計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)通信對(duì)DES數(shù)據(jù)加密算法的應(yīng)用

◆耿永利

（鎮(zhèn)江高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校 江蘇 212016）

計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)通信對(duì)DES數(shù)據(jù)加密算法的應(yīng)用

◆耿永利

（鎮(zhèn)江高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校 江蘇 212016）

21世紀(jì)是一個(gè)信息化的社會(huì)，信息逐漸成為人們生活中必不可少的資源，因此，信息資源保密也極為重要。無(wú)論是電子商務(wù)系統(tǒng)還是個(gè)人信息資源系統(tǒng)，都需要其在進(jìn)行傳輸?shù)倪^(guò)程中，確保其安全性和保密性。在信息安全中，保密數(shù)據(jù)使最為核心和關(guān)鍵的因素，在信息隱藏的背后，防止信息資源被竊聽，抓取竊聽者，從而促進(jìn)信息資源的隱蔽性和安全性，為人們的基本生活帶來(lái)保障。本文主要介紹了DES數(shù)據(jù)的加密算法，并提出其基本的保密原理。

計(jì)算機(jī)；數(shù)據(jù)通信；DES數(shù)據(jù)加密算法；應(yīng)用

0 前言

在信息化的時(shí)代，每一個(gè)個(gè)體都需要關(guān)注自身的信息安全問(wèn)題。因此，為了能夠保障整個(gè)信息資源系統(tǒng)的安全性和可靠性，需要及時(shí)采取相關(guān)的技術(shù)措施，運(yùn)用 DES數(shù)據(jù)加密算法，保障數(shù)據(jù)的傳輸質(zhì)量和路徑，確保其開通數(shù)據(jù)保護(hù)功能。同時(shí)，采取一定的攔截技術(shù)，對(duì)惡意竊取他人信息資源的人賬戶進(jìn)行及時(shí)攔截和舉報(bào)，從而保障個(gè)人、企業(yè)以及整個(gè)國(guó)家的信息資源安全。

1 DES數(shù)據(jù)加密算法的基本簡(jiǎn)介

DES也被稱為數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)，這是由二十世紀(jì)中后期的美國(guó)IBM公司研發(fā)設(shè)計(jì)的一種密碼算法而演變來(lái)的。美國(guó)相關(guān)部門與二十世紀(jì)末將 DES加密算法規(guī)定為美國(guó)數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，DES數(shù)據(jù)加密算法的運(yùn)算需要滿足以下幾點(diǎn)條件：首先，DES數(shù)據(jù)加密算法需要為客戶提供高質(zhì)量的數(shù)據(jù)保護(hù)并提供基本的保護(hù)措施，防止數(shù)據(jù)在沒有經(jīng)過(guò)任何允許和授權(quán)的情況下，就被泄露和擅自地修改，使個(gè)人和企業(yè)等組織的信息遭到泄露，造成重大的事端；其次，DES數(shù)據(jù)加密算法具有一定的復(fù)雜性和嚴(yán)謹(jǐn)性，一旦有人想要破解密碼，就需要一定的費(fèi)用，甚至需要支付高昂的錢財(cái)，不僅難以掌握基本的破解方法和技術(shù)，同時(shí)也增加了破解的時(shí)間，降低了工作效率；再次，DES數(shù)據(jù)加密算法體制本身就具有一定的安全性，無(wú)需依賴任何技術(shù)措施加以保護(hù)，但是想要完成上述操作需要具有一定的安全密鑰為基礎(chǔ)，這樣才能做好兩道關(guān)卡，完成基本的保密工作；最后，想要實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)模式的基本運(yùn)行和安全有效，需要使 DES數(shù)據(jù)加密算法能夠在多種不同的情境中加以利用。

DES數(shù)據(jù)加密算法一般具有三種入口參照參數(shù)，其中包括Date、Mode以及Key。在DES數(shù)據(jù)加密算法中，Key一共有八個(gè)字節(jié)，一共六十四位，這也是 DES數(shù)據(jù)加密算法的安全秘鑰；Date也有八個(gè)字節(jié)，六十四位，但是卻被作為被加密的數(shù)據(jù)和被解密的數(shù)據(jù)；Mode作為DES數(shù)據(jù)加密算法的基本運(yùn)算方式，使其基本的工作原理，有加密和解密兩種基本形式，但是如果Mdoe加密的話，Key可以解密，從而形成Date密碼，也就是最終的輸出結(jié)果。國(guó)外的很多發(fā)達(dá)國(guó)家將 DES數(shù)據(jù)加密算法作為國(guó)家機(jī)密的標(biāo)示性加密標(biāo)準(zhǔn)，而且對(duì)于算法給予相當(dāng)高的評(píng)價(jià)，因此，其精密程度是不容小覷的。

