混合加密算法在網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸中的應用研究

王宗偉 卜曉陽 閏哲

摘要：近些年來，計算機技術迅速發(fā)展，并應用到各個領域當中，發(fā)揮了重要的作用。但是計算機系統(tǒng)在一定程度上存在很大的安全隱患，信息傳輸、儲存的安全性受到了威脅，尤其是一些保密信息，如果沒有安全的保障技術，很容易被非法分子竊取。因此針對這一情況，數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩夹g得到研發(fā)，加密算法是其中的一項內(nèi)容，包括對稱加密和非對稱加密。而本次研究則是將對稱加密和非對稱加密算法相結合，形成混合加密算法，利用兩者優(yōu)點彌補缺點?；旌霞用芩惴軌驅崿F(xiàn)計算機網(wǎng)絡安全，確保網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩浴Ｆ髽I(yè)的日常工作涉及的數(shù)據(jù)信息眾多，其中大多數(shù)為商業(yè)機密，隱私性極高，這些數(shù)據(jù)在傳輸?shù)倪^程中難免會受到病毒、黑客等的侵擾，而混合加密算法的應用，能夠有效地提升企業(yè)信息傳輸網(wǎng)絡的安全性能，保護商業(yè)機密。

關鍵詞：混合加密算法;網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸;信息安全

隨著信息技術水平的不斷發(fā)展，在網(wǎng)絡安全方面也研發(fā)出了多項技術。在保障網(wǎng)絡信息的安全可靠方面涉及了多種安全技術，包括加密、掃描、認證、檢測等，數(shù)據(jù)加密技術能夠有效地提高信息傳輸系統(tǒng)的安全性，防止信息的泄露，這也是保護信息最可靠的一種方法。數(shù)據(jù)加密算法分為對稱加密算法和非對稱加密算法。而混合加密算法則是能將對稱加密算法和非對稱加密算法相結合，相互彌補、相互促進，將兩種算法的優(yōu)點放大。在企業(yè)數(shù)據(jù)傳輸方面，為了提高信息數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?，采用了混合加密算法來完善企業(yè)的安全系統(tǒng)，保護企業(yè)內(nèi)部的各項數(shù)據(jù)信息。

一、加密技術概述

加密技術主要包括明文、密文、算法和密鑰4項內(nèi)容。明文指的是需要傳輸?shù)男畔?shù)據(jù)，密文指的是加密處理之后的明文，算法指的是加密處理中采用的處理組織方法，密鑰指的是算法的不同運算參數(shù)。加密技術指的是數(shù)據(jù)在傳輸?shù)倪^程中會利用數(shù)學方法將傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進行組織，形成一個偽裝的信息進行傳輸，它是以密文的方式進行傳輸?shù)?，即使在傳輸過程中被非法分子竊取密文，但是由于沒有詳細的算法和密鑰，因此難以進行解密獲得原始的數(shù)據(jù)，從而保障了信息的安全性。一般進行數(shù)據(jù)網(wǎng)絡傳輸?shù)募用芊绞椒譃殒溌芳用?、?jié)點加密和端對端加密。

加密技術包括非對稱技術和對稱技術。非對稱技術指的是發(fā)送端和接收端采用的是不同的密鑰，有公鑰和私鑰的區(qū)別。對稱技術指的是接收方和發(fā)送方采用的密鑰相同，這種技術的應用也比較廣泛，且具有良好的記憶功能。相對來說非對稱加密具有更高的安全性，但是在數(shù)據(jù)處理上速度很慢，因此還需要進行深入的研究才能進行廣泛的應用。在企業(yè)數(shù)據(jù)傳輸方面對稱技術和非對稱技術各有應用優(yōu)勢，但是一般應用最多的為非對稱技術，商業(yè)機密進行傳輸時選擇對稱技術中的分組密碼，提高安全性能。

二、加密算法分類

加密算法是加密技術中的一項內(nèi)容，它常用的算法為對稱加密算法和非對稱加密算法。

（一）對稱加密算法

對稱加密算法指的是解密和加密的過程都可以采用相同的密鑰來進行，因此這一算法又稱為私鑰加密算法。同一個密鑰用于解密和加密，因此在傳輸?shù)倪^程中是必須在安全環(huán)境下進行的，在公共網(wǎng)絡環(huán)境中進行密鑰的傳遞，如果沒有安全的環(huán)境，很容易被他人截取密鑰，就很有可能用其來解密信息造成信息的泄露。因此在公共網(wǎng)絡環(huán)境下，私鑰加密算法一般不會應用在陌生通信者之間的信息傳遞中。對稱加密算法根據(jù)加密方式的不同分為分組密碼和序列密碼。分組密碼一般應用在商業(yè)領域中，保護信息加密傳輸和存儲。序列密碼應用在一些語音視頻的加密傳輸中，對實時性要求比較高。對稱加密算法快捷，但是十分復雜，因此大多數(shù)情況下應用于大量數(shù)據(jù)的加密中。對稱加密算法常用的為DES算法，這種算法雖然信息數(shù)據(jù)處理速度快，但是具有一定的安全風險。

