数据安全架构设计与实战

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序　一
序　二
前　言
部分　安全架构基础
第1章　架构  2
1.1　什么是架构  2
1.2　架构关注的问题  4
第2章　安全架构  5
2.1　什么是安全  5
2.2　为什么使用“数据安全”这个术语  7
2.3　什么是安全架构  10
2.4　安全架构5A方法论  11
2.5　安全架构5A与CIA的关系  13
第二部分　产品安全架构
第3章　产品安全架构简介  16
3.1　产品安全架构  16
3.2　典型的产品架构与框架  17
3.2.1　三层架构  17
3.2.2　B/S架构  18
3.2.3　C/S架构  19
3.2.4　SOA及微服务架构  19
3.2.5　典型的框架  20
3.3　数据访问层的实现  21
3.3.1　自定义DAL  21
3.3.2　使用ORM  22
3.3.3　使用DB Proxy  23
3.3.4　配合统一的数据服务简化DAL  23
第4章　身份认证：把好道门  24
4.1　什么是身份认证  24
4.2　如何对用户进行身份认证  26
4.2.1　会话机制  27
4.2.2　持续的消息认证机制  29
4.2.3　不同应用的登录状态与超时管理  30
4.2.4　SSO的典型误区  31
4.3　口令面临的风险及保护  32
4.3.1　口令的保护  33
4.3.2　口令强度  33
4.4　前端慢速加盐散列案例  34
4.5　指纹、声纹、虹膜、面部识别的数据保护  35
4.6　MD5、SHA1还能用于口令保护吗  36
4.6.1　单向散列算法简介  36
4.6.2　Hash算法的选用  38
4.6.3　存量加盐HASH的安全性  38
4.7　后台身份认证  39
4.7.1　基于用户Ticket的后台身份认证  40
4.7.2　基于AppKey的后台身份认证  41
4.7.3　基于非对称加密技术的后台身份认证  41
4.7.4　基于HMAC的后台身份认证  42
4.7.5　基于AES-GCM共享密钥的后台身份认证  44
4.8　双因子认证  44
4.8.1　手机短信验证码  44
4.8.2　TOTP  44
4.8.3　U2F  45
4.9　扫码认证  45
4.10　小结与思考  46
第5章　授权：执掌大权的司令部  48
5.1　授权不严漏洞简介  48
5.2　授权的原则与方式  49
5.2.1　基于属性的授权  49
5.2.2　基于角色的授权  50
5.2.3　基于任务的授权  51
5.2.4　基于ACL的授权  51
5.2.5　动态授权  52
5.3　典型的授权风险  52
5.3.1　平行越权  52
5.3.2　垂直越权  53
5.3.3　诱导授权  53
5.3.4　职责未分离  53
5.4　授权漏洞的发现与改进  54
5.4.1　交叉测试法  54
5.4.2　漏洞改进  54
第6章　访问控制：收敛与放行的执行官  56
6.1　典型的访问控制策略  56
6.1.1　基于属性的访问控制  57
6.1.2　基于角色的访问控制  57
6.1.3　基于任务的访问控制  57
6.1.4　基于ACL的访问控制  58
6.1.5　基于专家知识的访问控制  58
6.1.6　基于IP的辅助访问控制  59
6.1.7　访问控制与授权的关系  61
6.2　不信任原则与输入参数的访问控制  61
6.2.1　基于身份的信任原则  61
6.2.2　执行边界检查防止缓冲区溢出  62
6.2.3　参数化查询防止SQL注入漏洞  62
6.2.4　内容转义及CSP防跨站脚本  68
6.2.5　防跨站请求伪造  70
6.2.6　防跨目录路径操纵  75
6.2.7　防SSRF  76
6.2.8　上传控制  77
6.2.9　Method控制  78
6.3　防止遍历查询  79
第7章　可审计：事件追溯后一环  81
7.1　为什么需要可审计  81
7.2　操作日志内容  82
7.3　操作日志的保存与清理  82
7.3.1　日志存储位置  82
7.3.2　日志的保存期限  83
第8章　资产保护：数据或资源的贴身保镖  84
8.1　数据安全存储  84
8.1.1　什么是存储加密  84
8.1.2　数据存储需要加密吗  87
8.1.3　加密后如何检索  88
8.1.4　如何加密结构化数据  88
8.2　数据安全传输  89
8.2.1　选择什么样的HTTPS证书  91
8.2.2　HTTPS的部署  92
8.2.3　TLS质量与合规  93
8.3　数据展示与脱敏  94
8.3.1　不脱敏的风险在哪里  94
8.3.2　脱敏的标准  94
8.3.3　脱敏在什么时候进行  94
8.3.4　业务需要使用明文信息怎么办  95
8.4　数据完整性校验  95
第9章　业务安全：让产品自我免疫  97
9.1　一分钱漏洞  97
9.2　账号安全  99
9.2.1　防撞库设计  99
9.2.2　防弱口令尝试  99
9.2.3　防账号数据库泄露  100
9.2.4　防垃圾账号  100
9.2.5　防账号找回逻辑缺陷  100
9.3　B2B交易安全  101
9.4　产品防攻击能力  103
第三部分　安全技术体系架构