2 DES數(shù)據(jù)加密算法的優(yōu)勢(shì)分析

（1）能夠提供數(shù)據(jù)保護(hù)功能

DES數(shù)據(jù)加密算法能夠在一定程度上幫助數(shù)據(jù)進(jìn)行完善和加密。從而形成質(zhì)量較高的數(shù)據(jù)保護(hù)結(jié)果。對(duì)于一些非法泄露數(shù)據(jù)的相關(guān)單位和登錄秘鑰，需要及時(shí)采取防護(hù)措施，采取舉報(bào)或者防火墻裝置，懲罰一些在沒有被察覺的情況下，就對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行惡意修改和非法篡改的賬戶進(jìn)行懲處和維護(hù)。

（2）能夠在一定程度上防止DES數(shù)據(jù)被譯破

DES數(shù)據(jù)加密算法系統(tǒng)本身就具有一定的復(fù)雜性和難于破解性。現(xiàn)階段，窮舉法是全球唯一一種能夠通過(guò) DES數(shù)據(jù)加密算法譯破的密碼。因此，如果有人想要將這種算法準(zhǔn)確地破解出來(lái)，需要大量精密的計(jì)算和推測(cè)，經(jīng)過(guò)相當(dāng)長(zhǎng)的周期和時(shí)間以及大量的努力，從而得到意想不到的收益。

（3）系統(tǒng)操作結(jié)果簡(jiǎn)易

雖然 DES數(shù)據(jù)加密算法本身具有嚴(yán)密的特殊性和復(fù)雜性，但是整個(gè)密碼系統(tǒng)卻沒有一定的密碼體系和管理機(jī)制，因此也就不具有復(fù)雜性的特征。DES數(shù)據(jù)加密算法也算是加密秘鑰在實(shí)際應(yīng)用中的基本核心。因此，技術(shù)人員一旦想要破解某種密碼，就需要將 DES數(shù)據(jù)加密算法輸入到實(shí)際的參考目標(biāo)中，經(jīng)過(guò)系統(tǒng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)挠?jì)算和管理，能夠在一定程度上掌握最后的關(guān)鍵性因素，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)于基本程序的破譯和管理，將最終的結(jié)果呈現(xiàn)出來(lái)，供人民研究和生產(chǎn)[1]。

（4）具有一定的安全性和可靠性

技術(shù)人員通過(guò)對(duì) DES數(shù)據(jù)加密算法進(jìn)行研究和總結(jié)的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)這種加密的方法具有一定的安全性和可靠性，尤其是在通信和金融領(lǐng)域中極為常見。人們通過(guò)應(yīng)用這種算法，能夠及時(shí)地各種數(shù)據(jù)運(yùn)算中的問(wèn)題呈現(xiàn)出來(lái)，在防止程序數(shù)據(jù)出現(xiàn)任何問(wèn)題的同時(shí)，幫助每一個(gè)系統(tǒng)中的計(jì)算程序進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ?，一般都是在自?dòng)取款機(jī)中應(yīng)用好計(jì)算。

3 DES數(shù)據(jù)加密算法的基本保密原理

（1）DES數(shù)據(jù)加密算法的工作流程

DES數(shù)據(jù)加密算法一般是采取五十六位的安全秘鑰，以此來(lái)加密六十四位的數(shù)據(jù)結(jié)果，在整個(gè)過(guò)程中，實(shí)行十六輪編碼。在每一道編碼的過(guò)程中，需要由五十六為秘鑰輪流作業(yè)和置換，并通過(guò)一定的作業(yè)，獲取最終四十八位的安全秘鑰。在每一輪的編碼過(guò)程中，六十四位的安全秘鑰和數(shù)據(jù)被安置在一個(gè)S形的盒子中，通過(guò)壓碼函數(shù)來(lái)對(duì)編碼進(jìn)行管理和計(jì)算。在編碼一開始和結(jié)束的瞬間，需要技術(shù)人員采取一種特殊的方式，將六十四位數(shù)據(jù)進(jìn)行輪換置換，從而將數(shù)據(jù)的位置打破和沉積，在進(jìn)行每一步驟的處理過(guò)程中，需要從五十六位置換開支，選擇一個(gè)最安全的秘鑰進(jìn)行直接加工。最后，DES數(shù)據(jù)加密算法能夠?qū)⒆钕容斎氲脑紨?shù)據(jù)全都打破，輸出最終的數(shù)據(jù)結(jié)果，這些數(shù)據(jù)能夠在一定程度上滿足解密算法的整個(gè)流程和計(jì)算方式，從而現(xiàn)實(shí)出最先輸入的狀態(tài)。整個(gè)計(jì)算流程都是在后臺(tái)進(jìn)行的，加密的算法經(jīng)過(guò)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)奶幚砗图庸ぶ螅蔀橐环N新的加密方式，為整個(gè)體統(tǒng)合流程進(jìn)行監(jiān)督和檢測(cè)，從而實(shí)現(xiàn)其最完善的保密價(jià)值。

