數(shù)據(jù)加密技術(shù)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全中的應(yīng)用探究①

馬文忠 于月霞

(寧夏回族自治區(qū)公安廳網(wǎng)安總隊(duì) 寧夏銀川 750002)

近年來(lái)，網(wǎng)絡(luò)信息泄露事件頻發(fā)，網(wǎng)絡(luò)安全意識(shí)才深入人心。由于計(jì)算機(jī)存在一定的共享性、記錄性，用戶(hù)在使用計(jì)算機(jī)后難免有信息轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于其中，被企圖不軌的人所利用。數(shù)據(jù)加密技術(shù)是網(wǎng)絡(luò)安全中的核心部分，能夠?yàn)槠涮峁┍Ｕ稀?/p>

1 數(shù)據(jù)加密技術(shù)簡(jiǎn)介

所謂數(shù)據(jù)加密技術(shù)，就是將某個(gè)信息（即明文）經(jīng)過(guò)加密鑰匙以及加密函數(shù)的轉(zhuǎn)換，變成看似毫不相干、毫無(wú)規(guī)律的另一串字符（即密文），而接收方需要運(yùn)用解密鑰匙、解密函數(shù)將其翻譯成明文，從而達(dá)到保護(hù)明文的目的。數(shù)據(jù)加密技術(shù)是網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)的基石。

總的來(lái)說(shuō)，數(shù)據(jù)加密技術(shù)基本分為密鑰和算法兩種模式，且兩者之間可謂是天差地別。前者是運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)將被加密數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)化為數(shù)字的組合，后者則是通過(guò)某種程序?qū)?shù)據(jù)信息進(jìn)行編排和整合，但二者的目的都是增加傳輸過(guò)程中的數(shù)據(jù)復(fù)雜性，使數(shù)據(jù)在精準(zhǔn)傳送同時(shí)又能安全地到達(dá)接收方。

從另一角度來(lái)說(shuō)，數(shù)據(jù)加密技術(shù)可細(xì)分為對(duì)稱(chēng)與非對(duì)稱(chēng)兩種加密技術(shù)，依據(jù)前者所設(shè)計(jì)的密文短小但復(fù)雜程度很高，可以保證數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性，后者又分為公匙和私匙，公匙和私匙相互對(duì)立但相互依存，通常情況下，只有接收方掌握私匙，發(fā)送方利用公匙加密，接收方利用私匙解密。

2 數(shù)據(jù)加密技術(shù)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全中應(yīng)用的必要性

雖然計(jì)算機(jī)技術(shù)很先進(jìn)，且當(dāng)下的計(jì)算機(jī)技術(shù)已經(jīng)達(dá)到了相對(duì)成熟的地步，但無(wú)可避免的是它本身仍然存在著較大的漏洞，比如一些捆綁的流氓軟件，里面很有可能就藏匿著某類(lèi)病毒，使得計(jì)算機(jī)的安全性較差。虛擬性、開(kāi)放性是計(jì)算機(jī)的典型特征，所以在使用過(guò)程中，外界病毒很容易入侵，破壞計(jì)算機(jī)的安全系統(tǒng)，影響計(jì)算機(jī)的正常運(yùn)行，或者導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失，甚至惡意篡改數(shù)據(jù)。而更應(yīng)該被我們所重視的是，計(jì)算機(jī)技術(shù)在不斷向前發(fā)展的同時(shí)，它的衍生行業(yè)也在不斷發(fā)展，包括安全配置，也包括黑客技術(shù)，當(dāng)黑客技術(shù)發(fā)展的速度大于等于安全配置的發(fā)展速度時(shí)，防火墻就不能有效地抵御病毒的入侵，整個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境將會(huì)變得十分危險(xiǎn)。所以充分掌握數(shù)據(jù)加密技術(shù)就顯得十分重要，它可以有效減少這類(lèi)風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)生，即使在安全配置程度很高的情況下，它也能起到第二道“安全帶”的作用，讓用戶(hù)可以安心上網(wǎng)。

