數(shù)據(jù)加密技術(shù)在計(jì)算機(jī)安全中的應(yīng)用分析

◆廖冰峰

（寧鄉(xiāng)縣人民醫(yī)院 湖南 410600）

數(shù)據(jù)加密技術(shù)在計(jì)算機(jī)安全中的應(yīng)用分析

◆廖冰峰

（寧鄉(xiāng)縣人民醫(yī)院 湖南 410600）

伴隨著時(shí)代的發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)的廣泛運(yùn)用，人類逐步步入到信息時(shí)代。在這樣的大背景之下，計(jì)算機(jī)技術(shù)與社會(huì)生產(chǎn)、生活有機(jī)融合，為社會(huì)居民帶來了各種便利。但科學(xué)技術(shù)作為一把雙刃劍，在促進(jìn)社會(huì)生產(chǎn)效率、提高居民生活水平的同時(shí)也帶來了用戶隱私信息曝光、數(shù)據(jù)信息泄露等問題。為了進(jìn)一步規(guī)避上述問題，技術(shù)人員需要不斷完善并推廣數(shù)據(jù)加密技術(shù)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)世界的安全。本文分析探討數(shù)據(jù)加密技術(shù)在計(jì)算機(jī)安全中的應(yīng)用。

數(shù)據(jù)信息；加密技術(shù)；計(jì)算機(jī)安全；技術(shù)應(yīng)用

0 引言

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展以及推廣運(yùn)用，使得人們在享受網(wǎng)絡(luò)技術(shù)帶來的便利的同時(shí)，也面臨著計(jì)算機(jī)安全隱患所帶來的威脅。目前，計(jì)算機(jī)病毒、黑客攻擊等問題的出現(xiàn)使網(wǎng)絡(luò)環(huán)境日益惡化，而如何提升計(jì)算機(jī)安全技術(shù)成為了網(wǎng)絡(luò)部門亟待解決的問題?，F(xiàn)階段，各技術(shù)單位注重?cái)?shù)據(jù)加密技術(shù)的研發(fā)以及推廣，確保網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)的安全性以及穩(wěn)定性的提高。

1 影響計(jì)算機(jī)安全的因素

計(jì)算機(jī)作為人工智能的主要產(chǎn)品，其憑借著運(yùn)算速度快、功能性強(qiáng)等特點(diǎn)而運(yùn)用在社會(huì)生產(chǎn)、生活諸多方面。但是它在運(yùn)行的過程中往往因?yàn)槿藶橐约跋到y(tǒng)本身的缺點(diǎn)而出現(xiàn)不同程度的問題，繼而對(duì)用戶的信息安全造成極大的困擾。關(guān)于影響計(jì)算機(jī)安全的因素，筆者進(jìn)行了相關(guān)總結(jié)，具體內(nèi)容如下。

1.1 計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的漏洞

作為計(jì)算機(jī)的核心部分，其系統(tǒng)軟件運(yùn)行質(zhì)量往往對(duì)計(jì)算機(jī)安全性起到直接的影響。目前，全球約有百分之九十以上的計(jì)算機(jī)設(shè)備采用的是微軟系統(tǒng)，由于該類型的軟件系統(tǒng)的使用范圍較為廣闊，故而容易受到黑客的攻擊，繼而造成用戶信息等數(shù)據(jù)資料的泄露。

此外，計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)主要有編程開發(fā)團(tuán)隊(duì)所構(gòu)建，故而其在代碼接口編寫的過程中就具有一定的問題，需要計(jì)算機(jī)技術(shù)人員適時(shí)地進(jìn)行漏洞的修復(fù)。而這些狀況的出現(xiàn)往往導(dǎo)致計(jì)算機(jī)系統(tǒng)在運(yùn)行的過程中很容易遭受到外界的惡意攻擊，進(jìn)而導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的崩潰。

