Secure TCP/IP Programming with SSL

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出版者:AuthorHouse
作者:Edward Zaremba
出品人:
页数:192
译者:
出版时间:2007-03-08
价格:USD 14.49
装帧:Paperback
isbn号码:9781425992217
丛书系列:
图书标签:
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具体描述

Getting SSL to actually work for most has been a very difficult assignment and most opt for an expensive commercial package, and end up having the same difficult challenge regardless only now you have a vendor and purchase orders to deal with. This book is for the developer who needs to integrate SSL communication with a new application or an existing application without the massive undertaking or expense and for those that want to get up and running and worry about the details later. To that end the OpenSSL project is perfect for that use-of course it wasn't easy getting an open source project to actually work, but this book cuts right through the garbage and gives you the code you can use today without hassel. So, if you don't know what RSA is and have no idea about how an existing TCP/IP connection can have SSL on top of it, then don't worry, this book is for you and though the author doesn't support it, you can also use the understanding of SSL to attack or even counter-attack encryption. It starts with downloading the OpenSSL library, walks you through setting up your own certificates including Authenticode and then shows you the code in both C++ and Delphi. This book, though it walks you through the use of SSL, is NOT a beginners guide and is not for the feint of heart-this book demonstrates one of the more difficult aspects to software engineering and indeed mathematics so enjoy what took nearly 4 years to complete and most of all have some fun.

