加密技術在計算機信息系統中的應用研究

［摘 要］在計算機信息系統中，信息技術運用的安全問題已經成為大眾高度重視的內容，只有安全的系統管理以及高水平的安全設計才能保持計算機信息系統穩定運行，從而保障其安全性。完善計算機系統的網絡管理安全設計是當今社會共同關注的焦點，也是相關技術人員必須要進行優化和提升的重點。文章針對計算機信息系統中加密技術的主要類型進行概述，并對影響計算機信息系統安全的因素進行分析，最后針對如何提升計算機信息系統的加密技術水平提出相應的建議。

［關鍵詞］計算機信息系統；加密技術；網絡安全

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2023.02.057

［中圖分類號］TP315 ［文獻標識碼］A ［文章編號］1673-0194（2023）02-0-03

0" " "引 言

進入21世紀后，計算機在我國工業、農業、科研、教育、醫療等諸多領域得到廣泛應用，人們在這些領域開展各種社會活動與經濟活動時將產生大量的數據信息，并且絕大多數都屬于內部機密信息，一旦泄露，將對該領域造成巨大的損失。尤其在近幾年，一些新型計算機病毒不僅能夠盜取計算機用戶的數據信息，而且會對計算機信息系統造成致命性打擊，甚至使系統完全陷入癱瘓狀態。正是在這種形勢之下，計算機信息系統中的加密技術應運而生，這種技術能夠對計算機信息系統的各類數據信息進行加密處理，相當于給信息系統設置了一道堅固的防護墻，能夠更好地保障信息系統的安全性。

加密技術主要是運用數學或者物理手段，在信息傳輸的過程中對計算機存儲本體予以保護，以防止信息泄露的一項計算機應用技術。目前，計算機信息系統中的加密技術主要包括密鑰加密技術、存儲加密技術、數據傳輸加密技術以及網絡信息加密技術等多種類型，應用這些技術能夠有效防止第三方的入侵，使用戶信息能夠始終處在一個安全可靠的環境中［1］。

1" " "計算機信息系統中加密技術的主要類型

1.1" "密鑰加密技術

密鑰加密技術主要是為了確保開放式環境中網絡傳輸安全而提供的一種加密服務，該技術主要包括對稱加密技術與非對稱加密技術。其中，對稱加密技術也稱為私用密鑰，該技術的執行原理是信息發送方與接收方通過雙方私有的密鑰進行加密。而非對稱加密技術也稱之為公共密鑰，該技術主要為用戶提供兩個相關的密鑰，一個由用戶私下保存，另一個放置于公共區。目前，密鑰加密技術在計算機信息系統安全防護領域得到普遍推廣和使用，這種加密技術的主要優勢是安全防護性能優越，信息數據處理速度快，加密流程較為簡化［2］。其中，密鑰存儲介質主要包括磁卡、磁盤以及外接解密器軟件，利用這些存儲介質，能夠有效避免信息丟失情況的發生。以對稱加密技術中的分組密碼機制為例，該機制的工作方式主要是將明文分成固定長度的組或者塊，如64 bit一組，用同一密鑰和算法對每一塊進行加密，輸出也是固定長度的密文。例如，數據加密標準（Data Encryption Standard，DES）密碼算法的輸入為64 bit明文，密鑰長度為56 bit，密文長度為64 bit［3］。

1.2" "存儲加密技術

存儲加密技術主要包括兩種類型，一種是密文存儲技術，另一種是存取控制加密技術。利用存儲加密技術可以有效保護用戶的數據信息，主要涉及文字信息、圖片信息、視頻信息等。其中，在計算機信息系統安全防護領域，最為常用的加密技術是密文存儲技術，該技術利用加密模塊與加密算法對用戶信息進行二次加密處理，大大增強了用戶信息的安全性［4］。以電子文檔存儲加密為例，首先可以從應用層實現對單個文檔的存儲加密，這種加密技術的應用形式較為簡單，用戶易于掌握，主要是由用戶指定需要加密的單個源文檔與指定加密后的目標文件名，在應用層實現存儲加密。如果用戶需要讀取文檔信息，要先將文檔解密成明文文檔，這種存儲加密方式可以保證電子文檔的相對安全，使其在公共硬盤與互聯網上安全傳輸。但是，在對批量文檔進行處理時，該技術在實際操作時則較為煩瑣，而且也給工作效率造成嚴重影響。

