數據加密技術在計算機網絡安全中應用

云 亮

海南師范大學信息科學技術學院，海南海口 570100

0 引言

網絡應用的廣泛普及、計算機網絡技術的迅速發展令人們各項生活、工作、學習效率全面提升，在創建便捷、高效的應用環境基礎上同時也令各項海量信息、重要數據面臨著由網絡攻擊、威脅而造成的竊取、丟失風險，動輒令各項事業、工作蒙受巨大的經濟損失。由此可見，計算機網絡安全已成為全球范圍內各國均應全面重視的重要問題，轟動一時的網民泄漏CSDN數據事件再次向我們敲響了警鐘，因此本文基于保護計算機網絡安全角度探析了科學應用數據加密技術策略，以期真正營造安全、有序、高效的計算機網絡運行服務環境。

1 計算機網絡安全隱患及面臨的威脅因素

網絡安全隱患一方面來自計算機操作系統本身，其是整體網絡的核心支撐，為計算機程序的快速、可靠運行創設了客觀環境，一旦系統本身存在隱患，黑客入侵者便可通過這些隱患非法獲取用戶口令、對整體系統控制并將各類程序內殘余的各個用戶信息據為己有。倘若系統中的CPU、內存程序包含漏洞，則黑客入侵者會利用該類漏洞導致服務器或計算機出現癱瘓。而倘若系統借助網絡平臺加載、傳輸文件、安裝程序環節存在漏洞，黑客則會利用間諜軟件監視整體用戶的應用過程、通信傳輸進程，令所有操作均暴漏于黑客控制之下。另外計算機系統自身還包含進程守護程序環節、漏洞、后門、遠程功能調用等問題，這些均成為黑客用以入侵竊取并加以利用的不良薄弱環節。網絡安全隱患的另一方面來自其開放、自由的服務環境，其允許各類用戶自主、自由的獲取或發布各類信息，因而令其陷入了多方面的威脅之中，不僅包含傳輸線的隱患攻擊，還包括網絡協議、軟硬件隱患攻擊。而這其中不安全的協議問題則成為關鍵因素，協議倘若包含漏洞，則黑客入侵者便會依據其展開用戶名搜索，猜測機器口令、密碼并展開對其防火墻系統的不良攻擊。數據庫系統自身的先天缺陷令其同樣存在不安全隱患，數據庫是遵循分級管理原理創建的，倘若其存在安全隱患勢必會令所有上網瀏覽的信息被泄漏，在網絡系統中保存的數據信息則可通過用戶密碼、賬號而被泄漏或竊取，進而對用戶自身的機密隱私與財產安全造成了極大威脅。 針對上述安全隱患我們只有強化數據自身的安全性，科學應用加密技術，才能令威脅因素無機可乘。

2 數據加密技術內涵

加密是一種確保信息與數據安全的有效方式，長期以來廣泛適用于各個社會領域，早在二戰期間便為德國軍事的信息保密做出了重要的貢獻。然而隨著計算機綜合運算能力的持續增強，密碼的破解已不再是難事，因此科學家們著手開始研究一種全新的數據加密技術，令其實現了科學的發展與完善。所謂加密便是對公開的原有數據、文件與信息依據某種算法處理，令其在正常狀況下變為不可讀代碼，即密文，要想閱讀密文就需要將事先設定的相關密鑰錄入方可，否則將無法實現閱讀目標，進而實現了對信息數據的有效保護。逆于加密數據的過程為解密數據，主要令編寫加密過程的信息密碼還原成原有信息數據，便于正常的修改與閱讀。當今我們正處于全球經濟一體化發展進程中，開放、高效能的網絡技術為數據信息的網絡傳輸、跨空間運用、實時交流、全面共享創造了有利條件，而同時開放的網絡世界如何能確保信息數據的安全則成為我們應主力解決與面對的重要問題。因此科學應用數據加密技術、數字簽名技術則成為保護文件傳輸、預防私有或價值化信息不良攔截、篡改或竊取、營造安全網絡環境的必然選擇。

