數(shù)據(jù)加密技術(shù)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全的應(yīng)用
時(shí)間:2022-06-08 09:55:50
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摘要:數(shù)據(jù)加密技術(shù)顧名思義是一種對數(shù)據(jù)進(jìn)行加密處理的技術(shù),可以保障計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信息安全。文章首先對數(shù)據(jù)加密技術(shù)的概念和分類進(jìn)行介紹,其次分析了常見的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全問題,再則探討了數(shù)據(jù)加密技術(shù)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全中的應(yīng)用要點(diǎn),最后提出了數(shù)據(jù)加密技術(shù)在具體領(lǐng)域中的應(yīng)用思路,旨在給數(shù)據(jù)加密技術(shù)的研究和應(yīng)用提供一點(diǎn)有價(jià)值的參考。
關(guān)鍵詞:數(shù)據(jù)加密技術(shù);計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全;計(jì)算機(jī);網(wǎng)絡(luò)
1數(shù)據(jù)加密技術(shù)的概念和分類
1.1概念
數(shù)據(jù)加密技術(shù)主要是采用加密方法對數(shù)據(jù)進(jìn)行加密處理[1]。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,數(shù)據(jù)加密技術(shù)近年來也在不斷改進(jìn)、優(yōu)化。早期數(shù)據(jù)加密技術(shù)主要采用XOR操作算法、循環(huán)移位等加密方法,現(xiàn)如今已經(jīng)研發(fā)出了更多的加密方法,如循環(huán)冗余校驗(yàn)、置換表算法等,大幅度提高了數(shù)據(jù)加密技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值。數(shù)據(jù)加密技術(shù)是以密碼學(xué)知識為依據(jù),采用加密函數(shù)、密鑰對某段信息的明文進(jìn)行更換或整改,將其轉(zhuǎn)變?yōu)橥耆煌谠忻魑牡臄?shù)據(jù),確保其可以安全地傳輸給接收方。接收方在收到數(shù)據(jù)之后,再采用解密函數(shù)、密鑰對數(shù)據(jù)進(jìn)行還原處理,得到正確的數(shù)據(jù)信息,然后再進(jìn)行應(yīng)用。
1.2分類
1.2.1對稱加密技術(shù)對稱加密技術(shù),也被稱為共享密鑰加密技術(shù)。在使用對稱加密技術(shù)的時(shí)候,發(fā)送方、接收方對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行加密、解密采用的密鑰是相同的,雙方需要提前確定密鑰,以實(shí)現(xiàn)對對稱加密技術(shù)的有效應(yīng)用。但只有確保發(fā)送方、接收方均不會泄露密鑰的前提下,方可以確保數(shù)據(jù)信息的安全。一般情況下,對稱加密技術(shù)較適合在數(shù)據(jù)較長的情況下進(jìn)行應(yīng)用。常見的對稱加密技術(shù)有以下幾種。①DES技術(shù):該技術(shù)是一種分組數(shù)據(jù)加密技術(shù),其主要優(yōu)點(diǎn)是速度快,在大量數(shù)據(jù)加密中比較適合應(yīng)用該技術(shù);②3DES:該技術(shù)是一種基于DES的加密算法,其主要原理是通過對同一分組數(shù)據(jù)實(shí)施三次不同的密鑰加密,以達(dá)到增強(qiáng)密文強(qiáng)度的目的;③AES:該技術(shù)是一種常用標(biāo)準(zhǔn)加密技術(shù),其優(yōu)點(diǎn)是安全級別更高,運(yùn)算速度更快[2]。1.2.2非對稱加密技術(shù)非對稱加密技術(shù),也被稱為公鑰加密技術(shù)。在使用非對稱加密技術(shù)的時(shí)候,發(fā)送方、接收方對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行加密、解密采用的加密函數(shù)與加密密鑰、解密函數(shù)與解密密鑰是不同的。因此,非對稱加密技術(shù)存在兩種密鑰,分別為公開密鑰和私有密鑰。所以說,在采取非對稱加密技術(shù)的時(shí)候,發(fā)送方、接收方不需要提前確定密鑰、交換密鑰,有利于減少安全隱患與風(fēng)險(xiǎn),保障數(shù)據(jù)信息傳輸過程中的安全性。非對稱加密技術(shù)的特點(diǎn)使得其可以在分布式系統(tǒng)中進(jìn)行有效的數(shù)據(jù)加密應(yīng)用。常見的非對稱加密技術(shù)有以下幾種。①RSA:該技術(shù)雖然可以進(jìn)行基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)加密,但總體安全性偏低,其他相關(guān)性能也較一般;②DSA:該技術(shù)同上,雖然可以進(jìn)行基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)加密,但總體安全性較低,其他相關(guān)性能也較一般;③ECC:該技術(shù)的總體安全性要遠(yuǎn)優(yōu)于上述兩種技術(shù),同時(shí)存儲空間大、處理速度快,其他相關(guān)性能也均比較好。
2常見的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全問題
2.1病毒侵襲
