計算機網絡信息安全中數據加密技術的研究

◆翟福龍

（公安部第三研究所 上海 201204）

隨著計算機網絡技術的快速發展，在人們生活的多個領域，計算機網絡技術都得到了廣泛的應用。隨著5G 技術的出現以及Wifi 技術的逐漸成熟，我們進入了大數據的時代。人們的生活也隨著計算機網絡技術的廣泛應用而越來越便捷，同時，與之相關的數據信息安全問題也愈發引起了重視。如果不及時解決信息安全問題，就會產生一系列后果，如會泄漏使用者的用戶名密碼等個人信息，嚴重的時候還會對社會造成嚴重影響，所以迫切需要一種可靠的技術來解決信息安全問題。目前能夠解決信息安全問題最好的技術就是數據加密技術。

1 計算機網絡信息安全問題

1.1 計算機病毒引起的安全問題

隨著計算機網絡發展越來越快，那些為了破壞計算機功能或者數據的代碼從而影響計算機使用的病毒也越來越多地出現在我們的網絡世界中。常見的計算機病毒主要包括：木馬病毒、熊貓病毒等。這些病毒會讓計算機在使用的時候癱瘓或者是隱私泄露。雖然現在有不少的防毒軟件，但主要還是依據已知的病毒特征進行查殺，對于新出現的、未知的病毒，查殺能力仍然較弱。

1.2 黑客入侵引起的安全問題

有統計顯示，計算機安全問題的最大隱患就是黑客入侵引發的一系列安全問題。黑客一般都是由心懷不軌的人聘用的高級計算機技術人員，負責盜取計算機里面的信息。目前由黑客引發的網絡威脅，也存在著從業余愛好者及由好奇心理驅動的行為到有組織的高水平的團隊黑客攻擊的行為轉變。因此，需要我們構建更為可靠的網絡安全防御體系。

1.3 系統自身引起的安全問題

計算機自身安全的系統安全同樣對網絡信息的安全傳輸非常重要，如果計算機系統自身的問題被不懷好意的人利用，就會造成計算機癱瘓、數據丟失等現象出現。“零日漏洞”便是在計算機安全領域被大家廣泛關注的一個話題。

1.4 用戶操作不當引起的安全問題

雖然現在每個人都會使用計算機，但是真正懂計算機的人不是很多，大部分人在使用計算機的時候都會出現或多或少的操作不當問題，例如有的使用者會把防火墻軟件卸載，殺毒軟件病毒庫更新不及時等，這樣就會出現相應的安全隱患，還有的用戶會在使用時訪問一些不安全的網站，造成惡意代碼的植入，導致計算機出現故障，給自己的網絡信息數據帶來安全方面的隱患。

2 數據加密的重要性

現在隨著大數據的不斷應用，以及網絡邊界的模糊化，數據信息在網絡上逐漸喪失隱秘性，還有很多共享性的數據出現，這些共享數據雖然會帶來一些積極的意義，如為大數據分析提供數據支撐，但同時還會出現暴露出一系列的安全隱患，造成用戶信息的泄密等安全問題。雖然現在有很多的安全防護技術用來保護計算機網絡，但還是面臨著各個方面的攻擊，所以數據加密非常重要。即使黑客侵入并拿到了加密的數據信息，也要實現其無法讀懂加密信息的目的，在最大程度上提高了計算機網絡數據存儲和傳輸安全。

3 數據加密技術

隨著網絡技術的不斷更新，用戶的數據信息安全問題也暴露得越來越多，人們寄希望通過使用數據加密技術，來保證計算機數據傳輸及存儲中安全的相關問題。數據加密技術的原理就是通過加密函數和加密密鑰等方式把網絡信息重新組織，生成加密后的密文，在獲取信息的時候必須用相應的加密函數或密鑰將密文解密，這樣網絡信息在傳輸和使用的時候就會更加安全。常用的加密算法包括：置換表算法、循環位移、XOR 操作算法等。

4 信息安全傳輸過程中應用數據加密技術的要點

4.1 鏈路加密技術

鏈路加密又叫作在線加密，是指在計算機網絡通信七層網絡中的數據鏈路層上對傳輸的信息進行加密處理，從而達到保護數據的目的。需要注意的是在進行鏈路加密的時候一定要在數據運輸之前進行，在整個通信網絡中，鏈路加密會通過多次加密的方式保護信息的安全，但是在傳輸路徑上的每一臺節點設備中都會進行加解密處理，對于傳輸路徑上有不可靠節點設備的情況下可能存在安全隱患，同時在每一臺節點設備中，消息以明文方式進行傳遞，增加了數據被竊取的風險。