（二）非對稱加密算法

非對稱加密算法指的是公開密鑰加密算法。在加密和解密兩個過程中采用的密鑰并不相同。非對稱加密算法包括公鑰和私鑰，一般是加密密鑰公開，用戶自己保存解密密鑰。加密密鑰和解密密鑰是成對出現(xiàn)的，雖然和數(shù)學相關，但是兩者之間并不能通過數(shù)學推導計算出彼此。在信息傳輸?shù)倪^程中，用戶可以使用公開密鑰加密密鑰對信息進行加密，但是只有用戶手中的解密密鑰才能進行解密獲得信息。由于非對稱加密算法的特點，用戶手中的私鑰是解開密文的唯一密鑰，很大程度上保護了信息的安全性。用戶可以隨時更改自己手中的私鑰，其對應的公鑰也會隨之更改。非對稱加密算法主要包括RSA和DSA，RSA的顯著特點是在生成的一對密鑰中，兩個都可以用于加密，而另一個則可以作為解密密鑰。非對稱加密算法可以用于密鑰分發(fā)、身份認證、數(shù)據(jù)加密、信息的完整性認證等。這種算法加密的強度極高，網(wǎng)絡數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)陌踩缘玫搅吮Ｕ?，但是這種算法的加密速度比較慢，因此比較適用于一些數(shù)據(jù)較少的加密處理。

三、混合加密算法在企業(yè)數(shù)據(jù)傳輸中的應用

混合加密算法指的是將對稱加密算法和非對稱加密算法進行結合，將兩種算法的優(yōu)點放大彌補彼此的缺點，以此來提高加密的強度，在對稱加密算法中最為典型的是DES算法，雖然具有較快的加密速度，但是安全性能不高，存在被破解的風險。在非對稱加密算法中，最為著名的為RSA算法，它的加密速度很慢，但是安全性能極高。這樣"將兩者進行有效的結合，這一過程需要進行兩次傳輸。

在發(fā)送信息之前，會先公開一個公鑰，發(fā)送方將公鑰發(fā)送給接收者，接收方會用公鑰加密對稱密鑰發(fā)送回發(fā)送方。發(fā)送方接收到信息后，可以用私鑰進行解密，從而獲取到接收方的對稱密鑰。在傳輸信息時，利用接收方的對稱密鑰，對需要傳輸?shù)男畔⑦M行加密再進行傳輸，這時接收方會利用對稱密鑰進行解密，從而獲取信息。

在企業(yè)數(shù)據(jù)傳輸中可以構建物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，加入混合加密算法進行數(shù)據(jù)的傳輸，保障物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的安全性。明文信息通過算法處理傳輸?shù)浇K端系統(tǒng)中，終端系統(tǒng)對各項數(shù)據(jù)進行加密處理，可以通過設備接口傳遞到網(wǎng)絡層，最終達到應用層，然后對數(shù)據(jù)進行解密。這一方式便于企業(yè)內(nèi)部實施信息的傳遞和共享，內(nèi)部員工手中掌握私鑰對所需要的信息解密，避免內(nèi)部信息的泄漏。當然在實際的傳輸過程中，信息傳輸系統(tǒng)的建設還并不完善，需要充分考慮混合加密算法的具體應用，完善內(nèi)部傳輸系統(tǒng)，提高信息傳輸?shù)母咝院桶踩浴?/p>

四、結語

綜上所述，加密算法是信息傳輸安全的保障和基礎。在網(wǎng)絡信息傳輸?shù)倪^程中，采用混合加密算法，充分利用非對稱加密算法和對稱加密算法，兩者的優(yōu)點又彌補了兩者的不足，極大地保障了信息傳輸?shù)陌踩裕涌炝诵畔⒓用艿乃俣?。在現(xiàn)階段，網(wǎng)絡安全信息加密技術雖然能夠提高網(wǎng)絡運行的安全性，但始終只是作為一種防御手段，一些網(wǎng)絡病毒依然存在。在未來的研究方向中，不僅要提高加密算法的性能，彌補其中存在的不足，還應當總結網(wǎng)絡安全的現(xiàn)狀，并進行深入分析，為網(wǎng)絡應用程序開發(fā)提供相關的依據(jù)。