高 原

（武警陜西省總隊(duì) 陜西 西安 710054）

0 引言

計(jì)算機(jī)已成為人們生活和工作中都不可缺少的一個(gè)重要工具，隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的普及，眾多用戶的個(gè)人信息及私密內(nèi)容容易受到來(lái)自各個(gè)方面的威脅，如身份證和銀行卡信息被盜等，這給用戶帶來(lái)很大的安全威脅。 為此，本文結(jié)合相關(guān)安全技術(shù)，為優(yōu)化用戶應(yīng)用體驗(yàn)，發(fā)揮計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的最大作用，分析總結(jié)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)信息安全存在的問(wèn)題，以期徹底解決此類安全問(wèn)題的發(fā)生。

1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中隱私信息的意義及現(xiàn)狀

所謂計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息安全，就是計(jì)算機(jī)操作員在使用計(jì)算機(jī)設(shè)備和軟件應(yīng)用的過(guò)程中，有效避免外界干擾和危險(xiǎn)因素，保證計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)能夠正常運(yùn)行。 網(wǎng)絡(luò)信息安全主要包括對(duì)信息安全性要求比較高的六個(gè)方面的內(nèi)容：設(shè)備安全、自動(dòng)化管理系統(tǒng)安全、數(shù)據(jù)安全、網(wǎng)絡(luò)通信安全、人員管理安全、環(huán)境安全。 隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用和普及，無(wú)論是個(gè)人還是企業(yè)，信息的管理和交流都依賴于計(jì)算機(jī)技術(shù)。 但在使用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)時(shí)，也要注意它在應(yīng)用過(guò)程中遇到的許多問(wèn)題，如病毒入侵、黑客攻擊等，這些因素的存在都對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息安全造成了極大的威脅。 特別是一些重要信息的流出，對(duì)個(gè)人或企業(yè)而言，會(huì)造成難以預(yù)料的經(jīng)濟(jì)損失。 現(xiàn)如今，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也在突飛猛進(jìn)地發(fā)展，計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用也越來(lái)越廣泛，逐漸在軍事、工業(yè)、生活等各方面都展現(xiàn)了重要的作用。 據(jù)中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)信息中心（CNNIC）發(fā)布的第50 次《中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展?fàn)顩r統(tǒng)計(jì)報(bào)告》顯示［1］，截至2022 年6 月，我國(guó)網(wǎng)民規(guī)模為10.51 億，面對(duì)數(shù)量如此龐大的市場(chǎng)，如果不解決計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)隱私信息保護(hù)工作，就可能造成因網(wǎng)絡(luò)信息安全隱患導(dǎo)致的不法分子泄露公民信息、黑客盜取硬件信息等使信息受到威脅、硬件損毀等情況。

2 當(dāng)前計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中隱私信息安全存儲(chǔ)技術(shù)

2.1 同態(tài)加密技術(shù)

同態(tài)加密技術(shù)是一種可以在密文狀態(tài)下進(jìn)行計(jì)算的加密技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)在不暴露明文的情況下對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算和分析，從而保護(hù)隱私信息的安全。 同態(tài)加密技術(shù)可以分為完全同態(tài)加密和部分同態(tài)加密兩種。 完全同態(tài)加密可以對(duì)密文進(jìn)行任意計(jì)算，而部分同態(tài)加密只能進(jìn)行特定的計(jì)算。 同態(tài)加密技術(shù)可以應(yīng)用于云計(jì)算、大數(shù)據(jù)分析等領(lǐng)域保護(hù)用戶隱私。 同態(tài)加密技術(shù)簡(jiǎn)要代碼為使用Python 的Pyfhel 庫(kù)實(shí)現(xiàn)完全同態(tài)加密：

2.2 差分隱私技術(shù)

差分隱私技術(shù)是一種可以在保護(hù)隱私的前提下對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析的技術(shù)，通過(guò)在數(shù)據(jù)中添加噪聲，使得數(shù)據(jù)無(wú)法被還原到原始數(shù)據(jù)，從而保護(hù)隱私信息的安全［2］。 差分隱私技術(shù)可以應(yīng)用于數(shù)據(jù)挖掘、機(jī)器學(xué)習(xí)等領(lǐng)域保護(hù)用戶隱私。 使用Python 的Diffprivlib 庫(kù)實(shí)現(xiàn)差分隱私：

2.3 安全多方計(jì)算技術(shù)

安全多方計(jì)算技術(shù)是一種可以在多個(gè)參與方之間進(jìn)行計(jì)算的技術(shù)，通過(guò)將數(shù)據(jù)分散存儲(chǔ)在多個(gè)參與方中，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的安全共享和計(jì)算，保護(hù)隱私信息的安全。 安全多方計(jì)算技術(shù)可以應(yīng)用于金融、醫(yī)療等領(lǐng)域保護(hù)用戶隱私。使用Python 的mpc 庫(kù)實(shí)現(xiàn)安全多方計(jì)算：

2.4 區(qū)塊鏈技術(shù)