計(jì)算機(jī)病毒并不是一個(gè)陌生事物,它是潛伏在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中、并在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)間進(jìn)行傳播的一種特殊病毒,會給計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全造成嚴(yán)重威脅,例如導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓、程序無法正常運(yùn)行、信息丟失等。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是開放和自由的,這給病毒侵襲帶來了先決條件,并且計(jì)算機(jī)病毒的傳播速度也比較快,往往能夠在短時(shí)間內(nèi)擴(kuò)散、蔓延,甚至?xí)?dǎo)致網(wǎng)絡(luò)癱瘓。有些計(jì)算機(jī)病毒,如木馬病毒、熊貓燒香病毒等,可以附著在計(jì)算機(jī)程序上,通過網(wǎng)絡(luò)連鎖式傳播。此外,隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展,病毒也在不斷推陳出新,往往舊病毒的防殺技術(shù)剛被研發(fā)出來,新的病毒已經(jīng)又出現(xiàn),防不勝防。
2.2蓄意破壞
在構(gòu)成上,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)主要是由硬件設(shè)施和軟件系統(tǒng)兩部分構(gòu)成的,這兩部分都具有遭到蓄意破壞的風(fēng)險(xiǎn)。蓄意破壞硬件設(shè)施很容易理解,即使計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備物理性損壞;蓄意破壞軟件系統(tǒng)的情況有很多,例如,蓄意修改或刪除他人計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的配置文件。而無論是硬件設(shè)施遭到破壞,還是軟件系統(tǒng)遭到破壞,都會引起一些計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全問題。
2.3非法入侵
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的非法入侵者被稱為“黑客”,黑客的非法入侵會給計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全造成巨大的安全隱患,甚至?xí)斐蓴?shù)據(jù)信息的永久丟失。一般黑客會采取控制或監(jiān)視等方式來獲取用戶名、口令、IP地址等信息,然后再利用非法獲取的信息登錄系統(tǒng),對數(shù)據(jù)進(jìn)行篡改或破壞。黑客非法入侵又可分為被動式入侵與主動式入侵兩種類型。其中,被動式入侵指的是受到破壞的數(shù)據(jù)信息并非是黑客的主要目標(biāo),而是黑客在破解所需要的數(shù)據(jù)時(shí)非主觀、意外截取到的一些數(shù)據(jù)信息,一般情況下,被動式入侵不會影響到計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的正常運(yùn)行;而主動式入侵則指的是黑客有計(jì)劃、有目的、有意識地主動攻擊計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),并有針對性地篡改、盜取數(shù)據(jù)信息,從而導(dǎo)致用戶的數(shù)據(jù)信息被破壞、丟失,且主動式入侵通常會影響計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
2.4系統(tǒng)漏洞
有時(shí)計(jì)算機(jī)中可能會出現(xiàn)一些系統(tǒng)漏洞,且有的系統(tǒng)漏洞未被及時(shí)發(fā)現(xiàn)和修補(bǔ),這就帶來了很大的黑客攻擊風(fēng)險(xiǎn)。黑客可以利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)漏洞來攻擊系統(tǒng),破壞計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù),或是對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)進(jìn)行無授權(quán)訪問和竊取,從而嚴(yán)重威脅計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全。
2.5網(wǎng)絡(luò)漏洞
在當(dāng)今的信息時(shí)代下,數(shù)據(jù)共享已經(jīng)成為一個(gè)潮流,將終端設(shè)備與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)連接起來,便可以隨時(shí)隨地地上傳數(shù)據(jù)信息、瀏覽數(shù)據(jù)信息、下載數(shù)據(jù)信息,為人們的生活、工作提供了便利條件。但與此同時(shí),這也大大增加了安全方面的風(fēng)險(xiǎn)。由于網(wǎng)絡(luò)具有開放性特征,難免存在諸多漏洞,因此非常容易傳播病毒,從而導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)癱瘓,引起信息泄露,最終造成嚴(yán)重的損失。
2.6操作失誤
