網(wǎng)絡(luò)通信安全中數(shù)據(jù)加密技術(shù)研究

摘 ?要： 數(shù)據(jù)加密技術(shù)能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)通信中的數(shù)據(jù)信息實(shí)施加密處理，確保數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)陌踩c完整，該技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)很好的加密效果。在網(wǎng)絡(luò)通信安全中，要真正發(fā)揮出數(shù)據(jù)加密技術(shù)的優(yōu)勢，為數(shù)據(jù)信息傳輸安全帶來有效保障。現(xiàn)針對數(shù)據(jù)加密技術(shù)的主要類型及其在網(wǎng)絡(luò)通信安全中的應(yīng)用進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞： 網(wǎng)絡(luò)通信安全;數(shù)據(jù)加密技術(shù);計(jì)算機(jī)技術(shù)

中圖分類號： TP393 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A ? ?DOI：10.3969/j.issn.1003-6970.2019.08.022

本文著錄格式：趙靜. 網(wǎng)絡(luò)通信安全中數(shù)據(jù)加密技術(shù)研究[J]. 軟件，2019，40（8）：9597

【Abstract】： The application of data encryption technology can encrypt information data to ensure the security and integrity of information transmission and application. The application effect of this technology is remarkable. In order to realize the rational application of data encryption technology， the function of this technology is fully embodied， and it can provide guarantee for the security of computer network communication. This paper discusses the main types of data encryption technology and its application in network communication security.

【Key words】： Network communication security; Data encryption technology; Computer technology

0 ?引言

數(shù)據(jù)加密技術(shù)一般而言是依靠特殊方式針對數(shù)據(jù)信息實(shí)施轉(zhuǎn)換處理，將其轉(zhuǎn)變?yōu)槟撤N代碼后進(jìn)行傳輸，同時(shí)在接收方獲得數(shù)據(jù)后再把代碼予以還原，防止網(wǎng)絡(luò)通信過程中數(shù)據(jù)信息被竊取或破壞。依靠數(shù)據(jù)加密技術(shù)能夠解決大部分網(wǎng)絡(luò)通信安全問題，因此針對該技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)通信安全中的應(yīng)用研究具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 ?數(shù)據(jù)加密技術(shù)分析

1.1 ?對稱式加密技術(shù)

對稱式加密技術(shù)即是數(shù)據(jù)的收發(fā)都選擇相同密鑰來加密與解密，這一密鑰一般稱之為“Session Key”。對稱式加密技術(shù)的典型代表為DES加密與AES加密。

DES加密技術(shù)是IBM公司研發(fā)，全稱為Data Encryption Standard。DES加密技術(shù)的基本原理是：應(yīng)用分組對稱加密、解密算法，即選擇64位密鑰來加密或解密64位數(shù)據(jù)。DES加密/加密的流程往往包含兩個(gè)步驟：首先是依靠一定的算法對密鑰進(jìn)行交換，進(jìn)而得到56位密鑰，在這一前提下對密鑰進(jìn)行轉(zhuǎn)換即能得到48位密鑰，這48位密鑰又分為16組子密鑰;其次是用之前獲得的16組子密鑰對64位明文進(jìn)行加密或解密。AES加密技術(shù)全稱為Advanced Encryption Standard的縮寫。與DES技術(shù)相比，其設(shè)計(jì)了三個(gè)密鑰長度：128，192和256位，這讓其具備更高的安全性，同時(shí)在性能與靈活性上也更具有優(yōu)勢。能夠了解到，未來AES必然會逐漸發(fā)展為應(yīng)用更廣的一種加密技術(shù)[1]。

1.2 ?非對稱加密技術(shù)

非對稱加密技術(shù)的一個(gè)突出特征即是加密與解密過程中所使用的密鑰不同，其基本原理為：加密應(yīng)當(dāng)在解密者給予的公鑰基礎(chǔ)上才可以對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行加密。現(xiàn)階段應(yīng)用較為普遍的不對稱加密算法為RSA算法。該算法使用的密鑰較長，其安全性較高，但同時(shí)也提高了加密作業(yè)的計(jì)算量，影響到加密速度，應(yīng)用范圍也表現(xiàn)出一定的局限性。所以在實(shí)踐中往往選擇傳統(tǒng)加密技術(shù)和公開密鑰加密方式相聯(lián)系的辦法來對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行加密，即選擇優(yōu)化后的DES對稱密鑰加密，而對話密鑰與信息摘要可選擇RSA密鑰加密。將DES技術(shù)與RSA技術(shù)融合使用的加密方式正好讓二者實(shí)現(xiàn)優(yōu)缺點(diǎn)互補(bǔ)，即DES加密速度快，可用于對較長報(bào)文的明文加密;RSA加密速度慢，安全性好，應(yīng)用于DES密鑰的加密，可解決DES密鑰分配的問題。

