計算機網(wǎng)絡通信安全數(shù)據(jù)加密技術

■文/白榮建

計算機網(wǎng)絡通信安全數(shù)據(jù)加密技術

■文/白榮建

在當今網(wǎng)絡信息快速發(fā)展的時代,網(wǎng)絡通信已經(jīng)遍布多個社會領域中,對于社會發(fā)展的推動和人們?nèi)粘Ｉ畹谋憬萜鸬搅酥匾淖饔谩Ｓ嬎銠C網(wǎng)絡具有互聯(lián)性、開放性、分布不均勻性等特點和在其它技術的缺陷,使網(wǎng)絡通信安全的事件頻繁發(fā)生,用戶使用受到嚴重影響。對人們在網(wǎng)絡活動上的保密性要求也越來越高,應用數(shù)據(jù)加密技術,保證了人們在網(wǎng)絡活動中對自己的數(shù)據(jù)和一些相關資料保密的要求,保證了網(wǎng)絡的安全性和保密性。

網(wǎng)絡通信；數(shù)據(jù)加密

1.計算機網(wǎng)絡通信與數(shù)據(jù)加密的必要性

1.1 計算機網(wǎng)絡通信

網(wǎng)絡通信是用物理鏈路將每個獨立的主機和工作站有效地連接在一起，形成多個網(wǎng)絡間的數(shù)據(jù)鏈路，使其達成通信與資源共享的目的。網(wǎng)絡的通信多數(shù)是說網(wǎng)絡的協(xié)議，對信息溝通和會話構成連接，網(wǎng)絡的協(xié)議是對代碼傳輸、信息傳輸?shù)乃俣扰c傳輸?shù)牟襟E等指定的標準進行控制。

1.2 數(shù)據(jù)加密的必要性

數(shù)據(jù)安全的技術核心是數(shù)據(jù)加密技術，特別是在當今互聯(lián)網(wǎng)正是高潮的時代，每個人每天都會用到互聯(lián)網(wǎng)，資金、文件等重要信息都有可能受到危害。這讓保護數(shù)據(jù)不被盜取、篡改、破壞等問題受到了人們極大的重視。而解決這些問題的技術關鍵就是數(shù)據(jù)加密技術。密鑰是數(shù)據(jù)加密技術中必不可少的，有20%來自內(nèi)部未授權的存取,而內(nèi)部安全威脅超過了80%多，電子文件泄露占安全漏洞中造成的損害高達30%多，而防火墻這些常見的內(nèi)網(wǎng)安全措施并不能有效地阻止公司機密信息的泄露。所以數(shù)據(jù)加密是非常重要的，不管是外部威脅還是內(nèi)部威脅都可以有效地防范。

2.密鑰密碼技術

密碼學的起源可以追溯至古埃及的象形文字。密碼學是研究如何通過編碼技術來保證機密信息的安全性，它是由密碼編碼學和密碼分析學兩部分構成。一個密碼系統(tǒng)通常可以完成信息的加密變換和解密變換。加密變換是采用一種編碼算法將原有信息轉換一種不可理解的編碼，從而起到保護機密信息的作用。

解密變換則是與加密變換完全相反的過程，利用解密變換編碼算法將不可理解的信息還原為原來的信息，但是解密要比加密困難得多。密碼技術涉及密碼設計、密碼分析、密鑰管理等內(nèi)容。密碼設計的目的是保證信息的機密性。基本手段是將信息加以偽裝，使其在存儲和傳輸過程中不會泄密。在多數(shù)的時候，數(shù)據(jù)加密技術分為對稱加密技術和非對稱加密技術。

3.常見兩種數(shù)據(jù)加密技術

3.1 對稱數(shù)據(jù)加密

對稱加密是最快速、最簡單的一種加密方式，加密與解密用的是同樣的密鑰。密鑰的大小要照顧到安全性和效率。對稱數(shù)據(jù)加密技術有算法公開、加密速度塊、計算量小、高效加密等特點。對稱加密通常使用的是相對較小的密鑰，一般小于256 bit。因為密鑰越大，加密越強，但加密與解密的過程越慢。如果只用2 bit來做這個密鑰，那黑客們可以先試著用0、1、2來解密，但如果你的密鑰有1 MB或者更大，黑客可能永遠也無法破解，但解密和加密的過程要花費極為漫長的時間。

