mod

极客时间专栏/安全攻防技能30讲/安全基础概念/01 | 安全的本质：数据被窃取后，你能意识到问题来源吗？.md

@@ -0,0 +1,91 @@
+<audio id="audio" title="01 | 安全的本质：数据被窃取后，你能意识到问题来源吗？" controls="" preload="none"><source id="mp3" src="https://static001.geekbang.org/resource/audio/de/a2/de0167fb0dc918ef8c4bee57d71ed8a2.mp3"></audio>
+
+你好，我是何为舟。
+
+今天是我们安全课程的第一讲，我们不会讲具体的细节内容。我打算先和你聊聊安全本身，以帮你建立整体的大局观。我确信，只要理解了安全的本质，在后续的课程中，你就更容易理解安全的概念和知识，也就能够建立解决安全问题的思维体系。
+
+## 安全是什么？
+
+首先，我们来看，安全是什么？
+
+当你所在的企业内网被入侵，数据被窃取之后，你也许能知道，是某个业务漏洞导致黑客能够进入内网，但你是否意识到，数据安全保护机制上同样产生了问题？类似这种的问题有很多。当我们遇到某一个特定的攻击或者安全问题时，**往往看到的都是表象的影响，而能否找到根本原因并进行修复，才是安全投入的关键。**
+
+任何应用最本质的东西其实都是数据。用户使用产品的过程，就是在和企业进行数据交换的过程。比如，用户在使用微博时，或是将数据写入到微博（发博、评论、点赞等）中，或是从微博中获取数据（刷feed、热门流）；用户在使用支付宝进行交易时，则是将资产以数据的形式进行转移。
+
+因此，从另一个层面来说，安全的本质就是保护数据被合法地使用。怎么才叫“被合法地使用”呢？我们可以从机密性、完整性、可用性这3个方面具体来看。这也是在安全领域内最为基础的3个安全原则。
+
+## 安全原则
+
+机密性（Confidentiality）、完整性（Integrity）、可用性（Availability），我们可以简称为CIA三元组，是安全的基本原则。理论上来说，一个完整的安全保障体系，应该充分考虑到所有的CIA原则。当然，实际情况中，我们会根据企业需求，对安全在这三个方向上的投入做取舍。我们平时在评判一个企业的安全水平时，也会分别从这三个方向进行考量。
+
+可以说，CIA三元组原则，是安全领域内最基础也最重要的原则。你现在估计还没有感性认识，没关系，先有个整体印象，下面，我来给你详细讲解这三个原则的具体含义。
+
+<img src="https://static001.geekbang.org/resource/image/22/e7/225271a67496f22e7eb5ec4192918ce7.jpeg" alt="">
+
+### 1.机密性
+
+我们先来看机密性。**机密性用一句话来说就是，确保数据只被授权的主体访问，不被任何未授权的主体访问。** 简单用一个词总结就是“**不可见**”。
+
+如何理解这个定义呢？举个例子，你不会允许陌生人查看你的个人隐私信息，但你可能会允许父母、朋友查看部分信息。同样的，对于应用中的数据，比如微信的朋友圈，你可以允许好友查看三天内的数据，但不允许好友查看三天前的数据。这些都是机密性在日常生活中的表现。
+
+当然，首先你需要注意，机密性的一个前提是明确授权规则，也就是明确每一项数据可以被什么样的主体访问。在这个问题上，最安全的方法一定是，当每一次主体访问某一项数据时，都由相关负责人对该次行为进行审批。但是，这样显然是无法落地的，因为随着互联网的发展，每天都有万亿次的数据访问行为在发生。
+
+因此，在安全领域我们提出了很多访问控制机制和安全模型，对数据和访问主体打上标签或者进行分类，并制定相应的访问控制规则去自动进行授权。关于访问控制机制，在后续的内容中我们会再详细介绍，这里暂时不展开。另外，数据的存储、传输和处理过程也需要受到应有的保护。这些保护技术包括：加密、隔离、混淆、隐藏等等。
+
+那么，针对机密性的攻击，都有哪些形式呢？
+
+有的会直接针对保护技术进行破解。比如，去破解加解密算法、去逆向混淆代码等等。经过长期的发展，这些保护技术普遍都趋于成熟，安全性也在不断地提高。有了前人的积累，在保护技术上，我们其实不需要做太多投入，只需要采用最新的技术即可。
+
+更多的时候，我们面临的机密性攻击，其实是人为原因导致的疏忽，也就是错误使用访问控制机制或数据保护技术。比如，因为权限滥用，导致开发人员拥有敏感数据的无限制访问权限；因为弱密钥，导致加密被破解；甚至显示器上的数据被别有用心的人窥探。所以说，**当前机密性保护的要点是引导人去做正确的事情，避免这类看似低级、实则普遍的漏洞发生。**
+
+可以说，机密性是我们最容易理解的一个安全原则，也是企业在建立安全时最先想到的点。总的来说，机密性保护的技术都已经十分成熟了，但是在实施和落地的时候，往往会出现误用安全技术的情况。人的懒惰性是不可避免的，因此，机密性的安全保护往往都无法达到最佳状态，而是处于一个可用性和安全性的动态平衡点上。
+
+机密性强调的是数据的“不可见”，但这并不代表数据是正确的。比如，将一个“True”存成了“False”，这就不是机密性要考虑的事了，而这种错误的存储，则是完整性需要考虑的事情。
+
+### 2.完整性
+
+**完整性就是确保数据只被授权的主体进行授权的修改**，简单来说，就是“**不可改**”。
+
+所谓“授权的修改”，就是对主体可进行的操作进行进一步的限制。比如，只能追加数据的主体无法执行删除的操作。以个人隐私信息为例，法律允许学校或者公司在个人档案内追加信息，但不能做任何修改。又或者说，你自己发的朋友圈，不希望被其他人进行修改。这些都是完整性的典型表现。
+
+在授权方面，机密性中提到的访问控制机制同样适用。除此之外，完整性会更加强调对修改行为的日志记录，并有合适的监督机制进行审计。在保护技术方面，主要是利用加密、签名等技术，使得数据的完整性变得可验证。
+
+你应该发现了，完整性和机密性是紧密相连的。因此，大部分的机制和技术都同时对完整性和机密性提供保护。
+
+针对完整性的攻击也和机密性一样，更多的是由于人为原因导致的疏忽。除了黑客本身对数据的恶意篡改，已授权的主体也可能对数据完整性产生破坏，比如员工意外地误删除数据、程序bug导致错误数据被写入、正常用户的一些无效输入等。
+
+相比于机密性，完整性往往容易被忽视。但是很多时候，机密性和完整性是共同出现的，做好了机密性的保护，基本也意味着做好了完整性的保护。因此，当我们在探讨安全问题、建设安全体系时，要将这两者结合起来，放在一起来研究。
+
+机密性和完整性是为了保障数据是安全的，而数据的最终目的是要能够被看到或者使用。所以，对于数据来说，可用性也是很重要的一个方面。
+
+### 3.可用性
+
+可用性应该是你最熟悉的原则。因为它不仅仅是安全方向上的问题，也是工程上面临的主要挑战。用一句话来说就是，**可用性就是确保数据能够被授权的主体访问到** ，简单来说，就是“**可读**”。
+
+但事实上，可用性往往没有被划分到安全的责任中去，因为对于大部分企业来说，开发是最受到重视的，而开发会比安全首先去考虑可用性的问题。
+
+举个典型的例子，面对高峰期的集中用户访问，如何保障用户能够正常地获取数据（“双11”购物或者DDoS攻击等），你可以看到大量的研发人员对这个问题进行探讨和分享，但这其实都属于安全在可用性上的考量范围。
+
+在安全机制上，我们要确保授权机制能够正确运行，使得拥有访问数据的主体能够及时地被授权，这是可用性的基本。那具体来说，可用性会面临哪些挑战呢？
+
+- 在运维层面上，有很多技术在为可用性提供支撑，比如，在基础建设上的机房建设（如何在断电、高温、火灾等情况下保护设备）、多地冗余，以及在服务中的备份、资源冗余等。
