代 明,巫 媛
(綿陽(yáng)城市學(xué)院 四川 綿陽(yáng) 621000)
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和普及改變了人們的生活和工作方式,其在為人們帶來(lái)便捷的同時(shí)也出現(xiàn)了信息泄露等問(wèn)題?;诖?,數(shù)據(jù)加密技術(shù)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中一種新型技術(shù),在網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換中可以進(jìn)行加密處理,從數(shù)據(jù)源頭上排除信息泄露風(fēng)險(xiǎn),保障計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息傳輸安全。經(jīng)過(guò)加密技術(shù)后的網(wǎng)絡(luò)信息數(shù)據(jù)不僅能夠防止信息被竊取、泄露等問(wèn)題,也能保障信息數(shù)據(jù)傳統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性,滿足用戶網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用需求[1]。
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全是網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用和數(shù)據(jù)管理的技術(shù)保證,有效規(guī)避了信息數(shù)據(jù)泄露、木馬病毒入侵等問(wèn)題。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)從廣義的角度分為靜態(tài)安全和動(dòng)態(tài)安全。靜態(tài)安全保障用戶網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信息的安全性、完整性,其中主要利用防火墻技術(shù)、殺毒軟件、漏洞掃描、訪問(wèn)權(quán)限等方式來(lái)保障用戶在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中存儲(chǔ)的信息數(shù)據(jù)安全[2]。動(dòng)態(tài)安全保障用戶在進(jìn)行信息數(shù)據(jù)傳輸中不被泄露、篡改、竊取等問(wèn)題,主要通過(guò)數(shù)據(jù)加密技術(shù)來(lái)保障用戶信息數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和安全性。
數(shù)據(jù)加密技術(shù)作為保障網(wǎng)絡(luò)信息數(shù)據(jù)安全的重要手段,一直被重點(diǎn)關(guān)注,其針對(duì)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行加密、解密、識(shí)別等處理,能保障信息數(shù)據(jù)的傳輸安全和儲(chǔ)存安全,避免出現(xiàn)信息數(shù)據(jù)泄露、竊取、篡改等問(wèn)題。數(shù)據(jù)加密技術(shù)的工作原理是利用算法來(lái)生成密文,并配合密鑰解密,保障信息數(shù)據(jù)在傳輸和存儲(chǔ)中不被第三方盜取、篡改、利用。目前,數(shù)據(jù)加密技術(shù)主要有對(duì)稱加密、非對(duì)稱加密、鏈路加密、端對(duì)端加密、節(jié)點(diǎn)加密等類型。
(1)DES算法。數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)(DES)是一種常用的對(duì)稱加密算法,其加密效果顯著。該算法只有框架結(jié)構(gòu),它是非常固定的,可以將網(wǎng)絡(luò)的信息數(shù)據(jù)加密成64位密文,并能設(shè)置成8位密文的奇偶校驗(yàn),然后,完成了數(shù)據(jù)加密的迭代過(guò)程。該算法的加密順序是將明文輸入到IP,然后轉(zhuǎn)移到64位的密文,主要作用于網(wǎng)絡(luò)信息數(shù)據(jù)的加密、解密功能。
(2)MD5算法。MD5算法起源于1992年,屬于信息摘要算法,一般需要128位數(shù)字,用途廣泛。在MD5算法進(jìn)行加密,通過(guò)生成文本文件來(lái)生成MD5值,最后發(fā)布這些文件,以便信息傳輸。如果接收方無(wú)法確定信息的安全性,則可以輸入MD5值,以查看其是否一致,以確保文件的安全性。如果值不一致,則表示該文件可能已被修改。該加密算法是一種相對(duì)安全、可靠的算法,在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸中利用MD5算法,可以有效避免數(shù)據(jù)明文被泄露,主要作用是預(yù)防信息數(shù)據(jù)被泄露、篡改問(wèn)題。
