計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信安全中數(shù)據(jù)加密技術(shù)的研究與應(yīng)用

張義 彭科 王國(guó)銀

【摘要】 隨著經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展和科學(xué)技術(shù)日益提高的水平，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也跟著獲得了長(zhǎng)足的發(fā)展，伴隨著黑客的攻擊和漏洞的出現(xiàn)，通信中的數(shù)據(jù)安全受到了前所未有的威脅，人們對(duì)這一問題十分關(guān)注。本文就計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信安全中關(guān)于數(shù)據(jù)加密技術(shù)的運(yùn)用進(jìn)行了研究與分析。

【關(guān)鍵字】 網(wǎng)絡(luò)通信 數(shù)據(jù)加密技術(shù) 研究與應(yīng)用

一、常見的數(shù)據(jù)加密方法

密碼技術(shù)分類的方法不少，一般可以分為對(duì)稱密鑰密碼技術(shù)與非對(duì)稱密鑰密碼技術(shù)。對(duì)稱密鑰密碼技術(shù)又叫傳統(tǒng)密碼技術(shù)，非對(duì)稱密鑰密碼技術(shù)又可以叫公鑰密碼技術(shù)。傳統(tǒng)密碼再細(xì)分又有序列密碼與分組密碼之分。

1.1對(duì)稱式加密

對(duì)稱式加密。它的典型特征即加、解密用的都是同一個(gè)密鑰。針對(duì)一般對(duì)稱密碼學(xué)，通常加密運(yùn)算與解密運(yùn)算同一模一樣的密鑰。所以，使用的對(duì)稱加密算法會(huì)簡(jiǎn)單而有效率，因?yàn)槊荑€很短，破譯相當(dāng)難，因?yàn)橄到y(tǒng)的保密特性主要靠密鑰的安全等級(jí)，因此，在公共的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上保證信息傳送安全和如何保管好密鑰是目前的主要問題。就是因?yàn)閷?duì)稱密碼學(xué)中接收方和發(fā)送方都采用一樣的密鑰，所以數(shù)據(jù)簽名與不可否認(rèn)性很難實(shí)現(xiàn)。因?yàn)榧用芙饷芊浅？?，?duì)稱式加密現(xiàn)在廣為流傳。美國(guó)政府以前采用的DES方法，就是對(duì)稱式加密方法中的一種。

1.2非對(duì)稱式加密

非對(duì)稱式加密。非對(duì)稱式加密跟對(duì)稱式加密不同的地方就是，在解密和加密對(duì)應(yīng)的過程中，采用的密鑰是完全不一樣的。通常為，非對(duì)稱式加密帶有2組密鑰——“公鑰”和“私鑰”。它們?cè)诩用苓^程中配對(duì)使用。“公鑰”通常都是能公開的，“私鑰”是一定不能公開的。這種方式最大的優(yōu)點(diǎn)就是，兩組密鑰在解密過程中，接收方只需打開“私鑰”就行了，數(shù)據(jù)得到很好的保護(hù)?！肮€”比“私鑰”要靈活，這是優(yōu)勢(shì)，而缺點(diǎn)就是加密與解密速度比“私鑰”慢不少。

二、加密技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)通信安全中的應(yīng)用

眾所周知，現(xiàn)在的商業(yè)信息基本都是由網(wǎng)絡(luò)來進(jìn)行傳輸，而黑客們會(huì)用各種方法截獲并分析這些傳輸?shù)男畔?，再由分析的結(jié)果采取他們想要的非法活動(dòng)，這將會(huì)威脅到商業(yè)機(jī)密甚至使經(jīng)濟(jì)遭受巨大損失，所以加密技術(shù)的合理應(yīng)用顯得至關(guān)重要[2]。我們熟悉的一般數(shù)據(jù)加密是在通信的3個(gè)層次來應(yīng)用：鏈路加密、節(jié)點(diǎn)加密以及端到端加密。