+- 在研发层面上，如何降低响应延迟、如何处理海量数据、如何在峰值进行扩容等，这些问题其实都是在可用性上的挑战。
+- 在攻击的角度上，黑客也会对可用性发起攻击，也就是我们常说的DoS（Denial of Service，拒绝服务）攻击。比如，通过发送大量的流量来占满带宽资源。
+
+可用性一旦受到损害，其对企业的影响显而易见，也最容易受到关注。长久以来，无数研发和运维人员都投入了大量精力来进行完善。很多时候，可用性的投入，并不会非常精确地被划分到安全的责任中去。这正是我们最需要关注和去做的事情。
+
+## 总结
+
+好了，这一节的内容差不多了，我们来总结一下，你需要掌握的重点内容。
+
+在所有的安全计划中，都会涉及对CIA三元组的取舍。不同的企业，在不同的发展阶段，CIA都会有不同的优先级。什么是CIA，你一定要牢记在脑海中，它将会贯穿我们整个专栏的学习。
+
+通常来说，在互联网企业发展初期，可用性的优先级较高。如果涉及金钱相关的业务，则完整性的优先级更高；而涉及个人隐私相关的业务，则保密性的优先级更高。对于大部分企业而言，可用性在初期受到的挑战更多，则越发展越稳定，后期在可用性上的投入会逐渐降低。而完整性和机密性，会随着业务的发展，重要性越来越高，在企业的安全投入中，占比会越来越大。
+
+因此，根据不同的发展阶段，列好CIA的优先级，是我们理解安全问题、定义安全需求、建设安全体系首先要做的事情。
+
+## 思考题
+
+假设，你正在参加一个面试，面试官问：“你能否从CIA三元组的三个特性出发，结合你们公司的业务系统情况，和我分享下你理解的安全是什么？”你会怎么回答呢？
+
+欢迎留言和我分享你的思考和疑惑，也欢迎你把文章分享给你的朋友。我们下一讲再见！

极客时间专栏/安全攻防技能30讲/安全基础概念/02 | 安全原则：我们应该如何上手解决安全问题？.md

@@ -0,0 +1,105 @@
+<audio id="audio" title="02 | 安全原则：我们应该如何上手解决安全问题？" controls="" preload="none"><source id="mp3" src="https://static001.geekbang.org/resource/audio/ff/6d/ffa775935fe944a9b46c4b63604bbd6d.mp3"></audio>
+
+你好，我是何为舟。
+
+上一讲，我们一起拆解学习了CIA三元组，也就是机密性、完整性和可用性。它们分别代表了数据的“不可见”“不可改”和“可读”。简单来说，以购买极客时间专栏为例，机密性就是未付费用户无法学习这个专栏，完整性就是这个专栏的内容不会变成别的其他方向的内容，可用性就是你作为付费用户，能够随时学习这个专栏。
+
+理解了CIA，上一节最后面试官问的“安全是什么”的问题，你现在一定可以回答出来了。面试官点点头，接着说道：“你觉得该怎么去解决安全问题呢？”
+
+毫无疑问，不同的应用、不同的模块会受到不同的安全威胁，当然，我们面对这些威胁也会有不同的解决方案。万变不离其宗。正如安全威胁都是针对CIA三元组产生的攻击一样，安全解决方案在根本思路上也都是相通的。
+
+今天，我就从方法原则这个层面上，来给你讲讲安全解决方案的主要思路。这块内容看起来比较偏理论，我尽量多从实践角度来给你讲我的理解，但是你一定要耐心看完，这样可以确保你对后面实践的内容能够理解得更加深入。
+
+## 什么是“黄金法则”？
+
+对于安全解决方案来说，不同的教材会有不同的解释。就我个人而言，我比较喜欢“黄金法则”这种理解方式。下面我就用这种方式来具体给你讲讲。
+
+黄金法则主要包含三部分：认证（Authentication）、授权（Authorization）、审计（Audit）。为什么称它为“黄金”呢？一方面是因为，它包含的这三部分重要且通用；另一方面是因为，这三个单词的前两个字母都是Au，而Au在元素周期表中代表着“金”。
+
+有的教材中，会给黄金法则加上问责（Accounting）这一部分，组成“4A法则”；还有的会加上身份识别（Identification），组成“IAAAA法则”。不管被划分为几个部分，这些法则的中心内容都是相似的，都是围绕着**识别、认证、授权、审计、问责**这五个部分展开的。因此，黄金法则其实就是IAAAA法则更高一层的概括，它将识别和认证、审计和问责归纳到了一起，更加强调了这两两之间的协同性质。
+
+搞清楚了“黄金法则”的概念，我们现在来看它的三个部分（认证、授权、审计）。这三部分其实是一种串联的关系，它描述的其实是用户在使用应用过程中的生命周期：**先进行登录、再进行操作、最后留下记录**。
+
+<img src="https://static001.geekbang.org/resource/image/b3/2a/b3205158ad6c90897f5afaf2e095ef2a.jpeg" alt="">
+
+下面，我们就一一来看这三个部分。
+
+### 1.身份识别和认证
+
+首先，我们先来了解一下黄金法则的第一个部分：认证。认证其实包括两个部分：身份识别和认证。身份识别其实就是在问“你是谁”，你会回答“你是你”。身份认证则会问“你是你吗”，那你要证明“你是你”这个回答是合法的。
+
+身份识别和认证通常是同时出现的一个过程。身份识别强调的是主体如何声明自己的身份，而身份认证强调的是，主体如何证明自己所声明的身份是合法的。比如说，当你在使用用户名和密码登录的过程中，用户名起到身份识别的作用，而密码起到身份认证的作用；当你用指纹、人脸或者门卡等进行登入的过程中，这些过程其实同时包含了身份识别和认证。
+
+通常来说，不管你以什么形式进行登入，在身份识别的过程中，这些形式最终都需要落地成唯一的身份id。在你后续的操作中，身份id都会始终跟随会话，记录在日志中。这也是后续授权、审计和问责的基础。身份识别的过程并不关注合法性，因此，认证是这个部分中最为关键的一环。
+
+依据具体的认证场景，对安全等级、易用性等的综合考量，认证形式可以大致分为三种。按照认证强度由弱到强排序，分别是：
+
+- 你知道什么（密码、密保问题等）；
+- 你拥有什么（门禁卡、安全令牌等）；
+- 你是什么（生物特征，指纹、人脸、虹膜等）。
+
+我们通过将多种类型的认证进行组合，可以形成多因素认证机制，进一步加强认证强度。常见的，在登录过程中，很多应用会在输入完账号密码后，让你进行手机验证，这其实就是结合了“你知道什么”和“你拥有什么”的双因素认证。
+
+**可信的身份认证是建立安全保障体系的第一步**。如果身份认证被破解，则后续的保护或者补救机制都无法起到太多的效果。因此，很多时候，通过衡量一个应用的认证安全等级，我们就能看出它整体的安全水平。那么怎样才能做好身份认证这个环节呢？这就需要进行系统分析了，这个问题我们在后续的课程中会详细讲解。
+
+### 2.授权
+
+在确认完“你是你”之后，下一个需要明确的问题就是“你能做什么”。毫无疑问，在系统或者应用中，我们的操作都会受到一定的限制。比如，某些文件不可读，某些数据不可修改。这就是**授权机制**。除了对“你能做什么”进行限制，授权机制还会对“你能做多少”进行限制。比如，手机流量授权了你能够使用多少的移动网络数据。
+
+最原始和最安全的授权机制，一定是你的每一次操作，都经过了管理人员的审批和确认。比如我们申请签证的过程，其实就是一次申请授权的过程。当部分国家的签证策略比较严格时（如美国），那么我们每次出入境都需要重新申请签证，这也就意味着，会有很多的操作需要进行授权审批，其效率肯定是无法保证的（可以想想美国大使馆门前的长队）。
+
+因此，很多时候，我们会定义自动化的授权机制来进行更快速的响应。比如，某些国家会制定免签或者落地签政策，只要符合一定的条件（如拥有中国护照），就能够直接出入境。这就相当于将“是否拥有中国护照”当成了一种授权的规则。同样地，安全领域中也有很多成熟的授权策略，如：自主访问控制、强制访问控制等。关于这些策略，在后续的课程中，我们也会进行详细地讲解。