(3)RSA算法。RSA算法是目前應(yīng)用最廣泛的加密算法。RSA算法的加密是基于數(shù)論構(gòu)造的非對(duì)稱密鑰,它有兩個(gè)密鑰。原理是隨機(jī)生成A、B兩個(gè)質(zhì)數(shù),將A、B兩數(shù)進(jìn)行乘積運(yùn)算,再通過(guò)二進(jìn)制算法轉(zhuǎn)化,計(jì)算n的歐拉函數(shù),最后加密生成密文,目前RSA算法已成為公眾認(rèn)可的最權(quán)威、最安全的加密算法。
數(shù)據(jù)加密技術(shù)的主要應(yīng)用目的是對(duì)數(shù)據(jù)信息采取有效的加密措施,將其轉(zhuǎn)換為不可讀、不可識(shí)別的數(shù)據(jù),并通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)傳輸?shù)侥康牡?。接收方?yīng)采取相應(yīng)的技術(shù)措施,對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。重組和解密操作可以將密文轉(zhuǎn)換為可讀的明文,以防止存儲(chǔ)和傳輸過(guò)程中的數(shù)據(jù)丟失。因此,對(duì)于用戶來(lái)說(shuō),只有結(jié)合實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)安全維護(hù)和數(shù)據(jù)加密需求,合理利用靈活使用各種數(shù)據(jù)加密技術(shù),才能有效解決計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全的隱患,遏制木馬病毒、黑客入侵等威脅因素,形成相對(duì)健全的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全機(jī)制,促進(jìn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的可持續(xù)健康發(fā)展。
提高了數(shù)據(jù)加密的價(jià)值。以軟硬件數(shù)據(jù)加密技術(shù)為例,用戶可以通過(guò)將主機(jī)端口和USB端口結(jié)合起來(lái)來(lái)完成硬件加密操作。對(duì)這兩個(gè)端口進(jìn)行了加密,以保護(hù)用戶的個(gè)人隱私信息,并限制功能權(quán)限。當(dāng)系統(tǒng)被病毒入侵時(shí),系統(tǒng)中用戶配置的殺毒軟件將繼續(xù)為系統(tǒng)提供保護(hù),快速發(fā)現(xiàn)、有效解決和報(bào)告網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題,整體加密和安全保護(hù)操作相對(duì)方便。同時(shí),當(dāng)防病毒軟件在運(yùn)行、檢查和殺滅病毒時(shí),不會(huì)對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)、速度和操作流暢性產(chǎn)生影響,大大提高了數(shù)據(jù)加密功能和技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
對(duì)稱加密是對(duì)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一的加密和解密工作,讓信息數(shù)據(jù)的傳輸方和接收方都利用同一密鑰進(jìn)行數(shù)據(jù)加密、解密,存在對(duì)稱性,實(shí)現(xiàn)對(duì)稱密鑰加密的加密算法有DES(數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn))算法和IDEA(國(guó)際數(shù)據(jù)加密算法)算法。DES算法是數(shù)據(jù)加密技術(shù)最常規(guī)算法,該算法結(jié)合替換、替換、代數(shù)等加密技術(shù),將信息分為64位塊大小,使用56位密鑰,迭代16輪加密算法。在加密和解密兩道程序中只運(yùn)用了一種算法函數(shù)來(lái)形成密鑰,具有操作簡(jiǎn)單、效率高的特點(diǎn),使信息數(shù)據(jù)傳輸更為高效[3],適用于復(fù)雜、較長(zhǎng)的信息數(shù)據(jù)加密工作,但對(duì)稱密碼存在以下問(wèn)題:不能秘密分配密鑰,缺乏自動(dòng)檢測(cè)密鑰泄露的能力,假設(shè)網(wǎng)絡(luò)中每對(duì)用戶使用不同,密鑰總數(shù)隨用戶數(shù)量增加而迅速增加,消息確認(rèn)問(wèn)題無(wú)法解決。并且單一的密鑰較容易在傳輸方在使用中出現(xiàn)泄漏、竊取等風(fēng)險(xiǎn),因此,在對(duì)稱加密技術(shù)應(yīng)用中,要妥善保管密鑰,避免出現(xiàn)人為的泄露等問(wèn)題,發(fā)揮出對(duì)稱加密技術(shù)的快捷、便利優(yōu)勢(shì)。
