基于數據加密技術在計算機網絡安全中的實踐研究

閆啟月

（澳門城市大學 澳門 999078）

0 引言

在信息時代，計算機網絡已經成為人們生活和工作中不可或缺的一部分。 然而，隨著互聯網的發展，網絡安全問題也越來越突出，黑客攻擊、病毒入侵等問題時常發生，給人們的生活和工作帶來極大的困擾。 為了保護網絡安全，數據加密技術應運而生。 數據加密技術是利用密碼學原理對數據進行加密和解密的技術。 它能有效提高計算機網絡安全，減少網絡風險發生的概率。

1 數據加密技術原理

在當今信息時代，數據的安全性是非常重要的。 在互聯網傳輸過程中，數據加密技術被廣泛應用。 數據加密技術的核心是密鑰，在加密過程中，密鑰被用來將原始數據轉換為密文，在解密過程中，必須使用相同的密鑰才能將密文轉換回原始數據。 加密運算將原始數據轉換為密文，可以有效地避免被攻擊者獲取或破解。 通過使用加密技術，攻擊者無法輕易地訪問或竊取傳輸的數據。 這種方法在各個領域都得到了廣泛應用，例如金融、軍事、醫療等行業［1］。 密鑰的保密性非常重要，如果密鑰被泄露，加密過程就會失去意義。 因此，密鑰必須被妥善地保管和管理，只有控制密鑰的訪問權限，才能確保數據的安全性。

2 計算機網絡常見安全隱患

2.1 病毒入侵

計算機病毒是一種隱藏在計算機網絡中并通過網絡進行傳播的一種特殊病毒，其會造成計算機程序無法正常運行、信息丟失等，嚴重時還會造成系統癱瘓。 由于電腦網絡的開放和自由，這就給了病毒以可乘之機，并且以極快的速度擴散開來。 有的電腦病毒比如熊貓燒香、木馬等，會潛伏在電腦中，通過網絡的方式傳播。 尤其是在互聯網技術不斷發展和完善的同時，各種新型的電腦病毒也不斷出現，對互聯網的安全性構成了極大的威脅。

2.2 非法入侵

黑客入侵計算機網絡系統，是目前威脅計算機網絡安全的一大隱患，黑客以非法手段獲取口令、用戶名或者IP地址等信息，然后登錄系統，進行惡意破壞或者篡改數據。黑客入侵會導致數據信息永久性丟失，嚴重時會對計算機網絡系統的正常運行產生較大的影響。 黑客的入侵不僅會造成經濟上的損失，還會影響個人隱私安全，甚至會波及國家的安全。

2.3 網絡漏洞

隨著信息時代的到來，數據共享變得越來越方便，但隨之而來的是網絡安全風險增加。 網絡開放性特征導致漏洞的存在，這些漏洞可能會被黑客利用，從而進一步危及網絡安全。 病毒可以利用這些漏洞攻擊網絡，導致用戶的個人信息泄漏和財產損失，黑客可以通過這些漏洞進入網絡，獲取敏感信息、破壞系統或者進行其他不良行為。同時，病毒可以通過網絡傳播，感染用戶的電腦并竊取用戶的個人信息，一旦用戶的信息被竊取，黑客可以利用這些信息進行各種不法行為。 因此，保護網絡安全和用戶信息安全顯得十分重要。

3 數據加密技術類型

3.1 節點加密技術

節點加密技術主要是通過在網絡傳輸過程中設置節點，對數據進行加密和解密的處理來保障數據安全。 這種技術在數據傳輸過程中，可以針對每一個節點進行加密處理，從而確保數據在傳輸過程中不被竊取或篡改。 同時，節點加密技術還能夠提高數據傳輸的速率和質量，從而進一步提高網絡數據信息的安全性。 節點加密技術的應用非常廣泛，它可以應用于各種網絡傳輸場景中。 例如，在金融行業中，節點加密技術可以用來保障交易信息的安全；在醫療行業中，它可以用來保護患者的隱私信息；在企業內部通信中，它可以用來保障內部信息的安全性。

3.2 鏈路加密技術

相比于傳統的網絡安全技術，鏈路加密技術能夠更加有效地應對潛在的網絡安全隱患。 網絡安全問題一直是網絡領域中的頭號難點，而鏈路加密技術的出現為網絡安全提供了重要保障。 這種技術可以實現全面加密，從而防止網絡數據泄露，抵御黑客攻擊。 然而，應用鏈路加密技術時，其本身的應用程序也更加復雜。 這種技術需要對網絡數據進行多次加密處理，因此需要大量的計算資源和時間。 同時，鏈路加密技術的應用也需要高水平的網絡技術人才。 因此，鏈路加密技術的應用也需要一定的技術成本和投入。