2 ?DES與RSA加密詳解

2.1 ?DES

DES與Triple DES屬于對稱加密中最為典型的兩種實(shí)現(xiàn)算法，相對來說兩種算法基本相同，但Triple DES可提供的key位數(shù)更多，具備更高的安全性與可靠性。DES一般使用的密鑰key是8字節(jié)，初始向量IV同樣為8字節(jié)，而Triple DES通常使用的是24字節(jié)的key，但兩種算法皆是以8字節(jié)為一個(gè)塊來實(shí)施加密的，逐個(gè)數(shù)據(jù)塊進(jìn)行加密，8字節(jié)的明文加密之后密文同樣為8字節(jié)。若明文長度不屬于8字節(jié)的整倍數(shù)，那么需要添加為0的字節(jié)來湊整。因此，進(jìn)行加密之后的密文長度必然屬于8字節(jié)的整倍數(shù)。選擇DES算法來對網(wǎng)絡(luò)通信中的數(shù)據(jù)信息實(shí)施加密與解密，其中存在的唯一區(qū)別在于密鑰的次序是相反的，換句話說，若每一輪加密密鑰為K1、K2、K3……K16，則解密時(shí)的密鑰應(yīng)當(dāng)是K16、K15、K14……K1，每輪產(chǎn)生密鑰的算法也應(yīng)當(dāng)是循環(huán)的。加密過程中密鑰循環(huán)左移，解密過程中密鑰循環(huán)右移[2]。

2.2 ?RSA

RSA算法屬于非對稱式加密技術(shù)中的典型算法，應(yīng)用這一算法僅僅要求一對密鑰，使用一個(gè)密鑰進(jìn)行加密，必須要依靠另一個(gè)密鑰才可以順利解密，因此RSA算法是既可以應(yīng)用于數(shù)據(jù)信息加密也能夠應(yīng)用在數(shù)字簽名中的算法。該算法通常包含了n、e1、e2幾個(gè)參數(shù)，n指的是兩個(gè)大質(zhì)數(shù)p、q的乘積，n在使用二進(jìn)制表達(dá)時(shí)所占據(jù)的位數(shù)即是密鑰長度。e1、e2屬于一對相關(guān)值，e1能夠任意取值，但必須要求e1與（p-1）*（q-1）互質(zhì);再選擇e2，確保（e2*e1）mod（（p-1）*（q-1））=1。（n與e1），（n與e2）即稱之為密鑰對。RSA算法的加密與解密過程相同，設(shè)A為明文、B為密文，那么有：A=B^e1 mod n;B=A^e2 mod n;e1與e2能夠互換，即：A=B^e2 mod n;B=A^e1 mod n[3]。

另外，在網(wǎng)絡(luò)通信中應(yīng)用數(shù)據(jù)加密技術(shù)，應(yīng)當(dāng)提到數(shù)字信封的概念，即是選擇對稱加密和非對稱加密相聯(lián)系的辦法來實(shí)現(xiàn)數(shù)字信封的目的，即是正文加密選擇對稱密鑰，而對稱密鑰使用對方的公鑰加密后將信息發(fā)送給對方，此時(shí)這個(gè)信封唯有合法的對方（非對稱加密的私鑰打開發(fā)來的對稱加密的密鑰）才可以得到信息的對稱加密密鑰，從而將加密之后的數(shù)據(jù)信息還原。

3 ?網(wǎng)絡(luò)通信安全中數(shù)據(jù)加密技術(shù)的應(yīng)用

3.1 ?數(shù)據(jù)加密技術(shù)保障網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫信息安全

網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫之內(nèi)往往包含了海量數(shù)據(jù)信息，借助于數(shù)據(jù)加密技術(shù)，在信息的存儲和傳輸過程中有效保障其安全性。比如說可以對數(shù)據(jù)庫服務(wù)器進(jìn)行加密處理，設(shè)計(jì)不同的密鑰，把數(shù)據(jù)字段完整的予以記錄，確保數(shù)據(jù)安全。網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫和計(jì)算機(jī)的存儲系統(tǒng)表現(xiàn)出相似的特征，對用戶而言，確保網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫的安全更加關(guān)鍵，現(xiàn)階段國內(nèi)大部分計(jì)算機(jī)系統(tǒng)都使用微軟公司的windows系統(tǒng)，在這一系統(tǒng)平臺中進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信，可能會因?yàn)橄到y(tǒng)漏洞而導(dǎo)致數(shù)據(jù)信息的泄露。所以在建設(shè)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫的過程中應(yīng)用數(shù)據(jù)加密技術(shù)確保系統(tǒng)信息安全，不斷提升數(shù)據(jù)庫的安全性能，進(jìn)一步優(yōu)化用戶體驗(yàn)，避免出現(xiàn)數(shù)據(jù)信息被竊取的問題。

