遠程網絡通信及安全的研究

摘要：遠程網絡通信及安全的研究背景隨著互聯網的普及和發展，數據在各種網絡之間的傳輸變得越來越頻繁，這使得網絡通信的安全性變得尤為重要。本文旨在探討遠程網絡通信及其安全問題，分析現有遠程網絡通信技術的優勢與不足，特別是針對網絡通信安全提出了一系列保護措施。通過深入研究對稱密鑰算法、公開密鑰算法以及數字簽名算法等加密手段，本文揭示了這些算法在保障網絡通信安全中的重要作用。同時，本文還探討了網絡通信及安全在國家層次和企業層次的應用體現，并對其未來發展方向進行了預測。結果表明，隨著網絡通信技術的不斷發展，網絡安全問題日益凸顯，需要不斷創新和完善加密算法及安全機制，以適應大數據時代的發展需求。

關鍵詞：協議；三次握手機制；軟鍵盤

一、概述

計算機與網絡技術的快速發展對現代社會產生了深遠影響，改變了傳統的社會服務模式，極大地方便了人們的生活和工作。20世紀90年代，隨著信息技術和互聯網技術的迅速發展，遠程網絡通信逐漸興起。然而，早期的遠程控制技術受限于技術和網絡環境，發展較為緩慢。隨著網絡技術和計算機技術的不斷進步，遠程網絡通信取得了新的進展。現在，遠程網絡通信越來越受到世界各國的重視。作為信息技術高度發達的國家，美國在遠程網絡通信方面做了大量的研究工作，取得了前所未有的成就。我國的遠程網絡通信產業正處于蓬勃發展的階段，未來將會更加發達［1］。

二、網絡通信安全的方法

（一）網絡通信安全保護機制

網絡通信的主要安全措施是保護用戶數據，攔截攻擊。密碼保護是一種典型的保護措施，通過特殊算法對輸入的密碼進行加密，然后再傳輸到另一端時使用對稱密鑰算法進行解密。對稱密鑰算法需要雙方保持相同的公式才能進行加密和解密，因此密匙的安全取決于其擴散程度。

密碼保護是一種比較典型的網絡通信保護措施，它通過特殊的算法對輸入的密碼進行加密，然后再傳輸到另一端時使用對稱密鑰算法進行解密，這樣就可以很輕松地破解密碼，并且保護密碼。因為加密和解密都是雙向的，所以必須要和對方保持聯系，只有雙方保持著同樣的公式，才能進行加密和解密。加密后的信息很難被解密，因此密匙的安全與否，取決于它的擴散。利用Ek（M）=C來表達對稱密鑰的密碼算法，并給出了Dk（C）=M的解碼。

根據數據包的大小，對稱密鑰的算法分為兩種：第一種是將明文本中的一個比特（或字節）進行編碼，并將其命名為序貫運算。第二種是一種明文的數據包加密方法，也就是所謂的數據包。當前的鑰匙一般都是64位的，這是為了避免被解析而產生的信息，并且按照長度來看使用方便。

（二）網絡通信的加密手段

1.對稱密鑰算法

對于對稱密鑰的算法主要特性：Dk（Ek（M））=M，常用的對稱密鑰主要有5個部分來完成

在圖1中，明文表示原始信息需要加密；加密機EK指的是加密算法，加密機使用的主要是密匙和明文，輸出的是密文；密鑰K表示加密和解密明文算法。從上述解釋中可以明確看出，眾多重要文件均采用了對稱密鑰進行加密。對稱密鑰算法之所以受到青睞，主要歸因于其顯著的優勢——高效性。然而，值得注意的是，盡管其具備高效性，但破解起來也相對容易。當然，任何事物都兼具優缺點。此前已提及，對稱密鑰的加密密鑰主要用于計算過程，而密鑰的傳遞則成為其最薄弱的環節。若欲攻擊已加密的文件，攻擊者往往會從這一環節入手。在實際應用中，密鑰的傳遞過程往往會使整個交互過程變得冗長，這無疑為解密者和破譯者提供了更多的時間與機會。此外，還存在一個更為棘手的問題，即密鑰的復雜性。因此，大多數用戶會選擇在較長時間內保持密鑰不變。然而，這并非易事。因為密鑰的特殊性在于，它無法被多人同時使用。這在實際操作中并不現實，因為一旦多人共用同一密鑰，密鑰暴露的風險將急劇增加，進而對使用者造成不利影響。更為嚴重的是，當多人共享同一密鑰時，一旦該密鑰泄露，整個系統將面臨崩潰的風險。因此，在一個擁有n個用戶的密鑰系統中，將存在n（n-1）/2個密鑰，其復雜程度達到O（n^2），這無疑給管理帶來了極大的不便。