+
+### 3.审计和问责
+
+当你在授权下完成操作后，安全需要检查一下“你做了什么”，这个检查的过程就是**审计**。当发现你做了某些异常操作时，安全还会提供你做了这些操作的“证据”，让你无法抵赖，这个过程就是**问责**。
+
+举一个生活中的例子，当你去银行办理业务时，工作人员会让你对一些单据签字。这些单据就是审计的信息来源，而签字则保证了你确认这是你进行的操作，这就是问责的体现。
+
+审计和问责通常也是共同出现的一个过程，因为它们都需要共同的基础：**日志**。很容易理解，所谓审计，就是去通过日志还原出用户的操作历史，从而判断是否出现违规的操作。而问责则是通过日志的完整性，来确保日志还原出来的操作是可信的。想象一下，如果一份日志可以被人任意地篡改，那我们基于这份日志去进行审计，即使发现违规操作，也无法证明违规操作确实发生了，只能是白费功夫。
+
+可能你会产生疑问，你已经获得了授权，理论上这些操作都应该是合法的，那为什么还需要审计呢？当然，如果授权机制能够达到“完美”，那么审计的意义确实不大。然而，我们一直都强调，安全不存在“银弹”，不可能达到100%的安全。即使是1%的漏洞，也可能造成100%的损伤。
+
+在授权中，我们需要平衡可用性和安全性，很多时候都会选择牺牲部分的安全保障，来降低使用成本。而审计是事后的策略，它做的任何操作，理论上都不会直接影响用户，因此，能够做到更全面更严格，也能发现更多的问题。所以，审计这一环节，对于发现安全问题、回溯产生的攻击、完善安全保护体系来说，非常重要。
+
+而问责，是对审计结果的一个保障，有的时候我们也称之为“不可否认性”。一方面，它保证了黑客无法通过篡改日志或者仿造身份，来隐藏自己的行为；另一方面它也保证了，当审计中发现了恶意的行为，需要寻求法律保护时，我们能够提供充分的证据。
+
+从法律上来说，一个企业和应用在遭受攻击时，只能进行被动防御。如果想要主动出击，打击黑客的话，必须通过法律的途径。因此，建立完善的问责机制，能够为企业提供“法律保护”，大大提高企业安全的自信力。
+
+这里你注意一下，一定不要狭义地去理解黄金法则的每个模块。认证不仅是帐密登录，也可以是生物特征识别或者证书等形式；授权不只是基于简单规则的访问控制，基于内容或者会话的检测等也是授权的一部分；审计也不只是简单的翻日志，很多机器学习、异常检测的算法，也都能运用到审计中来。针对不同的数据，不同的访问形式，我们能够采用的认证、授权、审计技术都不尽相同。
+
+换一种方式来概括的话，你可以这么理解：**大部分情况下，事前防御属于认证，事中防御属于授权，事后防御属于审计**。
+
+## 企业安全建设管理
+
+通过学习“黄金法则”，我们可以看到，安全是一个很浩大的工程，涉及各个方面的投入建设。对于任何一个公司来说，建立安全体系都是一个长期过程，因此，我们需要一个有效的管理方案来进行推动。
+
+通过这么些年的实践，我觉得**安全问题需要自上而下的方式去进行管理和推动**。这也是为什么，大部分安全负责人加入企业做的第一件事就是向上教育，只有企业高层理解了安全，才有可能有效推动安全的发展。
+
+正如，我们在开发一款应用时，需要评估功能的优先级，先以有限的资源实现1.0版本，然后再逐步进行迭代，不断完善。在做企业安全建设时，我们也需要对发展阶段进行划分，进行合理管理。通常来说，我们会根据周期的不同，制定三种安全规划，在这里，我举个简单的例子，比方说，可以制定5年左右的战略计划、1年左右的战术计划、3个月左右的操作计划。
+
+- 战略计划是一个较长期的安全目标，它和企业的长期发展目标相结合，保证安全的发展能够符合企业的长期发展方向。
+- 战术计划会基于长期的安全目标，拆解出详细的任务计划，比如：项目列表、安全预算、人员扩张等。
+- 操作计划则是对战术计划的具体实现，包括人员的分配、资源的投入、进度的安排等。
+
+和产品研发一样，当建立好不同的计划后，我们就能够给予企业的安全建设一个明确的方向，大大降低投入的成本，提高效率。因此，挖掘安全问题，明确安全计划，对于企业建立安全体系来说，至关重要。
+
+## 总结
+
+好了，今天的内容差不多了，下面我来带你总结回顾一下，你要掌握的重点内容。
+
+黄金法则描述的是，在用户操作的各个环节中，我们所需要采取的安全策略。黄金法则的核心内容包括三部分：认证、授权、审计。**大部分情况下，事前防御属于认证，事中防御属于授权，事后防御属于审计**。
+
+毫不夸张地说，所有的安全保护措施或者工具，都是在黄金法则的一个或者多个模块中进行工作的。安全是严格遵从“木桶原理”的领域，只专注于某一个方向必然无法产出最优的结果。因此，我们一定要积极寻找短板，全面发展。
+
+最后，我想说，安全没有“银弹”。只有当可用性接近0时，我们才有可能接近100%的安全。比如，将电脑关闭电源并深埋地下。所以，在实际进行安全防御的时候，不要过分追求完美，先有基本的保障就可以了。
+
+## 思考题
+
+最后，给你留两道课后思考题，你可以选择其中一道来回答。
+
+1.通过今天的学习，你可以尝试分析一下，你负责的系统和应用中，在认证、授权和审计方面，分别做了哪些工作？又起到了怎样的保护效果？
+
+2.我在前面说了，安全问题需要自上而下的方式去进行管理和推动，这只是我个人的观点。结合你们公司的实际情况，站在你的角度，你觉得你们公司应该如何去推动安全建设呢？
+
+欢迎留言和我分享你的思考和疑惑，也欢迎你把文章分享给你的朋友。我们下一讲再见！

极客时间专栏/安全攻防技能30讲/安全基础概念/03 | 密码学基础：如何让你的密码变得“不可见”？.md

@@ -0,0 +1,136 @@
+<audio id="audio" title="03 | 密码学基础：如何让你的密码变得“不可见”？" controls="" preload="none"><source id="mp3" src="https://static001.geekbang.org/resource/audio/0d/01/0d0b8ee0dee1f66d4c47ba3e2d6f6601.mp3"></audio>
+
+你好，我是何为舟。
+
+上一讲，我们学习了黄金法则的三部分核心内容：认证、授权、审计。它们描述了用户在使用应用的各个环节，我们需要采取的安全策略。
+
+在掌握了黄金法则之后，你就能以在安全发展规划上的宏观能力，赢得面试官的认可。接下来，他想考验一下你对安全具体知识的理解，以此来判断你能否将安全发展落地。于是，他问了一个非常基础的问题：你懂加解密吗？
+
+可以说，密码学是“黄金法则”的基础技术支撑。失去了密码学的保护，任何认证、授权、审计机制都是“可笑”的鸡肋。
+
+在实际的生活工作中经常会有这样的场景发生：多个用户共用一个Wi-Fi来上网、共用一个服务器来跑任务；多个进程共用一个数据库来完成数据存储。在这些场景中，多方交互都通过一个共同的通道来进行，那我们该如何保障其中内容的CIA呢？这就需要用到各种加密技术了。今天，我们就一起来学习密码学相关的知识。
+
+首先，我先来普及一个语文知识。密钥中的钥，发音为yuè，不是yào。虽然通常情况下，你按正常发音读的话，别人都会听成“蜜月”。但是，我们还是要用正确、专业的发音。
+
+接下来，我来介绍一些经典的密码学算法：对称加密算法、非对称加密算法和散列算法。这些算法的具体实现不是咱们课程的重点，而且本身的过程也非常复杂。在安全这块内容里，你只需要明确了解这些算法的概念及其优缺点，就足够你去选取合适的加密算法了。
+
+## 对称加密算法
+
+首先，我们来看对称加密算法。所谓对称加密，代表加密和解密使用的是同一个密钥。概念很简单，但是也很不具体、直观。为了帮助你理解，我把具体的加解密过程，画了一张图，你可以看一下。
+