區(qū)塊鏈技術(shù)是一種去中心化的分布式數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，通過(guò)將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在多個(gè)節(jié)點(diǎn)中，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的安全共享和驗(yàn)證，保護(hù)隱私信息的安全［3］。 區(qū)塊鏈技術(shù)可以應(yīng)用于金融、物流等領(lǐng)域保護(hù)用戶隱私。 使用Python 的web3.py 庫(kù)實(shí)現(xiàn)區(qū)塊鏈：

2.5 人工智能技術(shù)

人工智能技術(shù)可以通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)對(duì)隱私信息的保護(hù)和安全，例如通過(guò)人工智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)隱私信息的自動(dòng)分類和加密等。 人工智能技術(shù)可以應(yīng)用于智能家居、智能醫(yī)療等領(lǐng)域保護(hù)用戶隱私。 使用Python的TensorFlow 庫(kù)實(shí)現(xiàn)人工智能。 代碼實(shí)現(xiàn)為：

2.6 安全多方會(huì)話技術(shù)

多方會(huì)話（secure multi-party session，SMPS）是指在多個(gè)用戶之間建立安全的、加密的會(huì)話，包括可靠地進(jìn)行身份驗(yàn)證，并保證消息、文件、數(shù)據(jù)等敏感信息在傳輸和存儲(chǔ)過(guò)程中得到了處理和保護(hù)，防止信息泄露和被篡改，確保數(shù)據(jù)的隱私和完整性。 與單方會(huì)話不同，SMPS 要求多個(gè)用戶之間建立會(huì)話，并通過(guò)安全協(xié)議相互通信。 在SMPS中，每個(gè)參與方都有自己的公私密鑰，使用公鑰對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，然后把加密后的數(shù)據(jù)發(fā)送給其他參與方，其他參與方收到數(shù)據(jù)后，使用自己的私鑰進(jìn)行解密，獲得真實(shí)的原始數(shù)據(jù)。 這樣，在會(huì)話過(guò)程中，任何一個(gè)參與方都無(wú)法直接訪問(wèn)其他參與方的數(shù)據(jù)，從而保障了數(shù)據(jù)隱私。SMPS 技術(shù)被廣泛應(yīng)用于在線商務(wù)、金融、醫(yī)療、社交等領(lǐng)域中，是保障互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)隱私安全的重要手段之一。 比如在電子投票領(lǐng)域中，SMPS 可以確保投票過(guò)程的隱私和安全，防止篡改和披露投票數(shù)據(jù)，代碼實(shí)現(xiàn)為：

3 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中隱私信息安全存儲(chǔ)技術(shù)的具體應(yīng)用

3.1 HES 存儲(chǔ)系統(tǒng)

同態(tài)加密算法（homomorphic encryption scheme，HES）是一種基于全同態(tài)加密技術(shù)的安全存儲(chǔ)系統(tǒng)，可以在不暴露數(shù)據(jù)內(nèi)容的情況下，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算和分析。 HES 使用了多種加密算法和安全協(xié)議，確保數(shù)據(jù)在傳輸和存儲(chǔ)過(guò)程中的安全性和隱私性。 HES 還提供了豐富的API 和SDK，方便開(kāi)發(fā)者進(jìn)行應(yīng)用開(kāi)發(fā)和集成。 HES 提供了計(jì)算服務(wù)，可以在加密數(shù)據(jù)上進(jìn)行計(jì)算和分析。 計(jì)算服務(wù)使用了多種加密算法和安全協(xié)議，確保計(jì)算過(guò)程中的安全性和隱私性。 并且HES 具備豐富的API 和SDK，方便開(kāi)發(fā)者進(jìn)行應(yīng)用開(kāi)發(fā)和集成。 開(kāi)發(fā)者可以使用API 和SDK 來(lái)訪問(wèn)計(jì)算服務(wù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算和分析。 HES 使用了多種安全協(xié)議，如TLS、SSH 等，確保數(shù)據(jù)在傳輸和存儲(chǔ)過(guò)程中的安全性和隱私性。 同時(shí)，HES 還提供了訪問(wèn)控制和身份認(rèn)證等安全機(jī)制，確保只有授權(quán)用戶才能訪問(wèn)數(shù)據(jù)。

3.2 ACC 存儲(chǔ)系統(tǒng)

高科技（advanced-technology，ACC）是一種基于硬件加密技術(shù)的安全存儲(chǔ)系統(tǒng)，它可以在不暴露數(shù)據(jù)內(nèi)容的情況下，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算和分析， 使用了硬件加密技術(shù)、計(jì)算服務(wù)、安全容器、安全協(xié)議等多種技術(shù)和機(jī)制，確保數(shù)據(jù)在傳輸和存儲(chǔ)過(guò)程中的安全性和隱私性。 在Azure 機(jī)密計(jì)算器硬件加密中，使用了硬件加密技術(shù)，如Intel SGX（software guard extensions），對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密和保護(hù)。 Intel SGX 是一種硬件級(jí)別的加密技術(shù)，可以在CPU 內(nèi)部創(chuàng)建一個(gè)安全執(zhí)行環(huán)境，確保數(shù)據(jù)在計(jì)算過(guò)程中的安全性和隱私性。 計(jì)算服務(wù)：Azure 機(jī)密計(jì)算提供了計(jì)算服務(wù)，可以在加密數(shù)據(jù)上進(jìn)行計(jì)算和分析［4］。 計(jì)算服務(wù)使用了多種加密算法和安全協(xié)議，確保計(jì)算過(guò)程中的安全性和隱私性。Azure 機(jī)密計(jì)算使用了安全容器技術(shù)，將計(jì)算服務(wù)和應(yīng)用程序隔離開(kāi)來(lái)，確保應(yīng)用程序無(wú)法訪問(wèn)加密數(shù)據(jù)。 Azure機(jī)密計(jì)算使用了多種安全協(xié)議，確保安全性和隱私性。Azure 機(jī)密計(jì)算還提供了和HES 存儲(chǔ)系統(tǒng)訪問(wèn)控制和身份認(rèn)證等安全機(jī)制，在用戶授權(quán)的情況下才能訪問(wèn)信息。