3 常見(jiàn)的數(shù)據(jù)加密技術(shù)

3.1 鏈路加密技術(shù)

鏈路加密是一種對(duì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)逆溌愤M(jìn)行加密操作的技術(shù)，采用網(wǎng)絡(luò)線(xiàn)路，依靠在線(xiàn)加密的方式，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行保護(hù)。首先需要在數(shù)據(jù)傳輸?shù)钠鹗脊?jié)點(diǎn)進(jìn)行充分地加密后，保證加密后的信息是一串看似毫無(wú)作用的亂碼后，才會(huì)向下一個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行傳送。而鏈路加密的過(guò)程中不只加密一次，待到達(dá)下一個(gè)節(jié)點(diǎn)后，會(huì)再次進(jìn)行加密，再傳遞給下一個(gè)節(jié)點(diǎn)。這樣經(jīng)過(guò)層層加密，數(shù)據(jù)的加密程度會(huì)顯著提高，所被傳輸?shù)臄?shù)據(jù)在保證其精準(zhǔn)性的基礎(chǔ)上會(huì)得到更好的安全保障。隨著鏈路加密技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，它已經(jīng)逐漸變?yōu)閿?shù)據(jù)加密技術(shù)中的“王牌”。現(xiàn)階段所掌握的鏈路加密技術(shù)已經(jīng)可以支撐設(shè)計(jì)出兩條獨(dú)特的鏈路，使得數(shù)據(jù)的加密效果已經(jīng)達(dá)到了一個(gè)相當(dāng)高的程度，即便被不法分子截取到部分?jǐn)?shù)據(jù)，獲得的也只是一串亂碼，由于未掌握加密邏輯，很難破解。但這種方法也存在較大的弊端，由于加密的過(guò)程步驟較多且分前后的次序，所以加密的時(shí)間較長(zhǎng)，破解的難度相對(duì)較大，所需的時(shí)間也較多，使得加密的效率并不高。

3.2 節(jié)點(diǎn)加密技術(shù)

節(jié)點(diǎn)加密技術(shù)是一種使用頻率較高且古老的加密方式，它以計(jì)算機(jī)為載體，以節(jié)點(diǎn)為核心，并設(shè)置了安全節(jié)點(diǎn)，類(lèi)似于快遞運(yùn)輸中的“中轉(zhuǎn)站”。它與鏈路加密技術(shù)很相似，但主要區(qū)別在于每到達(dá)一個(gè)安全節(jié)點(diǎn)，就需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行先解密后加密的操作，且整個(gè)加密過(guò)程中會(huì)涉及到全部的數(shù)據(jù)信息，因此在加密的過(guò)程中需要用到明文，所以未經(jīng)解密直接加密時(shí)會(huì)使節(jié)點(diǎn)加密技術(shù)無(wú)法通過(guò)節(jié)點(diǎn)而全部呈現(xiàn)，所以必須先進(jìn)行解密再用與之前不同的密鑰進(jìn)行加密。而在這一過(guò)程中，為了使信息能夠快速傳輸，數(shù)據(jù)在每個(gè)安全節(jié)點(diǎn)的接收點(diǎn)和發(fā)送點(diǎn)之間通常是以明文的形式進(jìn)行傳輸，所以必須要保證安全節(jié)點(diǎn)的絕對(duì)安全，不然很容易被不法分子攻擊，若剛好在數(shù)據(jù)處于明文狀態(tài)下被入侵，此次數(shù)據(jù)傳輸基本上將會(huì)以失敗而告終了，所以節(jié)點(diǎn)技術(shù)單獨(dú)使用的情況很少見(jiàn)，基本都會(huì)與其他技術(shù)合理配合，起到輔助加密的作用。

