計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)加密技術(shù)及運(yùn)用實(shí)踐

廖程靜

摘 要

隨著計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，Internet的廣泛應(yīng)用，互聯(lián)網(wǎng)伴隨著每一個(gè)人的工作和生活，人們利用互聯(lián)網(wǎng)獲取信息，在給人們帶來(lái)極大便利的同時(shí)，諸如個(gè)人信息的竊取、知識(shí)產(chǎn)權(quán)和個(gè)人隱私的侵犯、網(wǎng)絡(luò)信息的破壞和篡改等正成為網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的隱患。互聯(lián)網(wǎng)信息的安全也越來(lái)越受到人們的關(guān)注。網(wǎng)絡(luò)信息安全問(wèn)題日益凸顯，保證網(wǎng)絡(luò)信息的安全性、完整性成了互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的關(guān)鍵。因此，計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)加密技術(shù)逐漸成為網(wǎng)絡(luò)安全的保障。文章通過(guò)對(duì)計(jì)算機(jī)加密技術(shù)的發(fā)展歷程出發(fā)，分析互聯(lián)網(wǎng)目前面臨的主要問(wèn)題，并不斷完善對(duì)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)加密技術(shù)的運(yùn)用實(shí)踐。

【關(guān)鍵詞】數(shù)據(jù)加密 互聯(lián)網(wǎng)安全 運(yùn)用實(shí)踐

二十一世紀(jì)，隨著科技發(fā)展的日新月異，人們通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行學(xué)習(xí)、工作，網(wǎng)絡(luò)成了人們生活中不可或缺的一部分。我們的時(shí)代是信息的時(shí)代，網(wǎng)絡(luò)是信息的載體，是知識(shí)經(jīng)濟(jì)的載體。人們通過(guò)網(wǎng)絡(luò)分享生活、查閱資料等，傳播的數(shù)據(jù)資料與日俱增，隨之面臨的問(wèn)題是信息和數(shù)據(jù)安全的隱患。因此，計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)的加密技術(shù)受到了越來(lái)越多人的重視。計(jì)算機(jī)硬件數(shù)據(jù)的安全和通信數(shù)據(jù)的安全是計(jì)算機(jī)加密技術(shù)主要的研究方向。文章從探討當(dāng)前計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)加密技術(shù)的發(fā)展歷程著手，分析當(dāng)前計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)加密技術(shù)存在的問(wèn)題等，對(duì)當(dāng)前計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)常見(jiàn)的加密方法、加密技術(shù)的運(yùn)用和實(shí)踐加以闡述。

1 計(jì)算機(jī)加密技術(shù)發(fā)展歷程

隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步，人們通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)對(duì)信息的搜集、整理、儲(chǔ)存的需求越來(lái)越多，因此計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)的安全性顯得尤為重要，人們保障信息安全的意識(shí)也越來(lái)越高。從整體來(lái)看，計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)加密技術(shù)的發(fā)展分為三個(gè)階段。追溯到1946年2月在美國(guó)誕生的世界上第一臺(tái)計(jì)算機(jī)，這是計(jì)算機(jī)發(fā)展的重要的里程碑，到1975年，計(jì)算機(jī)技術(shù)飛速發(fā)展，特別是對(duì)數(shù)據(jù)的處理能力。這個(gè)時(shí)期的加密算法處于基礎(chǔ)階段，由于計(jì)算機(jī)的高運(yùn)算能力，利用替代和置換思想的加密算法這種看似簡(jiǎn)單的運(yùn)用在安全性上得到了提高。1976年，美國(guó)密碼專(zhuān)家狄匪和赫爾曼研究出了一種公開(kāi)密鑰密碼體制。這種體制基于一種陷門(mén)單向函數(shù)，將輔助信息作為秘密密鑰。

隨著人們對(duì)信息安全的要求越來(lái)越高，對(duì)數(shù)據(jù)加密技術(shù)的要求也隨之提高。1990年前后提出了混沌理論，它的特點(diǎn)是隨機(jī)性，不可預(yù)測(cè)性，這對(duì)信息安全的提供了更大的保障。1998年最為著名的加密技術(shù)是多步加密算法。而當(dāng)前，我們的主要研究方向是如何避免因丟失數(shù)碼產(chǎn)品而造成數(shù)據(jù)丟失而帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失。

2 計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)加密技術(shù)概念和算法

對(duì)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)的加密是指利用密碼學(xué)的相關(guān)技術(shù)對(duì)信息進(jìn)行加密，不易被輕易讀取，從而保障傳輸數(shù)據(jù)的完整性、保密性，提高網(wǎng)絡(luò)安全的水平。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)加密算法有：置換表算法、循環(huán)位移和XOR操作算法、循環(huán)冗余校驗(yàn)算法。

2.1 置換表算法

置換表算法是最簡(jiǎn)單的算法。每個(gè)數(shù)據(jù)段對(duì)應(yīng)置換標(biāo)的偏移量，根據(jù)偏移量數(shù)值合成加密文件。這種算法簡(jiǎn)單、快速，卻容易被人識(shí)破。而后，人們開(kāi)發(fā)了一種改進(jìn)的置換表算法，是應(yīng)用兩組或兩組以上的置換表的偽隨機(jī)進(jìn)行多次加密，增加破譯難度。

