數據加密技術在計算機網絡信息安全中的應用

鄭秋澤

（廣東水電二局股份有限公司，廣東 廣州511340）

信息時代下，人們不管在生活、學習還是工作等方面都獲得了不小的便利，因此人們在進行網上教育、銀行支付、電子商務等操作的時候，常常會選擇應用計算機進行信息傳輸，因此計算機網絡的實際應用范圍也在不斷擴大。基于這種時代背景，也要求數據信息要有著較強的保密性和安全性，這不僅能夠有效避免非法分子竊取并篡改數據信息，還能夠強化用戶在數據信息傳輸過程中的安全性體驗，因此我國就要不斷研究數據加密方面的技術，并不斷在實踐中嘗試、優化，以此尋求在現今計算機環境下的安全性應用渠道。

1 現今信息出現安全問題的根因

隨著時代的發展，信息水平不斷提高，計算機也走進了千家萬戶，伴隨著信息網絡多樣化服務應用頻率的增多，使得信息領域中出現了不可忽視的安全問題。出現這種安全問題的根本原因無非是計算機自身問題和計算機應用問題，簡單來說，就是不法分子在計算機領域盜取隱私信息后，計算機系統無法判斷自身安全有沒有受到侵犯，因此也就不會給出安全提醒。要么是在進行某種信息共享資源服務的時候，由于硬件、軟件等設備需要進行對接，因此在數據共享、信息傳遞的過程中，就會無意識或有意識地出現數據信息泄露[1]。

2 數據加密的技術特點以及基本形式

2.1 對稱加密

對稱加密也被稱為共享密鑰，簡單來說這種技術是基于利用較為一致的密鑰，讓信息輸送方和信息接受方都能夠對數據信息進行加密和解密的一種手段，因此這也意味著，在進行數據傳輸之前，信息輸送方和信息接受方都要有共享密鑰，以此在確保密鑰保密和安全的前提下，實現數據傳輸過程中的安全度和完整度的提升。與此同時，對稱加密也是數據加密多樣化手段中經常應用的加密手段，對稱加密手段基礎算法有DES、AES和IDEA。從本質上來看DES能夠為二元數據展開加密計算，其中還涵蓋了分組密碼對稱64，以及分組密碼56位，其余8位呈現奇偶校驗的密鑰。除此之外，DES在對稱加密中是比較標準化的，因此在加密速度和加密效率方面，同其他對稱加密手段相比，有著較大優勢，并且DES在加密范圍方面比較廣泛，因此DES在我國主要應用于銀行的電子商務方面[2]。

2.2 非對稱加密

非對稱加密也被叫做公鑰加密，簡單來說這種技術是基于不同種密鑰實現的一種數據加密的手段，也就是說信息輸送方和信息接受方，要使用不一樣的密鑰進行數據信息的加密和解密。密鑰交換協議為此種技術應用的基礎，其中要求需要進行通信操作的兩者，是不需要展開密鑰交換，就可以實現安全通信，因此這種技術手段，在一定程度上消除了密鑰在安全方面的隱患，也提升了數據信息在傳輸過程中的完整和安全性。非對稱加密手段基礎算法有RSA、Diddie-Hellman、EIGamal、橢圓曲線。其中十分經典的算法是RSA，這個算法能夠抵擋目前所有已知的攻擊模式，并且RSA也是現今最常用的加密算法。除此之外，非對稱加密不僅可以用于保護數據信息的機密，還可以完整地驗證身份系統和數據信息，以及交換數字證書、數字簽名[3]。