1.2 互聯(lián)網(wǎng)的安全隱患

伴隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展以及推廣，人們能夠借助自己的計(jì)算機(jī)設(shè)備進(jìn)行生活、工作問題的處理，有著極大的便利性。但是互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)在運(yùn)行的過程中往往會(huì)在鏈路層、傳輸層等協(xié)議方面出現(xiàn)不同程度的問題，進(jìn)而誘使黑客抓住相關(guān)的漏洞，向用戶的設(shè)備傳輸木馬、病毒，最終導(dǎo)致其設(shè)備癱瘓。不僅如此，由于互聯(lián)網(wǎng)具有超強(qiáng)的共享性，故而用戶的信息往往會(huì)被人為的惡意傳播，導(dǎo)致其自身信息安全性的受到危害。

1.3 非法入侵

非法入侵也是網(wǎng)絡(luò)用戶信息、數(shù)據(jù)泄露最為常見的因素。不同于黑客的惡意攻擊，這類非法入侵主要通過對(duì)用戶瀏覽網(wǎng)站以及計(jì)算機(jī)的監(jiān)視，獲取其各類賬戶的口令、密碼或IP等信息，并以此為基礎(chǔ)獲取更多的用戶信息，進(jìn)而導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)安全性問題發(fā)生。

2 數(shù)據(jù)加密技術(shù)概述

所謂的數(shù)據(jù)加密指的是將依據(jù)一定的加密算法將明文轉(zhuǎn)換為用戶難以直接破解、閱讀的密文的技術(shù)。目前，計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)加密系統(tǒng)主要由密文、明文、密鑰以及加密算法四個(gè)部分組成。關(guān)于該系統(tǒng)的模型圖，筆者進(jìn)行了相關(guān)總結(jié)，具體內(nèi)容如下。

圖1 數(shù)據(jù)加密系統(tǒng)的模型結(jié)構(gòu)

目前最為常用的加密結(jié)束分為兩類，即對(duì)稱密鑰解碼技術(shù)以及非對(duì)稱密鑰解碼技術(shù)。事實(shí)上，不論哪一種技術(shù)其本質(zhì)上仍舊屬于算法的一種。在論述數(shù)據(jù)加密技術(shù)的過程中，筆者以AES加密算法為例進(jìn)行具體的敘述。

2.1 AES算法結(jié)構(gòu)

一般而言，AES算法在運(yùn)用的過程中主要借助128字節(jié)進(jìn)行分組加、解密作業(yè)。不同于傳統(tǒng)的加、解密流程，AES加密算法主要使用128字節(jié)的方陣分組進(jìn)行作業(yè)，并將該方陣復(fù)制至狀態(tài)數(shù)組。當(dāng)加密步驟每推動(dòng)一步，其狀態(tài)數(shù)組就會(huì)因此而發(fā)生改變。在128字節(jié)的方陣中，子密鑰的44個(gè)字(單字占4個(gè)字節(jié))按列排序。

2.2 AES算法模塊

2.2.1 密鑰擴(kuò)展

在開展密鑰擴(kuò)展作業(yè)時(shí)，往往需要利用rotword（）函數(shù)進(jìn)行相關(guān)的操作。在實(shí)際操作時(shí)，作業(yè)人員將列表數(shù)組中左端的第一位數(shù)字轉(zhuǎn)移至尾端，并以此將整組數(shù)字向前移動(dòng)一個(gè)單位。該項(xiàng)作業(yè)的開展能夠確保程序運(yùn)行過程轉(zhuǎn)變?yōu)檠h(huán)的數(shù)字移位過程，故而促進(jìn)運(yùn)算效率的提升，有助于促進(jìn)數(shù)據(jù)加、解密作業(yè)的開展。

2.2.2 數(shù)據(jù)加密

在數(shù)據(jù)加密的過程中，需要在S-盒陣列的基礎(chǔ)之上，借助subbyte()函數(shù)對(duì)狀態(tài)矩陣相應(yīng)位置的數(shù)字進(jìn)行置換，從而是將所有數(shù)據(jù)按照一定的方向進(jìn)行循環(huán)移位運(yùn)算，由此實(shí)現(xiàn)了對(duì)于數(shù)據(jù)的加密作業(yè)。

