計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信安全中數(shù)據(jù)加密技術(shù)探討

摘要：現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)的發(fā)展，加速計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在通信方面的應(yīng)用，也拓寬計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信的社會(huì)功用。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)具有開(kāi)放性、互聯(lián)性的特征，也不可避免在網(wǎng)絡(luò)通信、數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中，存在著相應(yīng)的信息傳播缺陷、安全漏洞等。本文主要探討計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信安全中數(shù)據(jù)加密技術(shù)，以有效保障網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的傳輸安全。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)；通信安全；數(shù)據(jù)加密；技術(shù)

前言：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信是一種即時(shí)的數(shù)據(jù)傳送即時(shí)，在數(shù)據(jù)傳輸中會(huì)由于網(wǎng)絡(luò)、接收終端的不穩(wěn)定性，而出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信的故障或安全隱患。而數(shù)據(jù)加密技術(shù)作為保密的信息交流手段，可以按照信息傳輸雙方約定的密鑰或規(guī)則，進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的傳播與交流。通過(guò)運(yùn)用多種數(shù)據(jù)密文加密算法，能夠有效完成通信數(shù)據(jù)加密與安全隱患防范的設(shè)計(jì)。

一、數(shù)據(jù)加密技術(shù)的概述及作用

在通信網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)加密的過(guò)程中，要用到網(wǎng)絡(luò)密鑰、加密函數(shù)等加密技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)密鑰是一種加密方式，通常根據(jù)雙方規(guī)定的加密規(guī)則，使用參數(shù)K等對(duì)稱加密密鑰進(jìn)行加密。而加密函數(shù)則是一種加密算法，可以運(yùn)用函數(shù)數(shù)據(jù)對(duì)明文進(jìn)行加密，加密函數(shù)在完成數(shù)據(jù)加密后，會(huì)將數(shù)據(jù)與操作數(shù)據(jù)源代碼進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，存放在數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)用程序的類庫(kù)中。用戶可以調(diào)用某一程序的算法，進(jìn)行數(shù)據(jù)加密的傳輸活動(dòng)。接收方在收到發(fā)送的密文后，要用解密鑰匙進(jìn)行函數(shù)解密，再將密文信息轉(zhuǎn)化為明文信息。因此數(shù)據(jù)加密技術(shù)，主要具有以下幾方面作用：首先數(shù)據(jù)加密存在公開(kāi)密鑰、對(duì)稱或非對(duì)稱密鑰等加密方式，可以保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?；其次，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)密鑰進(jìn)行明文加密，可以保證加密數(shù)據(jù)的可讀性；最后，數(shù)據(jù)加密、解密鑰匙能夠識(shí)別用戶身份，只有接收方才能收到并破解密文信息。

二、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信安全中的數(shù)據(jù)加密方式

（一）對(duì)稱或非對(duì)稱加密

對(duì)稱加密是網(wǎng)絡(luò)通信中最常用的數(shù)據(jù)加密技術(shù)，在加密、解密過(guò)程中使用相同的密鑰，為傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息提供有效保護(hù)，常用的對(duì)稱加密為DES算法加密。相比于非對(duì)稱加密，對(duì)稱加密在密鑰函數(shù)的實(shí)現(xiàn)方面比較簡(jiǎn)單，但其存在的信息泄露與安全隱患也更大。不法分子一旦攔截并破解加密的密鑰，就能夠?qū)π诺乐械臄?shù)據(jù)信息進(jìn)行破壞或利用。而非對(duì)稱加密則使用公鑰、私鑰兩個(gè)不同的密鑰，分別對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行加密、解密操作。用戶在接收到加密文件后，只有用雙方規(guī)定的私鑰進(jìn)行解密，才能獲取到相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息，因此非對(duì)稱加密的穩(wěn)定性與安全性更高。

（二）鏈路或節(jié)點(diǎn)加密

鏈路加密、節(jié)點(diǎn)加密的實(shí)現(xiàn)有著相似性，都是通過(guò)整個(gè)鏈路的加密，來(lái)保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩浴Ｔ谶\(yùn)用鏈路加密進(jìn)行數(shù)據(jù)加密的過(guò)程中，數(shù)據(jù)會(huì)傳輸至鏈路的每一節(jié)點(diǎn)，各個(gè)節(jié)點(diǎn)在接收到加密數(shù)據(jù)后，需要對(duì)其進(jìn)行解密與再加密，然后將加密數(shù)據(jù)傳輸至下一節(jié)點(diǎn)，如此循環(huán)往復(fù)直至加密數(shù)據(jù)傳輸活動(dòng)的完成。而節(jié)點(diǎn)加密與鏈路加密非常相似，也是通過(guò)鏈路各個(gè)節(jié)點(diǎn)的解密與加密，進(jìn)行某一數(shù)據(jù)文件的傳輸。但節(jié)點(diǎn)加密的中間鏈路不存在明文數(shù)據(jù)，所以鏈路加密、節(jié)點(diǎn)加密等技術(shù)的應(yīng)用，可以保證通信網(wǎng)絡(luò)中源點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?，避免通信業(yè)務(wù)被不法分子攔截與分析。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)的加密模型如圖1所示：

