數(shù)據(jù)加密技術(shù)在計算機(jī)安全中的應(yīng)用研究

摘 要：新時期背景下，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展速度明顯加快，計算機(jī)在人們?nèi)粘Ｉ钪械闹匾砸仓饾u突顯出來。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的先進(jìn)性能夠為人們生活與工作產(chǎn)生積極的影響。但在實踐應(yīng)用計算機(jī)的過程中，仍存在諸多安全隱患，不利于用戶信息數(shù)據(jù)的安全。將數(shù)據(jù)加密技術(shù)憑借自身的優(yōu)勢與特點被應(yīng)用在計算機(jī)安全中，具有一定的可行性?；诖?，文章將數(shù)據(jù)加密技術(shù)作為重要研究內(nèi)容，闡述其在計算機(jī)安全中的實踐應(yīng)用，希望有所幫助。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)加密技術(shù)；計算機(jī)安全；應(yīng)用；研究

目前階段，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)被廣泛應(yīng)用在人們的生活與工作中，逐漸滲透至各行業(yè)領(lǐng)域，具體表現(xiàn)為商業(yè)、科研、金融與教育等，與人類社會發(fā)展的聯(lián)系愈加緊密。但在人們對計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用過程中，卻始終存在一定的安全隱患，所以對計算機(jī)安全問題的有效解決也成為亟待解決的問題。針對多樣化的計算機(jī)安全威脅，數(shù)據(jù)加密技術(shù)形成并應(yīng)用于實踐，取得了理想的效果。為此，深入研究并分析數(shù)據(jù)加密技術(shù)在計算機(jī)安全中的應(yīng)用具有一定的現(xiàn)實意義。

一、數(shù)據(jù)加密技術(shù)概述

（一）內(nèi)涵

所謂的數(shù)據(jù)加密技術(shù)，指的就是借助特定技術(shù)手段，將普通文字轉(zhuǎn)換為密文，如果缺少密鑰是難以獲取數(shù)據(jù)信息的。一般情況下，數(shù)據(jù)加密技術(shù)可以被細(xì)化成兩種不同的類型，即對稱加密技術(shù)與非對稱加密技術(shù)[1]。由于既有算法較多，所以在判斷數(shù)據(jù)加密選用標(biāo)準(zhǔn)好壞方面很難保證準(zhǔn)確性，但只要具備一定的加密處理作用，就可以被認(rèn)定為好的標(biāo)準(zhǔn)。對于數(shù)據(jù)加密原理而言，其相對簡單，借助特定算法把明文轉(zhuǎn)變成密文，而轉(zhuǎn)換的過程則被稱作是加密。作為發(fā)送方需要加密處理明文，進(jìn)而形成密文，向接收方發(fā)送。在接收方接收密文后，通過密鑰即可將密文有效地轉(zhuǎn)變成明文。

（二）常用的數(shù)據(jù)加密方法

一方面，對稱密鑰加密。這種數(shù)據(jù)加密的方法指的就是整個過程密鑰不改變，所有人所使用的密鑰相同，不僅能夠加密，同樣也具備解密的功能。要想確保數(shù)據(jù)信息安全，堅決不允許公開密鑰[2]。對稱密鑰加密的方法相對簡單，而且在實際應(yīng)用中的運(yùn)算速度快。但密鑰保密工作難度較大，特別是在使用人數(shù)增加的情況下，密鑰保密性會隨之下降，對數(shù)據(jù)信息安全性產(chǎn)生不利的影響。

另一方面，非對稱密鑰加密。通過對這種數(shù)據(jù)加密方法的應(yīng)用，能夠?qū)ΨQ密鑰加密方法存在的問題加以解決。非對稱密鑰加密方法指的就是在加密處理時選擇使用公開密鑰，以保證所有人能夠獲得，以免出現(xiàn)保密性的問題。而在解密密文的過程中，需要使用私有密鑰，一定程度上增強(qiáng)了數(shù)據(jù)信息本身的安全性。