+<img src="https://static001.geekbang.org/resource/image/06/3d/06fa7ae0dc38387e9d87e1d3b12a0d3d.jpeg" alt="">
+
+下面我来具体讲讲这个过程，如果我想给你发一段消息，又不想被其他人知道。那么我作为发送方，会使用加密算法和密钥，生成消息对应的密文；而你作为接收方，想要阅读消息，就需要使用解密算法和一个同样的密钥，来获得明文。
+
+我们常见的经典对称加密算法有DES、IDEA、AES、国密SM1和SM4。下面我们一起来具体看看。
+
+第一种对称加密算法是**DES**（数据加密标准，Data Encryption Standard）。
+
+DES应该是最早的现代密码学算法之一。它由美国政府提出，密钥长度为56位。目前，它暴力破解56位密码的时间，已经能控制在24小时内了。
+
+DES实际上是一个过时的密码学算法，目前已经不推荐使用了。关于DES，还有一点特别有意思。DES包含一个关键模块：S盒，其设计的原理一直没有公开。因此，很多人都相信，这个S盒中存在后门，只要美国政府需要，就能够解密任何DES密文。
+
+第二种对称加密算法是**IDEA**（国际数据加密算法，International Data Encryption Algorithm）。
+
+IDEA由瑞士研究人员设计，密钥长度为128位。对比于其他的密码学算法，**IDEA的优势在于没有专利的限制**。相比于DES和AES的使用受到美国政府的控制，IDEA的设计人员并没有对其设置太多的限制，这让IDEA在全世界范围内得到了广泛地使用和研究。
+
+第三种需要了解的对称加密算法是**AES**（高级加密标准，Advanced  Encryption  Standard）。
+
+在DES被破解后，美国政府推出了AES算法，提供了128位、192位和256位三种密钥长度。通常情况下，我们会使用128位的密钥，来获得足够的加密强度，同时保证性能不受影响。目前，**AES是国际上最认可的密码学算法**。在算力没有突破性进展的前提下，AES在可预期的未来都是安全的。
+
+最后一种是国密**SM1**（SM1 Cryptographic Algorithm）和**SM4**（SM4 Cryptographic Algorithm）。
+
+我们知道，密码学作为安全的基础学科，如果全部依靠国外的技术，对于国家安全可能产生不利影响。因此，中国政府提出了一系列加密算法。其中，国密算法SM1和SM4都属于对称加密的范畴。SM1算法不公开，属于国家机密，只能通过相关安全产品进行使用。而SM4属于国家标准，算法公开，可自行实现使用。国密算法的优点显而易见：**受到国家的支持和认可。**
+
+借助下面的对比情况表，相信你会对这几种对称加密算法有更清晰的认识。<br>
+<img src="https://static001.geekbang.org/resource/image/71/64/71f26d29081b9348c35afd8d73fb7f64.jpeg" alt="">
+
+现在你应该对几种经典的对称加密算法有了初步地了解。接下来，我们来看一看它们是如何应用的。
+
+在加密通信中（如HTTPS、VPN、SSH等），通信双方会协商出一个加密算法和密钥，对传输的数据进行加密，从而防止第三方窃取。在类似数据库加密这种存储加密技术中，通信双方也是将存储空间中的数据进行加密，这样即使硬盘被物理窃取，也不会导致信息丢失。在公司内部，为了避免用户的Cookie和隐私信息发生泄漏，也需要对它们进行加密存储。
+
+对于大部分公司来说，选取AES128进行加解密运算，就能获得较高的安全性和性能。如果是金融或政府行业，在涉及国家层面的对抗上，有一定的合规需求，则需要应用国密算法。
+
+另外，在选取加密算法的时候，存在不同的分组计算模式：ECB/CBC/CFB/OFB/CTR。这些模式的具体细节不是我们学习的重点，在这里就不展开了。你需要知道的是：选取CBC和CTR这两种推荐使用的模式就可以满足大部分需求了，它们在性能和安全性上都有较好的保证。
+
+## 非对称加密算法
+
+有对称就一定会有非对称。非对称加密代表加密和解密使用不同的密钥。具体的加解密过程就是，发送方使用公钥对信息进行加密，接收方收到密文后，使用私钥进行解密。具体我也画了一张图，你可以和上面的对称加密算法的图一起对照着看一下。可以看到，非对称加密和对称加密算法的最大区别就是，加密和解密使用的密钥是不同的。
+
+<img src="https://static001.geekbang.org/resource/image/75/44/75748105aa8c861ddc6f06126eb7f444.jpeg" alt="">
+
+当使用对称加密算法的时候，你不仅要跟每一个通信方协定一个密钥，还要担心协商过程中密钥泄露的可能性。比如，我当面告诉了你一个密码，怎么保证不被偷听呢？而在非对称加密算法中，公钥是公开信息，不需要保密，我们可以简单地将一个公钥分发给全部的通信方。也就是说，我现在就可以告诉你一个公钥密码，即使这意味着所有阅读这篇文章的人都知道了这个密码，那也没关系。因此，非对称密钥其实主要解决了密钥分发的难题。
+
+除了加密功能外，大部分的非对称算法还提供签名的功能。这也就是说，我们可以使用私钥加密，公钥解密。一旦接收方通过公钥成功解密，我们就能够证明发送方拥有对应的私钥，也就能证实发送方的身份，也就是说，私钥加密就是我们说的签名。
+
+你还可以这样理解，比如我现在和你说话，内容经过了我的私钥加密，你用公钥解得了明文。因为私钥只有我拥有，所以只有我能够发出这段话来，别人都不可能。这也就是说，我不可能狡辩称这段话不是我说的。
+
+<img src="https://static001.geekbang.org/resource/image/cb/60/cbfca74e4c5c64b74649f341e8189e60.jpeg" alt="">
+
+所有的非对称加密算法，都是基于各种数学难题来设计的，这些数学难题的特点是：正向计算很容易，反向推倒则无解。经典的非对称加密算法包括：**RSA、ECC和国密SM2**。接下来，我们一个个来看。
+
+我们先看第一种非对称加密算法**RSA**（RSA加密算法，RSA Algorithm）。
+
+RSA的数学难题是：两个大质数p、q相乘的结果n很容易计算，但是根据n去做质因数分解得到p、q，则需要很大的计算量。RSA是比较经典的非对称加密算法，它的主要优势就是**性能比较快**，但想获得较高的加密强度，需要使用很长的密钥。
+
+我们再来看第二种**ECC**（椭圆加密算法，Elliptic Curve Cryptography）。
+
+ECC是基于椭圆曲线的一个数学难题设计的。目前学术界普遍认为，椭圆曲线的难度高于大质数难题，160位密钥的ECC加密强度，相当于1088位密钥的RSA。因此，**ECC是目前国际上加密强度最高的非对称加密算法。**
+
+最后一种是国密**SM2**（SM2 Cryptographic Algorithm）。
+
+国密算法SM2也是基于椭圆曲线问题设计的，属于国家标准，算法公开，加密强度和国际标准的ECC相当。而**国密的优势在于国家的支持和认可**。
+
+好了，这3种非对称加密算法的优缺点我也总结成了一张表格，你可以看一看。
+
+<img src="https://static001.geekbang.org/resource/image/a4/a9/a433f7e6ea562496477f4330e76af5a9.jpeg" alt="">
+
+我们前面说了，对比于对称加密算法，非对称加密算法最大的优势就是解决密钥分发的问题。因此，现在大部分的认证和签名场景，其实使用的都是非对称加密算法。比如，在SSH登录、Git上传等场景中，我们都可以将自己的公钥上传到服务端，然后由客户端保存私钥。
+