非對(duì)稱加密技術(shù)是對(duì)稱加密技術(shù)的補(bǔ)充。在非對(duì)稱加密技術(shù)中,對(duì)信息數(shù)據(jù)的加密、解密操作,會(huì)利用RSA算法形成相互匹配的一對(duì)密鑰,即公鑰和私鑰,來(lái)完成傳輸方與接收方的信息數(shù)據(jù)傳輸[4]。網(wǎng)絡(luò)信息傳輸中需要兩組密鑰的共同參與才能形成數(shù)據(jù)的加密和讀取,否則就不能完成該項(xiàng)目操作,有效彌補(bǔ)了對(duì)稱加密技術(shù)中同一密鑰的潛在泄露風(fēng)險(xiǎn),提高數(shù)據(jù)傳輸效率。非對(duì)稱密鑰加密技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是加密密鑰開(kāi)放,用戶不需要在私鑰之間傳遞;可以輕松實(shí)現(xiàn)數(shù)字簽名,確保數(shù)據(jù)信息傳輸過(guò)程的機(jī)密性、完整性。
鏈路加密技術(shù)對(duì)信息數(shù)據(jù)傳輸通道中各個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行加密,對(duì)每?jī)蓚€(gè)節(jié)點(diǎn)的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行加密、解密操作,從而保障信息數(shù)據(jù)的傳輸安全。這樣的加密方式也被稱為在線加密,在數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生多個(gè)密鑰,提高密鑰破譯難度讓數(shù)據(jù)始終處于加密狀態(tài),十分有利于高度機(jī)密文件傳輸,安全系數(shù)較高,但該技術(shù)因?yàn)樵谡麄€(gè)信息數(shù)據(jù)傳輸中一直處于加密、解密過(guò)程,也增添了網(wǎng)絡(luò)性能和管理負(fù)擔(dān),對(duì)每個(gè)節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)性能都會(huì)造成較大的考驗(yàn)。
端對(duì)端加密技術(shù)是指對(duì)信息數(shù)據(jù)的傳輸方和接收方兩端進(jìn)行數(shù)據(jù)加密、解密,避免加密設(shè)備的反復(fù)使用,降低了數(shù)據(jù)加密成本,適用于簡(jiǎn)單的信息數(shù)據(jù)加密。端對(duì)端加密技術(shù)利用源頭和終端加密技術(shù),讓信息數(shù)據(jù)在傳輸中一直處于密文狀態(tài),即使信息數(shù)據(jù)在傳輸節(jié)點(diǎn)中受到破損、泄露,也處于密文狀態(tài),不影響信息數(shù)據(jù)安全,具有可靠性強(qiáng)、傳輸效率快、成本低的特點(diǎn)。
節(jié)點(diǎn)加密技術(shù)是對(duì)信息數(shù)據(jù)傳輸中固定節(jié)點(diǎn)進(jìn)行加密處理,其作用是防范木馬病毒的入侵。在加密方式上,節(jié)點(diǎn)加密技術(shù)與鏈路加密技術(shù)具有相似性,但是節(jié)點(diǎn)加密技術(shù)使信息數(shù)據(jù)在傳播中以密文形式出現(xiàn)[5-6],報(bào)頭和路由信息以明文方式來(lái)傳輸,這樣能使中間節(jié)點(diǎn)機(jī)不會(huì)觸及明文信息,即使傳輸網(wǎng)絡(luò)受到攻擊,也不影響信息數(shù)據(jù)的安全。
人們?cè)谟?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上工作、學(xué)習(xí)的過(guò)程中,會(huì)將個(gè)人信息數(shù)據(jù)留存在網(wǎng)絡(luò)中,其中網(wǎng)關(guān)、路由等環(huán)節(jié)極易發(fā)生信息泄露問(wèn)題。黑客、木馬病毒都能通過(guò)這些節(jié)點(diǎn)來(lái)竊取信息數(shù)據(jù),特別是沒(méi)有經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)加密技術(shù)處理的數(shù)據(jù),容易出現(xiàn)明文信息泄露。
計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)在信息數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸中,大多同時(shí)支持多進(jìn)程或多用戶應(yīng)用,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的主機(jī)也允許多個(gè)用戶同時(shí)連接。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)送或接收數(shù)據(jù)時(shí),所有同時(shí)運(yùn)行的進(jìn)程或用戶都可能需要傳輸數(shù)據(jù)。計(jì)算機(jī)一旦存在網(wǎng)絡(luò)缺陷,就很容易受到黑客的攻擊,數(shù)據(jù)和信息的安全性就很難得到有效保證。如果不經(jīng)過(guò)加密技術(shù)處理,就容易導(dǎo)致信息數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程中被截取,并進(jìn)行篡改,再讓信息數(shù)據(jù)回到傳輸路徑中,流轉(zhuǎn)到接收方,導(dǎo)致接收方獲取的信息數(shù)據(jù)錯(cuò)誤,從而引發(fā)后續(xù)問(wèn)題。