1.3" "數據傳輸加密技術

網絡數據傳輸加密技術主要是在信息的交互過程中對信息進行二次外端保護。目前，應用最為廣泛的兩種技術為線路加密技術與端到端加密技術。其中，線路加密技術主要是對信息傳輸媒介與線路進行分析，然后根據分析結果采取針對性的加密方法。端到端加密技術則是對信息產生源頭進行加密，進而使傳輸控制協議（Transmission Control Protocol，TCP）數據包能夠自動嵌入系統當中。利用該技術能夠有效防止用戶信息丟失情況的發生，尤其在抵御計算機病毒以及網絡黑客方面，端到端加密技術能夠收到顯著效果。利用該技術，數據信息從源點到終點的傳輸過程將始終以密文形式存在，在信息傳輸到終點之前，信息將始終保持在保密狀態，因此，即便傳輸節點損壞，用戶的數據信息也不會出現泄露的情況［5］。相比線路加密技術，端到端加密技術更易于實現、設計、維護，并且每個報文包均是獨立被加密的，所以一個報文包所發生的傳輸錯誤不會影響后續的報文包。此外，利用端對端加密技術，也不會影響網絡上的其他用戶。

1.4" "網絡信息加密技術

近年來，互聯網技術在社會各領域得到普遍推廣和應用，尤其在信息共享方面的應用，為人們的日常生活、辦公提供了諸多便利。利用互聯網技術，人們可以給各類信息建立一個共享通道，進而可以對信息進行遠程處理與控制。但是，一些網絡黑客正是利用互聯網技術的這一漏洞，通過在計算機系統中植入木馬程序等方法，來竊取用戶信息，或者對信息進行惡意篡改，導致計算機用戶信息受到嚴重損壞。而網絡信息加密技術的出現恰恰改變了這一狀況，該技術針對接收、發送的信息可以作出自主判斷，如果信息當中含有惡意程序或者病毒，網絡信息加密技術可以成功將其攔截，進而使用戶信息的安全性得到可靠保障［6］。以最為常見的密碼技術為例，該技術的應用原理是首先需要建立一個保密通信的模型，如圖1所示。

在圖1中，A向B發送了一個報文，為了防止E竊聽報文內容，A對報文采取了加密措施，然后利用通信傳輸通道將報文傳送至B，當B接收到A發送的報文以后，需要對其進行解密處理，以獲取原報文內容。如果A發送的原始報文未經過加密處理，則稱之為明文，而對明文采取的變換處理，則稱為加密，經過加密處理后的報文，稱為密文，而這一過程所使用的加密形式則稱之為密鑰。B在接收到A的報文之后，獲取原報文內容的過程稱為解密；而E未征得A同意而獲得報文內容的行為，則稱為破譯。

2" " "影響計算機信息系統安全的主要因素

2.1" "計算機病毒

計算機病毒是影響計算機信息系統安全的重要因素之一，尤其在計算機技術與互聯網技術迅猛發展的今天，計算機病毒的類型也呈現出多樣化特點，其破壞力也越來越大。以最為常見的文件型病毒為例，一旦計算機系統文件感染了這一病毒，系統當中.exe與.com擴展名的可執行文件將無法正常使用，甚至面臨著丟失和被盜的風險。因此，抵御計算機病毒的侵蝕已經成為計算機技術人員與廣大用戶普遍關注的焦點問題。

2.2" "系統漏洞

無論計算機安裝了哪一種系統，都會存在系統漏洞，如果漏洞數量多，那么計算機病毒、木馬程序以及網絡黑客就會趁機攻入計算機系統內部，盜取用戶信息。而系統漏洞產生的原因主要是用戶在使用計算機時并未及時更新系統，沒有下載漏洞補丁，為計算機病毒及木馬程序的入侵提供了便利條件。

2.3" "網絡黑客

黑客原指熱心于計算機技術、水平高超的電腦專家，但隨著計算機技術的普及應用，一些網絡黑客為了牟取個人私利，往往利用自己所掌握的計算機知識，在用戶的計算機系統中植入木馬程序，以達到盜取個人信息的目的。比如，較為常見的盜號黑客，常常利用計算機系統漏洞來盜取用戶的賬號與密碼信息，進而給用戶造成巨大的經濟損失。

2.4" "人為操作

影響計算機信息系統安全的因素還包括人為操作因素，用戶在使用計算機時，常常將一些外置的存儲介質與計算機相連，如U盤、光盤、移動硬盤等，由于這些存儲介質本身帶有病毒或者木馬程序，當連入計算機系統以后，這些病毒與木馬程序將直接植入系統當中，進而對計算機的信息系統造成嚴重破壞。另外，一些外來人員在操作計算機時，常常點擊一些帶有病毒與木馬程序的網站或者電子郵件，這也會給病毒與木馬程序的入侵開辟一條便捷通道。