1、鏈路加密。針對(duì)兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間的一條通信鏈路，鏈路加密是保護(hù)網(wǎng)上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的有效方式。所謂的鏈路加密（又叫在線加密），信息在被傳送之前，先要進(jìn)行加密處理，在鏈路的各個(gè)節(jié)點(diǎn)對(duì)接收到的消息進(jìn)行解密處理，之后首先采用下一個(gè)鏈路的密鑰對(duì)消息進(jìn)行加密，再傳送出去。接收方收到消息之前，這條消息有可能會(huì)經(jīng)過很多通信鏈路的傳送。因?yàn)榻?jīng)過各個(gè)中間傳輸節(jié)點(diǎn)時(shí)，數(shù)據(jù)全被解密后重新進(jìn)行加密，這樣一來，通信鏈路上的所有信息全都會(huì)以密文的方式表現(xiàn)。因此，鏈路加密起到了掩蓋要傳輸?shù)南⒌脑袋c(diǎn)以及終點(diǎn)。因?yàn)椴捎锰畛浼夹g(shù)和填充的字符在獨(dú)立的情況下就能加密處理，就能掩蓋消息的頻率以及長(zhǎng)度等特性，有效防止通信信息被分析。

2、節(jié)點(diǎn)加密。雖然節(jié)點(diǎn)加密可以給網(wǎng)絡(luò)信息較高的安全保障，但它跟鏈路加密有很多相似點(diǎn)：二者都是在通信鏈路上保證傳輸消息的安全，也是在中間節(jié)點(diǎn)位置，對(duì)消息先進(jìn)行解密操作，再加密。由于所有傳輸?shù)臄?shù)據(jù)都要被加密處理，因此加密這個(gè)過程都是被用戶知道和了解的。但是，跟鏈路加密不相同的地方在于，在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)位置節(jié)點(diǎn)加密中不會(huì)存在，而是把接收到的數(shù)據(jù)先進(jìn)行解密操作，再使用另外一個(gè)不一樣的密鑰來加密，該過程需要在節(jié)點(diǎn)上的一個(gè)安全模塊中操作。節(jié)點(diǎn)加密還有自身的特點(diǎn)，就是需要報(bào)頭和路由的信息傳送時(shí)都是明文的形式，這樣中間的節(jié)點(diǎn)位置才能得到怎么處理消息的方式。所以此方法用來防止攻擊者分析傳輸信息是不太可靠的。

3、端到端加密。端到端加密可以讓信息從源點(diǎn)到終點(diǎn)傳送時(shí)一直保持密文形式。使用端到端加密，消息直到傳輸?shù)浇K點(diǎn)時(shí)才進(jìn)行解密，由于數(shù)據(jù)在傳輸時(shí)一直得到有效保護(hù)，所以即使發(fā)生節(jié)點(diǎn)被損壞的情況，消息仍然不會(huì)泄露出去。端到端加密系統(tǒng)更為廉價(jià)，而且跟鏈路加密和節(jié)點(diǎn)加密相比更實(shí)用，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、實(shí)現(xiàn)和維護(hù)也相對(duì)輕松。端到端加密不會(huì)存在類似其它加密系統(tǒng)的同步問題，因?yàn)槠渲械男畔际仟?dú)立被加密處理，這樣一來顯得更人性化，更符合人的慣性思維[3]。因此其中一個(gè)報(bào)文包就算傳送錯(cuò)誤，也不會(huì)對(duì)后面的報(bào)文包產(chǎn)生影響。值得注意的是端到端加密系統(tǒng)一般不可以對(duì)數(shù)據(jù)的目的地址加密，因?yàn)楦飨⑺?jīng)過的節(jié)點(diǎn)都需用這個(gè)地址來明確怎樣傳輸數(shù)據(jù)。由于這種加密方式不能掩蓋被傳輸消息的源點(diǎn)與終點(diǎn)，所以它很難抵御攻擊者對(duì)通信業(yè)務(wù)的分析。

三、結(jié)語(yǔ)

數(shù)據(jù)加密技術(shù)是網(wǎng)絡(luò)安全不可或缺的重要一環(huán)，而數(shù)據(jù)加密技術(shù)只有依靠專業(yè)科學(xué)的運(yùn)算與使用人員的保密才能真正的完成。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]張冰心.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信安全中關(guān)于數(shù)據(jù)加密技術(shù)的運(yùn)用探討[J].中國(guó)新通信.2012.

[2]廉士珍.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信安全中數(shù)據(jù)加密技術(shù)的應(yīng)用分析[J].硅谷.2011