+那么，如果你遇到需要使用非对称加密的场景（比如多对一认证），我推荐你使用ECC算法。
+
+## 散列算法
+
+散列算法应该是最常见到的密码学算法了。大量的应用都在使用MD5或者SHA算法计算一个唯一的id。比如Git中的提交记录、文件的完整性校验、各种语言中字典或者Map的实现等等。很多场景下，我们使用散列算法并不是为了满足什么加密需求，而是利用它可以对任意长度的输入，计算出一个定长的id。
+
+作为密码学的算法，散列算法除了提供唯一的id，其更大的利用价值还在于它的不可逆性。当用户注册，提交账号密码时，作为一个安全的应用，是绝对不能够存储明文密码的。因此，我们对用户的密码通过散列算法进行计算，存储最终的散列值。
+
+在后续登录的过程中，我们如果计算出的用户提交的密码的散列值和你存储的散列值一致，就可以通过验证了。这样一来，任何人（即使是内部员工）都不知道用户真实的密码是什么，而用户也能够完成密码的校验。
+
+除了刚才说的不可逆性，在密码学上，我们对散列算法的要求还有：鲁棒性（同样的消息生成同样的摘要）、唯一性（不存在两个不同的消息，能生成同样的摘要）。
+
+经典的散列算法包括MD5、SHA、国密SM3。下面我们逐一来看。
+
+我们先来看第1种，**MD5**（消息摘要算法，Message-Digest Algorithm 5）。
+
+MD5可以用来生成一个128位的消息摘要，它是目前应用比较普遍的散列算法，具体的应用场景你可以自行[参阅](https://blog.csdn.net/qq_40657585/article/details/86622652)。虽然，因为算法的缺陷，它的唯一性已经被破解了，但是大部分场景下，这并不会构成安全问题。但是，如果不是长度受限（32个字符），我还是不推荐你继续使用MD5的。
+
+第2种是**SHA**（安全散列算法，Secure Hash Algorithm）。
+
+SHA是美国开发的政府标准散列算法，分为SHA-1和SHA-2两个版本，SHA-2细分的版本我们就不介绍了。和MD5相同，虽然SHA的唯一性也被破解了，但是这也不会构成大的安全问题。目前，SHA-256普遍被认为是相对安全的散列算法，也是我最推荐你使用的散列算法。
+
+第3种是国密**SM3**（SM3 Cryptographic Algorithm）。
+
+国密算法SM3是一种散列算法。其属于国家标准，算法公开，加密强度和国际标准的SHA-256相当。和国密SM2一样，它的优势也在于国家的支持和认可。
+
+上述算法的相关对比情况，我也总结了一下，如下表所示：
+
+<img src="https://static001.geekbang.org/resource/image/99/02/996d36025343b162484fb07d9c5c1002.jpg" alt="">
+
+另外，我们在使用散列算法的时候，有一点需要注意一下，一定要注意加“盐”。所谓“盐”，就是一串随机的字符，是可以公开的。将用户的密码“盐”进行拼接后，再进行散列计算，这样，即使两个用户设置了相同的密码，也会拥有不同的散列值。同时，黑客往往会提前计算一个彩虹表来提升暴力破解散列值的效率，而我们能够通过加“盐”进行对抗。“盐”值越长，安全性就越高。
+
+## 总结
+
+好了，我们来总结一下这一节，你需要掌握的重点内容。
+
+在这节课中，我对各种加密算法和应用场景进行了全面的介绍。密码学是一门深奥的学科，而作为密码学的使用者，你只需要正确地理解各类算法的特性和功能，就可以满足日常的应用需求了。
+
+总的来说，在使用的时候，你要记住下面这些内容：对称加密具备较高的安全性和性能，要优先考虑。在一对多的场景中（如多人登录服务器），存在密钥分发难题的时候，我们要使用非对称加密；不需要可逆计算的时候（如存储密码），我们就使用散列算法。
+
+在具体算法的选取上，你只需要记住：对称加密用AES-CTR、非对称加密用ECC、散列算法用SHA256加盐。这些算法就能够满足大部分的使用场景了，并且在未来很长一段时间内，都可以保持一个较高的安全强度。
+
+## 思考题
+
+通过今天的学习，相信你已经了解了密码学的各种概念和知识。对于这些加密算法，哪些你比较了解或者使用过呢？可以谈谈你的想法。
+
+欢迎留言和我分享你的思考和疑惑，也欢迎你把文章分享给你的朋友。我们下一讲再见！

极客时间专栏/安全攻防技能30讲/安全基础概念/04 | 身份认证：除了账号密码，我们还能怎么做身份认证？.md

@@ -0,0 +1,115 @@
+<audio id="audio" title="04 | 身份认证：除了账号密码，我们还能怎么做身份认证？" controls="" preload="none"><source id="mp3" src="https://static001.geekbang.org/resource/audio/6e/4f/6ef307f7712c83c550ca6eac6945314f.mp3"></audio>
+
+你好，我是何为舟。
+
+上一讲，我们详细讲解了密码学的三种算法：高效安全的对称加密算法，解决密钥分发难题的非对称加密算法，以及提供单向加密的散列算法。
+
+在表达了你对密码学清晰的理解之后，面试官开始相信你具备安全方面的基础知识了。于是，他准备和你探讨一下安全落地的细节。基于你之前提出的“黄金法则”，面试官问道：“黄金法则的认证（Authentication）部分不就是账号密码吗？这么简单的东西，有必要考虑得那么复杂吗？”
+
+认证，也就是身份识别与认证（通常来说，识别和认证是一体的，因此后面我会用身份认证来指代识别和认证）。毫无疑问，对于一个安全的应用来说，身份认证是第一道门槛，它为后续所有的安全措施提供“身份”这样一个关键信息。
+
+听完你的简单叙述后，面试官直接问道：“现在我们公司有好几个应用，每一个应用都有独立的账号体系，管理起来十分复杂。而且，内部员工的账号体系也没有建设起来。如果是你，你会怎么解决这些问题呢？”
+
+现在你可能很难回答这些问题，没关系，带着这些问题，让我们来学习今天的内容。相信学完之后，再有人问，你都可以对答如流。
+
+## 身份认证包括哪些东西？
+
+首先，身份认证不仅仅是一个输入账号密码的登录页面而已，应用的各个部分都需要涉及身份认证。在我看来，身份认证可以分为两个部分：**对外认证和对内认证**。
+
+对外认证，其实就是应用的登录注册模块，它面向用户进行认证。对外认证的入口比较集中，一个应用通常只有一个登录入口。因此，我们可以在登录这个功能上，实现很多种认证的方式。这就可以用到我们之前提到的“你知道什么、你拥有什么、你是什么”。
+
+除了应用本身需要有登录注册的模块，应用的各种内部系统同样需要涉及登录认证的功能，比如：服务器的登录、数据库的登录、Git的登录、各种内部管理后台的登录等等。这也就是我所说的对内认证。
+
+那么，对内认证和对外认证有什么区别呢？我觉得，它们最主要的区别在于认证场景的复杂程度。从下面这张图中我们可以看出，**对外认证是单一场景下的认证，对内认证是多场景下的认证**。
+
+<img src="https://static001.geekbang.org/resource/image/1e/f6/1edb8214ddeb59bf93b85d008d4b0ff6.jpeg" alt="">
+
+在了解了对内、对外认证的特点之后，我们再来聊一聊它们的应用。我了解到的目前行业的现状是，各个公司的对内认证都比较薄弱。其主要原因在于，内部的认证场景过于分散，很难进行统一管理。尤其是服务器、数据库等的认证，目前还无法做到统一。因此，对内认证是一个长期治理的过程，需要我们投入较大的精力。
+