揭秘网络通信的基石:TCP/IP 协议详解与现代应用 引言 在当今高度互联的世界中,互联网已成为我们生活、工作和娱乐不可或缺的一部分。而支撑起这个庞大网络的,正是底层的通信协议。其中,TCP/IP 协议族更是网络通信的基石,它定义了数据如何在网络上传输,如何寻址,以及如何保证可靠的连接。本书将带您深入探索 TCP/IP 协议的每一个关键组成部分,理解其工作原理,并阐述如何在实际应用中充分发挥其强大能力。从最基础的网络概念到复杂的数据包交换,我们将层层剖析,让您对网络的运作机制了然于胸。 第一部分:TCP/IP 协议的宏观视角与分层模型 要理解 TCP/IP,首先需要把握其整体框架。我们将从网络模型入手,详细介绍 OSI 七层模型和 TCP/IP 四层模型(或五层模型),并重点解释 TCP/IP 模型如何作为实际应用的典范。通过对比不同模型的优劣,您可以清晰地认识到 TCP/IP 模型在实践中的简洁性和高效性。 网络模型的重要性: 了解分层模型的好处在于,它允许我们将复杂的网络通信过程分解为独立、可管理的层级。每一层负责特定的功能,并且可以独立于其他层进行设计和实现。这种模块化的设计极大地促进了网络技术的演进和标准化。 OSI 七层模型: 虽然 OSI 模型并未被广泛采纳为实际的实现标准,但它提供了一个详尽的理论框架,有助于我们理解网络通信的各个层面。我们将逐一介绍物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层,以及每一层的主要功能和协议。 TCP/IP 四层模型(或五层模型): 这是我们关注的重点。我们将详细解析 TCP/IP 模型中的四个(或五个)核心层级:网络接口层(或链路层)、网际层(或网络层)、传输层和应用层。理解这些层级之间的交互至关重要,它们共同协作,才能实现端到端的通信。 第二部分:网络层:数据的寻址与路由 网络层是 TCP/IP 协议的核心,负责将数据包从源主机传输到目标主机,即使它们位于不同的网络中。这一层的主要挑战在于如何有效地寻址和路由。 IP 协议(Internet Protocol): IP 是网络层的核心协议,它定义了 IP 地址的格式,以及数据包的封装和传输规则。我们将深入探讨 IPv4 和 IPv6 的地址分配、子网划分、CIDR(无类别域间路由)等概念,理解其如何在不断增长的互联网中扮演着“邮递员”的角色。 IP 地址的演进: 从 IPv4 的有限地址空间到 IPv6 的海量地址,理解 IPv6 的设计理念和过渡机制。 子网划分与聚合: 如何高效地利用 IP 地址,减少网络广播域,提高网络效率。 IP 数据包结构: 详解 IP 包头部的各个字段,如版本、头部长度、服务类型、总长度、标识、标志、片偏移、生存时间(TTL)、协议、头部校验和、源 IP 地址和目标 IP 地址等,理解它们如何指导数据包的传输。 路由协议: 数据包如何在复杂的网络中找到最佳路径?我们将介绍路由协议的类型,包括内部网关协议(IGP)如 RIP(路由信息协议)、OSPF(开放最短路径优先)和 IS-IS(中间系统到中间系统),以及外部网关协议(EGP)如 BGP(边界网关协议)。理解这些协议如何动态地维护路由表,并根据网络状况调整路径。 距离向量路由协议: RIP 的工作原理,其优点和局限性。 链路状态路由协议: OSPF 的先进之处,如何构建网络拓扑图,并计算最短路径。 BGP 的作用: 如何在自治系统(AS)之间交换路由信息,支撑起全球互联网的互联互通。 ARP(地址解析协议): IP 地址是逻辑地址,而 MAC 地址是物理地址。ARP 协议扮演着“翻译官”的角色,将 IP 地址解析为对应的 MAC 地址,使得数据链路层能够将数据帧发送到正确的网络接口。 ARP 请求与响应: 详细解析 ARP 请求包的广播过程和 ARP 响应包的单播过程。 ARP 缓存: 如何有效地缓存 IP-MAC 地址映射,减少 ARP 请求的频繁发生。 ICMP(Internet 控制消息协议): ICMP 协议用于在 IP 主机之间传递控制消息,例如网络错误报告、诊断信息等。我们将介绍 ping 和 traceroute 命令背后的 ICMP 消息,理解它们如何帮助我们诊断网络问题。 ICMP Echo 请求/应答: ping 命令的工作原理,用于测试网络连通性。 ICMP 目标不可达: 当数据包无法到达目标时,ICMP 如何报告错误。 ICMP 时间戳请求/应答: 用于同步时钟。 第三部分:传输层:可靠的数据传输与端口管理 传输层是连接应用层和网络层的桥梁,它负责为应用程序提供端到端的通信服务,并确保数据的可靠性。 TCP(传输控制协议): TCP 是面向连接的、可靠的传输协议。我们将深入探讨 TCP 的三大核心机制: 三次握手与四次挥手: 建立和终止 TCP 连接的详细过程,理解其如何保证连接的可靠性。 可靠传输: 序列号、确认应答(ACK)、超时重传等机制如何确保数据不丢失、不重复。 流量控制: 滑动窗口机制如何防止发送方发送过多数据,导致接收方缓冲区溢出。 拥塞控制: TCP 如何感知网络拥塞,并动态调整发送速率,避免加剧网络拥塞。 TCP 端口: 每个 TCP 连接都与一个端口号相关联,我们将解释端口的作用,以及众所周知的端口号(如 HTTP 的 80 端口,HTTPS 的 443 端口)。 UDP(用户数据报协议): 与 TCP 不同,UDP 是无连接的、不可靠的传输协议。我们将解释 UDP 何时适合使用,例如对实时性要求较高,但可以容忍少量数据丢失的应用(如 DNS、VoIP)。 UDP 数据报结构: 简单的数据报格式。 UDP 的优点: 较低的开销,较快的传输速度。 UDP 的应用场景: DNS、DHCP、RIP、NTP、VoIP 等。 第四部分:应用层:各种网络服务的实现 应用层是用户直接交互的层面,定义了各种网络服务的具体实现。我们将选取一些最常用的应用层协议进行深入讲解。 HTTP(超文本传输协议): 网页浏览的核心协议,我们将解析 HTTP 请求和响应的格式,了解 GET、POST 等请求方法,以及状态码的含义。 HTTP 的报文结构: 请求行、请求头、请求体;状态行、响应头、响应体。 HTTP 的无状态性与连接管理: 如何通过 Cookie 和 Session 实现状态管理,以及 HTTP/1.1 的长连接。 HTTP/2 和 HTTP/3 的新特性: 性能优化,如多路复用、头部压缩、服务器推送等。 DNS(域名系统): 将易于记忆的域名解析为 IP 地址的分布式系统。我们将探讨 DNS 的层次结构、域名解析过程,以及常见的 DNS 记录类型。 域名解析过程: 递归查询与迭代查询。 DNS 记录类型: A 记录、AAAA 记录、CNAME 记录、MX 记录、NS 记录等。 FTP(文件传输协议): 用于在网络上进行文件传输的协议。我们将介绍 FTP 的主动模式和被动模式,以及其带来的安全挑战。 SMTP(简单邮件传输协议)、POP3(邮局协议)和 IMAP(Internet 消息访问协议): 电子邮件收发的核心协议。理解它们分别在邮件发送和接收过程中扮演的角色。 DHCP(动态主机配置协议): 自动分配 IP 地址及其他网络配置信息,简化网络管理。 Telnet 和 SSH(安全外壳协议): 远程登录的协议。我们将重点强调 SSH 的安全性,以及其如何加密通信。 第五部分:网络安全基础与 TCP/IP 的结合 在深入理解 TCP/IP 的基础上,网络安全已成为不可或缺的一环。虽然本书不侧重于 SSL/TLS 的详细编程实现,但我们将介绍与 TCP/IP 协议栈相关的安全概念,以及它们如何共同构建一个更安全的网络环境。 网络攻击的类型: 了解常见的网络攻击,如 DoS/DDoS 攻击、中间人攻击、嗅探攻击等,以及它们如何利用 TCP/IP 协议的漏洞。 防火墙的工作原理: 如何通过配置防火墙规则来过滤网络流量,保护内部网络。 NAT(网络地址转换): 如何在私有网络和公共网络之间转换 IP 地址,实现 IP 地址的复用和隐藏。 VPN(虚拟专用网络): 如何通过加密隧道在公共网络上建立安全的私有连接。 Wireshark 等网络抓包工具的使用: 学习如何使用这些工具来捕获和分析网络流量,从而更好地理解协议工作原理和排查网络问题。 结论 TCP/IP 协议族是现代互联网的基石,对其深入理解是任何网络专业人士必备的技能。本书通过循序渐进的讲解,从宏观模型到具体协议,从数据传输到安全保障,为您构建了一个全面的 TCP/IP 知识体系。掌握本书内容,您将能够更自信地设计、实现和管理网络,并能更有效地诊断和解决网络问题。无论是初学者还是有一定经验的网络工程师,都能从中获益匪浅,在数字时代驾驭信息洪流。