3.3 端到端加密技術

隨著網絡技術的不斷發展，網絡安全問題也日益突出，數據泄露、黑客攻擊等問題層出不窮，給個人和企業帶來了巨大的損失和威脅。 為了保障網絡數據信息的安全性，各種數據加密技術不斷涌現。 與傳統的加密技術不同，它不僅僅在數據傳輸過程中對數據進行加密，而是在數據的源頭和終點兩端都進行加密。 這種加密方式可以有效地保護數據的安全性，即便數據在傳輸過程中出現了泄漏問題，只需將其中一個節點破壞，該文件就將被破壞，不會造成數據的泄漏。 端到端加密技術的出現，大幅提高了網絡數據的上傳、下載等處理環節的安全性。 在傳統的加密技術中，只有在數據傳輸過程中才會進行加密，而在數據的源頭和終點兩端則不受任何保護，容易導致黑客攻擊和數據泄露等問題。 而端到端加密技術的出現，可以將安全性從源頭到終點貫穿整個數據傳輸過程。

4 數據加密技術在計算機網絡安全中的應用措施

4.1 選擇適宜加密算法

加密算法在今天的信息安全中起著至關重要的作用，它們可以保護敏感數據免受未經授權的訪問和竊取。 在選擇合適的加密算法和使用的過程中，需要注意一些關鍵點以確保最佳的安全性和性能。 ①選擇適合的加密算法并合理設置參數。 在選擇加密算法時，需要考慮其強度和保密性。 一些流行的加密算法包括高級加密標準算法、公鑰數據加密標準算法、分組加密算法等，這些算法的強度和適用性各不相同。 在選擇算法時，需要根據具體需求進行評估和選擇。 在設置參數時，需要確保算法的參數合理，以確保安全性和保密性［2］。 ②選用最新和最可靠的加密算法。 隨著技術的不斷發展，加密算法也在不斷更新和升級。 因此，需要選擇最新和最可靠的算法，以確保合法和認證。 ③避免選擇不當的加密算法，以實現最佳的安全性和性能。 在選擇加密算法時，需要仔細考慮其強度和適用性，以確保最佳的安全性和性能。

4.2 強化密鑰管理

在數據加密過程中，密鑰管理是最為關鍵的環節之一，密鑰管理機制包括密鑰生成、密鑰存儲、密鑰分配和密鑰更新四個方面。 ①密鑰生成是密鑰管理機制中最為重要的一環。 在密鑰生成過程中，需要使用安全隨機數生成器，并采用加密算法進行加密，以保證生成的密鑰有足夠的強度，且不會被他人輕易破解。 ②密鑰存儲也是密鑰管理機制中不可忽視的一環。 為了保證密鑰的安全性，密鑰需要存儲在安全的存儲介質中。 這些存儲介質具有高強度的加密保護措施，可以有效地保護密鑰不被竊取。 ③密鑰分配也是密鑰管理機制中不可或缺的一環。 密鑰分配需要采用加密方式進行傳輸，以保證密鑰在傳輸過程中不會被截獲。 只有確保密鑰的安全傳輸，才能確保數據加密的安全性。 ④密鑰更新也是密鑰管理機制中必須重視的一環，密鑰更新的頻率需要根據具體的情況來定，但一般情況下，密鑰更新的頻率應該在3～6 個月。

4.3 提升數字簽名可信度

數字簽名技術是一種基于密碼學技術的電子認證方式，它可以在網絡環境下對文件進行安全傳輸和交換，同時也能夠保證文件的完整性和真實性。 但是，數字簽名技術在實際應用中也存在一些問題，如何提高數字簽名技術的可信度成為亟待解決的問題［3］。 為了解決數字簽名技術存在的問題，可以采用多種策略來提高其可信度。 ①需要加強數字簽名生成過程的監控，必須對數字簽名的建立過程進行監視和記錄，確保數字簽名生成的過程得到嚴格的控制和保護。 ②數字簽名技術的保密性是數字簽名技術的重要組成部分，只有保證數字簽名技術的保密性才能夠更好地保護數字簽名技術的可信度和安全性。 ③還需要加強簽名證書吊銷和更新的管理，通過更新和撤回證書來提高數字簽名的可靠性和可信度。 數字簽名技術的可靠性和可信度取決于簽名證書的有效性和更新性，只有保證簽名證書的有效性和更新性才能夠更好地保證數字簽名技術的可靠性和可信度。 建立數字簽名信任體系也是提高數字簽名技術可信度的重要措施，需要建立起一個完善的信任體系，以提高數字簽名的可信度。 數字簽名技術的可信度取決于其信任體系的建立，只有建立起完善的信任體系才能夠更好地保證數字簽名技術在實際應用中的可信度和安全性［4］。

4.4 節點數據加密

節點數據加密是一種保證數據傳輸過程中安全性和穩定性的技術。 該技術通過加密數據傳輸線來實現保護，以保證數據在傳輸過程中不會被竊取或者篡改，從而保證數據的完整性和保密性，在使用節點數據加密技術時，必須謹慎處理，以避免數據泄露或被黑客攻擊［5］。 另外，在加密過程中，需要對密鑰進行管理和保護，以確保密鑰不會被泄露或被攻擊者獲取，如果密鑰泄露，將會導致數據安全性的嚴重問題。