圖1網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)的加密模型

（三）端到端加密

端到端加密是對(duì)源結(jié)點(diǎn)、目的結(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)的加密方式，通過(guò)對(duì)網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)膱?bào)文數(shù)據(jù)進(jìn)行密文加密，可以實(shí)現(xiàn)整個(gè)傳輸鏈路數(shù)據(jù)信息的安全。各個(gè)報(bào)文數(shù)據(jù)在傳輸?shù)倪^(guò)程中，都會(huì)以密文形式存在于信道之中，即使某一報(bào)文的數(shù)據(jù)包出現(xiàn)傳輸錯(cuò)誤，也不會(huì)對(duì)其他報(bào)文數(shù)據(jù)產(chǎn)生影響。在數(shù)據(jù)傳送到達(dá)目的結(jié)點(diǎn)時(shí)，要對(duì)加密的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行解密，以供用戶對(duì)數(shù)據(jù)信息的獲取和使用。所以這種端到端數(shù)據(jù)信息的加密方式，在加密實(shí)現(xiàn)中的成本更低，也能夠有效彌補(bǔ)鏈路或節(jié)點(diǎn)加密中存在的安全隱患。但端到端加密在源結(jié)點(diǎn)、目的結(jié)點(diǎn)容易遭到攔截，在數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中要引起網(wǎng)絡(luò)通信部門(mén)的關(guān)注。

三、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信安全中數(shù)據(jù)加密技術(shù)的應(yīng)用

（一）數(shù)據(jù)加密技術(shù)在電子商務(wù)通信中的應(yīng)用

電子商務(wù)通信是現(xiàn)代商業(yè)的運(yùn)營(yíng)模式，其中存在著用戶信息傳輸、網(wǎng)絡(luò)支付等隱私活動(dòng)，涉及到多種數(shù)據(jù)信息的使用與交換。因此要通過(guò)數(shù)據(jù)加密技術(shù)的應(yīng)用，來(lái)保障用戶電子商務(wù)交易的信息、資金安全。大多數(shù)電子商務(wù)網(wǎng)站依據(jù)SSL安全協(xié)議，進(jìn)行數(shù)據(jù)加密傳輸?shù)慕M織，通常將IDEA對(duì)稱密鑰、RSA非對(duì)稱密鑰加密進(jìn)行結(jié)合，來(lái)完成網(wǎng)頁(yè)瀏覽、電子支付過(guò)程中的數(shù)據(jù)加密。很對(duì)電子商務(wù)平臺(tái)，都會(huì)運(yùn)用私鑰、非對(duì)稱密鑰等加密技術(shù)，對(duì)登錄用戶的信息進(jìn)行識(shí)別、驗(yàn)證，然后對(duì)其開(kāi)放相應(yīng)的權(quán)限。

（二）數(shù)據(jù)加密技術(shù)在通信軟件中的應(yīng)用

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中存在著多種即時(shí)通信軟件，其中也包含著大量的數(shù)據(jù)文件，且很大一部分屬于保密等級(jí)較高的數(shù)據(jù)。對(duì)這些數(shù)據(jù)文件進(jìn)行加密傳輸，可以使用常規(guī)的不對(duì)稱密文加密方式，來(lái)保證軟件及信息傳輸?shù)陌踩，F(xiàn)階段通信軟件主要運(yùn)用多層網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，包括物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會(huì)話層、表示層和應(yīng)用層，對(duì)每一層級(jí)的鏈路信息傳輸進(jìn)行加密。其中網(wǎng)絡(luò)層使用端對(duì)端加密，傳輸層使用節(jié)點(diǎn)加密進(jìn)行報(bào)文傳輸，不同層級(jí)之間運(yùn)用加密裝置進(jìn)行連接，以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信中病毒、惡意攻擊的防御。

（三）數(shù)據(jù)加密技術(shù)在局域網(wǎng)中的應(yīng)用

在高校、企事業(yè)單位的局域網(wǎng)通信中，也需要運(yùn)用數(shù)據(jù)加密技術(shù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的加密傳輸。局域網(wǎng)通信的數(shù)據(jù)傳輸，會(huì)經(jīng)過(guò)路由器將數(shù)據(jù)信息傳輸至其他設(shè)備，部分?jǐn)?shù)據(jù)甚至?xí)鎯?chǔ)于路由器中。因此對(duì)通信局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)加密，通常會(huì)利用WEP、TKIP等網(wǎng)絡(luò)保密協(xié)議，來(lái)完成網(wǎng)絡(luò)路由或數(shù)據(jù)信息的加密，數(shù)據(jù)在傳輸至目的用戶時(shí)會(huì)自動(dòng)解密，以減少數(shù)據(jù)信息傳輸中的數(shù)據(jù)攔截或報(bào)文丟失。

結(jié)語(yǔ)

在運(yùn)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中，需要互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議等的結(jié)合，才能夠完成不同主體之間的信息傳輸。數(shù)據(jù)加密技術(shù)作為網(wǎng)絡(luò)信息傳輸?shù)陌踩夹g(shù)，其可以對(duì)網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)拿魑臄?shù)據(jù)加密處理，變換為無(wú)法破解的密文數(shù)據(jù)，然后在相應(yīng)的通訊信道中進(jìn)行傳達(dá)。因此使用數(shù)據(jù)加密技術(shù)進(jìn)行通信數(shù)據(jù)的傳送，可以有效保證數(shù)據(jù)信息的傳輸安全。

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作者簡(jiǎn)介：陳尚春（1972-），男，漢族，江蘇鹽城人，大專，山東煙臺(tái)32122部隊(duì)信息保障科工程師，研究方向：計(jì)算機(jī)信息網(wǎng)絡(luò)。