁判长、专家组组长。湖北省职业院校技能大赛专家组成员，湖北省职业院校教师信息化教学能力大赛专家。主持建设教育部职业教育信息安全与管理专业教学资源库，教育部第二批现代学徒制试点项目，中央电化教育馆批准第三批“职业院校数字化校园建设实验校”教电馆，执笔教育部颁布的《高等职业学校移动应用开发专业实训教学条件建设标准》、主持建设全国职业院校中、高、本科等软甲工程相关专业教学标准等国家级项目。湖北省职业教育技能名师工作室“信息安全与管理龙翔名师工作室”负责人。湖北省商务厅，教育厅批准第二批湖北省服务外包人才培养（训） 基地负责人，湖北省教育厅认定湖北生物科技职业学院师资培训基地负责人。担任湖北省网络安全校企联盟理事长；武汉市网安基地校企联合会副会长等社会职务。

陈启，男，汉族，工作单位为湖北生物科技职业学院。目前是信息传媒学院专任教师同时承担信息安全技术应用专业负责人一职，主要负责包括网络与通信技术、数据库技术、网络安全协议分析、网络攻防技术和PHP代码审计等网络与安全方面课程的教学工作。

本书配有丰富的立体化资源。​