分布式環境下計算機網絡加密技術的優化探討

摘要：分布式環境下的計算機網絡可以實現區域的細化，從而進一步提升網絡信息的傳輸效率。然而，分布式網絡相對于其他網絡連接形式，在安全性方面存在著一些問題與不足，具體體現在一些用戶的信息比較容易被獲取，造成重要信息的泄露。因此，針對現有的分布式網絡，相關設計部門與人員需要對其進行必要的優化與改進。為此，簡要總結了分布式環境下計算機網絡的特性，提出了相應的加密系統設計與優化建議，為相關專業人士提供參考。

關鍵詞：分布式環境;計算機網絡;加密技術;優化

0 引言

對于分布式環境下的計算機網絡而言，不同的管理者負責不同的網絡區域，并且通過相應的節點連接從而實現信息的傳輸。在分布式網絡中，網絡的不同節點之間可以實現任意連接。這種連接方式一方面可以提升網絡信息傳輸的靈活性，另一方面也在很大程度上增加了用戶信息泄露的風險。因此，在分布式環境中，需要對計算機網絡進行科學、合理的改進與優化，提升網絡加密設計強度，保障分布式環境中計算機網絡的安全發展。

1 分布式環境下的計算機網絡特性概述

所謂分布式環境下的計算機網絡，主要是指將現有的網絡進行更為靈活而細致的區域劃分。其中，不同的網絡區域需要由不同的管理員進行管理。不同區域之間的信息交流主要是通過通信的方式進行。相較于傳統的計算機網絡環境，在分布式網絡環境中，沒有總的信息控制中心，網絡通信主要是通過不同節點之間的連接實現[1]。因此，分布式網絡環境中的信息傳輸在方式與路徑方面具有更為廣泛的選擇空間，這對于網絡信息傳輸的效率提升具有非常重要的意義。與此同時，分布式環境下的計算機網絡無中心化控制，在網絡管理流量方面可以實現有效控制，從而節省網絡流量的使用。除此之外，相對于傳統網絡形式，分布式網絡的延展性能得到了提升與優化，因此在進行網絡使用、維護時也會變得更為便捷。分布式網絡具有諸多優勢，目前其已被廣泛應用于眾多的社交網絡以及企業管理設計中，為人們的日常生產及生活提供了諸多便利。然而，正是由于分布式網絡的無中心化，通過網絡中的任意一個節點便可以輕松獲取用戶信息，從而大大增加了用戶信息泄露的風險。針對此種現狀，相關專業的技術人員需要對當前的分布式網絡環境進行科學、合理的優化與改進，強化分布式網絡的信息安全性，避免用戶個人信息泄露。其中，加密技術作為一種十分重要的網絡安全控制手段，在提升分布式網絡的安全性方面具有十分重要的意義。然而，在傳統的網絡加密技術中，在系統占用以及耗時方面都存在明顯不足，這對于新型的分布式網絡而言顯然是非常不利的。因此，需要相關技術人員在傳統加密技術基礎上進行科學、合理的優化與改進，提升分布式網絡的加密強度。

2 分布式環境下計算機網絡加密系統設計

在傳統的網絡安全控制策略中，應用最為廣泛的是加解密技術。但是對于分布式環境下的計算機網絡而言，應用傳統的加解密技術會占用非常大的計算機系統的存儲空間，也會延長系統耗時。針對此種情況，相關的專業技術人員需要在系統內存占用以及耗時方面進行相應的優化與改進。其中，混沌理論對于分布式網絡的加密技術而言具有十分重要的意義[2]。相關實踐研究表明，混沌理論的應用，對于分布式網絡加密強度的提升有著重要的推進作用，同時在系統內存方面占用較少，系統耗時也會顯著縮短。

2.1? ? 整體架構

在混沌理論中，分布式環境下的計算機網絡加密體系，按照功能的不同，可以被分為結構層、應用層和加密層。其中，分布式網絡中的應用層主要是指計算機網絡中的應用程序。這些應用程序的主要功用是調用相應的網絡加密端口，在加密端口中主要包括對于用戶身份信息的驗證、網絡安全證書的認證以及網絡簽名的識別等。因此，這一層的架構內容變化會受到應用層算法程序的影響。應用層可以將在便捷性以及靈活性等方面更具優勢的端口連接至相應的上層架構，使得計算機的應用程序可以通過自身的內容優化，為整體的計算機網絡提供安全性能更高的服務。除此之外，在分布式網絡加密技術的加密層中，包含著與端口相匹配的算法內容，這也是多種算法實踐應用的重要基礎。

2.2? ? 混沌理論

混沌理論對于分布式環境下的計算機網絡加密技術而言具有非常重要的意義。所謂混沌理論，其實是偽隨機運動在計算機網絡中的一種重要體現。對于初始條件以及相關的具體參數信息均為固定值的計算機網絡系統而言，其中的運動在某種程度上具有一定的確定性，具體表現在初始的運動狀態與后續的持續運動形態之間會存在一定的確定聯系[3]。對于混沌函數而言，其自身具有可以重復折返的特性。與此同時，混沌函數也可以進行一定程度的擴展與延長，因此混沌函數從根本而言是不可能被精準預測的。混沌函數在起始參數值之間的差異相對較小時，相應的迭代軌跡變化反而會變得更大，呈現出較為復雜的發散狀態。因此，對于混沌函數的迭代軌跡而言，起始參數值具有非常重要的作用。同理，將混沌理論引入到分布式環境下的計算機網絡加密技術中，需要對系統的初始條件進行相應的改進與優化。在混沌理論中，一次性端口口令在用戶個人身份信息驗證方面得到了重要的應用。首先，需要通過一個區域向另一個區域傳輸用戶名傳輸口令，在接受端確認后，再次向發送端傳輸相應的初始身份驗證信息，通過混沌理論算法生成一次性的迭代口令。接受端對口令信息進行解密，同時進行口令的比較與驗證，在口令信息一致的基礎上，再次將信息反饋至傳輸端口，完成系統的登錄操作。