節(jié)點(diǎn)加密技術(shù)有一個(gè)較大的優(yōu)勢(shì)，現(xiàn)階段的鏈路加密技術(shù)最多也只能設(shè)計(jì)兩條不同的鏈路，但加以節(jié)點(diǎn)加密技術(shù)的應(yīng)用，便可通過(guò)設(shè)置安全節(jié)點(diǎn)，進(jìn)行遠(yuǎn)距離的數(shù)據(jù)傳輸。在實(shí)際的加密過(guò)程中，技術(shù)員會(huì)綜合使用節(jié)點(diǎn)加密技術(shù)和其他加密技術(shù)，因?yàn)閿?shù)據(jù)即便在經(jīng)過(guò)充分加密后，在傳輸?shù)耐局幸矡o(wú)可避免會(huì)遭到被入侵的危機(jī)，當(dāng)傳輸路徑被入侵后，技術(shù)員可以通過(guò)入侵技術(shù)的等級(jí)判斷其風(fēng)險(xiǎn)，預(yù)判被破譯所需時(shí)間，從而選擇一個(gè)合適的安全節(jié)點(diǎn)，進(jìn)行重新加密，再進(jìn)行后續(xù)的運(yùn)輸。

3.3 端對(duì)端加密技術(shù)

端對(duì)端加密技術(shù)是一種新型加密技術(shù)，它是在原文的基礎(chǔ)上進(jìn)行加密，再通過(guò)特殊算法和規(guī)則對(duì)加密后的亂碼進(jìn)行再次組合，然后轉(zhuǎn)化為加密文件直接通過(guò)網(wǎng)絡(luò)的形式進(jìn)行傳輸。雖然是利用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸，在傳輸時(shí)相對(duì)容易受到外界入侵，但必須等到所有的加密文件的傳輸全都完成時(shí)，才可進(jìn)行解密，從而大大提高了數(shù)據(jù)的安全性，即便一些傳輸節(jié)點(diǎn)受到了攻擊，加密文件全部被截取的幾率仍然很小，數(shù)據(jù)文件被惡意盜取和篡改的可能性也大大下降。相比于鏈路加密技術(shù)和節(jié)點(diǎn)加密技術(shù)，端對(duì)端加密技術(shù)操作起來(lái)更加簡(jiǎn)便快捷，對(duì)數(shù)據(jù)的有效保護(hù)程度也很高，所以在很多情況下都會(huì)優(yōu)先考慮，充分發(fā)揮了它的優(yōu)勢(shì)。當(dāng)某一文件在傳輸過(guò)程中出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)，并不會(huì)影響到其他文件的傳輸，只是在破譯時(shí)需要等到出錯(cuò)文件的正確版本到達(dá)后才可進(jìn)行解密。

但端對(duì)端技術(shù)在使用的過(guò)程中，無(wú)法對(duì)數(shù)據(jù)加密信息的目的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行加密，因?yàn)椴僮鲉T需要對(duì)目的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行鎖定，從而保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性。除此之外，端對(duì)端技術(shù)無(wú)法做到對(duì)傳輸起點(diǎn)和終點(diǎn)的完全覆蓋，即便它的操作簡(jiǎn)單快捷，仍然無(wú)法避免存在缺陷。

因此，在實(shí)際的數(shù)據(jù)加密和數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^(guò)程中，技術(shù)員需要綜合考慮多種因素，針對(duì)實(shí)際的傳輸需求，合理使用多種數(shù)據(jù)加密技術(shù)，使數(shù)據(jù)傳輸更加平穩(wěn)、精確、可靠，并非使用單一的數(shù)據(jù)加密技術(shù)。

4 數(shù)據(jù)加密技術(shù)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全中的具體應(yīng)用

現(xiàn)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到了一個(gè)相對(duì)較高的程度，但網(wǎng)絡(luò)安全隱患也不斷撥動(dòng)著人們的心弦。數(shù)據(jù)加密技術(shù)為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全“系”上了“安全帶”，所以也被廣泛運(yùn)用到各個(gè)領(lǐng)域。