3.2 非對稱數(shù)據(jù)加密

非對稱加密給數(shù)據(jù)的加密與解密提供一個非常安全的方法，它是使用一對密鑰，公鑰和私鑰。非對稱加密使用這對密鑰中的一個進行加密，而解密則需要另一個密鑰，私鑰只能由一方安全保管，不能對外泄漏，而公鑰則可以發(fā)給任何有需求的人。非對稱加密算法對機密信息交換實現(xiàn)的過程是：A先生成一對密鑰且將其中的一把密鑰作為公用密鑰向外公開；B得到公開密鑰使用該密鑰對信息進行加密完成后再發(fā)給A；A再用自己獨有的專用密鑰對其加密后的機密信息進行解密，A只能用獨有密鑰進行解密其公開的密鑰進行加密后的任何信息。

4.數(shù)據(jù)安全加密

4.1 鏈路加密

鏈路加密方法有時也叫作鏈路級或鏈路層加密，在網(wǎng)絡通信鏈路上加密就是在信息傳輸前對數(shù)據(jù)進行加密處理，其實就是一個節(jié)點機經(jīng)過所有的網(wǎng)絡都進行加密和解密的過程，而且每個節(jié)點機都必須有加密和解密的密碼裝置，才可以進行加密和解密。

數(shù)據(jù)整個傳輸過程中，數(shù)據(jù)每經(jīng)過一個鏈路或者節(jié)點的時候都需要先解密然后再進行加密的步驟，在傳輸?shù)倪^程中數(shù)據(jù)都是以密文編碼的形式出現(xiàn)的，為了確保通信的安全性，數(shù)據(jù)不會顯示出信息的接收和發(fā)出點信息，信息的頻率和長度也是不顯示出來的。

數(shù)據(jù)鏈路層是OSI系統(tǒng)結構中的第二層，每條鏈路對應不同的密鑰，這樣當一條鏈路上的密鑰被破解也不會導致其他鏈路上的加密文件信息被破解出來。

4.2 端到端加密方式

端到端加密方式中間節(jié)點不需要加密或者解密，只發(fā)送時加密信息，接收時解密信息，加密為了方便也可以用軟件進行實現(xiàn)。

端到端的加密方式下，用戶之間都會有一條虛擬的保密通道，密鑰的總數(shù)和用戶對的數(shù)目是一樣的，且每對用戶的密鑰是共享的。身份認證方面來看，鏈路加密只能對節(jié)點的認證。如用節(jié)點A的密鑰報文，僅可以保證它是來自節(jié)點A，這其中也有可能是另一個用戶路過節(jié)點A。端對端加密方式對用戶是可見的，所以可以看到文件的來源、誰發(fā)出的都很清晰。

多個用戶兩兩通信的話，共需n×（n-1）/2種密鑰，每個用戶需（n-1）種。網(wǎng)上通信的用戶增加密鑰的數(shù)量也隨之增加。為了使用安全，密鑰需要每隔一段時間進行更換，有些密鑰在特殊時候只能使用一次，這對密鑰的用量非常大。

5.數(shù)據(jù)加密技術在計算機網(wǎng)絡通信中的應用

5.1 數(shù)據(jù)加密技術在電子商務中的應用

目前電子商務蒸蒸日上，極大地促進了社會的進步，給人們的工作及生活提供了很大的便利條件。互聯(lián)網(wǎng)設計的初衷只是為用戶提供一種彈性的、快速的通訊平臺，由于要確保電子商務的持續(xù)快速健康發(fā)展，電子商務中所涉及的電子交易需通過互聯(lián)網(wǎng)進行，并不具備商業(yè)交易的安全性。

