嚴銘昊 趙大立 蘭方合
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自從計算機網(wǎng)絡技術(shù)的研究越來越深入,計算機網(wǎng)絡信息時代的到來,使得人們的隱私性得到破壞,對此為了能夠更好地保障人們的權(quán)益,必須要做好數(shù)據(jù)加密工作。數(shù)據(jù)加密技術(shù)在人們生活當中發(fā)揮的作用越來越顯著?,F(xiàn)如今隨著信息技術(shù)的發(fā)展,使得網(wǎng)絡活動的類型越來越廣泛,并且讓人們面臨著越來越多的信息安全問題,伴隨計算機應用的范圍不斷擴大,為了能夠更好地保障計算機安全,必須要科學合理的使用數(shù)據(jù)加密的技術(shù),有效地提高計算機使用的安全水平,讓計算機數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾缘玫奖WC。
對稱式加密是將數(shù)據(jù)信息通過密鑰轉(zhuǎn)換為密文發(fā)送給接收方,接收方收到密文以后,再通過密鑰將其進行解密。這種方式的加密及解密的過程使用的是相同的密鑰,操作起來比較簡便,密鑰也比較簡短,破譯起來比較困難,但是由于加解密過程都使用了相同的密鑰,密鑰的安全決定了信息的安全,一旦密鑰泄露,發(fā)送方和接收方以外的第三方就可以利用密鑰將密文解密,進而竊取信息,所以,密鑰的傳輸也要保證安全有效。常用的對稱加密有DES、3DES以及AES。DES又被稱為數(shù)據(jù)加密標準,需要先將明文轉(zhuǎn)換成為64位無序數(shù)據(jù)組,利用密鑰進行運算后生成密文,然后通過安全途徑傳輸給接收方。在數(shù)據(jù)進行傳輸前,傳送方與接收方要達成統(tǒng)一,獲取相應的密鑰,保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?DES是在DES的基礎上,利用三個不同的密鑰對數(shù)據(jù)進行三次加密,這樣破譯起來會更加困難,數(shù)據(jù)信息的安全性更高。AES是更高級的加密標準,一般使用的是128位,甚至256位的密鑰位數(shù),因此,安全級別高、傳輸速度快??傮w來看,對稱式的加密雖然傳輸效率高,但由于加密以及解密的密鑰是相同的,因此,一旦密鑰泄露,數(shù)據(jù)信息安全就會受到威脅,所以密鑰的安全傳輸也是非常重要的。
非對稱加密中的加解密過程是利用不同的密鑰進行的,安全性能更高。一般是通過公鑰和私鑰兩組不同的密鑰實現(xiàn)數(shù)據(jù)的加密及解密過程。公鑰是可以公開的,而私鑰是保密的,兩組密鑰配合使用來完成加解密過程。具體應用步驟是:甲方生成兩組密鑰,其中一組密鑰為公鑰傳給乙方,乙方通過公鑰對數(shù)據(jù)信息進行加密,之后傳輸給甲方,甲方通過自己的私鑰進行解密。在實際的信息傳輸過程中,為了防止數(shù)據(jù)或文件被惡意篡改,甲方可以用乙方的公鑰對信息進行簽名,收到數(shù)據(jù)信息后,為了確保數(shù)據(jù)密鑰未被修改過,乙方可以用自己的私鑰進行驗證,這樣數(shù)據(jù)的安全性大大提高。這種通過公鑰和私鑰相互配合進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)男问剑屆荑€傳輸?shù)陌踩约氨C苄源蠓嵘?,從而讓?shù)據(jù)的傳輸更加安全。只通過獲取公鑰或私鑰是不能解密的,需要二者配合使用才可以,所以,這種方式的信息傳輸更加安全,但這種方式的加密比較復雜,解密速度也較慢。
鏈路加密的加解密過程是連續(xù)進行的,主要是在網(wǎng)絡通信鏈路上來實現(xiàn)。先將數(shù)據(jù)進行加密,然后進行傳輸,在數(shù)據(jù)傳輸過程中,經(jīng)過鏈路上的每個節(jié)點都要進行解密操作,在傳到另外的鏈路前又利用不同的密鑰進行加密,在下個鏈路節(jié)點再進行解密,數(shù)據(jù)在傳輸?shù)倪^程中一直在鏈路中進行加密以及解密的過程,且數(shù)據(jù)處于密文的狀態(tài),數(shù)據(jù)的長度及頻率不會顯示,數(shù)據(jù)信息的出發(fā)點及接收點也不會顯示,通過連續(xù)的加密解密,將數(shù)據(jù)信息進行隱藏,信息的輸出及輸入路徑被有效掩蓋,確保了數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩C苄訹1]。
同鏈路加密形式類似,節(jié)點加密是數(shù)據(jù)經(jīng)過節(jié)點的時候進行解密以及加密。利用節(jié)點處的安全密碼裝置來對數(shù)據(jù)進行解密,之后使用不同的密鑰來進行加密。在節(jié)點加密中,為了確保節(jié)點獲得數(shù)據(jù)信息,路由信息以及報頭都需要以明文的形式進行傳輸,確保節(jié)點獲取到數(shù)據(jù)信息,對數(shù)據(jù)進行加解密處理。使用該加密技術(shù)需要注意的是,要保證節(jié)點兩端的加密同步,否則可能會出現(xiàn)丟失數(shù)據(jù)的現(xiàn)象,利用這種方式進行數(shù)據(jù)傳輸要重視這一情況,而且這種加密方式的加密原理很容易被破解,所以,在防止黑客攻擊方面,使用節(jié)點加密技術(shù)的安全效果并不是很理想[2]。
端到端加密形式進行數(shù)據(jù)傳輸,傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息都是以密文的形式存在,而且只需要在數(shù)據(jù)進行傳輸前進行加密,不需要在數(shù)據(jù)傳輸過程中進行加解密操作,等接收方收到數(shù)據(jù)以后利用密鑰將數(shù)據(jù)進行解密,轉(zhuǎn)換為明文即可。在這種加密方式中,數(shù)據(jù)傳輸經(jīng)過的節(jié)點是基于接收地址進行加密的,所以,通常情況下,接受地址是不進行加密的,以保證數(shù)據(jù)實現(xiàn)加密。端到端加密方式傳輸效率高、穩(wěn)定性比較好,即使在數(shù)據(jù)傳輸過程中有節(jié)點出現(xiàn)損壞,數(shù)據(jù)安全的有效傳輸也不會受到影響,因此,該加密方式的應用比較廣泛。這種加密方式的弊端是不能隱藏數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌l(fā)出點及接收點,因此,如果數(shù)據(jù)信息一旦被竊取,那么密文被破解的風險就會增大,所以,依靠這種方式進行數(shù)據(jù)傳輸需要考慮到傳輸?shù)娜毕輀3]。
簡而言之,為保證網(wǎng)絡數(shù)據(jù)的通信安全,指出了計算機網(wǎng)絡通信中的安全威脅,明確了數(shù)據(jù)加密技術(shù)的意義,分析了計算機網(wǎng)絡通信中常用的數(shù)據(jù)加密方法,即對稱式加密和非對稱式加密。分析了數(shù)據(jù)信息傳輸中常用的數(shù)據(jù)加密技術(shù),即:鏈路加密、節(jié)點加密、端到端加密。