4.1 軟件加密

在計(jì)算機(jī)的日常使用中，最離不開(kāi)的就是各類(lèi)軟件了，但軟件的使用也存在著泄露個(gè)人信息的隱患，所以對(duì)于各類(lèi)軟件后臺(tái)的用戶(hù)信息，也應(yīng)進(jìn)行加密操作。除了系統(tǒng)原裝，基本上每一種軟件都會(huì)通過(guò)用戶(hù)名+密碼的方式進(jìn)行管控，當(dāng)輸入不正確時(shí)，就無(wú)法成功登錄；當(dāng)非法登錄時(shí)，軟件系統(tǒng)會(huì)提示報(bào)警；當(dāng)病毒入侵時(shí)，會(huì)設(shè)置防火墻，輔助數(shù)據(jù)加密技術(shù)，再適時(shí)加入一些殺毒軟件的使用，便可有效清除被感染文件的病毒。但需要注意的是，在對(duì)軟件內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密的時(shí)候，也應(yīng)對(duì)軟件本身進(jìn)行加密，從而在最大程度上保證軟件的使用是安全的。

4.2 電子商務(wù)的處理

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，電子商務(wù)也逐漸成為了大熱門(mén)。在電子商務(wù)的環(huán)境中，由于涉及到較大數(shù)額的資金問(wèn)題，所以保障交易的安全性是電子商務(wù)發(fā)展的首要任務(wù)。電子商務(wù)中涉及的數(shù)據(jù)加密技術(shù)分為兩個(gè)層面：對(duì)電子商務(wù)平臺(tái)信息的保護(hù)和對(duì)交易信息的保護(hù)。采用了數(shù)據(jù)加密技術(shù)后，電子商務(wù)的交易就有了相應(yīng)的數(shù)字證書(shū)，還可以建立起安全協(xié)議，從而有效地保證交易和交易雙方的信息安全。例如近些年來(lái)大火的網(wǎng)購(gòu)，網(wǎng)購(gòu)平臺(tái)在消費(fèi)者注冊(cè)賬號(hào)時(shí)會(huì)向用戶(hù)征集很多個(gè)人信息，包括商家在注冊(cè)店鋪時(shí)，也需要提供大量的個(gè)人信息，如身份證、人臉正面清晰照片、營(yíng)業(yè)執(zhí)照照片等，一旦這些信息上傳至網(wǎng)購(gòu)平臺(tái)，平臺(tái)就無(wú)比保證這些信息的絕對(duì)保密，并且對(duì)于消費(fèi)者和商家的交易信息也要進(jìn)行加密處理。

4.3 加密數(shù)據(jù)庫(kù)

通常情況下，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)都有一個(gè)系統(tǒng)管理平臺(tái)，當(dāng)平臺(tái)的安全級(jí)別低于一般標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，就極其容易被黑客攻擊，從而導(dǎo)致數(shù)據(jù)庫(kù)中的內(nèi)容被惡意盜取、刪除和篡改，使得數(shù)據(jù)的傳輸不準(zhǔn)確、不穩(wěn)定。而在信息大爆炸的今天，大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等新型技術(shù)層出不窮，數(shù)據(jù)庫(kù)的安全保密工作就顯得更加重要。為了保證數(shù)據(jù)庫(kù)的絕對(duì)安全，技術(shù)員需要對(duì)全庫(kù)數(shù)據(jù)進(jìn)行全方位、多角度的加密，并設(shè)置相關(guān)權(quán)限，保證數(shù)據(jù)庫(kù)的安全。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上分析，數(shù)據(jù)加密技術(shù)能夠有效保障計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全，而在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)高速發(fā)展的今天，為了能夠進(jìn)一步地提升網(wǎng)絡(luò)安全，我們還需不斷探索更先進(jìn)、技術(shù)含量更高的數(shù)據(jù)加密技術(shù)，更好地保護(hù)用戶(hù)的個(gè)人信息，讓用戶(hù)能夠安心上網(wǎng)。