信息數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)中,會(huì)出現(xiàn)木馬病毒、黑客入侵等問(wèn)題,導(dǎo)致一些用戶未授權(quán)進(jìn)入到用戶系統(tǒng)中,并且對(duì)其中重要文件信息進(jìn)行破壞,造成無(wú)法修復(fù)的問(wèn)題,危及信息數(shù)據(jù)安全。對(duì)重要信息數(shù)據(jù)進(jìn)行加密,不僅能保障信息數(shù)據(jù)傳輸安全,也能保障其存儲(chǔ)安全。
信息數(shù)據(jù)保密是設(shè)計(jì)中的基本原則,將信息數(shù)據(jù)明文轉(zhuǎn)化為密文,即使數(shù)據(jù)在傳輸出現(xiàn)泄露等問(wèn)題,也不會(huì)丟失關(guān)鍵信息,保障數(shù)據(jù)的完整性和可靠性。
密碼技術(shù)是數(shù)據(jù)加密技術(shù)的核心,DES算法、RAS算法、MDS算法在應(yīng)用中都具有各自的優(yōu)勢(shì),在進(jìn)行算法選擇上要基于加密技術(shù)的需求進(jìn)行選擇。
目前,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的連接均采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO,在該模型中會(huì)定義不同的體系結(jié)構(gòu),如在一個(gè)加密文件系統(tǒng)中,傳輸方需要在上層應(yīng)用程序進(jìn)行文件加密,再進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)傳輸,系統(tǒng)會(huì)對(duì)用戶和服務(wù)器進(jìn)行指定。數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程中處于密態(tài)形式,路由器、網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)都無(wú)法看到明文。從環(huán)境搭建方面分析,服務(wù)器作為核心部分,需要負(fù)責(zé)對(duì)整個(gè)環(huán)境中用戶管理,并且還需要具備用戶機(jī)的加密、解密功能,如保密信息傳輸?shù)拿荑€文件,并且在用戶運(yùn)行前需要獲取管理員的賬戶密碼。
在數(shù)據(jù)加密技術(shù)應(yīng)用中通常將通信協(xié)議分為兩種類型:(1)在認(rèn)證階段采取EKE協(xié)議;(2)在身份認(rèn)證后階段,采用橢圓曲線密鑰開(kāi)展數(shù)學(xué)傳輸,保障信息數(shù)據(jù)傳輸?shù)拿孛墉h(huán)境。
在系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面首先要考慮硬件層面要求,采用基于Internet的服務(wù)器客戶結(jié)構(gòu)對(duì)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行管控。在系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)中主要分為服務(wù)器和客戶機(jī)兩部分,服務(wù)器端負(fù)責(zé)密鑰管理模塊、加密模塊、雙向身份認(rèn)證模塊等;客戶端負(fù)責(zé)解密模塊、公鑰私鑰模塊、密碼模塊等。同樣在系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)中還需要考慮用戶的數(shù)據(jù)加密要求和數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)要求[7]。
電子商務(wù)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的衍生物,隨著計(jì)算機(jī)通信技術(shù)的不斷發(fā)展,電子商務(wù)技術(shù)也迎來(lái)了高速發(fā)展時(shí)期,電子商務(wù)必然涉及一些用戶身份、個(gè)人信息和賬戶密碼等。因此,加強(qiáng)對(duì)數(shù)據(jù)信息的保護(hù)是極其必要的。其中電子商務(wù)中數(shù)字證書(shū)認(rèn)證、數(shù)字簽名、安全協(xié)議等環(huán)節(jié)都需要應(yīng)用數(shù)據(jù)加密技術(shù)來(lái)進(jìn)行功能使用。在電子商務(wù)中,交易信息、訂單信息等重要的信息文件,其數(shù)據(jù)安全性直接危及電子商務(wù)企業(yè)的運(yùn)營(yíng),因此在電子商務(wù)領(lǐng)域數(shù)據(jù)加密技術(shù)能夠有效保障其交易、訂單、信息認(rèn)證等安全性,如運(yùn)用非對(duì)稱加密技術(shù)來(lái)強(qiáng)化用戶的數(shù)字認(rèn)證、信息認(rèn)證,完成對(duì)交易信息數(shù)據(jù)的加密和保護(hù),提高電子商務(wù)交易的安全性[8-9]。例如在網(wǎng)上購(gòu)買(mǎi)時(shí),我們需要登錄賬戶和密碼。在購(gòu)買(mǎi)商品時(shí),還會(huì)使用支付密碼或銀行卡信息,一旦這些信息被泄露,很可能帶來(lái)嚴(yán)重的財(cái)產(chǎn)損失。數(shù)據(jù)加密技術(shù)的應(yīng)用有效保障了交易安全和用戶信息安全,拓寬了電子商務(wù)發(fā)展空間。