目前常用的對稱密鑰算法主要有AES算法和IDEA國際加密算法。美國國家標注技術研究所于1997年提出AES算法，該算法取代傳統的低密密鑰算法DES，在當時非常先進。AES最主要的特點是安全和簡單。IDEA算法是瑞士學者在1990年發布的，后來得到了更多人的建議和改進，這個算法是從DES算法進化出來的。IDEA的密鑰長度是128位，想要用窮盡的方式解密需要很長的時間，就算破解了，也需要很長的時間。所以未來很長一段時間，IDEA都會是一種非常安全的加密方式。當然，AES算法也是比較先進的，方便快捷。

對稱密鑰是一種相對簡便的加密技術。與之相對，不對稱密鑰的顯著特征在于其加密和解密過程使用的是不同的密鑰，且在合理的時間范圍內，無法根據已知的加密密鑰推算出解密密鑰。這種算法要求公開已使用的加密密鑰，因此被命名為公開密鑰算法。在公開密鑰算法中，一旦加密密鑰被公布，便可用于對信息進行加密。然而，在解密過程中，并不能使用加密密鑰進行解密，而是需要借助一個特殊的密鑰，即解密密鑰。由于解密密鑰是與加密密鑰配對的，且通常不被公開，因此被稱為私鑰。而與之對應的，已公開的加密密鑰則被稱為公鑰。需要注意的是，私鑰是保密的，屬于個人的私有財產，不應被泄露給未經授權的人員。這種公私鑰的配對機制，使得不對稱密鑰算法在信息安全領域具有廣泛的應用價值。

在密鑰算法中，需要知道的公式：Ek1（M）=C，Dk2（C）=M，Dk2（Ek1（M））=M。在加密時，必須采用公鑰對資料進行密碼加密，而在解密時必須用私有的密碼來進行數字簽署。如果不采用加密密鑰來對公共密鑰進行加密，就無法有效防止密鑰傳播時被攻擊泄露的風險。最方便的就是在建立安全通道之前，雙方都不需要建立任何聯系，只需要用對方的公鑰來加密，等對方完成加密發送過來數據之后，不需要另外的公式來解密，只需要用自己的私鑰直接數字簽名就可以了。同時，私鑰的保密性保證了個人數字簽名的安全性，這不僅是公開密鑰算法支持的基礎，同時也是數字簽名不可否認的基礎。

以上研究表明，公開加密算法具有對稱性，它可以極大地降低密匙的管理。舉例來說，對于n個使用者的網絡使用公開的金鑰，以便每一個使用者的公用金鑰都能被儲存在共同的資料庫中，需要使用時直接調用。如果是自己的話，直接把私人密鑰保存起來就行了。也就是說，每個用戶只需要保存一把密鑰，網絡只需要有n對密鑰就可以了，也就是說，只需要少量的密鑰就可以滿足安全通信的需求。從理論上講，這是對密鑰數量的估算，但實際上，為了安全起見，加密信息需要再加入數字簽名等。這樣，用戶就能擁有多個私人密鑰。這樣，整個系統所擁有的密匙數量就是n的倍數。最后，由于公開密鑰算法的非對稱性，使得公開密鑰算法能夠與基本算法哈希函數結合起來，實現數字簽名服務。

2.數字簽名算法

RSA算法主要包括n、e、d三個參數。首先是產生兩個互不相同的大素數，這兩個素數必須要足夠大，而且要保密，因為p和q直接決定了算法的保密性。然后通過計算得到第三個參數n，得到密鑰長度公式，n=p*q。這時就會出現一個任意隨機數e，但這個隨機數必須和（p-1）*（q-1）互素，從而產生d。在生成了n、e、d之后，必須要銷毀p和q，這樣才能保證密鑰的安全，否則的話，知道了p和q之后，就可以推斷出自己的私鑰，雖然不能直接得到，但是卻可以大大地降低密鑰的安全性。（n，e）、（n，d）為密鑰對，（n，e）為公開密鑰，可以對外公開（n，d）為私鑰，由用戶自行保護和管理。

從以上公開的密碼算法中可以看出，在私鑰的最后確定方式中加入了數字簽名保護技術。數字簽名主要是為了保護數據傳輸過程中數據的完整性和發送者的身份認證和不可否認性。數字簽名屬于公鑰技術，數字簽名所使用的密鑰是簽名者的私人密鑰。這種算法的初衷主要是基于公鑰算法的運算速度較慢，所以才能廣泛應用于算法之間。數字簽名算法主要采用散列算法，通過Hash運算得到需要簽名的信息摘要，然后直接向摘要索取簽名，這樣既方便又能保證信息的完整性。