2.3? ? 加密技術

在完成加密系統的初始化登錄后，應用程序需要對相關的設備以及加密信息進行驗證與識別，在此過程中涉及信息的歸類以及加密[4]。其中，信息加密主要是按照一定的安全級別進行分類，同時根據應用的內存大小以及耗時進行優先級區分，而信息加密主要涉及驗證信息的管理與識別。與此同時，系統的加密程序主要是通過應用程序的算法，對相應的信息進行加密。判斷耗時異常的程序，則主要是針對加密中出現的問題進行干預與處理。在出現異常用戶入侵網絡時，相應的問題解決程序便會被觸發啟動。而在識別系統設備運行過程中，系統節點與端口之間的相應程序可以在加密系統出現問題時，及時中斷設備運行，并且實現設備切換，從而保障設備的正常運行，避免用戶信息泄露。

3 分布式環境下計算機網絡加密技術的優化分析

3.1? ? 優化系統開銷

在分布式環境下計算機網絡加密設計過程中，在優化加密強度的同時，還需要對相應的系統開銷進行充分考量，從而為計算機網絡系統的整體運行效能提升奠定堅實的基礎。針對以混沌理論為基礎的計算機網絡加密系統而言，可以根據系統的不同分層進行相應的設計優化，從而削減系統的開銷，優化系統整體性能。在混沌理論體系中，不同層次的加密系統之間存在明確的區域劃分[5]。對于底層的加密算法而言，主要是通過不同的接口與上層之間進行信息的交流與傳輸。相較于傳統的系統交互算法而言，以混沌理論為基礎的加密系統，在層間關系的應用與交互方面顯示出更為簡潔明了的特性，從而在很大程度上節省了加密系統的層間調度開銷，實現了系統的開銷優化。除此之外，由于混沌函數體系更多地應用了一次性的系統口令，在運算過程方面較為簡單，從而占用的系統資源也相對較少。相對于傳統的加密技術，以混沌理論為基礎的加密體系具有諸多優勢。一方面，混沌函數生成的迭代軌跡函數較難被破解，在系統安全性提升方面有著十分重要的意義;另一方面，混沌函數加密算法形成的一次性口令，在運算過程優化方面也具有顯著的優勢。整體而言，基于混沌理論的加密技術，可以在提升系統安全性能的同時，實現系統開銷方面的優化與改良。

3.2? ? 優化系統耗時

在傳統的計算機網絡加密體系中，系統加密的耗時較長。基于混沌理論的系統加密技術在系統耗時方面進行了優化與改進。在混沌函數加密技術中，雖然在系統的初始化以及數據調取方面的系統耗時，相對傳統的加密技術略有增高，但是整體的系統加密耗時呈現出下降趨勢，有著較為明顯的系統耗時優化作用[6]。在傳統的系統加密過程中，加密算法需要對系統內的每一個數據流進行加密處理。然而，在混沌函數相關的加密技術中，可以在不降低數據處理質量的基礎上，對信息加密過程進行適度縮減。因此，對于分布式環境下的計算機網絡而言，后者的加密技術顯然更為適宜，在系統耗時方面體現出了較大的優勢。

3.3? ? 其他建議

綜上所述，基于混沌理論的計算機網絡加密技術，在系統開銷以及系統耗時方面都體現出十分明顯的優勢。因此，基于混沌函數的網絡加密技術得到了廣泛推廣與應用。相關的混沌函數網絡加密技術在加密強度以及穩定性方面具有顯著的優勢。與此同時，分布式網絡的推廣與普及使得網絡信息傳輸的風險呈現出顯著的增長態勢，因此需要針對系統性能進行科學、合理的加密處理。在此基礎上，還要盡可能將加密處理技術對系統整體能耗的影響降至最低，避免系統運行效能下降，對分布式網絡優勢造成不良影響。相關專業技術人員需要密切關注新型的加密技術，在提升系統加密性能的同時，體現分布式網絡的優勢，從而進一步促進分布式環境下計算機網絡設計效能的優化與提升，為用戶的個人信息提供安全、可靠的保障。

4 結語

總而言之，分布式環境促進了計算機網絡的發展，但也加劇了用戶信息泄露的風險。針對此種現狀，需要對當前分布式環境下的計算機網絡進行進一步優化與改進，提升網絡技術的加密強度，在保障計算機網絡信息傳輸便捷性的同時，提升信息傳輸的安全性，為新時期分布式環境下的計算機網絡發展與建設奠定堅實的基礎。

[參考文獻]

[1] 張旭松.信息化時代下的計算機網絡安全防護措施探討[J].現代工業經濟和信息化，2020，10（4）：68-69.

[2] 袁璐.大數據環境下的計算機網絡安全防范技術[J].信息與電腦（理論版），2020，32（3）：195-196.

[3] 牛霞紅.計算機網絡建設中分布式系統的網絡安全研究[J].電腦知識與技術，2019，15（16）：14-15.

[4] 王成，王晨昕.計算機網絡通信安全中的數據加密技術[J].電子技術與軟件工程，2019（11）：200.

[5] 李東利.加強計算機網絡數據安全防護能力的建議[J].電子技術與軟件工程，2019（6）：180.

[6] 蘇巍.加強網絡信息安全技術管理的有效對策[J].信息與電腦（理論版），2019（1）：219-220.

收稿日期：2020-06-29

作者簡介：谷少朋（1978—），男，河南南陽人，講師，研究方向：計算機網絡和計算機網絡硬件。