第10章　安全技术体系架构简介  106
10.1　安全技术体系架构的建设性思维  106
10.2　安全产品和技术的演化  107
10.2.1　安全产品的“老三样”  107
10.2.2　网络层延伸  107
10.2.3　主机层延伸  108
10.2.4　应用层延伸  108
10.2.5　安全新技术  108
10.3　安全技术体系架构的二维模型  109
10.4　风险管理的“三道防线”  110
10.5　安全技术体系强化产品安全  112
10.5.1　网络部署架构  112
10.5.2　主机层安全  113
10.5.3　应用层安全  115
10.5.4　数据层安全  117
第11章　网络和通信层安全架构  119
11.1　简介  119
11.2　网络安全域  120
11.2.1　简单的网络安全域  120
11.2.2　简单的网络安全域改进  121
11.2.3　推荐的网络安全域  121
11.2.4　从有边界网络到无边界网络  122
11.2.5　网络安全域小结  124
11.3　网络接入身份认证  125
11.4　网络接入授权  127
11.5　网络层访问控制  127
11.5.1　网络准入控制  127
11.5.2　生产网络主动连接外网的访问控制  129
11.5.3　网络防火墙的管理  130
11.5.4　内部网络值得信任吗  131
11.5.5　运维通道的访问控制  132
11.6　网络层流量审计  132
11.7　网络层资产保护：DDoS缓解  133
11.7.1　DDoS简介  133
11.7.2　DDoS缓解措施  134
11.7.3　专业抗DDoS方案  134
第12章　设备和主机层安全架构  136
12.1　简介  136
12.2　身份认证与账号安全  136
12.2.1　设备/主机身份认证的主要风险  137
12.2.2　动态口令  137
12.2.3　一次一密认证方案  137
12.2.4　私有协议后台认证方案  138
12.3　授权与访问控制  138
12.3.1　主机授权与账号的访问控制  138
12.3.2　主机服务监听地址  139
12.3.3　跳板机与登录来源控制  140
12.3.4　自动化运维  141
12.3.5　云端运维  142
12.3.6　数据传输  142
12.3.7　设备的访问控制  143
12.4　运维审计与主机资产保护  144
12.4.1　打补丁与防病毒软件  144
12.4.2　母盘镜像与容器镜像  145
12.4.3　开源镜像与软件供应链攻击防范  145
12.4.4　基于主机的入侵检测系统  147
第13章　应用和数据层安全架构  150
13.1　简介  150
13.2　三层架构实践  151
13.2.1　B/S架构  152
13.2.2　C/S架构  153
13.3　应用和数据层身份认证  154
13.3.1　SSO身份认证系统  154
13.3.2　业务系统的身份认证  155
13.3.3　存储系统的身份认证  155
13.3.4　登录状态管理与超时管理  156
13.4　应用和数据层的授权管理  156
13.4.1　权限管理系统  156
13.4.2　权限管理系统的局限性  157
13.5　应用和数据层的访问控制  158
13.5.1　统一的应用网关接入  158
13.5.2　数据库实例的安全访问原则  159
13.6　统一的日志管理平台  159
13.7　应用和数据层的资产保护  160
13.7.1　KMS与存储加密  160
13.7.2　应用网关与HTTPS  164
13.7.3　WAF（Web应用防火墙）  165
13.7.4　CC攻击防御  167
13.7.5　RASP  168
13.7.6　业务风险控制  169
13.8　客户端数据安全  171
13.8.1　客户端敏感数据保护  172
13.8.2　安全传输与防劫持  172
13.8.3　客户端发布  174
第14章　安全架构案例与实战  176
14.1　零信任与无边界网络架构  176
14.1.1　无边界网络概述  177
14.1.2　对人的身份认证（SSO及U2F）  178
14.1.3　对设备的身份认证  178
14.1.4　小授权原则  178
14.1.5　设备准入控制  179
14.1.6　应用访问控制  179
14.1.7　借鉴与改进  180
14.2　统一HTTPS接入与安全防御  181
14.2.1　原理与架构  181
14.2.2　应用网关与HTTPS  182
14.2.3　WAF与CC防御  183
14.2.4　私钥数据保护  183
14.2.5　负载均衡  184
14.2.6　编码实现  184
14.2.7　典型特点  185
14.3　存储加密实践  186
14.3.1　数据库字段加密  186
14.3.2　数据库透明加密  186
14.3.3　网盘文件加密方案探讨  187
14.3.4　配置文件口令加密  188
14.4　实践小结  189
14.4.1　统一接入  189
14.4.2　收缩防火墙的使用  190
14.4.3　数据服务  190
14.4.4　建立KMS  191
14.4.5　全站HTTPS  191
14.4.6　通用组件作为基础设施  191