4.5 強化網絡安全系統功能設計

在現代社會，網絡安全問題也越來越引人關注。 為了保護網絡中的關鍵信息不被非法獲取和利用，網絡系統硬件設備的實際需求必須得到重視和考慮。 為了保證網絡中關鍵信息的安全傳輸和存儲，需要基于互聯網服務器客戶結構控制對關鍵信息的傳輸。 這種結構將服務器和客戶機聯系在一起，通過服務器來控制關鍵信息的傳輸，從而保證信息的安全性。 為了實現服務器和客戶機之間的安全傳輸，服務器和客戶機都需要具備通信、解密和加密的功能。 這些功能需要應用程序來實現具體的操作，實現信息的加密和解密，從而保證信息的安全傳輸和存儲。 在服務器端，應用程序主要由密鑰管理模塊、加密打包模塊、文件信息綜合管理模塊組成。 密鑰管理模塊用于生成和管理密鑰，加密打包模塊用于對信息進行加密和打包，文件信息綜合管理模塊用于對文件信息進行綜合管理，從而保證信息的完整性和安全性。 在客戶端，應用程序主要由文件解密模塊、公鑰模塊、私鑰模塊、密碼模塊組成。 文件解密模塊用于對加密的文件進行解密，公鑰模塊和私鑰模塊用于管理密鑰，密碼模塊用于生成和管理密碼，從而保證信息的安全傳輸和存儲。

5 計算機網絡安全組數據加密技術的實際應用

5.1 在數據庫中的應用

在當今信息社會中，數據庫無疑是信息管理的核心，在大量的數據中，包含著企業的關鍵信息，例如客戶數據、產品信息、財務數據等，這些信息的泄露或被篡改可能導致企業面臨重大的經濟風險和聲譽風險。 因此，數據庫的安全性顯得尤為重要。 為了避免數據庫安全性的威脅，數據加密技術應運而生。 數據加密技術可以結合數據信息本身的重要程度，對數據庫實施安全區域進行劃分。 通過劃分安全區域，用以驗證用戶的身份信息與使用權限，以此保證數據信息在調取過程中的安全性。 此外，數據加密技術還可以提升數據庫本身的安全等級。 通過加密技術的使用，數據庫中的數據信息可以被加密，只有在特定的條件下才能被解密，從而保證了數據信息的安全性。

5.2 在軟件安全中的應用

首先，數據加密技術是一種非常有效的方法。 通過對數據進行加密，可以有效地防止黑客入侵和數據泄露，同時這種技術還可以提高計算機數據的可靠性，確保數據在傳輸過程中不受到篡改或破壞。 其次，連接網絡的軟件容易受到黑客攻擊，造成運行故障或數據泄露，因此需要采取一些措施來保護計算機系統的安全。 例如，研究人員可以使用防火墻和入侵檢測系統來限制網絡訪問，并及時發現和處理異常行為。 最后，對計算機節點、鏈路和端到端進行加密也是保護計算機管理系統和增強信息數據安全性的有效方法，通過對數據進行加密，可以防止黑客入侵和數據泄露，并且可以確保數據在傳輸過程中不受到篡改或破壞。

6 數據加密技術在計算機網絡安全應用的發展趨勢

數據加密技術在現代計算機網絡安全中扮演著至關重要的角色。 隨著物聯網的快速發展，數據規模不斷增大，對加密算法的計算速度提出了更高的要求。 為此，加密算法需要不斷地進行優化，以保證數據的安全性。 其中，深度學習技術是一種非常有效的方法，可用于優化密鑰生成和密鑰管理系統，提高加密強度。 它可以通過大量的數據訓練，自動調整加密算法的參數，使其更加符合實際應用場景，提高加密效率和安全性。 然而，隨著量子計算技術的迅速發展，傳統的加密技術面臨更大的挑戰。 量子計算機具有超強的計算能力，可以在短時間內破解傳統加密算法，這將為攻擊者提供更強的破解手段。 為了應對這種威脅，目前科學家正在研究新的抵御量子計算攻擊的加密技術，如基于量子密鑰分發的加密技術。 此外，區塊鏈技術也可以為數據加密提供新的方案。 區塊鏈是一種去中心化的分布式賬本技術，可以保護數字資產的安全，保證數據真實性和不可篡改性，同時保護用戶隱私。 利用區塊鏈技術，可以建立安全的、去中心化的數據存儲和交換系統，實現數據的安全傳輸和保護。

7 結語

隨著計算機網絡技術的深入發展，網絡安全問題日益凸顯，安全保障措施成為至關重要的問題。 數據加密技術的應用可以有效地抑制網絡信息安全問題的發生，針對病毒入侵、人為破壞、非法入侵、網絡入侵等計算機應用隱患，可通過選擇適宜加密算法、強化密鑰管理、節點數據加密、強化網絡安全系統設計等措施，人們可以為計算機網絡的安全提供強有力的技術保障。 并且深度學習、量子計算、區塊鏈等技術，還可以為人們營造安全的網絡應用環境。