因此必須具備安全的計算機網(wǎng)絡環(huán)境，其中最主要的表現(xiàn)即是網(wǎng)絡中的交易信息安全，可以將SET安全協(xié)議、SSL、數(shù)字簽名、證書等數(shù)據(jù)安全加密技術應用于電子商務活動中，從而有效實現(xiàn)交易雙方的信息數(shù)據(jù)不被泄密與破壞。

5.2 數(shù)據(jù)加密技術在計算機軟件中的應用

隨著計算機網(wǎng)絡通信領域的不斷發(fā)展，計算機軟件也得到了極為快速的開發(fā)。如果殺毒軟件在數(shù)據(jù)加密的過程中感染了病毒，那么程序或者數(shù)據(jù)是否有簽名將無法得到檢查，所以在對程序進行加密時，應該對需要加密或者解密的文件檢查一下是否存在病毒。

許多黑客都是通過這些帶有病毒的軟件交互數(shù)據(jù)時進行信息的盜取，對用戶使用造成嚴重的影響，所以對軟件進行加密處理就非常重要了，用數(shù)據(jù)加密技術對應用程序軟件進行加密，可以確保自身的數(shù)據(jù)不被盜取，預警系統(tǒng)也可以將出現(xiàn)的網(wǎng)絡安全問題進行上報反饋，用戶對其安全問題進行處理。

每位用戶應該對應用軟件進行定期的檢查，以保證安全，對藏在程序深處的病毒要及時有效地處理，維護數(shù)據(jù)信息的安全。

5.3 數(shù)據(jù)加密技術在局域網(wǎng)中的應用

現(xiàn)在許多行業(yè)為了提高工作效率和應用，都建立起自己內(nèi)部的局域網(wǎng)，這就將大量的數(shù)據(jù)信息置于網(wǎng)絡環(huán)境下，用于治療的快速傳輸和一些重要事項的通知等，假如沒有有效的防護措施，肯定會給公司和員工帶來非常嚴重的風險。而數(shù)據(jù)加密技術在局域網(wǎng)中主要是通過路由器和發(fā)送者對數(shù)據(jù)信息進行技術加密，即確保了數(shù)據(jù)信息在局域網(wǎng)內(nèi)傳遞的安全性，而且還能防御來自外部的攻擊，這樣就保證了公司內(nèi)部重要信息不被盜取和破壞。

5.4 數(shù)據(jù)加密技術應用于虛擬專用網(wǎng)絡

現(xiàn)在大部分公司都搭建了自己私有的辦公網(wǎng)絡系統(tǒng)，由局域網(wǎng)實行單位內(nèi)部數(shù)據(jù)的共享，然另一方面，分公司需要跨地區(qū)進行經(jīng)營，所以需要租用一個專線來連接各個分公司的局域網(wǎng)來構成一個廣域網(wǎng)實現(xiàn)共享數(shù)據(jù)的支持。現(xiàn)在已經(jīng)有了加密解密功能的路由器，發(fā)送方發(fā)送的數(shù)據(jù)信息離開vpn時，路由器會對其信息進行加密，在傳輸過程中是以密文的方式，到目的地LAN，路由器會對密文進行解密，接收用戶就可以看到發(fā)送者發(fā)送的數(shù)據(jù)信息。既確保了數(shù)據(jù)的安全，傳輸方式又簡易方便。

6.結束語

計算機通信網(wǎng)絡安全需要我們充分地重視，它是客觀存在的，我們應該進一步地對通訊安全進行加強保護，對于目前來講，計算機網(wǎng)絡安全越來越受到重視，是信息安全備受關注的時候，黑客不斷地在網(wǎng)絡安全中出現(xiàn)，對個人信息造成泄密，現(xiàn)在計算機網(wǎng)絡通信技術的應用廣泛，給人們的生產(chǎn)和生活帶來了較大的便利，這 也是計算機網(wǎng)絡通信安全數(shù)據(jù)加密技術在網(wǎng)絡安全中的重要作用。

(作者單位：新華社技術局程控電話部)

TJ768

A

1671-0134（2017）12-106-02

10.19483/j.cnki.11-4653/n.2017.02.030