3 科學應用數據加密技術，確保計算機網絡安全

3.1 科學確定加密目標

為科學應用加密技術，令其發揮優勢服務效能，我們首先應充分明確計算機網絡系統中何類方面需要進行數據加密，即明確工作站、服務器、筆記本等存儲移動設備以及智能手持設備包含何種機密信息，這些信息存儲在設備中的位置以及以何種類型文件進行保存、他們在網絡通信傳輸中安全性如何、在Web瀏覽通信中包含機密數據信息與否，進而準確鎖定加密目標。

3.2 合理選擇加密技術方案

3.2.1 科學應用對稱加密技術

對稱加密即應用相同的數據加密與解密密鑰密碼體制，該技術需要通信雙方在交換階段確保密鑰安全、未泄漏，其典型算法為DES加密，該算法基于二元數據劃分信息為六十四位分組，采用長度為五十六位的密鑰進行操作轉換，并完成密文的解密與加密。該技術在銀行金融業的資金電子轉賬中得到了良好的應用，然而其同樣存在一定缺陷，即密鑰需要網絡傳輸或直接復制方式進行發送與接收，可通過窮舉方式破解，且解密與加密應用相同密鑰，一旦泄露便會令系統被全部攻破，欠缺對密鑰泄露的自動檢測能力。為充分滿足開放網絡日益提升的數據安全需求，我們可科學應用AES對稱加密技術，設計三類密鑰長度，即一百二十八、一百九十二與二百五十六位長度的密鑰，進而有效提升其安全性、靈活性與優勢應用效能，令其實現對DES算法加密的良好彌補。

3.2.2 合理應用非對稱加密技術

非對稱加密技術與對稱加密相反，采用不同的解密與加密密鑰，系統中密鑰被劃分為私有與公開密鑰，公鑰不懼怕被他人知曉，只要解密時應用私鑰便可，即公鑰用于加密，而私鑰則被解密所用，進而有效的避免了傳輸密鑰安全隱患問題。該類加密方式無需雙方事先建立交換密鑰，因而可廣泛應用在數字簽名、身份認證等領域。其優勢在于適應開放性網絡要求，分配協議相對簡單，令密鑰管理大大簡化。因此我們不僅可將其作加密算法應用，同時還可令其應用在分配對稱密鑰、管理密鑰與數字簽名中。當然該方式加密算法相對復雜，較對稱密鑰速率低，因而不適用加密較長信息。為有效提升加密效率，我們可結合應用對稱與非對稱加密技術，改進對稱DES密鑰，使用RSA密鑰對信息摘要與對話密鑰進行加密，進而令兩類加密方式形成良好的互補效應，實現對長報文明文的快速加密、可靠保護與便利性密鑰管理。

3.2.3 有效應用PGP數據加密技術

PGP數據加密技術具有強有力的加密效果、且應用便利，可廣泛用于對重要數據、文件、電子郵件進行數字簽名，確保其安全的傳輸并提升預防篡改能力。在分發密鑰階段我們應基于RSA特征將用戶公開密鑰進行發布，確保收信方獲取公開密鑰或共享應用。我們可通過公開密鑰環文件、應用PGP命令提取公開密鑰單獨輸入至不可讀取二進制文件中，并利用電子郵件將其發送、或待接收方獲取文件后加入其于自身公開密鑰環之中等途徑分發密鑰，進而實現有效數據加密保護目標。

4 完善密鑰管理

在密鑰管理階段我們應關注其使用的次數與時效，倘若使用密鑰次數太多，其曝光破解機率便會大大增加，進而給入侵者以可乘之機。因此我們應將對話密鑰單次運用于對話或信息之中，也可建立按時定期更換密鑰的管理機制，進而有效提升數據加密安全性。為全面解決多人公用同一密鑰管理安全問題，我們可創設一種可信任、安全的分發密鑰中心，位于網絡為用戶提供實用可靠的解決方案，用戶只需了解一個會話密鑰即可通過隨機密鑰與標簽生成實施加密，確保密鑰管理的高效、可靠與安全。

5 結論

總之，基于計算機網絡安全的科學重要性，我們只有充分明晰其存在的安全隱患、了解數據加密技術內涵，并科學應用該技術制定完善加密策略，才能真正營造和諧、文明、健康的網絡運營環境，令其真正發揮共享化、高效性優勢功能。

[1]胡英偉.網絡安全技術—數據加密[J].計算機與通信，2008(1).

[2]王文婷.數據加密技術在網絡安全中的應用[J].軟件導刊，2011(5).