計算機網絡安全與數據完整性技術

王美

（無錫市住房公積金管理中心 江蘇省無錫市 214031）

人們日常的生產和生活與計算機技術息息相關，伴隨著計算機技術的不斷發展和進步，信息安全問題變得非常突出，每個行業領域中的網絡信息數據的完整性和安全性都受到了不同程度的影響，也間接帶動了計算機網絡安全與數據完整性技術的發展[1]。本文詳細分析了該術的定義、影響因素以及實現方法，為今后該行業發展夯實了基礎。

1 計算機網絡安全與數據完整性技術

計算機網絡安全主要是指在計算機系統運行的過程中所需要的安全環境。在使用計算機網絡時，其軟件設備、硬件設備、保存的數據和其他方面的信息得到應有的保護，計算機自身的抵御能力比較強，最大程度滿足數據信息的完整性和安全性[2]。數據完整技術主要是指能夠對網絡數據信息完整性起到超強保護作用的一種科學技術，以密碼學為基礎，加密處理所有數據信息，將外界給數據信息傳播造成的影響降到最低，顯著提升數據信息的完整性和安全性。

2 分析影響計算機網絡安全與數據完整性的因素

2.1 信息泄露

如今信息泄露問題越來越嚴重，人們群眾對其關注度也逐年上升，從公民的隱私到企業的商業機密都可能成為泄露的對象，信息泄露逐漸成為了威脅網絡安全的核心因素。用戶的網絡安全意識淡薄，未采取有效措施保護信息，比如沒有加密處理涉密信息等；有些不法分子利用先進的科學技術肆意破壞計算機網絡，不僅利用安全系統漏洞和直接破壞網絡防護等方式，同時采用頁面彈窗或者虛假網站來獲得個人信息。

2.2 完整性被破壞

進入“互聯網+”時代以后，數據信息的地位越來越重要，其隱私性和完整性直接影響著資源的價值。不法分子通過形式各樣的方法來破壞數據的完整性和安全性，實現自己的非法目的。比如：在商業競爭的過程中，利用不正當的競爭手段非法入侵對手的公司網絡系統，為自己謀取最大的利益，全盤破壞其商業數據，給對手公司的正常運行造成嚴重的影響，使其核心技術流失。

2.3 拒絕服務攻擊

在計算機系統運行時，及時接受硬件和軟件信息，同時發出調控指令。拒絕服務攻擊主要是指網絡黑客通過各種各樣的方法來摧毀目標服務器，給其正常信息反饋造成阻礙或者直接停止服務，最終導致整個系統出現癱瘓的狀態。比如：病毒程序入侵以后，在最短的時間里不斷發送訪問信息到服務器中，導致服務器正常運行受到影響。

3 網絡安全與數據完整性技術的類型

圖1：非對稱式加密方式

3.1 對稱式加密

對稱式加密主要是指信息接收方和發送方所使用的密鑰是相同的，從而讓信息的加密和解密變得更加安全的方法，其主要特點為效率高、速度快、算法公開以及計算量較小等。一般情況下，信息發送方在處理大批量的數據信息時會運用該方法。有時候有些不法分子利用不良手段獲取了加密數據信息內容，但是密鑰掌握在信息發送方和接收方的手中，最終不法分子不得不放棄對這些信息的截取。在應用對稱式加密法的過程中，由于該方法的穩定性和安全性比較高，假如密鑰管理不夠嚴格，易出現密鑰丟失的情況，造成不必要的麻煩。

3.2 非對稱式加密

非對稱式加密是與對稱加密相對的一種加密處理方法，在信息數據加密和解密處理時，消息發送方和消息接收方使用不同的密鑰。該密鑰方法的安全性會更高一點，運用非對稱式密鑰處理信息時，信息的發送方和接收方分別采用私有密鑰和公開密鑰，信息發送方通過公開密鑰處理信息后發送出去，信息接收方通過私有密鑰來對信息解密處理，私有密鑰只能對使用共有密鑰的信息進行解密處理。非對稱式加密處理的優勢為在解密以前雙方不需要核對密鑰；其劣勢為耗時長、速度緩慢，只適用于少量數據的加密處理。非對稱式加密處理的具體情況詳見圖1。

4 保障計算機數據完整性的方法

4.1 數據加密

依據數據通信層次，數據加密被分為三種形式，即端到端加密、鏈路加密和節點加密。

（1）端到端加密主要是指數據信息在輸入到輸出的整個過程中所完成的加密處理方式，數據信息傳輸時始終保持著加密的狀態，在目標地址不可以事先完成加密處理任務，該加密方式的優點表現為數據信息傳輸的整個過程中始終保持著加密的形式，節點支持發揮的作用不大。在傳輸點被破壞以后，不用考慮數據信息被泄露的問題。

（2）鏈路加密主要是指有效利用節點間的通信鏈路來完成加密的一種方式，使用范圍非常廣，一般情況下在異步線路和同步線路上均有使用，鏈路上所有節點物理上的安全是開展鏈路加密的前提條件，鏈路加密需要事先加密處理信息后再傳輸，輸送到特定的節點后，節點完成解密工作，并在輸送鏈路上完成再一次的加密處理后傳輸到下一個節點，循環往復直到信息傳輸到終端設備上，即便網絡黑客截獲了信息，但是依然很難發現源點信息的具體情況。