+正如我在[第一节课](https://time.geekbang.org/column/article/176567)中提到的，“面对一个问题时，我们总是很容易发现表面的影响，而忽视其产生的根本原因”，在身份认证这个问题上同样如此。表面上，我们要做好对外认证，防止用户的账号被盗。根本上或者说更普遍的问题是，我们要如何做好对内认证。因此，当你在考虑身份认证的安全问题时，一定要尽可能考虑得更全面。毕竟，对于安全来说，有一个小场景没做到位，很多时候，就意味着什么都没做。
+
+## 身份认证主要面临哪些威胁？
+
+接下来，你肯定想问，我们该如何做好身份认证呢？不要着急，我们先来看一下身份认证都会面临哪些威胁。只要我们针对这些威胁找到对应的解决办法，就能做好身份认证了。身份认证面临的威胁主要包括无认证、弱密码、认证信息泄露。接下来，我们一个一个来看。
+
+首先，**没有认证环节**是所有应用和公司存在的最普遍的问题。尤其是在对内认证的部分，我们经常会看到，很多公司的数据库、接口、管理后台在使用的时候，并不需要经过认证这个环节。
+
+除了没有认证环节的直接“裸奔”，**弱密码**也是一个普遍存在的问题。我常常觉得，安全最大的敌人是人类的惰性。设计一个好记的强密码并不是一件简单的事情，这也是弱密码屡禁不止的原因。
+
+说完了无认证和弱密码，接下来我们来聊一聊**认证信息泄露**。所谓认证信息泄露，就是指黑客通过各种手段，拿到了用户的密码信息和身份凭证这样的认证信息。常见的手段包括钓鱼、拖库等等。更可怕的是，很多攻击对于用户来说都是无感知的。
+
+那么，无感知体现在哪里呢？我们可以来做一个小测试。你可以在[haveibeenpwned](https://haveibeenpwned.com)中，输入自己的账号信息，测试一下它们是否被泄露了。如果显示“Oh no -powned!”，那就说明你的邮箱密码已经被泄露了，我建议你可以尽快修改你的密码了。
+
+<img src="https://static001.geekbang.org/resource/image/3e/44/3e1b75ff1a291332e17b9d311c708d44.png" alt="">
+
+除了密码的直接泄露以外，大部分的登录系统都无法应对重放攻击。重放攻击简单来说就是，黑客在窃取到身份凭证（如Cookie、Session ID）之后，就可以在无密码的情况下完成认证了。
+
+总结来说，**身份认证面临的威胁其实都是认证信息的泄露**。这其中，既可能是应用本身就没有认证信息或者认证信息强度比较弱，使得黑客可以通过猜测的方式快速获取认证信息；也有可能是黑客通过一些攻击手段（如窃听等），从用户那获取了认证信息，从而冒充用户进行登录。
+
+而身份认证被破解的后果，相信你也知道一些：一旦黑客仿冒了正常用户进行认证，那么就相当于获得了这个用户的所有权限。更严重的是，所有的后续操作，都会记录到这个正常用户的名下，使得后续应用进行授权和审计的时候，都很难发现黑客本身的存在。
+
+## 身份认证的安全怎么保证？
+
+在了解了身份认证环节会面临的各种威胁，以及这些威胁可能产生的影响之后，你可能要问了，我们应该怎么解除这些威胁呢？我觉得，很多时候，我们解决安全问题，**不只是在解决一个技术问题，还要培养外部用户和内部员工的安全意识**。也就是说，认证安全并没有什么完善的技术解决方案，更多的是通过一些规章制度去强化我们的安全意识。
+
+尽管如此，我这里也会去讲一些技术方案，让你知道一些基本的解决方案。
+
+比如，对密码的强度进行限制（如强制使用字母、数字、特殊字符的组合密码，并达到一定长度），强制用户定期修改密码，对关键操作设置第二密码（如微信、支付宝的支付密码）等等。
+
+当然，随着互联网的发展，我们也会不断地利用新技术去升级验证手段，帮助用户降低被“攻击”的风险。比如，通过手机验证替代密码验证（因为丢失手机的几率比丢失密码的几率低）；通过人脸、指纹等生物特征替代密码。
+
+除此之外，我们还可以通过加密信道（如HTTPS）来防止窃听；也可以通过给下发的凭证设置一个有效期，来限制凭证在外暴露的时间，以此来减少重放攻击带来的影响。
+
+这里面有一点你要注意，身份认证的最大的问题还是在于身份管理。随着公司业务的不断扩张，当账号体系变得越来越复杂时，如何对这些账号进行统一的管理，是解决身份认证问题的关键。而**单点登录**就是一个非常有效的解决方案。
+
+## 单点登录如何解决身份认证问题？
+
+那么**单点登录**（Single Sign On，SSO）到底是什么呢？单点登录的概念很简单：用户只需要进行一次认证，就可以访问所有的网页、应用和其他产品了。随着互联网产品形式的不断发展，单点登录的实现方式也经历了多次的升级革新。下面我为你介绍几种典型的单点登录方式，它们分别是：**CAS流程、JWT、OAuth和OpenID**。
+
+第一个要讲的是**CAS**（Central Authentication Service，集中式认证服务）**流程**。
+
+CAS是一个开源的单点登录框架，它不属于某一种单点登录的实现方式，而是提供了一整套完整的落地方案。整体的流程如下图所示，具体步骤我会通过访问极客时间App的例子来为你详细讲解。
+
+<img src="https://static001.geekbang.org/resource/image/5f/e0/5f5b3dfe3d9203a4c413a73aab43c2e0.jpeg" alt="">
+
+1. 假如用户现在要访问某个应用，比如极客时间App。
+1. 应用需要进行认证，但应用本身不具备认证功能。因此，应用将用户重定向至认证中心的页面。比如，你在登录一个应用的时候，它显示你可以选择微信、QQ、微博账号进行登录，你点击微信登录，就跳转至微信的登录页面了。
+1. 用户在认证中心页面进行认证操作。如果用户之前已经在其他应用进行过认证了，那么认证中心可以直接识别用户身份，免去用户再次认证的过程。
+1. 认证完成后，认证中心将认证的凭据，有时会加上用户的一些信息，一起返回给客户端。也就是你在微信登录完成后，回到了极客时间App。
+1. 客户端将凭据和其他信息发送给应用，也就是说，极客时间App将微信的登录凭据发送给了极客时间后端。
+1. 应用收到凭据后，可以通过签名的方式，验证凭据的有效性。或者，应用也可以直接和认证中心通信，验证凭据并获取用户信息。这也就是为什么极客时间能够拿到你的微信头像了。
+1. 用户完成认证。
+
+CAS的流程非常经典，你现在应该理解了吧？我们后面要讲的3种单点登录方式，都和CAS的流程相似，说它们是CAS的“衍生品”也不为过。所以说，你一定要先掌握了CAS流程，然后再来看下面这3种。
+
+**JWT**（JSON Web Token）是一种非常轻量级的单点登录流程。它会在客户端保存一个凭证信息，之后在你每一次登录的请求中都带上这个凭证，将其作为登录状态的依据。**JWT的好处在于，不需要应用服务端去额外维护Cookie或者Session了**。但是，正是因为它将登录状态落到了客户端，所以我们无法进行注销等操作了。
+
+**OAuth**（Open Authorization）的主要特点是授权，也是我们通常用QQ、微信登录其他应用时所采用的协议。通过OAuth，用户在完成了认证中心的登录之后，应用只能够验证用户确实在第三方登录了。但是，想要维持应用内的登录状态，应用还是得颁发自己的登录凭证。这也就是为什么QQ授权后，应用还需要绑定你的手机号码。这也就意味着，应用是基于QQ的信息创建了一个自身的账号。
+
+<img src="https://static001.geekbang.org/resource/image/3d/35/3dbf85c7efa778af6cada3dd0b47ca35.png" alt="">
+
+**OpenID**（Open Identity Document）和OAuth的功能基本一致。但是，OpenID不提供授权的功能。最常见的，当我们需要在应用中使用微信支付的时候，应用只需要收集支付相关的信息即可，并不需要获取用户的微信头像。
