計算機網(wǎng)絡信息安全中數(shù)據(jù)加密技術的研究

樊小龍

摘 要：本文介紹了數(shù)據(jù)加密技術的原理和類型，通過加密技術在計算機網(wǎng)絡信息安全中的應用進行詳細介紹，最后給出數(shù)據(jù)加密技術在計算機網(wǎng)絡信息安全領域的相關研究。

關鍵詞：計算機網(wǎng)絡信息安全；數(shù)據(jù)加密技術；應用研究

隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及，大量的網(wǎng)站被植入隱蔽性的攻擊，國家互聯(lián)網(wǎng)應急中心最近發(fā)布了關于《互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡安全態(tài)勢綜述》的報告，該報告表示有8.5萬個網(wǎng)站存在著網(wǎng)絡攻擊漏洞，一旦這些網(wǎng)絡漏洞被不法分子利用，用戶的個人信息將會泄露，更有可能影響社會穩(wěn)定。因此，在計算機網(wǎng)絡信息安全中，數(shù)據(jù)加密技術顯得尤為重要。

1 數(shù)據(jù)加密技術概述

1.1 數(shù)據(jù)加密技術原理

數(shù)字加密技術是指使用密碼學和相關技術來替換或轉(zhuǎn)移。通過加密密鑰清除文本信息，使它變成了毫無價值的密文，而且常人難以閱讀。信息接收裝置可以使用密鑰和解密功能進行解密從而恢復原文，實現(xiàn)信息的隱蔽傳輸。它是保護網(wǎng)絡數(shù)據(jù)安全的核心技術，數(shù)據(jù)加密技術是信息安全的核心技術之一。

目前，有兩種加密方法用于數(shù)據(jù)加密。其中一個是傳統(tǒng)的私鑰加密方法。這種加密方法的原理非常簡單。密鑰加密方以及解密方用相同的密鑰解密數(shù)據(jù)。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)加密方法一般分為四種算法。第一種是替換表算法，它是最簡單的加密算法，并且每個數(shù)據(jù)段對應于偏移中的位移表。相應的偏移值是輸出后的加密文件。然后，解密過程參考該信息讀取信息替換表。這種加密和解密方法簡單快捷，但如果替換表是通過他人獲得的加密文件將被完全看透。第二種方法是改進的替換表算法，該算法基本上是兩個或多個替換表偽隨機方式，執(zhí)行多次加密以增加密文的難度。第三種是循環(huán)移位和XOR運算算法，該算法是變換數(shù)據(jù)位置算法，通過改變循環(huán)移位中數(shù)據(jù)流的方向，然后使用XOR操作快速加密密文；最后一種是循環(huán)冗余校驗算法，它是基于數(shù)據(jù)的16位或32位校驗和散列函數(shù)，例如計算機文件或網(wǎng)絡數(shù)據(jù)包。一兩個錯誤將不可避免地導致校驗和錯誤。

1.2 數(shù)據(jù)加密的類型和特征

基于密鑰的算法通常分為對稱加密算法和公鑰算法。對稱加密算法是實現(xiàn)數(shù)據(jù)的加密和解密，雙方之間的溝通達成了一致密文。在數(shù)據(jù)加密技術的應用中，對稱加密技術是最常見的；非對稱加密技術，也稱為公鑰加密，是使用一對公鑰和私鑰的組合，如下圖所示。用公鑰加密的密文只能用私鑰解密，而密文則用密鑰解密使用私鑰加密只能使用公鑰解密。

2 常見數(shù)據(jù)加密技術算法

2.1 非對稱加密算法

常用的公鑰算法是RSA算法。該算法可以實現(xiàn)加密和數(shù)字簽名功能使用兩個鍵。一個用于公鑰，另一個用于私鑰。有一把鑰匙加密，可以使用另一個密鑰進行解密。密鑰長度從40到2048位不等加密也可以分為明文塊。該算法將明文的每個塊轉(zhuǎn)換成相同的密鑰長度密文塊。如果關鍵是更長時間，加密效果更好。但加密和解密的成本很高，因此是妥協(xié)在安全性和性能考慮之間，一般的64位更合適。

2.2 橢圓加密算法

另一種常見的算法是橢圓曲線密碼系統(tǒng)。橢圓曲線加密算法是一種新的加密算法。與RSA密碼系統(tǒng)相比，有很多優(yōu)點，如非常容易地構(gòu)建公鑰密碼系統(tǒng)和數(shù)字簽名算法。

3 網(wǎng)絡數(shù)據(jù)加密傳輸

隨著計算機網(wǎng)絡技術的不斷飛躍，信息安全已成為計算機的重中之重。計算機網(wǎng)絡繼續(xù)反映出獨特的優(yōu)勢。同時，因為網(wǎng)絡系統(tǒng)的開放性，資源的共享，系統(tǒng)的復雜性，多樣性連接形式，網(wǎng)絡邊界的未知能力，計算機網(wǎng)絡也帶來了很多問題。最重要的問題是安全性。在高度開放的網(wǎng)絡環(huán)境中，未經(jīng)授權的訪問，病毒和惡意攻擊，竊聽等安全問題給社會的問題造成了很大的問題。

3.1 鏈路加密算法

鏈路加密與端到端加密不同，所有數(shù)據(jù)在其通信路徑上傳輸時都處于加密狀態(tài)。當它到達路由器或其他中間設備時，它會被解密，以便中間人知道下一個發(fā)送它的方式。有時稱為在線加密，鏈接加密通常由服務提供商使用，并且被合并到網(wǎng)絡協(xié)議中。與通常由用戶發(fā)起的端到端加密不同，鏈接加密通常由服務提供商發(fā)起或?qū)嵤?/p>

3.2 節(jié)點加密算法

節(jié)點加密是對鏈路加密算法的升級。在協(xié)議傳輸層上進行加密，每對節(jié)點共用一個密鑰。在節(jié)點處采用一個與節(jié)點機相連的密碼裝置，對相鄰兩節(jié)點間傳送的數(shù)據(jù)進行加密保護，明文不通過節(jié)點機，避免了鏈路加密節(jié)點處易受攻擊的缺點。

3.3 端到端加密算法

端到端加密是一種用于安全傳輸信息的系統(tǒng)，其中數(shù)據(jù)僅在端點加密和解密，無論它在虛擬旅程中接觸多少點。這種類型的加密是提供安全的私人通信的好方法。

4 結(jié)語

隨著技術的發(fā)展，先有的技術對信息安全的保護也只是暫時的，因此相對應的數(shù)據(jù)加密技術也應該與時俱進，只有這樣，才能夠防患于未然，保證整個系統(tǒng)的良好運行，才能保障個人信息不被泄露，維護社會安全與穩(wěn)定。

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