大数据基础课件 7大数据基础 数据安全与保护

大数据基础概论7

-数据安全与保护本章内容概述病毒加密隐私保护立法2数据安全数据安全：数据安全，是指通过采取必要措施，确保数据处于有效保护和合法利用的状态，以及具备保障持续安全状态的能力。大数据时代的数据安全包括个人信息安全、重要数据安全、数据跨境安全等3数据安全个人信息安全：个人识别信息和个人隐私数据重要数据安全：重要数据是指与国家安全、经济发展，以及社会公共利益密切相关的数据数据跨境安全：境内运行中收集和产生的个人信息和重要数据提供给位于境外的机构、组织、个人4…数据安全威胁因素内部泄密网络窃听病毒感染黑客攻击非授权访问物理安全5数据安全要素机密性(confidentiality)完整性(integrity)可用性(availability)认证性(authentication)不可否认性(non-repudiation)6…病毒“震网”(Stuxnet)蠕虫勒索病毒挖矿木马78…APTAdvancedPersistentThreatAdvanced指技术高级Persistent是持续时间长Threat是威胁性大9APT演化发展历程10…社会工程APT生命周期信息收集期入侵期潜伏期退出期11…APT攻击检测基于APT攻击生命周期大数据分析动态行为分析12…引例苏子瞻元丰间赴诏狱。与其长子迈俱行，与之期，送食惟菜与肉，有不测则撤二物而送以鱼。使伺外间以为候，迈谨守逾月，忽粮尽，出谋于陈留。委其一亲戚代送，而忘语其约。亲戚偶得鱼鲊送之，不兼他物。子瞻大骇，知不免，将以祈哀于上而无以自达，乃作二诗寄子由，祝狱吏致之，盖意狱吏不敢隐，则必以闻。神宗初固无杀意，见诗益动心。自是遂益欲从宽释，凡为深文者皆拒之。13密码学发展阶段古典密码阶段近代密码阶段现代密码阶段14古典密码阶段商末周初时期的“隐语”，即以某种约定的暗号或者其他替代语传递的情报内容。“隐语”是实物形式的，在兵书《六韬》中有记载“阴符”与“阴书”的用法。15…古典密码阶段公元前700年左右古希腊军队“Scytale”16古典密码阶段凯撒加密ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZABC所以当Bob发送信息“HelloAlice”时，根据上面对照表，密文就是“KhoorDolfh”。同学可以尝试使用Python编程实现上述凯撒加密。17近代密码阶段近代密码是指从第一次世界大战、第二次世界大战到1976年这段时期密码的发展阶段。Enigma密码机1939年9月使用，1941年图灵破译，让二战提前至少两年结束，拯救了几千万人的生命。18现代密码阶段ZUC：序列密码算法，2011年9月被批准，是中国第一个成为国际密码算法标准的密码算法。DES：美国数据加密标准算法，是1972年IBM公司研制的对称密码算法。RSA：RSA可以实现非对称加密，是一种基于大素数因子分解的困难问题上的算法。19密码系统20分类对称加密和非对称加密对称加密：加密解密密码相同序列密码（ZUC算法）和分组密码（DES）非对称加密：RSA

和椭圆曲线加密ECC21…DES*DataEncryptionStandardDES算法将64位的明文加密处理为64位密文输出，算法有三个入口参数Key、Data和Mode。Key是DES算法的工作密钥，一共64位，奇偶校验位为第8,16,24,32,40,48,56,64位；Data为64位要加密或解密的数据；Mode为DES的工作方式，可以设置为加密或解密。22…1011010*奇校验1偶校验0DES*23初始置换IP240011逆置换2516轮迭代26RoundiFeistel密码结构基本思想是先将明文分成两半各32位数据，对其中一半进行一系列的加密操作，最后交换两半位置，重复这个过程多轮后得到最终密文。2728290/10/1303132第1组6位数据为“101100”为例，将最高位1和最低位0取出组成1个数10作为行号，对应的十进制数为2，因此取第2行；中间的4比特0110作为列号，0110对应的十进制数为6，因此取第6列。使用S1盒表查找到第2行第6列对应的数为2，将该数2转化为4位二进制数即0010，即为S盒的输出。至此，1组6