2.2.3 數(shù)據(jù)解密

在進(jìn)行加密數(shù)據(jù)的解密過程中，需要依據(jù)S-盒表逆表以及invsubbyte()函數(shù)進(jìn)行具體的操作。在這一過程中能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)于狀態(tài)矩陣的數(shù)字置換，具體流程與加密方式相同，但是其交換步驟同加密過程中的順序有差別。

3 數(shù)據(jù)加密工具的使用

為了確保網(wǎng)絡(luò)用戶傳輸數(shù)據(jù)等信息安全性以及可靠性的提升，技術(shù)人員在實(shí)際的處理過程中還加強(qiáng)了對(duì)于加密工具的運(yùn)用。為此筆者總結(jié)了常用的數(shù)據(jù)加密工具，具體內(nèi)容如下。

3.1 硬件加密

計(jì)算機(jī)在運(yùn)行的過程中，往往會(huì)借助其USB及并行口進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。在這一過程中為了規(guī)避數(shù)據(jù)從USB及并行口里流失，技術(shù)人員需要對(duì)數(shù)據(jù)交流接口進(jìn)行數(shù)據(jù)加密，確保只有含有密鑰的硬件才能進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀取，進(jìn)而在最大程度上實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)的保護(hù)。

目前，硬件加密主要運(yùn)用在我國的移動(dòng)設(shè)備制造業(yè)。以VEB安全手機(jī)的制造為例，深圳市中易通網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有限公司在進(jìn)行該類移動(dòng)手機(jī)制造的過程中，采用了驍龍8974AB芯片以及128位民用底層硬件級(jí)加密技術(shù)進(jìn)行硬件加密，確保用戶在該智能手機(jī)上儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)信息的安全性。

3.2 光盤加密

光盤加密的開展主要是為了規(guī)避盜版狀況的出現(xiàn)。目前，較多的電腦軟件在安裝的過程中主要借助光盤刻錄軟件進(jìn)行刻錄，為了確保這類數(shù)據(jù)信息的安全，需要技術(shù)人員研發(fā)相關(guān)的加密技術(shù)，從而確保該信息只能讀取卻無法復(fù)制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了版權(quán)的歸屬保護(hù)。

3.3 壓縮包加密

作為最為常用的數(shù)據(jù)加密工作，壓縮包加密主要有兩種形式：ZIP以及RAR。上述兩種解壓縮工具都具有設(shè)置密度的功能，故而用戶要想提取其中的數(shù)據(jù)信息就需要輸入正確的密碼。不僅如此，該類方法工具的運(yùn)用能夠進(jìn)一步壓縮文件占用的空間，幫助用戶提升計(jì)算機(jī)空間利用率。

4 結(jié)束語

伴隨著時(shí)代的發(fā)展以及互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)的廣泛推廣，計(jì)算機(jī)等智能設(shè)備在社會(huì)生產(chǎn)、生活的運(yùn)用得到加強(qiáng)，為了防止數(shù)據(jù)泄露等安全問題，相關(guān)技術(shù)部門加強(qiáng)了對(duì)于數(shù)據(jù)加密技術(shù)的運(yùn)用。本文分析探討了影響計(jì)算機(jī)安全的因素（計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的漏洞、互聯(lián)網(wǎng)的安全隱患、非法入侵），并就AES加密算法結(jié)構(gòu)以及算法模塊進(jìn)行了論述，最后分析了數(shù)據(jù)加密工具的使用。

[1]孫志峰，屈雷.數(shù)據(jù)加密技術(shù)在計(jì)算機(jī)安全中的應(yīng)用分析[J].計(jì)算機(jī)光盤軟件與應(yīng)用，2014.

[2]鄭楠，周平.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)用分析[J].電子技術(shù)與軟件工程，2014.

[3]楊猛.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)用研究[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2015.

[4]韓從梅.數(shù)據(jù)加密技術(shù)在計(jì)算機(jī)安全中的應(yīng)用研究[J].信息與電腦(理論版)，2016.