（2）DES數(shù)據(jù)加密算法的破譯方法

作為高強(qiáng)度算法的一種，截至目前為止，DES數(shù)據(jù)加密算法除了那個(gè)對(duì)加密秘鑰進(jìn)行及時(shí)的管控和破譯之外，還沒有發(fā)現(xiàn)任何更為快速和有效的方法。大多數(shù)秘鑰都有五十六位，奇數(shù)偶數(shù)的校驗(yàn)位也具有八位左右，因此，一個(gè)五十六位的秘鑰會(huì)有二百五十五各窮舉的空間。通過(guò)一臺(tái)精密的計(jì)算機(jī)和，能夠每秒進(jìn)行一百萬(wàn)次的安全秘鑰檢測(cè)，想要將系統(tǒng)中全部的秘鑰全部地搜索出來(lái)，也需要大約兩千年的時(shí)間。這樣，不僅耗費(fèi)了大量的人力和物力資源，同時(shí)也在一定程度上預(yù)示著這樣的計(jì)劃沒有可行的依據(jù)。曾經(jīng)有一些想要挑戰(zhàn)這項(xiàng)工作的人向 DES數(shù)據(jù)加密算法裝置發(fā)出了新的挑戰(zhàn)，雖然最終沒有將實(shí)際的結(jié)果破譯出來(lái)，但是卻在整個(gè)破譯的過(guò)程中，搜索到大量的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和資源，從而集中整理政府、組織和個(gè)人的計(jì)算機(jī)資源，在分工和協(xié)作的過(guò)程中，對(duì) DES數(shù)據(jù)加密算法進(jìn)行嚴(yán)密的破譯工作。雖然最終的結(jié)果并不理想，但是這樣公開對(duì)計(jì)算機(jī)密碼系統(tǒng)進(jìn)行挑戰(zhàn)的行為，難以對(duì)想要竊取信息資源的黑客進(jìn)行及時(shí)的破譯和防護(hù)。在加上破譯組織在對(duì) DES數(shù)據(jù)加密算法進(jìn)行破譯的過(guò)程中，秘鑰大多數(shù)情況下是靜止的，因此會(huì)不定期地修改密碼，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)控制。因此，這個(gè)挑戰(zhàn)組織在攻擊 DES數(shù)據(jù)加密算法的過(guò)程中，需要將集體的加密算法進(jìn)行及時(shí)的檢測(cè)和維護(hù)，對(duì)相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，從而確保整個(gè)計(jì)算流程不會(huì)對(duì)任何組織和個(gè)人及企業(yè)造成威脅，保障個(gè)人和任何組織的信息資源安全，從而促進(jìn)社會(huì)的和諧和穩(wěn)定發(fā)展[2]。

4 計(jì)算機(jī)通信中對(duì)DES數(shù)據(jù)加密算法的設(shè)計(jì)和優(yōu)化

（1）計(jì)算機(jī)通信中對(duì)DES數(shù)據(jù)加密算法的設(shè)計(jì)

通信技術(shù)作為當(dāng)今人類生活中不可缺少的技術(shù)類型之一，一直影響和改善這人類的生活環(huán)境和生存空間。因此，DES數(shù)據(jù)加密算法作為能夠保障個(gè)人、企業(yè)自己各部門組織信息資源數(shù)據(jù)的強(qiáng)大保密系統(tǒng)，一直為人們廣泛使用。依托電子信息技術(shù)和強(qiáng)大的通信系統(tǒng)，對(duì)DES數(shù)據(jù)加密算法盡興設(shè)計(jì)，首先要注意的是，算法的結(jié)構(gòu)和類型，因?yàn)?DES數(shù)據(jù)加密算法不只有一種類型，它針對(duì)個(gè)人和企業(yè)自己組織的加密數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)也不同，因此，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，需要分析被加密的數(shù)據(jù)類型結(jié)構(gòu)，分析保密的重點(diǎn)和難點(diǎn)，采取合適的技術(shù)類型和算法類型。其次，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，技術(shù)人員也需要針對(duì) EDS數(shù)據(jù)加密算法的類型不同，預(yù)先做好保障措施，防止后期出現(xiàn)任何問(wèn)題，造成對(duì)數(shù)據(jù)資源加密計(jì)算的不完整。最后，在設(shè)計(jì)造成之后。還需要做好完善的善后工作，一旦發(fā)現(xiàn)計(jì)算系統(tǒng)中隱藏的風(fēng)險(xiǎn)，需要制定相應(yīng)的計(jì)劃和解決措施，保障加密系統(tǒng)安全并科學(xué)的運(yùn)行的同時(shí)，為個(gè)人和企業(yè)的信息資源安全做好堅(jiān)實(shí)的保障。