三、網絡通信及安全的應用與發展

（一）網絡通信及安全在國家層次的體現

網絡通信是一種全新的科技，它的重要性不言而喻。19世紀初期，人們通過書信交流，不僅速度慢，內容也受到了極大限制；20世紀初，人們開始使用電話進行交流，雖然不是很普及，但是比書信方便多了；20世紀末，人們開始普遍使用電話進行通信。直到21世紀初，網絡才真正高速發展起來，網絡通信方式也變得更加多樣化，能夠傳輸更多的信息，甚至可以實時傳輸圖像，所以網絡遠程通信技術在人類歷史上是一種革命性的進步。

國家間的交流互動，其重要性往往超越了單純國家層面的交往，因為它深刻地影響著未來的發展趨勢。在此背景下，信息的迅速流通成為了兩個大國關系中不可或缺的一環。追溯至網絡時代的起源，通信技術的發展實際上是大國間博弈與競爭的一部分，其歷史可追溯至二戰時期。自二戰以來，網絡通信的研究便已開始萌芽。彼時，情報部門高度重視對通信的攔截與竊聽活動，這些手段成為了當時獲取關鍵情報的主要途徑。這不僅體現了網絡通信在軍事戰略中的核心地位，也預示了未來信息戰的重要性。

（二）網絡通信及安全在企業層次的體現

隨著我國發展水平的不斷提高，我國網絡即將進入下一代網絡體系結構，NGN網絡的出現為網絡通信帶來了極大的便利。它可以將語音、數據、視頻、多媒體等多種業務融合在一起，再加上透明的體系結構和多協議的支持，讓我們再也不用擔心入網的問題了。

（三）網絡通信及安全發展方向

關于網絡通信的安全問題，當前尚未形成一個明確的發展方向。這一領域的不可預測性使得我們難以確切預知未來網絡通信的具體形態與安全挑戰。然而，基于當前的技術發展軌跡與趨勢，仍可以做出一定程度的預測與推斷。首先，在不久的將來，計算機網絡通信的高性能必然會越來越高，因此，傳輸文件、協議處理效率等問題會尤為突出。還有一種終端，那就是高性能的計算機，它可以實現高效率的網絡通信，可以容納大量的用戶，既可以實現低延遲傳輸信息，同時又不會降低網絡性能。其次，智能化表現在網絡傳輸和處理方面能夠提供給用戶更加方便的接口。在路由、擁塞控制、網絡管理等方面都有很大的發展空間。

筆者在這里大膽地推論，因為現在的網絡是多重屬性的，需要傳送到不同的載體，那么我們未來的發展是否會突破這個限制，進入全新的單體模式。三網融合，指的是計算機、電信網絡、廣播電視網相互滲透、融合。這樣就形成了一個高效的多媒體平臺，它的帶寬可以讓我們的傳輸變得更加實用，也可以降低維護成本。隨著信息技術的迅速發展，未來計算機網絡通信理念將進一步深化，這種深化必然會打破現有的條條框框，打破單一的網絡通信終端設計，走向更加快捷、便捷的新時代。

目前網絡通信加密算法主要有DES和RSA算法、對稱算法和RSA算法。這兩種算法都能滿足目前的需求，而且安全性也很高，但隨著計算機網絡通信的迅速發展，這兩種算法也需要越來越完善。

四、結論

隨著網絡通信的普及，網絡安全的防御手段也越來越完善，但是依然擋不住越來越復雜的病毒。第一代防護系統主要是建立在不清楚網絡便捷情況下的一種假設性保護技術；第二代防護技術已經拋棄了第一代的邊界概念，更多的是用來掃描防御和探測。系統安全通過相應的技術控制恢復，第二代雖然比第一代更強，但是需要更先進的技術。因此，在全球化的新時代中，如何保障計算機領域的安全成為了人們需要不斷深入研究的課題。

參考文獻：

［1］賀煒.遠程網絡通信安全性防御惡性入侵仿真研究［J］.計算機仿真，2017，34（6）：294297.

［2］金子杰.基于大數據的計算機遠程網絡通信技術研究［J］.數碼世界，2021（6）：2425.

［3］張玥，胡璨.物聯網計算機網絡安全與遠程控制技術研究［J］.通信電源技術，2020（5）：262264.

作者簡介：曹犇博（2004—），男，漢族，江蘇南通人，本科，研究方向：信息工程。