3.3 Intel SGX 存儲(chǔ)系統(tǒng)

Intel SGX 的開(kāi)發(fā)時(shí)間可以追溯到2013 年，當(dāng)時(shí)Intel公司發(fā)布了第一版的SGX 技術(shù)白皮書(shū)。 隨后Intel 在2015 年發(fā)布了第一代SGX 處理器，支持SGX 技術(shù)。 自此之后，Intel 不斷推出新的SGX 處理器和軟件開(kāi)發(fā)工具，以支持更廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景和開(kāi)發(fā)者需求。 在SGX 技術(shù)的推廣過(guò)程中，Intel 還與多家合作伙伴合作，推出了多個(gè)SGX應(yīng)用場(chǎng)景，如云安全、區(qū)塊鏈、物聯(lián)網(wǎng)等。 這些應(yīng)用場(chǎng)景都得到了廣泛的應(yīng)用和認(rèn)可，推動(dòng)了SGX 技術(shù)的發(fā)展和普及。 SGX 是一種硬件級(jí)別的加密技術(shù)，可以在CPU 內(nèi)部創(chuàng)建一個(gè)安全執(zhí)行環(huán)境，確保數(shù)據(jù)在計(jì)算過(guò)程中的安全性和隱私性。 SGX 中的代碼可以對(duì)加密數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算和分析，而不會(huì)暴露數(shù)據(jù)內(nèi)容。 計(jì)算結(jié)果也會(huì)被加密和簽名，確保計(jì)算結(jié)果的安全性和完整性。

3.4 探索網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換技術(shù)

將私有IP 地址轉(zhuǎn)換為公共IP 地址技術(shù)，用于解決IPv4 地址不足的問(wèn)題。 NAT 技術(shù)可以將多個(gè)私有IP 地址映射到一個(gè)公共IP 地址上，從而實(shí)現(xiàn)多個(gè)設(shè)備共享一個(gè)IP 地址的功能，還可以節(jié)省公共IP 地址資源，減輕IPv4地址不足的問(wèn)題；提高網(wǎng)絡(luò)安全性，可以隱藏內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的IP 地址，防止外部攻擊；簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)配置，可以減少網(wǎng)絡(luò)管理員的工作量。 數(shù)據(jù)加密系統(tǒng)是網(wǎng)絡(luò)信息安全的核心技術(shù)，也是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的主動(dòng)防護(hù)體系，其作用在于將重要的信息進(jìn)行加密處理，然后轉(zhuǎn)換為復(fù)雜的密文形式和表現(xiàn)，有效保證信息的安全性，避免被黑客入侵，保護(hù)數(shù)據(jù)安全傳輸。 數(shù)據(jù)加密系統(tǒng)是一種自我防護(hù)技術(shù)，在應(yīng)用過(guò)程中，即使有病毒軟件入侵了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，也很難破譯出信息的真實(shí)情況，因此受到了較高的重視。 新型的防火墻技術(shù)能夠通過(guò)透明化的方式，更換網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的地址，這樣能夠避免外部網(wǎng)絡(luò)識(shí)別到內(nèi)網(wǎng)的層次結(jié)構(gòu)，減少黑客入侵的概率。 同時(shí)防火墻中的NAT 初級(jí)技術(shù)還能夠自編自寫(xiě)用戶的IP 地址，通過(guò)記錄計(jì)算機(jī)的通信配置，保證IP 地址的正確性，進(jìn)而有效實(shí)現(xiàn)了用戶信息在被病毒攻擊時(shí)無(wú)法被病毒破解編譯密碼，從而保證了數(shù)據(jù)信息的安全性［5］。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和全球越來(lái)越快的數(shù)字化發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)隱私信息安全也受到越來(lái)越嚴(yán)峻的考驗(yàn)，需不斷地發(fā)展計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中隱私信息安全存儲(chǔ)技術(shù)，并將其運(yùn)用到具體的安全系統(tǒng)中，從而提高計(jì)算機(jī)信息體系的穩(wěn)定性及計(jì)算機(jī)安全的準(zhǔn)確性等。 因此，針對(duì)計(jì)算機(jī)安全的課題，仍然要持續(xù)大力進(jìn)行深入研究、發(fā)展與探討。