使用和操作計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的是人,人在操作過程中,難免會有一些失誤現(xiàn)象,從而威脅到計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全。特別是現(xiàn)在一些年紀(jì)較大的中老年人,由于對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)不夠熟悉,所以很容易發(fā)生操作失誤的情況,乃至將自己的重要信息泄露出去,最終造成嚴(yán)重的損失。另外,不同操作人員的思維方式也存在一定的差異,因此可能會做出不同的操作,例如,有的操作人員設(shè)置的密碼比較復(fù)雜、安全性較好,但有的操作人員設(shè)置的密碼得過于簡單、容易被攻破;有的操作人員嚴(yán)格遵循安全規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的要求進(jìn)行操作,有的操作人員存在違規(guī)操作等行為。
3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)用要點(diǎn)
3.1密鑰
密鑰是數(shù)據(jù)加密技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)。在數(shù)據(jù)加密技術(shù)中,密鑰可分為私用密鑰、公用密鑰兩種不同的類型。在對數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸之前,應(yīng)對其進(jìn)行加密,以確保數(shù)據(jù)在傳輸過程中不會受到破壞,保障數(shù)據(jù)的完整性、安全性。數(shù)據(jù)信息的發(fā)送方、接收方共同確定的私用密鑰,包括加密密鑰與解密密鑰,在雙方對密鑰進(jìn)行有效保護(hù)、避免泄露的前提下,也可以保障數(shù)據(jù)在傳輸過程中的完整性、安全性。
3.2端端數(shù)據(jù)加密
在對端端數(shù)據(jù)進(jìn)行加密處理的時(shí)候,采用專用密文。端端數(shù)據(jù)加密的優(yōu)勢在于,可有效保障數(shù)據(jù)安全,且因?yàn)椴恍枰獙?shù)據(jù)進(jìn)行加密、解密,所以運(yùn)維成本相對較低。端端數(shù)據(jù)加密在實(shí)際應(yīng)用方式,通常情況下采用獨(dú)立路線來傳輸數(shù)據(jù),如果某一線路出現(xiàn)故障,也不會影響其他數(shù)據(jù)傳輸,因此可以保障數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩浴?
3.3節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)加密
節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)加密主要是應(yīng)用加密數(shù)據(jù)傳輸線路來保護(hù)數(shù)據(jù)信息,有利于保障數(shù)據(jù)在傳輸過程中的安全性,同時(shí)也有利于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。但在節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)加密實(shí)際應(yīng)用過程中,也存在著一定的缺陷與不足之處,具體來說是,節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)加密需要數(shù)據(jù)信息的發(fā)送方、接收方在進(jìn)行傳輸?shù)倪^程中采用明文的方式,容易受到外界環(huán)境因素的干擾,風(fēng)險(xiǎn)較大。
3.4數(shù)據(jù)簽名信息認(rèn)證
目前,數(shù)據(jù)簽名信息認(rèn)證得到了廣泛應(yīng)用,并表現(xiàn)出了良好的應(yīng)用效果。在對數(shù)據(jù)簽名信息認(rèn)證進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用時(shí)候,需要對用戶身份信息進(jìn)行鑒別確認(rèn),以預(yù)防數(shù)據(jù)被非法入侵者竊取。在實(shí)際應(yīng)用數(shù)據(jù)簽名信息認(rèn)證時(shí),目前主要采取兩種認(rèn)證方式,一種是數(shù)字認(rèn)證方式,其安全性相對較高,主要是采取加密信息進(jìn)行認(rèn)證;另一種是口令認(rèn)證方式,其主要優(yōu)勢是成本相對較低、方便快捷。3.5鏈路數(shù)據(jù)加密在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中,鏈路數(shù)據(jù)加密是一種常用方法。鏈路數(shù)據(jù)加密指的是,對網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的傳輸線路進(jìn)行區(qū)分,然后再對不同傳輸路徑、不同傳輸區(qū)域的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密處理。在對鏈路數(shù)據(jù)加密進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用的時(shí)候,應(yīng)采用不同加密方法對不同傳輸路段的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。接收方接收到的數(shù)據(jù)是以密文的形式存在的,因此即便是不法分子盜取了這些數(shù)據(jù),也無法讀取密文,這就可以確保數(shù)據(jù)的安全性。
4數(shù)據(jù)加密技術(shù)在具體領(lǐng)域中的應(yīng)用思路
4.1虛擬專用網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域