3 數據加密算法

數據加密主要是把明文可視信息，通過加密密鑰與加密函數，實現隱性轉換，但在實際加密階段，會用到多樣化的加密算法，一般傳統式數據加密手段中有四個算法：第一，置換表。這種算法是現階段較常規、應用簡便的一種算法。這個算法里面的數據段和置換表里面的不同偏移量所對應，通過偏移就能夠對想要加密的數據值進行加密，對于信息接受方而言，就會通過置換表里面的數據內容，以及偏移規律，實現對數據信息的解密與解讀，雖然這種加密手段比較簡便、簡單，但這種加密手段一旦被他人熟知，并掌握置換規律以及置換習慣，就能夠輕松破解加密，讀取數據信息；第二，更新置換表。在原有置換表上添加兩個，甚至是多個置換表，就能夠進行多重置換偏移的加密。這種算法與原有算法相比，大大增強了數據信息在加密方面的安全性，并且有效地加大了不法分子對數據信息的破解難度；第三，循環移位與XOR操作。簡單來說，這種算法主要是通過改變數據位置，以此完成計算的一種加密手段，這種手段可以把某個字節、某個字，在改變方向的基礎上，實現數據流在內循環方面的移位，之后再通過XOR操作，就可以迅速將數據信息轉變為密文。這種算法在實際應用中的優勢主要為：僅能在計算機中進行操作，所以這種算法大大增強了對密文的破解難度，有效地強化了數據信息的安全性；第四，循環冗余校驗。這個算法為散列函數中的一種校驗算法，主要依據計算機檔案、網絡數據封包之類的信息，進行的16位以及32位的一種校驗計算。

4 數據加密技術在計算機信息通信安全中的宏觀應用

4.1 計算機操作層面的實際應用

Unix與Windows NT是現階段計算機在數據庫方面的主流管理平臺，但其安全級別僅達到了CI級與C2級，所以可得知計算機在公共傳輸方面沒有較強的安全性，并且很容易被不法分子攻破并惡意更改儲存系統中的數據信息，而數據加密手段可以很好地處理這一問題，通過加密技術展開加密，不僅能夠對信息訪問罩上保護屏障，還能夠在面對不法分子的網絡攻擊時提供安全保障，使用戶數據信息與隱私能夠得到安全保障。

4.2 計算機軟件層面的實際應用

沒有軟件就無法感受計算機帶來的多樣化信息服務，所以軟件才是計算機靈魂核心，自然不可或缺，不過軟件自身較為脆弱，所以很容易被黑客所攻擊，因此對軟件進行加密是非常重要的。一般對軟件展開加密的目的要么是組織非法的數據復制與拷貝，要么是避免入侵者隨便對軟件內容的閱讀與更改。現今常用于軟件加密的手段為軟件鎖，這個軟件鎖里面涵蓋了加密數據與算法，計算機只要和這個軟件鎖構建聯系，就能夠讀取數據信息，并且通過軟件鎖的保護，還可以降低訪問損失，保持訪問速度，強化訪問與保存的安全性。不過在應用軟件鎖的時候可以適當地安裝反跟蹤功能，不管是何種加密措施大多需要和軟件進行結合，因此加密思想、手段以及通過密鑰實現的數據讀取和判斷行為，都能夠在軟件鎖中有所體現，因此安裝反跟蹤功能，就能夠掩蓋加密意圖，實現雙重保護[4]。

4.3 電子商務層面的實際應用

計算機在各個方面的良好提升，使得電子商務領域也得到了實質性的發展，不過隨之而來的多樣化安全問題也逐漸突出。在電子商務層面進行數據加密，大多是保障電子商務在交易方面的完整性、授權性、保密性、不可否認性以及可用性。就以網上購物為例，人們在網上購物的時候，會涉及網上支付，為了確保支付安全性和真實性，一般會讓消費者進行賬號、個人信息以及密碼的輸入與驗證，并且在驗證期間，還會讓消費者進行電子簽名與刷臉認證。若在此過程中不進行數據加密和安全防御，一旦被不法分子竊取信息，就會帶來嚴重的綜合性損失，因此在電子商務層面進行數據加密是非常必要的。

4.4 局域網層面的實際應用

當前我國很多的企業都創建了自己的局域網，并且在局域網內存放了很多企業重要資料，以便于內部人員進行資料查詢與資源共享，局域網的創建強化了企業內部的聯系和溝通，但在局域網帶來優勢的同時，也帶來了安全隱患，例如很容易被黑客的病毒破壞。不過，通過數據加密就能夠實現對數據的保護，以此保障企業在未來發展中的信息安全。除此之外，企業的管理者也要加大對信息安全的重視程度，引入專業水平高的信息人才和先進的數據加密手段，強化對數據加密手段的研發，強化企業在局域網方面的安全系數，保證企業的財務安全[5]。

