面向計算機網絡安全保護的數據加密技術研究

◆張占義

面向計算機網絡安全保護的數據加密技術研究

◆張占義

（河北交通職業技術學院 河北050035）

在社會信息化的背景下，計算機也發生質的飛躍，在體積濃縮的同時，信息處理、儲存能力日漸提升，滿足了國民的工作需求，也豐富了娛樂生活。與此同時，計算機系統也存在著諸多的安全隱患，對國民的隱私、財產及工作構成了嚴重的威脅。因此對數據加密技術提出了更嚴格的要求。本文通過探究威脅計算機網絡安全的諸多威脅，結合計算機網絡與數據加密技術。提出應對威脅計算機網絡安全保護的數據加密策略。以期促進計算機網絡安全的建設，提升數據安全的等級，保障國民的權益不被侵犯。

計算機網絡；安全保護；數據加密

0 引言

隨著互聯網技術的發展，計算機網絡安全問題越來越得到國民普遍的重視，在貨幣數字化、購物網絡化的今天，國民的經濟及隱私大多儲存到計算機中，如果計算機信息數據遭受入侵或丟失，講給國民帶來嚴重的損失。因此，在計算機接收、傳輸信息的過程中，對計算機數據進行加密，并通過設置密碼的形式，能夠有效地避免計算機網絡受到侵害。

1 計算機網絡安全的威脅因素

計算機網絡在國民生活中發揮著不可替代的作用，但隨著網絡數據傳輸的加大，給計算機網絡安全埋下了隱患。比如網民在瀏覽網頁過程中，往往會有誤點網絡廣告的情況發生，也因此導致惡意程序入侵計算機系統，通過植入木馬病毒。破壞計算機系統數據庫，從而威脅著網民的身份信息或購物、銀行密碼。但具體來講，影響著計算機網絡的因素主要有計算機病毒、計算機存在漏洞、非法入侵以及網絡服務器數據泄露等。首先從計算機病毒進行分析，計算機病毒由一段程序或代碼構成，是一種較為常見的攻擊數據的手段。通常會隱藏在網絡文件上，通過不斷地復制達到傳播的目的。至于漏洞，當前的計算機在技術上已有顯著的突破，可以實現多用戶使用，也可同時進行多個進程。然而如果當同一臺計算機進行多進程工作時，不同的進程在運行的過程中都可能成為數據傳輸的目標。從而導致網絡漏洞的出現。極大限度地增加了遭受遠程攻擊的風險。而在服務器安全方面，服務器本身存在著大量的缺陷，由于技術限制，相關工作人員很難及時對服務器的缺陷進行修復，因而導致不法分子不斷對服務器進行攻擊，并竊取存儲在服務器內的網民信息，從而威脅著網民的計算機安全。最后是非法入侵，非法入侵者通過獲取口令及用戶名信息的方式，解析數據包，進而竊取計算機用戶的數據信息。

2 傳統數據加密技術的問題

由于以上種種因素，導致計算機安全受到嚴重威脅，給用戶及企業帶來巨大的影響。因此提高計算機網絡安全等級，使用數據加密技術刻不容緩。通常來講傳統數據加密可大體分為對稱式加密以及非對稱式加密兩種。但無論何種加密形式，均能有效對計算機數據進行有效的加密，從而有效地保障計算機網絡的安全，避免發生計算機數據泄露以及丟失，從而為用戶提供了安全保障。比如在電子商務領域，數據加密技術能夠保障交易的安全進行。

（1）對稱式加密

對稱式加密也稱為單鑰，即采用同一個密鑰對數據信息進行解密及加密。之所以稱為對稱加密，即數據輸出及接受方同時采用該密鑰進行加密或解密。例如，數據從地球的A點發出，并同時被對稱式加密技術加密，經過短暫的傳輸后，數據被地球的b點的計算機用戶接收。但此時，數據依舊屬于加密狀態。B點用戶應采用通過接受A點用戶的對稱式密鑰，才能將數據解密，進而讀取數據中的信息。因此，對稱式密鑰的傳輸安全性比數據文件本身更為重要。通常來講，對稱式加密技術具有快速，效率高等特點，當用戶擁有大量數據需要加密發送時，可利用對稱式加密技術進行加密。從而實現在有限時間內對大量數據進行加密的目的。因其安全性高、加密速度快捷等特點，被廣泛運用到各行各業中，并得到了廣泛的推廣。例如教育、醫學、商業等領域。通常會有大量重要的數據資料或商業機密需要加密傳輸，

利用對稱式加密，能夠在規定時間內將大量數據安全地傳輸給需求方，從而更好地滿足行業對數據安全的需求。然而對稱式密鑰也有一定的弊端，由于對稱式密鑰需要傳輸及接受雙方必須提前商定密鑰的種類及類型。進而在數據傳輸的過程中，再進行必要的傳輸。而為保障密鑰的安全性，傳輸方必須給對稱密鑰再進行一次加密，從而導致密鑰數量負責，給雙方傳輸及解密的過程帶來嚴重的負擔。從而降低了數據傳輸的效率。