+
+在实际情况中，基于各种业务需求的考虑，很多公司都倾向于自己去实现一套SSO的认证体系，它的认证流程如下图所示：
+
+<img src="https://static001.geekbang.org/resource/image/b2/66/b2d9580b67730906b26665c92fcc8666.jpeg" alt="">
+
+在这个流程中，应用的服务器直接接收用户的认证信息，并转发给认证中心。对用户来说，这个认证中心是完全透明的。但是，这个流程给予了应用过多的信任，从安全性方面考量的话，是不合理的。在这个过程中，应用直接获取到了用户的认证信息，但应用能否保护好这些信息呢？我们并没有有效的办法去做确认。
+
+因此，我的建议是，多花一些功夫去接入成熟的单点登录体系，而不是自己去实现一个简化版的。JWT适用范围广，在单点登录的选取上面，如果想要将用户信息做统一管理，选择它最为简单；如果认证中心只是被用来维护账号密码，由业务去维护用户所绑定的其他手机等信息，那么，采用OAuth更合适。
+
+## 总结
+
+好了，今天的内容差不多了，下面我来带你总结回顾一下，你要掌握的重点内容。
+
+身份认证的主要场景可以分为：对外认证和对内认证。其中，对内认证往往会因为管理的疏忽，导致很严重的问题。从威胁上来说，无认证和弱密码，是最普遍的安全问题。除此之外，各种密码和认证信息的窃取，也是黑客常用的攻击手段。对于身份认证来说，单点登录是一种集大成的解决方案。基于CAS流程，衍生出了很多成熟的单点登录流程，可以供你去使用。
+
+那么，掌握身份认证的一些技巧，对我们有哪些帮助呢？首先，任何的应用都会存在对内和对外的认证，因此，这将是你提升应用安全水平的一个首要任务。其次，在复杂的应用系统和网络结构中，如何管理身份认证，既优化用户体验，又保证其安全性，对你的设计和管理能力都是一个考验。做好了身份认证，不论是在安全上，还是在个人能力上，你都能够得到极大的提升。
+
+## 思考题
+
+好了，学习了今天的内容，你现在可以来思考一下面试官的问题：怎么做好认证？
+
+这里我先给你提供一个思路。首先，你需要告诉面试官，公司目前存在哪些认证问题。这些认证问题的存在，可能导致哪些严重后果。接下来，就可以设想一下，想要解决这些认证问题，你会设计出怎样的认证体系。
+
+欢迎留言和我分享你的思考和疑惑，也欢迎你把文章分享给你的朋友。我们下一讲再见！

极客时间专栏/安全攻防技能30讲/安全基础概念/05 | 访问控制：如何选取一个合适的数据保护方案？.md

@@ -0,0 +1,111 @@
+<audio id="audio" title="05 | 访问控制：如何选取一个合适的数据保护方案？" controls="" preload="none"><source id="mp3" src="https://static001.geekbang.org/resource/audio/e5/93/e54a572c1885ef9bd3da853c7ae12593.mp3"></audio>
+
+你好，我是何为舟。
+
+在上一讲中，我们主要从身份认证的场景和威胁上，对身份认证进行了介绍。同时，身份认证的核心问题是身份管理，因此我们可以采用单点登录的形式，来解决复杂的身份管理问题。常用的单点登录方式包括CAS流程、JWT、OAuth和OpenID。
+
+那听了你对身份认证的规划之后，面试官觉得很满意，接着又问道：“既然身份认证都做到这么好了，是不是就不需要所谓的‘黄金法则’了？有了身份认证，还需要授权和审计做什么呢？”
+
+对于这个问题，你肯定要先给出否定的回答，这个很显然。接着，你可以说：“通过身份认证，我们只能够确认用户的身份，而对用户的操作和访问行为的把控，就是授权和审计的任务了。”
+
+接着，面试官又发问了：“我理解身份认证和授权的区别了。目前，我们公司的授权机制比较随意，基本就是有什么需求就做什么。如果是你，你会怎么优化授权机制呢？”
+
+那这一讲中，我们就来介绍几种常见授权机制的概念和原理，以及在实际工作中我们该如何去选取合适的保护机制。这些通用的机制学习起来可能比较抽象，但“磨刀不误砍柴工”，理解了宏观上的知识基础，对我们后续学习各类具体的防御机制会有很大的帮助。
+
+我个人认为，“授权”和“访问控制”其实是同一个概念，都是允许或者禁止某个用户做某件事情。现在行业内普遍用“访问控制”这个术语来讨论相关问题。因此，后续我们都会用“访问控制”来替代“授权”。如果你看到了这两种说法，知道它们是一个意思就可以了。
+
+## 访问控制模型
+
+首先，在探讨访问控制的机制之前，我们先要来了解一下，访问控制的场景是什么。这也是你去理解访问控制机制的一个基础。我把访问控制模型抽象成了下图的模型，你可以看看。具体来说就是，一个主体请求一个客体，这个请求的授权由访问控制来完成。
+
+<img src="https://static001.geekbang.org/resource/image/5a/56/5a907be5efd5a8848f9dc5e1ccee3756.jpeg" alt="">
+
+如何具体的理解这个模型呢？你可以这样想：在用户去读取文件的过程中，用户是主体，读取这个操作是请求，文件是客体。下面我来详细介绍一下。
+
+- 主体：请求的发起者。主体可以是用户，也可以是进程、应用、设备等任何发起访问请求的来源。
+- 客体：请求的接收方，一般是某种资源。比如某个文件、数据库，也可以是进程、设备等接受指令的实体。
+- 请求：主体对客体进行的操作。常规的是读、写和执行，也可以进一步细分为删除、追加等粒度更细的操作。
+
+## 常见的访问控制机制
+
+访问机制是否对请求进行授权，决定着这个操作能否顺利执行下去。所以，对于我们来说，了解访问机制的规则至关重要。常见的访问控制机制有4种：**DAC、role-BAC、rule-BAC、MAC。** 接下来，我们一一来看。
+
+我们先来第1种，**DAC**（Discretionary Access Control，自主访问控制）。
+
+**DAC就是让客体的所有者来定义访问控制规则**。想象一下，你想要从图书馆中拿走一本书。这个时候，管理员说，“你经过这本书的所有人同意了吗？”这个过程就是DAC。
+
+在DAC中，访问控制的规则维护完全下发到了所有者手上，管理员在理论上不需要对访问控制规则进行维护。因此，DAC具备很高的灵活性，维护成本也很低。相对地，尽管DAC降低了管理员的工作难度，但是会增加整体访问控制监管的难度，以至于安全性完全取决于所有者的个人安全意识。
+
+这么说来，DAC的特性其实就是将安全交到了用户手中，因此，DAC适合在面向用户的时候进行使用。当用户需要掌控自己的资源时，我们通常会采取DAC，来完成访问控制。比方说，Linux中采用的就是DAC，用户可以控制自己的文件能够被谁访问。
+
+第2种是**role-BAC**（role  Based Access Control，基于角色的访问控制）。
+
+role-BAC就是将主体划分为不同的角色，然后对每个角色的权限进行定义。我们还是以图书馆为例。当你想借书的时候，管理员说，“你是学生吗？”这个过程就是role-BAC。管理员只需要定义好每一个角色所具备的功能权限，然后将用户划分到不同的角色中去，就完成了访问控制配置的过程。
+
+role-BAC是防止权限泛滥，实现最小特权原则的经典解决方案。试想一下，假如没有角色的概念，那么管理员需要给每一个用户都制定不同的权限方案。当用户的岗位或职责发生变更时，理论上管理员需要对这个用户的权限进行重新分配。但是，准确识别每一个用户需要哪些权限、不需要哪些权限，是一个很有挑战的工作。如果采用了role-BAC，那么管理员只需要简单地将用户从一个角色转移到另一个角色，就可以完成权限的变更。
+