（2）計(jì)算機(jī)通信中對(duì)DES數(shù)據(jù)加密算法的優(yōu)化

從本質(zhì)上來(lái)講，DES數(shù)據(jù)加密算法具有一定的科學(xué)性和要進(jìn)行，以及對(duì)外的公開性。因此，基于就計(jì)算機(jī)通信技術(shù)，對(duì)DES數(shù)據(jù)加密算法進(jìn)行優(yōu)化并分析是很容易的事情。具體的做法包括，計(jì)算機(jī)通信技術(shù)在實(shí)際的優(yōu)化過(guò)程中，需要針對(duì) DES數(shù)據(jù)加密算法選擇實(shí)際的技術(shù)類型，并選擇合適的計(jì)算方式和分析策略。技術(shù)人員在充分了解 DES數(shù)據(jù)加密算法的工作原理和計(jì)算方式之后，通過(guò)計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的編程語(yǔ)言和系統(tǒng)自帶的數(shù)據(jù)編碼，對(duì)整個(gè) DES數(shù)據(jù)加密算法系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化和分析，對(duì)比各種算法在不同的計(jì)算環(huán)境和不同的被加密對(duì)象中的不同應(yīng)用，同時(shí)，計(jì)算機(jī)的硬盤數(shù)據(jù)也需要將 DES數(shù)據(jù)加密算法中的應(yīng)用程序計(jì)算出來(lái)，以防止數(shù)據(jù)的失誤造成的重大泄密損失。在計(jì)算機(jī)加密卡中也需要設(shè)置相同的程序類型，積極做好備份工作。在創(chuàng)建數(shù)據(jù)加密模塊的過(guò)程中，由于計(jì)算機(jī)通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)軟件具有相當(dāng)快速的計(jì)算速度和精密的計(jì)算流程，因此，在對(duì) DES數(shù)據(jù)加密程序進(jìn)行設(shè)計(jì)和優(yōu)化的過(guò)程中，需要對(duì)算法的擴(kuò)展行問(wèn)題進(jìn)行考慮和分析[3]。

例如可以將計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬盤數(shù)據(jù)計(jì)算模塊雨 DES系統(tǒng)的數(shù)據(jù)加密模塊分開來(lái)看待，這樣，就可以將 DES數(shù)據(jù)加密算法程序置于更加精密和科學(xué)的環(huán)境之中，技術(shù)人員也可以在選擇算法時(shí)，有更多的選擇。需要注意的是，在對(duì) DES數(shù)據(jù)加密算法系統(tǒng)進(jìn)行應(yīng)用的過(guò)程中，需要將我國(guó)現(xiàn)行研發(fā)的加密算法融入其中，這樣既可以防止國(guó)外一些加密算法系統(tǒng)對(duì)我國(guó)的信息進(jìn)行侵?jǐn)_和干預(yù)，同時(shí)也有利于加強(qiáng)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和科學(xué)性，通過(guò)國(guó)產(chǎn)數(shù)據(jù)信息加密算法的支持和維護(hù)，也有利于增強(qiáng)系統(tǒng)加密卡和芯片卡的安全性，促進(jìn)其完善的運(yùn)行。

5 總結(jié)

綜上所述可知，信息資源的安全保管和存儲(chǔ)，關(guān)系到個(gè)人的生活品質(zhì)和企業(yè)的順利發(fā)展自己國(guó)家組織的安全運(yùn)行。采取DES數(shù)據(jù)加密算法對(duì)海量的數(shù)據(jù)資源進(jìn)行加密和保存，促進(jìn)能夠促進(jìn)信息資源的安全保密，同時(shí)也能節(jié)省時(shí)間和效率，減少工作的流程和步驟。同時(shí)，在對(duì) DES數(shù)據(jù)加密算法進(jìn)行分析和優(yōu)化的過(guò)程中，需要技術(shù)人員加入電子通信技術(shù)，既可以防止惡意軟件對(duì)信息資源的篡改和攔截，也能為信息資源加入新的保障機(jī)制，不進(jìn)信息資源的安全運(yùn)行。

[1] 馬廣利．計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)通信對(duì)DES數(shù)據(jù)加密算法的應(yīng)用[J]．產(chǎn)業(yè)與科技論壇，2015．

[2] 穆瑞輝．DES數(shù)據(jù)加密算法在計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)通信中的應(yīng)用[J]．信息系統(tǒng)工程，2013．

[3] 黃瑋．基于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的文件安全數(shù)字簽名的研究[D]．西安電子科技大學(xué)，2017．