14.4.7　自动化运维  192
第四部分　数据安全与隐私保护治理
第15章　数据安全治理  194
15.1　治理简介  194
15.1.1　治理与管理的区别  194
15.1.2　治理三要素  196
15.2　数据安全治理简介  196
15.2.1　数据安全治理的要素  197
15.2.2　数据安全治理与数据安全管理的关系  201
15.3　安全项目管理  203
15.4　安全运营管理  204
15.5　合规与风险管理  208
15.6　安全开发生命周期管理（SDL）  208
15.6.1　SQL注入漏洞案例  209
15.6.2　SDL关键检查点与检查项  211
15.6.3　SDL核心工作  212
15.7　风险管理  212
15.7.1　风险识别或评估  212
15.7.2　风险度量或成熟度分析  216
15.7.3　风险处置与收敛跟踪  220
15.7.4　风险运营工具和技术  221
15.8　PDCA方法论与数据安全治理  224
第16章　数据安全政策文件体系  227
16.1　数据安全文件体系  227
16.1.1　四层文件体系架构简介  228
16.1.2　数据安全四层文件体系  228
16.1.3　标准、规范与管理规定的关系  229
16.1.4　外部法规转为内部文件  231
16.2　数据安全政策总纲  232
16.2.1　数据安全的目标和范围  232
16.2.2　数据安全组织与职责  233
16.2.3　授权原则  233
16.2.4　数据保护原则  234
16.2.5　数据安全外部合规要求  234
16.3　数据安全管理政策  234
16.3.1　数据分级与分类  234
16.3.2　风险评估与定级指南  235
16.3.3　风险管理要求  237
16.3.4　事件管理要求  238
16.3.5　人员管理要求  239
16.3.6　配置和运维管理  242
16.3.7　业务连续性管理  243
16.4　数据安全标准  244
16.4.1　算法与协议标准  244
16.4.2　口令标准  247
16.4.3　产品与组件标准  248
16.4.4　数据脱敏标准  251
16.4.5　漏洞定级标准  251
16.5　数据安全技术规范  252
16.5.1　安全架构设计规范  253
16.5.2　安全开发规范  255
16.5.3　安全运维规范  256
16.5.4　安全配置规范  257
16.6　外部合规认证与测评  259
第17章　隐私保护基础  262
17.1　隐私保护简介  262
17.1.1　典型案例  262
17.1.2　什么是隐私  263
17.1.3　隐私保护与数据安全的关系  264
17.1.4　我需要了解隐私保护吗  264
17.1.5　隐私保护的技术手段  265
17.1.6　合规遵从  265
17.2　GDPR  268
17.2.1　简介  268
17.2.2　两种角色  269
17.2.3　六项原则及问责制  270
17.2.4　处理个人数据的六个法律依据  271
17.2.5　处理儿童数据  271
17.2.6　特殊的数据类型  272
17.2.7　数据主体的权利  272
17.2.8　数据控制者和数据处理者的义务  274
17.2.9　违规与处罚  276
17.3　个人信息安全规范  276
17.3.1　简介  276
17.3.2　个人信息安全原则  277
17.3.3　个人信息的生命周期管理  277
17.4　GAPP框架  279
17.5　ISO 27018  280
第18章　隐私保护增强技术  281
18.1　隐私保护技术初探  281
18.2　去标识化  283
18.2.1　匿名化  283
18.2.2　假名化  284
18.2.3　K?-匿名  284
18.3　差分隐私  286
18.3.1　差分隐私原理  286
18.3.2　差分隐私噪声添加机制  288
18.3.3　数值型差分隐私  288
18.3.4　数值型差分隐私的局限性  291
18.3.5　离散型差分隐私  292
18.3.6　差分隐私案例  294
18.3.7　差分隐私实战  294
第19章　GRC与隐私保护治理  297
19.1　风险  297
19.2　GRC简介  298
19.2.1　GRC三领域  299
19.2.2　GRC控制模型  304
19.3　隐私保护治理简介  306
19.4　隐私保护治理GRC实践  307
19.4.1　计划  308
19.4.2　执行  308
19.4.3　检查  311
19.4.4　处理  311
19.5　隐私保护能力成熟度  311
第20章　数据安全与隐私保护的统一  317
20.1　以数据为中心的统一治理  317
20.1.1　统一的数据安全治理  317
20.1.2　统一数据目录与数据流图  319
20.1.3　统一数据服务  319
20.2　统一的数据安全生命周期管理  320
20.2.1　数据安全生命周期  321
20.2.2　全生命周期的数据主体权利保障  326
20.2.3　典型案例  327
20.3　数据安全治理能力成熟度模型（DSGMM）  334
附录　数据安全架构与治理总结  338
参考文献  340