4.2 節點加密技術

節點加密就是通過在節點設備上安裝密碼裝置的方式對數據信息進行加密處理。節點加密要比鏈路加密的安全性更好，是對鏈路加密的改進，因為節點加密是在對信息解密之后在用不同的密鑰進行加密，每對節點設備共享一個密鑰，同時在數據消息在節點內以密文形式進行傳遞，明文信息僅存于加密模塊中，提高整個信息傳輸的安全性。在實際使用的時候會在節點的兩端同步進行加密處理，提高信息保護的強度。

4.3 端到端加密技術

端到端加密就是在數據傳輸的全過程中用加密算法對信息進行加密。數據沒有到達目的節點設備之前不能解密，這樣計算機網絡安全性會大大提高。端到端加密技術成本比較低，既適用于互聯網環境，也適用于局域網環境，整體設計也非常簡單，避免了使用者在使用中受到影響。端到端加密技術不僅能夠滿足大多數使用者的要求，還能解決加密問題，是目前為止比較好的一種加密技術。

5 計算機網絡信息安全中數據加密技術應用分析

5.1 數據加密技術應用

（1）網絡數據庫

在網絡數據庫里面存有用戶的重要信息，通常使用數據加密技術來提高數據的安全性。在網絡數據庫的信息傳輸過程中，使用數據加密技術能夠對數據進行保護，提高大量信息傳輸過程中所存在的安全性。除此之外，通過定時與不定時地對數據信息進行備份保存，也可以對信息進一步地進行保護，減少數據丟失的所帶來的損失。

（2）電子商

在互聯網時代里面，商務活動的頻率愈發的增多，商務模式也發生了變化。在實際交易的時候，通過用戶名+密碼、UKey、對稱加密以及非對稱加密等多種認證及加密技術來保護電子交易過程中數據的安全傳輸，同時能夠保護使用者的個人信息安全，加強了電子商務的安全穩定。

（3）專用網絡

隨著對網絡安全的重視程度越來越高，在某些專用網絡中，會通過采用國產密碼算法來對數據進行加密處理。《GM/T 0054-2018 中華人民共和國密碼行業標準》以及等保2.0 的頒布，進一步對專用網絡中密碼算法的使用做出來重要的指示。同時，國產加密算法支持通過外插加密卡的形式接入計算機設備，為用戶信息系統提供網絡安全、主機安全、應用安全、數據安全及備份恢復等方面的機密保護。

5.2 數字、簽名認證技術

隨著網絡技術的不斷提高，人們對網絡安全提出了更高的要求。現在最新的加密技術就是數字簽名認證技術，計算機的使用者會通過加密和解密的方式確認使用者的身份，以確保信息不被未授權用戶進行篡改，保護數據的完整性。一般情況下國家的稅務局等單位會使用數字認證技術，數字認證技術能夠保證業務在安全的狀態下工作。

5.3 網絡信息安全防護

計算機使用者在使用的時候一定要有信息安全意識，減少計算機感染病毒和被黑客入侵的機會。所以使用者如能了解一些和計算機病毒及黑客攻擊有關的知識，能夠對計算機網絡進行適當的安全防護，這樣就可以在一定程度上保證計算機的正常使用。計算機網絡信息的提供者，還需要根據實際使用情況設置加密技術，保證系統環境的網絡信息的安全。

6 結束語

隨著計算機技術與人們工作和生活的聯系日趨緊密，互聯網成為人們日常不可分割的一部分，有越來越多的個人信息及數據在互聯網中存儲及傳輸。同時，技術發展的同時，也帶來了更多、更新的網絡威脅，這就促使人們越來越重視網絡信息安全。在不同的應用場景下，使用不同加密算法，可以在一定程度上提高網絡信息安全水平，但目前遠未達到可以高枕無憂的地步。這就要求我們在未來很長的一段時間里，繼續針對網絡信息安全進行大力的研究，特別是數據加密技術在不同場景下的應用和完善，讓數據加密技術越來越好，這樣網絡信息環境才會變得更加安全。