位输入数据“101100”转换为4

位输出数据“0010”，8组共48位数据转换为32位数据。3334353637383901101100100100114041424316轮迭代44RSA*1977年由RonRivest,AdiShamir,LeonardAdleman共同提出的非对称加密算法1973年，英国国家通信总局的数学家CliffordCocks在一份内部文件中提出了相同的算法，但被列入机密直到1997年才被发表思想主要基于大整数因子分解问题，已知两个大素数p和q，求n=p*q很容易，但由n因式分解出p和q比较困难45…464748数据保护身份认证访问控制数据脱敏数据隔离数据加密49安全多方计算差分隐私联邦学习安全审计数据销毁身份认证基于用户口令的认证基于密码系统的认证基于生物特征的认证50…访问控制自主访问控制DAC强制访问控制技术MAC基于角色的访问控制RBAC基于属性的访问控制ABAC*51…数据脱敏静态数据脱敏动态数据脱敏52…脱敏方法替换无效化置乱均值化反推断偏移格式维持的加密屏蔽限制返回行数53…可信执行环境可信执行环境是指通过软硬件方法在CPU中隔离出一块受保护的“飞地”(Enclave)，可安全地存放敏感的代码，并保证其机密性和完整性目前较为成熟的TEE技术主要有IntelSGX和ARM的TrustZone54…网络安全态势感知网络安全态势感知是指通过收集网络环境中综合、全面的安全要素并进行数据融合后，对网络的安全态势有宏观、全面的认知，并且能对网络系统的安全趋势进行预测的过程，是保障网络安全的有效手段。数据采集→态势理解→态势评估→态势预测55可搜索加密将数据加密并在加密的数据上进行搜索的技术对称可搜索加密和非对称可搜索加密56抗量子密码算法大多数密码系统和算法都是基于数学难题如巨大数字的因式分解2023年6月，中国科学技术大学潘建伟研究团队“九章”光量子计算原型机比全球最快的超级计算机使用当前最优经典算法，精确模拟同一实验的速度快了约1.8亿倍57…数据水印*数据水印技术是将标识信息嵌入到数据载体内部，但是却不影响数据的使用的一种技术方法。数字水印技术具有很高的安全性，信息难以篡改或伪造，而且误检测率特别低。同时数据水印技术还具有很高的隐蔽性、鲁棒性和水印容量。在使用数据水印后，不影响被保护数据的正常使用，而且在经历过多次信息处理或修改后，可以准确鉴别其真实性和完整性。58…国家安全问题59举世瞩目的“棱镜门”事件，更是昭示着国家安全经历着大数据的严酷挑战。“维基解密”（Wikileaks）网站泄露美国军方机密，影响之深远，令美国政府“愤慨”。大数据安全已经作为非传统安全因素，受到各国重视…数据开放我的数据自己不能下载？奥巴马第一次当选总统之后，发生了一件事情，有人提出来，说人民有权利知道你每天在干什么，你每天在见谁，谁访问了白宫。涂子沛：数据开放与公民精神——《一席》60…保护数据安全61GeneralDataProtectionRegulation，“通用数据保护条例”，由欧盟于2016年4月推出，并于2018年5月25日正式生效，目的在于遏制个人信息被滥用，保护个人隐私GeneralDataProtectionRegulation网站经营者必须事先向客户说明会自动记录客户的搜索和购物记录，并获得用户的同意，否则按“未告知记录用户行为”作违法处理。企业不能再使用模糊、难以理解的语言，或冗长的隐私政策来从用户处获取数据使用许可。明文规定了用户的“被遗忘权”（righttobeforgotten），即用户个人可以要求责任方删除关于自己的数据记录。62我国法规2018年5月25日，GeneralDataProtectionRegulation，史上最严个人数据保护条例。《消费者权益保护法》：规定经营者收集、使用消费者个人信息，应当遵循合法、正当、必要的原则，明示收集、使用信息的目的、方式和范围，并经消