（3）節點加密主要是指利用密鑰裝置與計算機節點之間實現加密處理的一種方式，該加密方式的前提為二者之間能夠整齊劃一，消息發送者與接收者之間公開透明，高效抑制了信息的泄露問題，路由信息和報頭以明確的文字形式存在，確保重要節點及時獲取相關數據。

4.2 密鑰加密

密鑰加密處理主要是指借助多種層次的密鑰和形式多樣的表達方式來對數據進行加密處理的一種方式，主要包括兩種形式，即公開鑰匙和私有鑰匙，其具體的使用情況與非對稱式加密處理技術完全相同，私有鑰匙的應用范圍被設定在規定的范圍內，在應用時，公開鑰匙要給其提供有力的支撐，讓數據信息變得更加完整、安全。如今在各類管理系統里面，密鑰加密的應用范圍非常廣，比如企業管理系統、金融系統以及教學管理系統等，這些管理系統充分體現出了密鑰加密的優勢。

4.3 加密壓縮包

加密壓縮包先將數據壓縮，再加密處理壓縮包，該方式是目前使用頻率較高的加密方法，主要包括ZIP和RAR兩種形式，這兩種壓縮形式在所有的計算機上通用，都能夠實現密碼的修改與設置，信息接收者需要使用加密密碼才能獲得加密壓縮包中的信息。該方式有利于保證數據信息的完整性和安全性，對存儲空間的占比降低，大幅度提升了計算機的運行速度。

4.4 入侵檢測系統

入侵檢測系統是入侵檢測軟件設備與硬件設備的統稱，其作用為監控網絡數據信息，監督違反安全策略的行為。病毒入侵計算機系統后，系統會立即釋放報警信號。入侵檢測包括以異常情況為基礎的檢測和以標志為基礎的檢測，以標志為基礎的入侵檢測與殺毒軟件大體相同，先定義違反安全策略的行為，接著在計算機中檢測是否存在；對于以異常情況為基礎的入侵檢測，先定義計算機正常運行參數，比較定義參數和實際運行參數，以此來獲得計算機的檢測信息。

4.5 防火墻

網絡系統在預防外界網絡攻擊時，利用防火墻技術來提升其抵御能力[3]。

（1）網絡級防火墻，其能夠對數據信息的IP包端口、數據應用、源地和目的地址等運行情況進行準確的判斷，路由器就是網絡級防火墻的典型代表。

（2）應用級網關，在檢查計算機輸入輸出的信息數據時，運用網關復制這些數據，防止不授信主機與授信用戶、系統直接聯系在一起，應用級網關的安全性非常強。

（3）電路級網關，實時監管不授信主機與授信用戶間的信息往來，高效隔離防火墻內外的計算機，其可操作性非常強。

（4）規則檢查防火墻，該技術將上述的三種防火墻全部包含在其中，與應用級網關有著本質的區別，能夠高效的過濾計算機輸入輸出信息。

4.6 身份認證

在檢驗用戶信息時，身份認證技術能夠更好地檢驗用戶的合法性。身份認證方式主要包括三種類型：

（1）雙重認證。在網站中，通過賬號密碼驗證和驗證碼來完成身份認證的情況時有發生；

（2）數字證書認證。在開展線上業務辦理時，網站會讓使用者輸入個人信息或者身份證信息等；

（3）鑒別交換機制。在申請電話卡等各類用卡時，運營商會要求使用者進行視頻驗證，核對用戶的身份信息。

4.7 云存儲

如今，硬盤是普通企業用戶和個人用戶存儲信息的主要設備，硬盤存儲信息的缺點表現為兩點：

（1）存儲容量不大，海量化的數據信息會占用較大比例的物理服務器空間，從而提高數據存儲成本；

（2）安全防護等級不高，計算機的防護系統被破壞以后，數據和信息被泄露的風險就會不斷增加。

云技術出現以后，云盤成為了受人們追捧的全新存儲媒介，其主要的特點表現為安全級別高、存儲量非常大，深受個人用戶和普通企業的喜歡[4]。硬盤與物流服務器運行密切相關，云盤也與云服務器運行保持著緊密的聯系，如今國內很多的互聯網公司如騰訊云、百度云、阿里云已經研發出了屬于自己的云服務功能。依據付費形式，云存儲被分為私有云和公有云兩種類型，個人用戶使用公有云即可滿足自身的需要，企業用戶在付費租賃以后可使用私有云來保護本企業的涉密商業信息。

5 結束語

網絡安全與數據完整與每一個人息息相關，與人們的切身利益有著直接的關系。伴隨著信息技術的不斷發展和進步，新方法、新技術層出不窮，提升了網絡數據信息的完整性和安全性。在經過大量的調查以后發現，云存儲、加解密、數字簽名、身份認證和入侵檢測等技術顯著提升了計算機網絡安全的防御水平，保證了數據傳輸和存儲的安全性。但是網絡防護與網絡攻擊之間此消彼長，要想持續保證網絡環境安全，不讓非法分子截獲涉密數據和個人信息，就要不斷加大網絡安全技術研究的力度，規范網絡使用習慣，不給不法分子留有任何的余地。