3" " "提升計算機信息系統加密技術水平的建議

3.1" "完善安全防護體系

為了增強計算機信息系統的安全性能，為各類信息資源構建一道堅固的防護屏障，計算機用戶應當建立一套科學完善的安全防護體系，并著力做好以下幾項工作。第一，各單位結合內部信息的重要程度，應當設置多層防護網。比如，為了保障信息安全，應當從軟件、硬件、人為操作等多方面考慮。在軟件方面，各單位可以在計算機系統當中安裝最新版本的殺毒軟件，并定期升級處理，以保證消殺效果。在硬件方面，應當定期對計算機的硬件系統進行檢查與維護，一旦發現硬件設備出現故障與問題，應當及時妥善處理。在人為操作方面，應當建立一套完善的保密機制，以約束計算機使用人員的個人操作行為。第二，各單位應當組建一支技術過硬的專業隊伍，專門負責保障計算機信息系統安全。比如，各單位可以和專業對口的高等院校建立長期合作關系，每年引進一些計算機專業人才，并通過內部培訓、外部培訓等方式，使這些大學生快速掌握計算機信息系統的加密技術，進而在計算機安全防護方面作出積極貢獻。第三，應當進一步加大資金投入力度，尤其在計算機軟硬件配置方面，專業技術人員應當定期提出采購申請，更換一些老舊設備，切實保障計算機的安全性能。

3.2" "增強安全防護意識

在影響計算機信息系統安全的諸多因素當中，人為因素始終占據著較大比例，之所以出現這種情況，與薄弱的安全防護意識有著直接關系。因此，各單位在利用加密技術對計算機信息系統進行安全防護的同時，全員上下還需要樹立高度的主人翁責任意識、安全意識與風險意識，并結合單位的實際情況，建立一套針對性強的計算機信息系統操作監督體系。一方面，對計算機使用人員的個人操作行為進行有效監督；另一方面，對計算機的專業技術人員的工作流程進行檢查與考核，以增強全員的安全防護意識。比如，目前各單位出于工作需要，每一個部門與科室均配備了計算機，但在日常使用過程中，許多外來人員常常登錄計算機系統，進而給計算機系統埋下了重大的安全風險隱患，外來人員的誤操作極易使系統出現安全漏洞，導致計算機系統感染一些外來病毒或者受到木馬程序的攻擊。針對這種情況，安全監督管理人員應當根據單位內部的獎罰機制嚴肅處理部門責任人，一旦出現信息泄漏的情況，應當由直接責任人承擔相應責任，進而將損失降到最低。

3.3" "設置系統訪問權限

設置系統訪問權限是增強計算機信息系統安全性的一條有效路徑，尤其在防范外來病毒與木馬程序時效果顯著。在設置系統訪問權限時，技術人員首先應當結合單位的經營規模、組織機構設置、計算機數量等內容，科學選擇設置方法。以目前最為常用的分層設置方法為例，這種方法主要是根據單位的部門設置情況與各部門的職責權限，針對性設置系統訪問與登錄權限。比如，單位的決策層領導可以開通數據信息瀏覽權限、信息處理與審批權限、通知決議發布權限等，銷售部門可以開通銷售數據管理權限、基礎界面瀏覽權限等，而對后勤部門來說，只需要開通界面瀏覽權限，后勤部門人員登錄到系統界面以后，可以隨時瀏覽單位發布的各類文件信息，但該部門人員無權對信息內容進行更改。在設置系統訪問權限時，最為簡單的一種方式是設置密碼登錄權限，即在登錄計算機信息系統以后，需要輸入指定的密碼才可以進入系統操作界面，需要注意的是，技術人員在設定密碼時，密碼長度應在10位以上，密碼類型應當是數字與字母相結合的方式，這樣才能提高系統的安全性。

4" " "結 語

通過對計算機信息系統加密技術的分析可以看出，隨著計算機技術水平逐年提升，加密技術類型也呈現出多樣化特點，因此，計算機用戶在應用加密技術時，應當充分發揮每一種加密技術的應用優勢，為計算機信息系統安全保駕護航。

主要參考文獻

［1］熊宇宸.基于DES數據加密算法的計算機信息系統保密技術［J］.信息與電腦：理論版，2021（17）：60-62.

［2］任高明.計算機信息系統中加密技術分析［J］.信息記錄材料，2020（8）：232-233.

［3］謝林光.淺談加密技術的概念、加密方法以及應用［J］.中國科技信息，2009（21）：100-102.

［4］顏麗華，李玉新，邵敏.數據加密技術在計算機網絡安全中的應用價值研究［J］.網絡安全技術與應用，2021（4）：21-22.

［5］朱果平.計算機信息系統的網絡管理和安全設計探討［J］.網絡安全技術與應用，2020（10）：36-37.

［6］常博.計算機信息系統的網絡管理安全設計與實現分析［J］.微型電腦應用，2020（2）：79-81，85.