4.5 網絡數據庫層面的實際應用

網絡數據庫、網絡信息數據傳輸系統在安全方面的能力都比較弱，常常會出現不法分子通過電子設備，實現對信息數據的竊取，并且在竊取的同時惡意改變用戶密碼，偷取用戶商業、金融等方面的資料。而數據加密手段能夠在用戶開啟計算機，并運行計算機存儲系統中的信息時，準確分析儲存的數據信息以及用戶信息，及時找到可能出現的安全問題以及病毒隱患，并上報給操作端進行自動加密，以此從源頭保護用戶在數據方面的信息安全。

5 數據加密技術在計算機信息通信安全中的微觀應用

5.1 鏈路數據加密

此技術能夠有效地對傳輸線路進行合理劃分，實現對不同傳輸范圍和路徑在數據信息方面的加密。除此之外，此技術還可以對不同傳輸范圍和路徑在數據信息方面實現多樣化加密，促使信息輸出方和信息接受方都能夠通過密文掌握數據信息，以此避免數據信息受到不法分子的竊取，并掌握其中詳細的信息內容，實現信息顯性保護。鏈路數據應用于計算機領域信息安全方面時，還可以有效填充數據信息傳輸路徑，促使多樣化傳輸區間和路徑都能夠受長度影響，自由變化數據傳輸，干擾不法分子對關鍵數據信息的竊取[6]。

5.2 端端數據加密

端端數據加密和鏈路數據加密有所差異，端端數據在加密過程方面，要比鏈路數據簡單，并且端端數據在加密方面的基礎為專業密文，所以端端數據實際在計算機領域應用時，可以免除信息數據在傳輸方面的加密行為和解密行為，因此在數據信息方面的安全性也就有所提升。并且端端數據在加密方面需要的運行費用、維護費用以及其他成本投入比較少，此外在通過端端數據實現信息傳輸的時候，是通過單獨的傳輸線路進行的，因此一旦出現其他突發性行為的時候，別的數據包并不會被其感染、影響，因此在端端數據下，信息傳輸數據能夠得到較高的完整性保障[7]。

5.3 數字簽名信息認證技術

目前這個技術在現今計算機方面的實際應用中還是較為廣泛的，這個技術主要基于用戶身份信息的確認和鑒別來實現的，也就是說在鑒別、確認用戶身份信息的時候，能夠避免不法分子對用戶身份信息的利用，所以能夠有效地保證數據信息的安全。此外，口令認證和數字認證為數字簽名信息認證技術中較為主要的兩種手段，口令認證比較便捷簡便，使用費用也很低，因此性價比較高，應用也就比較廣泛。數據認證主要用于信息的加密，能夠有效核實算法準確度。

5.4 節點數據加密

節點數據主要為了保護計算機網絡信息，一般這個技術會基于加密數據在傳輸方面的線路得以實現。通過節點數據進行加密，不僅能將信息數據在計算機中的順序提前，還能夠將數據信息在傳輸過程中轉化為密文，并且經過加密的數據內容，在進行傳輸的時候還會干擾網絡黑客對信息內容的識別，因此信息在傳輸過程中的安全性得到了實質性提升。不過需要注意的是，節點數據要通過信息輸出、接受雙方一起應用密文加密數據信息，所以這個技術在進行加密的時候會容易受到外界因素的干擾。

5.5 密碼密鑰數據

這個技術主要的形式為公用密鑰和私用密鑰。公用密鑰在安全方面的級別較高，不僅能夠順利地完成對數據信息的加密，還能夠有效防止數據信息的泄露。私用密鑰在實際應用的時候，信息輸出方和信息接受方，兩者要事先根據密鑰進行商議，并應用同形式密鑰對數據信息的加密行為和解密行為。一般這個技術主要會在計算機的網絡系統中應用，由于公用密鑰和私用密鑰各有其優點，所以在實際應用密碼密鑰數據手段的時候，這兩種密鑰能夠達到互補，保證計算機網絡在信息數據方面的安全[8]。

6 結束語

綜上所述，在計算機領域中，人們對計算機的實際應用逐漸頻繁，不過在計算機為人們各方面帶來便利的同時，也帶來了諸多安全方面的隱患，因此我們要依據現有的數據加密手段，深入研究、探究，并結合現階段的實際安全需求，合理地應用多樣化的數據加密手段，以此有效地帶動計算機網絡在信息安全方面的實際效用。