3.2 ?在虛擬專用網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用數(shù)據(jù)加密技術(shù)

現(xiàn)階段，虛擬專用網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)得到了非常廣泛的應(yīng)用，同時(shí)局域網(wǎng)也較為常見，特別是在一些企事業(yè)單位中，目前基本上已經(jīng)搭建了屬于本單位本企業(yè)的內(nèi)部局域網(wǎng)。借助于把局域網(wǎng)以及專門線路進(jìn)行連接從而搭建虛擬專屬網(wǎng)絡(luò)，這一網(wǎng)絡(luò)也稱之為廣域網(wǎng)，當(dāng)前廣域網(wǎng)的數(shù)量日益增多，其通信安全問題也受到了越來越多的重視。在針對虛擬專用網(wǎng)絡(luò)實(shí)施保護(hù)的過程中應(yīng)用數(shù)據(jù)加密技術(shù)，對于整個(gè)數(shù)據(jù)信息的通信傳輸流程實(shí)施保護(hù)，對數(shù)據(jù)包的目標(biāo)地址實(shí)施加工轉(zhuǎn)換，從而實(shí)現(xiàn)安全的遠(yuǎn)程訪問。例如說學(xué)校局域網(wǎng)內(nèi)應(yīng)用數(shù)據(jù)加密技術(shù)，在網(wǎng)絡(luò)通信安全保護(hù)時(shí)選擇私鑰密碼或公鑰密碼，為數(shù)據(jù)信息的使用者提供更加充分的保障。在選擇數(shù)據(jù)加密技術(shù)的過程中應(yīng)當(dāng)進(jìn)行加密算法審計(jì)，站在多角度實(shí)施審計(jì)作業(yè)，有效降低系統(tǒng)復(fù)雜性[4-6]。

3.3 ?在電子商務(wù)領(lǐng)域應(yīng)用數(shù)據(jù)加密技術(shù)

隨著電子商務(wù)的持續(xù)發(fā)展，各種商業(yè)活動(dòng)也開始逐漸朝著信息化的方向發(fā)展，而電子商務(wù)必須要依靠計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信為基礎(chǔ)[7]。比如說用戶進(jìn)行網(wǎng)上購物時(shí)的通信安全即是最為關(guān)鍵的一點(diǎn)。可采取實(shí)名注冊的方式，同時(shí)設(shè)置不同種類的密碼，對用戶信息進(jìn)行加密處理，減少網(wǎng)絡(luò)購物的貨款支付風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)也會避免用戶私人信息不被泄露。對于電子商務(wù)的發(fā)展而言應(yīng)當(dāng)充分發(fā)揮出數(shù)據(jù)加密技術(shù)的價(jià)值和功能，電子商務(wù)活動(dòng)交易過程中必須要確保交易雙方數(shù)據(jù)信息通信的安全，在電子商務(wù)活動(dòng)中應(yīng)用數(shù)據(jù)加密技術(shù)即可很好的規(guī)避可能存在的風(fēng)險(xiǎn)因素[8-10]。例如說某知名大型網(wǎng)絡(luò)購物平臺借助于數(shù)據(jù)加密技術(shù)，對企業(yè)客戶以及個(gè)人客戶的身份信息實(shí)施核對，為其提供不同的密鑰，確保用戶信息安全，保障企業(yè)和個(gè)人客戶的財(cái)產(chǎn)安全，確保購物平臺的穩(wěn)定運(yùn)營。

4 ?結(jié)語

綜上所述，要確保網(wǎng)絡(luò)通信安全，應(yīng)當(dāng)主動(dòng)應(yīng)用數(shù)據(jù)加密技術(shù)，根據(jù)實(shí)際需求而有針對性的選擇不同的加密技術(shù)，確保數(shù)據(jù)信息的安全與完整。在具體實(shí)踐中，除開數(shù)據(jù)加密技術(shù)的應(yīng)用之外，還需要靈活選擇防火墻、病毒防護(hù)等其他多元化的安全技術(shù)，從而建立更加系統(tǒng)化的網(wǎng)絡(luò)通信安全防護(hù)體系。

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