信息加密技術在計算機網絡安全中的作用

文/張小莉

信息加密技術（Information Encryption Technology）是利用數學、信息技術手段，對電子信息在傳輸過程中和存儲體內進行保護，以防止泄漏的技術。隨著計算機技術、互聯網技術的普及，信息安全問題得到了廣泛關注和重視，設法運用信息加密技術提升計算機網絡安全性十分必要，本文就相關內容進行分析。

1 計算機網絡安全中的信息加密技術

1.1 點對點加密技術

點對點加密技術，也稱為對稱加密技術，該技術強調在某一次或者某一固定信道的傳輸中，利用帶有唯一性的密鑰進行解讀約束，即便信息丟失，竊取信息的黑客也無法了解內部內容。目前較為多見的支持型技術如美國IBM公司推出的Data Encryption Standard（數據加密標準），該技術對計算機算法進行了有限更改，運用56位密鑰為基礎，生成具有隨機性的唯一密鑰。加密過程為一次性把64位明文塊打亂置換，重置后的文塊形成32位塊。再應用Data Encryption Standard密鑰進行多次重置，文塊的位塊依然為32，但多次重置后初始位置已經完全被打亂。從A點向B點發出數據，A點進行加密，B點獲取加密過程信息，對接受的數據包進行規律還原，獲取對應信息。該技術下，只有獲取對稱性密鑰才能完成信息讀取，有效保證了計算機網絡安全。

1.2 節點加密技術

節點加密技術是指針對計算機信息庫本身，或者某一個信息接受節點進行加密，只有獲取對應權限，才能了解該信息庫/節點內的信息。較為典型的支持型技術為RSA算法。該算法下的加密過程為：選取兩個質數作為基數，為提升函數計算的復雜性，這兩個質數不能是重復的，而且越大越好，將其設為X和Y。另選取一個奇數A，該奇數的值小于X和Y的乘積，其能夠與（X-1）×（Y-1）互質。獲取數值B，使其滿足（A×B）-1）能被（X-1）×（Y-1）整除。該節點的密鑰為（X×Y，E），無論選取何種明文和密文，上述參數的變化規律都是相同的，加密算法也是相同的，但由于X、Y、A、B的選取帶有隨機性，只為該節點密鑰的設計者所了解，非法人員無法獲取具體數值。龐大的單向函數取值空間，有效提升了加密技術的安全性，而且該算法下的計算工作量小，對計算機性能的要求低，適用性廣泛。

表1：三組實驗結果

1.3 非對稱加密技術

非對稱加密技術是一種現代意義上的加密技術，其出現較晚，實際上是對稱加密技術和節點加密技術的一種綜合。該技術最早出現于美國，被稱為triple Data Encryption Standard（三種加密標準）。在進行數據傳輸的過程中，無論傳輸方還是接收方，都使用至少三重防護保證信息安全（在對稱加密56位密碼的基礎上乘以3），實驗表明，即便使用每秒勻速超過千億次的超級計算機，嘗試破解該密碼也需要20年時間，這意味著信息的安全性處于非常理想的狀態。該技術的原理較為明確，在64位明文塊打亂置換的基礎上，加入另外兩個置換后的文塊，即便其中一個被破譯，另外兩個密文依然具有保護功能。目前美國、德國等發達國家的重要信息，幾乎均采用非對稱加密技術。

2 計算機網絡安全中信息加密技術的應用分析

2.1 模擬實驗過程

以參數實驗的方式，對點對點加密技術、節點加密技術、非對稱加密技術的性能和弊端進行評估。可變參數為計算機能力、帶寬、網絡安全威脅，觀察指標為信息丟失率。共進行三組實驗：

第一組為點對點加密組，實驗60次，第1-20次實驗，默認計算機能力理想、帶寬充足，調整網絡木馬、漏洞數目，記錄信息丟失率；第21-40次實驗，默認計算機能力理想、網絡存在固定危險，變更帶寬信息，分析計算機能夠快速實驗密鑰匹配，記錄信息丟失率；第41-60次實驗，默認帶寬充足、網絡存在固定危險，調整計算機計算能力（每s運算次數），分析其能否保證信息安全，記錄信息丟失率。第二組為節點加密組，第三組為非對稱加密組，實驗過程與第一組相同。第三組額外對密鑰丟失問題進行記錄，即了解三個密鑰部分丟失或全部丟失后，信息的讀取是否受到影響。

2.2 結果分析

三組實驗結果如表1所示。

從結果上看，節點加密組能夠在計算機能力理想的情況下防御攻擊，但如果計算機性能不佳，其無法保證信息安全。點對點加密在任何情況下都具有防護能力，但如果計算機漏洞過多，有可能出現丟失信息的情況。非對稱加密組安全性最理想，但在丟失了一個密鑰后，接收端無法使用文件，也屬于安全隱患。總體來看，一般性的計算機安全工作，應用點對點加密、節點加密方法均可，保證硬件性能就能保證計算機網絡安全。如果信息價值高，可應用非對稱加密技術保證安全，但應重視保護所有密鑰，避免密鑰丟失造成自身工作上的困擾。

3 總結

綜上，現代信息技術的發展大大推動時代進步，但也帶來了計算機網絡安全問題，可通過加密技術予以應對。常見加密技術包括點對點加密技術、節點加密技術、非對稱加密技術等。通過模擬實驗可以發出現，不同加密技術各有優劣勢，實際工作中，可根據具體需求選取，保證信息數據安全和計算機網絡安全。