隨著信息技術(shù)的迅速發(fā)展與不斷普及應(yīng)用,當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍已經(jīng)十分廣泛,網(wǎng)絡(luò)在人們的生活中無處不在,大多數(shù)企業(yè)均應(yīng)用了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等構(gòu)建局域網(wǎng)。這些局域網(wǎng)在連接時(shí),通常情況下采用專業(yè)連接路線或者是通過租賃方式來建立一個(gè)虛擬專用網(wǎng)絡(luò),該虛擬專用網(wǎng)絡(luò)便是廣域網(wǎng)絡(luò)。為確保廣域網(wǎng)絡(luò)安全,避免經(jīng)濟(jì)損失的發(fā)生,應(yīng)有效應(yīng)用數(shù)據(jù)加密技術(shù)?,F(xiàn)階段,廣域網(wǎng)絡(luò)可以采用數(shù)據(jù)包加密、數(shù)據(jù)包目標(biāo)地址轉(zhuǎn)換來完成遠(yuǎn)程訪問,可以有效保障數(shù)據(jù)信息安全。
4.2數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域
在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域中,需要應(yīng)用公信通道系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸,但公信通道系統(tǒng)的安全性較差、風(fēng)險(xiǎn)較多,一些計(jì)算機(jī)技術(shù)水平比較高超的黑客,只需要一臺計(jì)算機(jī)便可以攻破公信通道系統(tǒng)、破譯密碼、盜取信息,無法有效保障用戶的信息安全。鑒于此,在數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域,應(yīng)加強(qiáng)對數(shù)據(jù)加密技術(shù)的應(yīng)用,對數(shù)據(jù)進(jìn)行加密處理。在數(shù)據(jù)庫中,通常是采取設(shè)置口令字、設(shè)置訪問權(quán)限、設(shè)定密碼等方式,但隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,上述方法已經(jīng)無法適應(yīng)新的要求,無法有效保障數(shù)據(jù)安全。而通過應(yīng)用數(shù)據(jù)加密技術(shù),對數(shù)據(jù)信息本身進(jìn)行加密處理,可以更好地保障數(shù)據(jù)安全。對數(shù)據(jù)進(jìn)行加密的情況下,即便其丟失或被人竊取,也無法被破譯。目前,Windows、Unix平臺等均采用了安全級別為C1、C2級的操作系統(tǒng),可以有效保障信息安全。
4.3電子商務(wù)領(lǐng)域
在社會經(jīng)濟(jì)、科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展的背景下,我國電子商務(wù)也得到了長足進(jìn)步。電子商務(wù)領(lǐng)域的發(fā)展,無法離開計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的支持,具體來說,電子商務(wù)平臺均依靠計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及移動終端等將線下面對面交易轉(zhuǎn)變?yōu)榫€上的虛擬交易。這也就導(dǎo)致電子商務(wù)的發(fā)展,在一定程度上依賴于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的安全性。這樣的背景下,有必要在電子商務(wù)系統(tǒng)應(yīng)用數(shù)據(jù)加密技術(shù),對數(shù)據(jù)進(jìn)行加密處理,以提高網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的安全性,避免數(shù)據(jù)信息泄露。在電子商務(wù)系統(tǒng)中,當(dāng)采用數(shù)據(jù)加密技術(shù)對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密處理時(shí),應(yīng)重點(diǎn)對買賣雙方的個(gè)人信息安全進(jìn)行保護(hù),確保在不泄露個(gè)人隱私的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)買賣雙方交易活動的順利完成。目前,電子商務(wù)領(lǐng)域?qū)?shù)字證書、數(shù)據(jù)加密、數(shù)字簽名、安全協(xié)議等數(shù)據(jù)加密技術(shù)進(jìn)行了應(yīng)用,為保障電子商務(wù)的健康發(fā)展提供了良好的技術(shù)支撐。
5結(jié)束語
綜上,數(shù)據(jù)加密技術(shù)可分為對稱加密技術(shù)、非對稱加密技術(shù)兩種類型。為保障計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全,應(yīng)對密鑰技術(shù)、端端數(shù)據(jù)加密技術(shù)、節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)加密技術(shù)、數(shù)據(jù)簽名信息認(rèn)證技術(shù)、鏈路數(shù)據(jù)加密技術(shù)等進(jìn)行有效應(yīng)用。同時(shí),應(yīng)在虛擬專用網(wǎng)絡(luò)、電子商務(wù)、數(shù)據(jù)庫等領(lǐng)域?qū)?shù)據(jù)加密技術(shù)進(jìn)行有效應(yīng)用,充分發(fā)揮數(shù)據(jù)加密技術(shù)的作用與價(jià)值,促進(jìn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的良性發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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作者:董陽 單位:山東大學(xué)齊魯醫(yī)院
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