+因此，role-BAC更适合在管理员集中管理的时候进行使用。在这种情况下，所有的权限都由管理员进行分配和变更，所以，使用role-BAC可以大大降低管理员的工作难度，提高他们的工作效率。同样的原理也适用于应用，应用可以对不同的角色限定不同的操作权限，比如：运维人员给开发、产品、运维划分不同的机器操作权限。
+
+第3种是**rule-BAC**（rule Based Access Control，基于规则的访问控制）。
+
+rule-BAC就是制定某种规则，将主体、请求和客体的信息结合起来进行判定。在rule-BAC的控制机制中，如果你想要在图书馆借书，管理员会说，“根据规定，持有阅览证就可以借书。”
+
+相比较来说，**DAC是所有者对客体制定的访问控制策略，role-BAC是管理员对主体制定的访问控制策略，而rule-BAC可以说是针对请求本身制定的访问控制策略**。
+
+在rule-BAC中，有一点需要我们注意。那就是，我们需要定义是“默认通过”还是“默认拒绝”，即当某次请求没有命中任何一条规则时，我们是应该让它“通过”还是“拒绝”呢？这需要根据安全的需求来进行综合考量。
+
+比如，某个服务只提供了80和443端口的Web服务，那么防火墙配置的规则是允许这两个端口的请求通过。对于其他任何请求，因为没有命中规则，所以全部拒绝。这就是“默认拒绝”的策略。很多时候，为了保障更高的可用性，应用会采取“默认通过”的策略。
+
+rule-BAC适合在复杂场景下提供访问控制保护，因此，rule-BAC相关的设备和技术在安全中最为常见。一个典型的例子就是防火墙。防火墙通过将请求的源IP和端口、目标IP和端口、协议等特征获取到后，根据定义好的规则，来判定是否允许主体访问。比如，限制22端口，以拒绝SSH的访问。同样地，应用也往往会采取风控系统，对用户异常行为进行判定。
+
+最后一种是**MAC**（Mandatory Access Control，强制访问控制）。
+
+MAC是一种基于安全级别标签的访问控制策略。只看这个定义你可能不太理解，我们还是用图书馆的例子来解释一下，当你在图书馆排队借书的时候，听到管理员说：“初中生不能借阅高中生的书籍。”这就是一种强制访问控制。在互联网中，主体和客体被划分为“秘密、私人、敏感、公开”这四个级别。MAC要求对所有的主体和客体都打上对应的标签，然后根据标签来制定访问控制规则。
+
+比如：为了保证机密性，MAC不允许低级别的主体读取高级别的客体、不允许高级别的主体写入低级别的客体；为了保证完整性，MAC不允许高级别的主体读取低级别的客体，不允许低级别的主体写入高级别的客体。这么说有些难以理解，我们可以这样来记：**机密性不能低读、高写；完整性不能高读、低写**。
+
+MAC是安全性最高的访问控制策略。但它对实施的要求也很高，需要对系统中的所有数据都进行标记。在实际工作中，想要做到这一点并不容易。每一个应用和系统，每时每刻都在不停地生产新的数据，数据也不停地在各个系统之间流转。你需要对这些行为进行全面的把控，才能将标签落地。因此，MAC仅仅会出现在政府系统中，普通公司在没有过多的合规需求下，不会采取MAC。
+
+<img src="https://static001.geekbang.org/resource/image/ab/f5/abf769050398cddd0ce91fc470ba60f5.jpeg" alt="">
+
+好了，相信你现在已经对4种访问控制机制的特点，有了更深刻的理解了。那你可能要问了，在实际工作中，它们是如何应用的呢？在实际的工作中，我们常常需要将它们进行**组合使用**。比如，在Linux中，我们除了对文件进行DAC访问控制，也利用了role-BAC定义了用户组（group）的概念。这样，管理员就可以将用户分配到不同的组中，DAC也会按照分组去定义相应的权限了。所以，使用访问控制机制的时候，我们要学会灵活应用。
+
+## 威胁评估的步骤
+
+最后，我想跟你聊一下威胁评估。在前面的课程中，我们描述了如何去衡量安全以及如何去做安全。但是，在安全方案实际落地的过程中，我们首先要考虑的是：**目前存在哪些安全威胁**。只有明确了这些安全威胁，你才能够成功说服老板和业务人员，去配合你推动安全方案的落地。既然如此，我们首先要做的就是威胁评估，看看哪里有安全威胁。
+
+威胁评估主要有三个步骤：识别数据、识别攻击、识别漏洞。
+
+我们先来看一下识别数据。我们知道，安全保护的核心资产就是数据。因此，威胁评估的第一步就是去识别数据。识别数据的最终目的是，当发生攻击，某一份数据的CIA受到影响时，会对公司造成多大的损失。这也是我们衡量安全投入高低的一个主要指标。
+
+一般情况下，在识别完数据之后，我们就能推测出黑客会采取哪些方式进行攻击，这也就到了第二个步骤：识别攻击。识别攻击的核心就是，明确什么样的数据有价值被攻击。比如，对于公开的数据，没有被窃取的意义，所以黑客只会通过爬虫来抓站，而不会花费更大的成本去盗号。
+
+在识别了数据和攻击之后，我们就需要根据应用去识别可能的漏洞了。这也就是第三个步骤：识别漏洞。比如，对于Web应用，它可能出现诸如XSS、SQL注入等Web漏洞。关于这一点，业内将常见的攻击和漏洞进行了总结。比如，近两年来由MITRE提出的[ATTACK](https://attack.mitre.org)框架比较知名。在识别漏洞的时候，我们可以基于这些总结性框架去进行罗列。
+
+通过对数据、攻击、漏洞的识别，你就能够知道，公司当前面临了哪些潜在的威胁，从而可以去思考解决方案，并推动它的落地。通常来说，我们需要定期（比如每年）对公司进行一次全面的威胁评估工作，并且随着公司的发展，不断调整安全方案。
+
+## 总结
+
+好了，这一节的内容差不多了，我们来总结一下，你需要掌握的重点内容。
+
+在这一节中，我们主要介绍了4种常见的访问控制机制：DAC、role-BAC、rule-BAC和MAC。它们的特点分别是：自主访问控制、基于角色的访问控制、基于规则的访问控制和基于标签的访问控制。
+
+通过学习它们的特点，我们就能知道它们的使用场景：DAC适合面向用户；role-BAC适合集中管理使用；rule-BAC适合复杂场景；MAC安全性最高，一般只出现在政府系统中。在实际的工作中，我们往往需要把它们进行组合使用。
+
+在任何的应用中，权限都必然会存在。通过对访问机制的理解学习，会引导你去思考在设计应用的过程中，有哪些点被忽视了。这样在实际的开发工作中，我们就能通过合理的设计，选取合适的访问控制机制，来避免安全问题的产生。
+
+除此之外，我们又介绍了威胁评估。威胁评估的主要思路是，通过识别数据、识别攻击、识别漏洞这三个步骤，来评估公司当前所面临的潜在威胁。只有明确了公司目前存在的安全威胁，你的安全方案才能顺利推进和落地实施。
+
+最后补充一点，黄金法则我们已经讲过认证和授权这两个部分了，审计部分因为没有具体的方法论，主要就是日志记录和分析，我们就不再单独介绍了。这块内容不难，如果感兴趣，你可以自己找一些资料来学习。
+
+讲到这里，关于安全基础的理论知识部分我们就全部讲完了。我把这一模块的重点内容梳理了一个脑图。你可以用它来查漏补缺，也可以自己来梳理看看，加深印象。
+
+<img src="https://static001.geekbang.org/resource/image/92/59/9257502be5c779db83aa493459802959.jpg" alt="">
+
+## 思考题
+
+好了，今天的内容差不多了，我们来看一道思考题。
+
+首先，是面试官的问题，“你会怎么设计授权机制呢？”除了从访问控制的机制上入手，你其实还可以通过对公司进行威胁评估，来说服面试官你的方案是正确的。经过这一轮沟通，相信你能够给面试官，留下一个很专业的印象了。
+
+欢迎在留言区写一写你准备怎么回答面试官。如果有收获，也欢迎你把文章分享给你的朋友。我们下一讲再见！