2.2 循環(huán)位移和XOR操作算法

循環(huán)位移和XOR操作算法從本質(zhì)上講是變換數(shù)據(jù)位置的算法，它是指把一個(gè)字節(jié)或字變方向在一個(gè)數(shù)據(jù)流內(nèi)循環(huán)位移，利用XOR快速加密成密文。

2.3 循環(huán)冗余校驗(yàn)算法

循環(huán)冗余校驗(yàn)（CRC）是指一種由電腦檔案或網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)產(chǎn)生的16位或21位校驗(yàn)和的三列函數(shù)校驗(yàn)算法。任何一個(gè)數(shù)位出現(xiàn)錯(cuò)誤，就會(huì)導(dǎo)師校驗(yàn)和出錯(cuò)。這種算法應(yīng)用于文件加密傳輸。

3 計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)常用的加密方法

數(shù)據(jù)加密目前仍是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)信息進(jìn)行保護(hù)的一種最可靠的辦法，加密技術(shù)通常分為兩大類(lèi)：“對(duì)稱(chēng)式”和“非對(duì)稱(chēng)式”。

3.1 對(duì)稱(chēng)加密技術(shù)

對(duì)稱(chēng)加密技術(shù)又稱(chēng)共享密鑰加密。是指信息的發(fā)送方和接收方共同使用一個(gè)秘鑰進(jìn)行加密和解密，要求在傳送數(shù)據(jù)之前，通信雙方要共同協(xié)商出一個(gè)公共的秘鑰。保證在雙方都不泄密的情況下，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)才會(huì)有安全性和完整性。其主要算法有DES、AES和IDEA。

3.2 非對(duì)稱(chēng)加密技術(shù)

非對(duì)稱(chēng)加密又稱(chēng)公鑰加密，是指信息發(fā)送方和接收方使用不同的秘鑰進(jìn)行加密和解密。通信雙方無(wú)需公開(kāi)自己的秘鑰就可以在保證數(shù)據(jù)的安全的情況向進(jìn)行通信，秘鑰的安全隱患降低，數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩蕴岣摺７菍?duì)稱(chēng)加密技術(shù)的主要算法有RSA、Diffie-Hellman、EIGamal、橢圓曲線(xiàn)等等。

4 計(jì)算機(jī)加密技術(shù)運(yùn)用實(shí)踐

4.1 應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)方面的加密

計(jì)算機(jī)的儲(chǔ)存系統(tǒng)極為脆弱，數(shù)據(jù)傳輸公共安全也沒(méi)有保障，PC機(jī)等類(lèi)似的設(shè)備會(huì)用一定的手段竊取或者篡改各類(lèi)密碼。對(duì)于系統(tǒng)內(nèi)外部的安全管理，數(shù)據(jù)加密非常必要。

4.2 應(yīng)用于軟件的加密

計(jì)算機(jī)有了殺毒軟件的保護(hù)，數(shù)據(jù)可能會(huì)更安全。但是，當(dāng)殺毒軟件在加密的過(guò)程中感染了病毒，便無(wú)法檢查出計(jì)算機(jī)軟件程序和數(shù)據(jù)中是否有數(shù)字簽名。所以。檢查加密解密文件是否感染病毒在執(zhí)行加密程序是非常必要的一個(gè)步驟。

4.3 應(yīng)用于電子商務(wù)的加密

隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，社會(huì)不斷進(jìn)步的同時(shí)，也改變了人們的生活方式人們開(kāi)始利用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行商品的買(mǎi)賣(mài)-------這就出現(xiàn)了電子商務(wù)，如淘寶、京東、聚美優(yōu)品的興起。因此，網(wǎng)絡(luò)交易的安全性既穩(wěn)定了電子商務(wù)的發(fā)展，又保障了網(wǎng)絡(luò)消費(fèi)的安全。電子商務(wù)的安全性表現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)購(gòu)物平臺(tái)的穩(wěn)定和交易平臺(tái)的安全。在交易過(guò)程中，會(huì)應(yīng)用ssl、set安全協(xié)議和下載數(shù)字證書(shū)來(lái)保障資金的安全和保障信息的安全。

4.4 應(yīng)用于虛擬專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)（VPN）

虛擬專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)是的是當(dāng)前事業(yè)單位構(gòu)建的局域網(wǎng)們這是一個(gè)專(zhuān)用的線(xiàn)路，目的是鏈接各個(gè)局域網(wǎng)來(lái)組建廣域網(wǎng)。數(shù)據(jù)離開(kāi)發(fā)行者是會(huì)自動(dòng)在路由器進(jìn)行硬件加密是指數(shù)據(jù)加密技術(shù)的主要應(yīng)用。

5 結(jié)束語(yǔ)

計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)加密技術(shù)是在互聯(lián)網(wǎng)不斷發(fā)展的同時(shí)所興起的滿(mǎn)足廣泛互聯(lián)網(wǎng)用戶(hù)需要的一門(mén)技術(shù)。通過(guò)置換表算法、循環(huán)位移和XOR操作算法、循環(huán)冗余校驗(yàn)算法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，保證數(shù)據(jù)的安全性、完整性。同時(shí)采用對(duì)稱(chēng)加密技術(shù)和非對(duì)稱(chēng)加密技術(shù)，讓數(shù)據(jù)加密的種類(lèi)更多樣，更能保障數(shù)據(jù)的安全。在計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)加密的諸多應(yīng)用中，還有更多的內(nèi)容值得我們探索。

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