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

作者/楊淑玲，福建省福清衛(wèi)生學(xué)校

引言

21世紀(jì)計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展迅速，無論是硬件、軟件還是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，都實(shí)現(xiàn)了巨大跨越，世界已經(jīng)進(jìn)入數(shù)據(jù)時(shí)代。數(shù)據(jù)時(shí)代的到來引領(lǐng)人們?cè)絹碓街匾晹?shù)據(jù)的安全性，在新千年世界就發(fā)生過大規(guī)模的數(shù)據(jù)病毒感染六次，保障數(shù)據(jù)的安全軟件下載次數(shù)也不斷增加。所謂“道高一尺，魔高一丈”，病毒在不斷地研究數(shù)據(jù)加密技術(shù)，因此，研究數(shù)據(jù)加密技術(shù)對(duì)保障數(shù)據(jù)的安全性，維護(hù)計(jì)算機(jī)用戶的利益至關(guān)重要。

1.數(shù)據(jù)加密技術(shù)的概念和算法

1.1 概念

數(shù)據(jù)加密技術(shù)主要分為軟件加密技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)加密技術(shù)兩大類，無論是何種加密技術(shù)都是為了保障用戶安全。數(shù)據(jù)加密技術(shù)又可分為廣義加密技術(shù)和狹義加密技術(shù)。狹義信息加密技術(shù)是指通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，限定數(shù)據(jù)代碼內(nèi)容和數(shù)據(jù)傳輸類型來控制數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性及安全性，此類加密技術(shù)在21世紀(jì)前被廣泛應(yīng)用。廣義信息加密技術(shù)指的是通過特殊算法及相關(guān)技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)間的轉(zhuǎn)換，保障數(shù)據(jù)的安全性。廣義信息加密技術(shù)依托計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進(jìn)步，在21世紀(jì)后被廣泛應(yīng)用。

1.2 算法

信息加密技術(shù)主要通過一系列算法來完成數(shù)據(jù)加密，當(dāng)前主流算法為AES 算法。AES 算法基于數(shù)據(jù)發(fā)展，采用多種類數(shù)據(jù)形式，通過組建多個(gè)信息渠道形成多組密匙，保障數(shù)據(jù)的安全性。在具體應(yīng)用中主要采?。?28 位、192 位、256位數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，通過基本的128結(jié)構(gòu)完成加密。與加密技術(shù)相同，解密技術(shù)也應(yīng)用此類方式，在解密過程中將進(jìn)行逆運(yùn)算，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的成功解密。AES算法技術(shù)復(fù)雜，組合種類多，有效地保證數(shù)據(jù)的安全及傳輸過程中的穩(wěn)定性，且在傳輸過程中此類算法可以自行重組和置換，大大提升了數(shù)據(jù)的安全性。

圖1 數(shù)據(jù)加密系統(tǒng)模型

2.數(shù)據(jù)加密技術(shù)在計(jì)算機(jī)安全中的應(yīng)用

2.1 數(shù)據(jù)加密技術(shù)的主要種類

2.1.1 對(duì)稱式加密

圖2 加密及解密過程

對(duì)稱式加密的應(yīng)用極為廣泛，主要原因是該技術(shù)既能節(jié)省資源又可以提升加密和解密時(shí)間，因此廣受大眾歡迎。對(duì)稱性加密技術(shù)主要指在加密過程中運(yùn)用同一密匙進(jìn)行加密和解密，此類密碼編排方式極大地提升了運(yùn)算效率，節(jié)省了運(yùn)算時(shí)間，提升了工作人員的工作效率。雖然對(duì)稱性加密技術(shù)運(yùn)用同一密匙進(jìn)行加密和解密，但是在密碼編排時(shí)卻充分考慮了客戶需求，從而保證數(shù)據(jù)的安全性，因此被廣泛應(yīng)用于各類數(shù)據(jù)傳輸中。對(duì)稱式加密技術(shù)在應(yīng)用中無法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的簽名，導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸沒有指向性，同時(shí)該技術(shù)缺乏數(shù)據(jù)傳輸不可否認(rèn)的缺點(diǎn)，因此，對(duì)部分行業(yè)來說無法滿足其需求。

2.1.2 非對(duì)稱式加密

非對(duì)稱加密技術(shù)主要應(yīng)用在特殊部分和對(duì)數(shù)據(jù)安全性較高的部分。非對(duì)稱性加密指在設(shè)定時(shí)加密和解密均采用不同密匙，以保障數(shù)據(jù)的安全性。在長(zhǎng)期發(fā)展中逐漸形成公鑰和私鑰兩種密鑰，兩組密匙實(shí)行配對(duì)，公匙用于加密，是公開的，私鑰則僅收件人掌握，開啟數(shù)據(jù)時(shí)僅用私鑰即可。最大的優(yōu)點(diǎn)是在兩組密鑰解密時(shí)接收人只需要開啟私鑰即可，可有效實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的保密。非對(duì)稱式加密操作靈活，但公鑰的解密速度相對(duì)較慢。

2.2 為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全選擇合理的數(shù)據(jù)加密技術(shù)

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全越來越受到重視，逐步形成對(duì)稱式加密及非對(duì)稱式加密兩大類，其中對(duì)稱式加密技術(shù)的主要代表是節(jié)點(diǎn)加密技術(shù)，非對(duì)稱性式加密技術(shù)的代表是鏈路加密技術(shù)。

2.2.1 節(jié)點(diǎn)加密技術(shù)

節(jié)點(diǎn)加密技術(shù)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全管理中應(yīng)用比較廣泛，節(jié)點(diǎn)加密的前提是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的異步或者同步線路基礎(chǔ)，必須對(duì)節(jié)點(diǎn)兩端的加密設(shè)備達(dá)到完全同步才可以進(jìn)行傳輸加密，它對(duì)網(wǎng)絡(luò)的可管理性要求比較高。節(jié)點(diǎn)加密在信息數(shù)據(jù)傳輸過程中容易出現(xiàn)傳輸失敗和丟失的現(xiàn)象。節(jié)點(diǎn)加密技術(shù)要求路由信息和報(bào)頭均已明文形式傳輸，保證中間節(jié)點(diǎn)具有接收處理信息的能力，這種方式可以有效防止網(wǎng)絡(luò)攻擊者竊取分析信息數(shù)據(jù)。

2.2.2 鏈路加密技術(shù)

鏈路加密技術(shù)即對(duì)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中的鏈路進(jìn)行加密，保證網(wǎng)絡(luò)信息數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?。鏈路加密技術(shù)的主要特點(diǎn)是在信息傳輸之前就進(jìn)行信息數(shù)據(jù)加密，在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中解密后再進(jìn)行一次加密處理，利用不同性質(zhì)的密鑰，在重復(fù)的加密解密中實(shí)現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的安全性。一般情況下，在鏈路加密技術(shù)中一條數(shù)據(jù)信息在到達(dá)接收人之前要經(jīng)過多條通信線路。

3.結(jié)論

隨著數(shù)據(jù)應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，數(shù)據(jù)總量不斷增多，數(shù)據(jù)加密技術(shù)將受到廣泛歡迎，被廣泛應(yīng)用于各行業(yè)中。當(dāng)前數(shù)據(jù)加密技術(shù)并不是完美的，在今后，計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將推動(dòng)數(shù)據(jù)加密技術(shù)不斷地成熟，為客戶提供更安全的體驗(yàn)。

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