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读后感

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用户评价

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从技术深度上来说,这本书的取材非常及时和全面。我注意到其中关于现代TLS版本特性和前向保密(PFS)实现的讨论,并没有停留在理论公式上,而是直接深入到了Diffie-Hellman密钥交换的椭圆曲线实现细节。这对于需要进行合规性审计或者性能优化的团队来说至关重要。很多过时的教材还在大篇幅介绍已经被弃用的弱加密算法,而这本书则明确指出了哪些算法应该被淘汰,以及如何安全地迁移到更现代的方案。这种面向未来的视角,让这本书的保质期显得更长。此外,作者在探讨异步I/O模型下的安全数据流处理时展现出的敏锐洞察力,尤其体现了其作为一线专家的水准,完美地填补了传统同步模型安全指南中的空白地带。

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坦率地说,这本书的阅读体验并非一帆风顺,它需要读者投入相当的专注度和基础知识储备,绝不是那种可以随手翻阅的消遣读物。当涉及到自定义协议头解析和网络数据包重组时,文档的密度会陡然增加,读者需要具备一定的C/C++基础和对操作系统网络栈的基本理解。但正是这种对知识“纯度”的坚持,使得它在技术圈内获得了极高的口碑。我特别欣赏作者在处理复杂算法描述时所采用的类比手法,尽管内容本身极其硬核,但他总能找到一个巧妙的比喻来帮助大脑建立起抽象的概念模型。读完一个章节,会有一种“啊,原来如此!”的豁然开朗感,而不是简单的“我读完了”。这本书更像是对你心智模型的一次重构和加固,而不是简单的信息传递。

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我花了点时间对比了一下这本书与其他同类书籍的侧重点,深感此书在“陷阱规避”和“漏洞防御”方面做足了功课。很多关于安全编程的书籍往往只关注“如何实现加密”,却忽略了在真实复杂的网络环境中可能出现的各种恶意攻击面。然而,这本书似乎早就预料到了读者会遇到的各种头疼的问题,它专门开辟了一章来讨论著名的中间人攻击(MITM)的变体,并提供了针对性的防御策略,这些策略并非停留在概念层面,而是直接给出了可以嵌入到现有代码中的补丁思路。尤其令人印象深刻的是,作者对证书链验证的细致描述,那种对细节的偏执几乎让人感觉他就是那个在生产环境中被无数证书错误折磨过的“老兵”。对于任何需要对外部系统暴露API接口的团队而言,这本书提供的安全心法,其价值可能远超其售价。

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这本书的封面设计着实抓人眼球,那种深邃的蓝色调配上简洁的白色字体,立刻给人一种专业、可靠的印象,仿佛这本书本身就是一个坚实的数字盾牌。我拿起它的时候,最先感受到的是纸张的质感,并非那种廉价的胶印纸,而是略带磨砂的铜版纸,拿在手里沉甸甸的,预示着内容的厚重。从目录上看,涵盖了从基础的网络协议栈解析到复杂的密钥交换机制,内容组织得很有层次感,不像有些技术书籍那样一上来就堆砌晦涩难懂的理论。作者似乎非常注重实践性,看到好几处章节标题中提到了“实战案例解析”和“代码级调试技巧”,这对于我们这些一线开发者来说简直是福音。我尤其期待关于TLS握手过程中一些微妙的、容易出错的配置环节的讲解,希望这本书能帮我彻底扫清这些盲点。总体来说,单从装帧和结构上看,这本书已经在我心中树立了一个很高的期望值,它散发出一种老派匠人打磨产品的严谨气息。

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初翻几页,我立刻被作者那种行云流水的叙事风格所吸引。他不像某些教科书那样,将晦涩的密码学术语像倒豆子一样一股脑地倾泻出来,而是巧妙地将它们融入到构建安全通信链路的实际流程中。阅读过程中,我仿佛跟随一位经验丰富的架构师,一步步走进了TCP/IP协议栈的底层,观察数据包是如何被加密、封装,然后再被投递出去的全过程。那种渐进式的讲解方式,极大地降低了初学者的学习门槛,同时也让资深工程师能找到新的视角来审视旧知识。书中对OpenSSL库的某些高级特性的介绍非常详尽,那些平时我们只是囫囵吞枣用到的函数调用,在这里都被剖析得淋漓尽致,甚至连编译参数对最终安全性的影响都被考虑在内。这不仅仅是一本“如何做”的书,更是一本“为什么这样做的”的深度解析,体现了作者深厚的工程哲学。

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