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型,大部分企業(yè)在財(cái)務(wù)信息和業(yè)務(wù)信息方面都采用財(cái)稅共享模式來(lái)提高企業(yè)管理效率。財(cái)務(wù)信息屬于企業(yè)內(nèi)部機(jī)密,關(guān)乎企業(yè)的穩(wěn)定,業(yè)務(wù)信息關(guān)乎企業(yè)的存活及發(fā)展,因此,有效保障財(cái)務(wù)信息數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)信息數(shù)據(jù)安全具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。通過(guò)數(shù)據(jù)加密技術(shù),將企業(yè)網(wǎng)絡(luò)中的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行加密處理,通過(guò)設(shè)置不同的權(quán)限來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)利用,提升信息數(shù)據(jù)安全。
隨著社會(huì)逐漸步入大數(shù)據(jù)時(shí)代,網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)作為人們信息交流、收集、應(yīng)用的重要媒介,在網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)的管理中開(kāi)展數(shù)據(jù)加密具有顯著的現(xiàn)實(shí)價(jià)值,保護(hù)信息的存儲(chǔ)、傳輸環(huán)境安全是提升網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)功能深度的重要途徑。網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)能夠借助數(shù)據(jù)加密技術(shù)來(lái)區(qū)分執(zhí)行數(shù)據(jù)的寫(xiě)入、傳輸、調(diào)取等行為,借助不同的權(quán)限來(lái)下放安全密鑰,只有擁有特定的解密密鑰才能讀取對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)信息,否則數(shù)據(jù)加密技術(shù)會(huì)自動(dòng)拒絕其訪問(wèn)請(qǐng)求,即使強(qiáng)行訪問(wèn)也只能獲取密文,降低網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)信息數(shù)據(jù)的被更改、盜取等風(fēng)險(xiǎn)。在網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)管理中可以將數(shù)據(jù)加密技術(shù)與防火墻來(lái)抵御外界木馬病毒、非法訪問(wèn)的入侵,提高數(shù)據(jù)加密安全等級(jí)。同時(shí),在網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)加密中,需要根據(jù)數(shù)據(jù)的分類和權(quán)限等級(jí)劃分不同的區(qū)域,針對(duì)不同的服務(wù)器進(jìn)行差異化加密處理,確保密鑰的唯一性,提高信息數(shù)據(jù)加密深度[10]。
互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的普及應(yīng)用為社會(huì)帶來(lái)了更加復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題。數(shù)據(jù)加密技術(shù)作為網(wǎng)絡(luò)安全的一道重要屏障,能夠有效降低信息數(shù)據(jù)風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題,保護(hù)用戶的信息和財(cái)產(chǎn)安全。因此,在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展中,要不斷升級(jí)數(shù)據(jù)加密技術(shù),使之在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全中有效應(yīng)用,滿足用戶個(gè)性化數(shù)據(jù)加密需求。