計算機網(wǎng)絡(luò)通信安全中數(shù)據(jù)加密技術(shù)的研究與應(yīng)用

張義 彭科 王國銀

【摘要】 隨著經(jīng)濟的迅猛發(fā)展和科學(xué)技術(shù)日益提高的水平，計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也跟著獲得了長足的發(fā)展，伴隨著黑客的攻擊和漏洞的出現(xiàn)，通信中的數(shù)據(jù)安全受到了前所未有的威脅，人們對這一問題十分關(guān)注。本文就計算機網(wǎng)絡(luò)通信安全中關(guān)于數(shù)據(jù)加密技術(shù)的運用進行了研究與分析。

【關(guān)鍵字】 網(wǎng)絡(luò)通信 數(shù)據(jù)加密技術(shù) 研究與應(yīng)用

一、常見的數(shù)據(jù)加密方法

密碼技術(shù)分類的方法不少，一般可以分為對稱密鑰密碼技術(shù)與非對稱密鑰密碼技術(shù)。對稱密鑰密碼技術(shù)又叫傳統(tǒng)密碼技術(shù)，非對稱密鑰密碼技術(shù)又可以叫公鑰密碼技術(shù)。傳統(tǒng)密碼再細分又有序列密碼與分組密碼之分。

1.1對稱式加密

對稱式加密。它的典型特征即加、解密用的都是同一個密鑰。針對一般對稱密碼學(xué)，通常加密運算與解密運算同一模一樣的密鑰。所以，使用的對稱加密算法會簡單而有效率，因為密鑰很短，破譯相當(dāng)難，因為系統(tǒng)的保密特性主要靠密鑰的安全等級，因此，在公共的計算機網(wǎng)絡(luò)上保證信息傳送安全和如何保管好密鑰是目前的主要問題。就是因為對稱密碼學(xué)中接收方和發(fā)送方都采用一樣的密鑰，所以數(shù)據(jù)簽名與不可否認(rèn)性很難實現(xiàn)。因為加密解密非常快，對稱式加密現(xiàn)在廣為流傳。美國政府以前采用的DES方法，就是對稱式加密方法中的一種。

1.2非對稱式加密

非對稱式加密。非對稱式加密跟對稱式加密不同的地方就是，在解密和加密對應(yīng)的過程中，采用的密鑰是完全不一樣的。通常為，非對稱式加密帶有2組密鑰——“公鑰”和“私鑰”。它們在加密過程中配對使用?！肮€”通常都是能公開的，“私鑰”是一定不能公開的。這種方式最大的優(yōu)點就是，兩組密鑰在解密過程中，接收方只需打開“私鑰”就行了，數(shù)據(jù)得到很好的保護?！肮€”比“私鑰”要靈活，這是優(yōu)勢，而缺點就是加密與解密速度比“私鑰”慢不少。

二、加密技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)通信安全中的應(yīng)用

眾所周知，現(xiàn)在的商業(yè)信息基本都是由網(wǎng)絡(luò)來進行傳輸，而黑客們會用各種方法截獲并分析這些傳輸?shù)男畔?，再由分析的結(jié)果采取他們想要的非法活動，這將會威脅到商業(yè)機密甚至使經(jīng)濟遭受巨大損失，所以加密技術(shù)的合理應(yīng)用顯得至關(guān)重要[2]。我們熟悉的一般數(shù)據(jù)加密是在通信的3個層次來應(yīng)用：鏈路加密、節(jié)點加密以及端到端加密。

1、鏈路加密。針對兩個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間的一條通信鏈路，鏈路加密是保護網(wǎng)上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的有效方式。所謂的鏈路加密（又叫在線加密），信息在被傳送之前，先要進行加密處理，在鏈路的各個節(jié)點對接收到的消息進行解密處理，之后首先采用下一個鏈路的密鑰對消息進行加密，再傳送出去。接收方收到消息之前，這條消息有可能會經(jīng)過很多通信鏈路的傳送。因為經(jīng)過各個中間傳輸節(jié)點時，數(shù)據(jù)全被解密后重新進行加密，這樣一來，通信鏈路上的所有信息全都會以密文的方式表現(xiàn)。因此，鏈路加密起到了掩蓋要傳輸?shù)南⒌脑袋c以及終點。因為采用填充技術(shù)和填充的字符在獨立的情況下就能加密處理，就能掩蓋消息的頻率以及長度等特性，有效防止通信信息被分析。

2、節(jié)點加密。雖然節(jié)點加密可以給網(wǎng)絡(luò)信息較高的安全保障，但它跟鏈路加密有很多相似點：二者都是在通信鏈路上保證傳輸消息的安全，也是在中間節(jié)點位置，對消息先進行解密操作，再加密。由于所有傳輸?shù)臄?shù)據(jù)都要被加密處理，因此加密這個過程都是被用戶知道和了解的。但是，跟鏈路加密不相同的地方在于，在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點位置節(jié)點加密中不會存在，而是把接收到的數(shù)據(jù)先進行解密操作，再使用另外一個不一樣的密鑰來加密，該過程需要在節(jié)點上的一個安全模塊中操作。節(jié)點加密還有自身的特點，就是需要報頭和路由的信息傳送時都是明文的形式，這樣中間的節(jié)點位置才能得到怎么處理消息的方式。所以此方法用來防止攻擊者分析傳輸信息是不太可靠的。

3、端到端加密。端到端加密可以讓信息從源點到終點傳送時一直保持密文形式。使用端到端加密，消息直到傳輸?shù)浇K點時才進行解密，由于數(shù)據(jù)在傳輸時一直得到有效保護，所以即使發(fā)生節(jié)點被損壞的情況，消息仍然不會泄露出去。端到端加密系統(tǒng)更為廉價，而且跟鏈路加密和節(jié)點加密相比更實用，設(shè)計簡單、實現(xiàn)和維護也相對輕松。端到端加密不會存在類似其它加密系統(tǒng)的同步問題，因為其中的信息包都是獨立被加密處理，這樣一來顯得更人性化，更符合人的慣性思維[3]。因此其中一個報文包就算傳送錯誤，也不會對后面的報文包產(chǎn)生影響。值得注意的是端到端加密系統(tǒng)一般不可以對數(shù)據(jù)的目的地址加密，因為各消息所經(jīng)過的節(jié)點都需用這個地址來明確怎樣傳輸數(shù)據(jù)。由于這種加密方式不能掩蓋被傳輸消息的源點與終點，所以它很難抵御攻擊者對通信業(yè)務(wù)的分析。

三、結(jié)語

數(shù)據(jù)加密技術(shù)是網(wǎng)絡(luò)安全不可或缺的重要一環(huán)，而數(shù)據(jù)加密技術(shù)只有依靠專業(yè)科學(xué)的運算與使用人員的保密才能真正的完成。

參 考 文 獻

[1]張冰心.計算機網(wǎng)絡(luò)通信安全中關(guān)于數(shù)據(jù)加密技術(shù)的運用探討[J].中國新通信.2012.

[2]廉士珍.計算機網(wǎng)絡(luò)通信安全中數(shù)據(jù)加密技術(shù)的應(yīng)用分析[J].硅谷.2011