（2）非對稱加密

與對稱加密不同，非對稱式加密需要兩把密鑰，即公鑰與私鑰。非對稱密鑰產生與1976年，為有效解決數據信息在不安全的網絡環境下傳遞的問題，改變了傳統的對稱式加密形式，將密鑰從一份變成雙份——公鑰與私鑰。假若機密數據在傳輸前被公鑰加密，則必須有接收方的私鑰才能解密，反之，如果數據被私密加密，則必須由公鑰才能解開。因此，非對稱加密在密鑰的管理上更為安全，特別是在數據傳輸情報公開的情況下，能夠避免攻擊著在獲取數據信息后，得到密鑰。例如。A企業需要將信息傳輸給B企業，但C企業通過媒體渠道覺察到AB企業傳遞數據的行為，因此，數據傳輸的媒介面埋下了危險的隱患。然而，在數據正式傳輸前，B企業利用計算機技術生成一對密鑰，并將公鑰發送給A企業，A企業接收到公鑰后及時對數據進行加密傳輸，并將公鑰進行公開。B企業收到加密數據后，通過保管的私鑰進行數據的解密。即使在數據的傳輸過程中C企業得到數據及公鑰，也無法對數據進行解密。從而在一定程度上保障了數據的安全。不過，由于非對稱使用的算法機制為D-H、Rabin、ECC等算法，其加密的時間教材，速度及效率更十分低下。此外，如果，私鑰保管不善，將極大增加了數據的危險系數。

3 數據加密技術路徑

（1）鏈路加密

數據在傳輸過程中會通過多臺節點機（也稱為鏈路），最終到達接受方計算機內，通過接受方的機密，完成數據的傳遞過程。然而在數據傳輸過程中，存在著被攻擊的情緒，嚴重威脅著數據的安全。而鏈路加密技術能夠有效解決數據安全的問題，更在密鑰的管理上、速度上得到極大的提升。在鏈路機密技術中，數據會在傳輸前被加密一次，然而進行傳輸，不過，傳輸的終端并不是接收方計算機，而是鏈路上的節點機。數據會進入節點機后，進行一次解密，并在下次傳輸前，進行重新加密，這個過程不斷重復，直到數據被傳送到接收方計算機內。由于每個節點機加密的算法及密鑰不同，數據在傳輸過程中會經過不同的密鑰加密，從而保障數據在鏈路上傳輸的安全性。在實際的應用過程中，鏈路加密通常被用于多區段的計算機中，并能實現對數據訊息的分類及處理，實現了數據加密的自動化及功能化。即便在數據傳輸、加密解密過程中遭受病毒攻擊，鏈路加密依舊能利用模糊性功能，保護數據的安全。此外，在個節點機的傳輸過程中，鏈路加密能夠使數據呈現出較大差異化，從而擾亂攻擊者的判斷，最終保護了數據信息的安全。

（2）節點加密

與鏈路加密相似，節點機密技術在加密過程中，不斷對機密數據進行加密與解密。但與鏈路加密不同，節點加密是在鏈路機上添加密碼設備，加密過程中也是密碼的設置過程，從而使數據的進行雙重加密。另外，在加密過程中，節點加密禁止消息以明文的形式出現在節點上，從而實現，數據傳輸的隱蔽性。在節點加密技術實際應用過程中，需要以同步線路作為基礎，在設備同步的基礎上，通過異步的點到點方式，實現節點兩端加密。因此，節點解密對網絡管理提出較高的要求。但為有效阻止攻擊者對數據進行分析及竊取，節點加密通常會將報頭、路由信息一明文的形式傳遞，提高了節點對接收信息的加密處理的能力。因此，節點加密在加密過程中具有更全面的加密優勢，除了對數據訊息進行加密外，同時也對報頭及路由器的訊息進行加密，從而是加密過程及傳輸過程更加安全。在極為重要的數據迅速傳輸過程中，節點加密能起到全面加密的作用。例如在軍事領域、民航領域，以及其他機密行業。

（3）端到端加密

端到端imitate技術即數據在傳遞過程中，始終處于加密狀態。也就是說在端到端加密過程中，數據不會像鏈路加密與節點加密在傳輸過程中不斷對數據進行解密及加密，而是一直處于保護狀態。因此，雖然端到端加密也會經過鏈路或節點機，但不會收到鏈路或節點機的影響，即便鏈路出現損害，數據依舊能保持安全狀態，繼續向終點傳輸，并不會造成消息的泄露。因此，端到端加密的機構設計較為簡單，造價成本也更低廉，更易實現維護及修理。此外，由于端到端加密機構的特點，避免出現其他加密技術共有的同步化問題，即便有報文包出現錯誤，也不會對后續報文包產生影響。但端對端加密不能對數據傳輸的終點進行加密，因此對于攻擊著攻擊通訊業務的作用，稍顯薄弱。

4 結語

隨著電子商務的發展，互聯網技術已應用到社會經濟的各個領域中，在方便了人民與企業生活工作的同時，也帶來了一定的威脅。因而注重計算機網路安全保護，實施數據加密技術能夠有效地保障企業或國民的財產及隱私安全。在具體的運用中，我們因業務的需要往往會采用恰當的加密技術，比如鏈路加密技術、節點加密技術以及端到端加密技術。在網絡技術發展的大背景下，仍需完善現有的數據技術，以滿足國民對數據加密的需求，推動社會的發展。

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