（三）現(xiàn)實意義

在應(yīng)用信息技術(shù)的過程中，使人們傳統(tǒng)生活方式發(fā)生了改變。伴隨科技發(fā)展，信息技術(shù)被廣泛應(yīng)用在日常生活中。但不容忽視的是，信息技術(shù)的發(fā)展同樣也引發(fā)了諸多信息安全問題。近年來，信息安全問題也備受關(guān)注，人們在增強(qiáng)信息安全性方面給予了更高的重視。因為信息本身具有抽象性，且計算機(jī)領(lǐng)域信息由諸多類型的數(shù)據(jù)構(gòu)成，所以說，計算機(jī)領(lǐng)域?qū)π畔踩谋Ｗo(hù)重點就是保護(hù)數(shù)據(jù)的安全[3]。但綜合分析現(xiàn)階段計算機(jī)發(fā)展?fàn)顩r可以發(fā)現(xiàn)，數(shù)據(jù)安全問題具體表現(xiàn)在以下幾個方面：1）數(shù)據(jù)竊取。通過網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)的過程中，若沒有采取相應(yīng)的加密處理方法，就很容易在中途被黑客截獲；2）數(shù)據(jù)篡改。因為網(wǎng)絡(luò)環(huán)境開放性顯著，若不能夠加密處理數(shù)據(jù)信息，在黑客獲取數(shù)據(jù)信息以后很容易被篡改；3）假冒授權(quán)用戶。一般情況下，黑客會借助特定方式獲得數(shù)據(jù)信息并加以修改，隨后即可冒用用戶而進(jìn)入系統(tǒng)當(dāng)中；3）數(shù)據(jù)破壞。部分非法用戶在進(jìn)入系統(tǒng)內(nèi)部后，會對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行破壞，影響數(shù)據(jù)信息本身的完整性。

對數(shù)據(jù)安全問題進(jìn)行解決的方法有很多，但實際效果最理想的就是加密處理數(shù)據(jù)信息。通過對數(shù)據(jù)信息的加密處理，黑客即便獲取了數(shù)據(jù)信息也難以打開，所以也無法編輯數(shù)據(jù)信息[4]。這樣一來，就能夠確保數(shù)據(jù)信息安全。由此可見，將數(shù)據(jù)加密處理技術(shù)應(yīng)用在計算機(jī)安全中具有一定的現(xiàn)實意義，可以避免數(shù)據(jù)信息的泄漏。

二、影響計算機(jī)安全因素闡釋

（一）計算機(jī)操作系統(tǒng)

現(xiàn)階段，幾乎所有的計算機(jī)都安裝了微軟 系統(tǒng)，也有安裝蘋果 系統(tǒng)以及 系統(tǒng)的情況。但是，微軟 系統(tǒng)始終是受眾面較為廣泛的系統(tǒng)形式，但同樣也是大部分黑客所攻擊的靶向系統(tǒng)。在這種情況下， 操作系統(tǒng)存在的漏洞也逐漸暴露出來，是計算機(jī)安全最大隱患。如果操作系統(tǒng)漏洞受到攻擊，那么黑客亦或是病毒就會對漏洞加以利用并掌控計算機(jī)，通常被稱作是“肉雞”。當(dāng)前，在互聯(lián)網(wǎng)中也有專業(yè)出售賣“肉雞”的黑色產(chǎn)業(yè)，主要的目的就是使黑客通過對“肉雞”的觀測而獲得銀行賬號的密碼或者是游戲賬號密碼等等，最終謀取可觀的利潤[5]。

但計算機(jī)操作系統(tǒng)漏洞是難以從根本上規(guī)避的，最主要的原因就是操作系統(tǒng)代碼會涉及匯編與反匯編等底層代碼。而代碼編寫要求具備龐大隊伍，這樣起來，代碼結(jié)構(gòu)通常會存在漏洞，所以在應(yīng)用微軟 操作系統(tǒng)的過程中，要求定期打補(bǔ)丁。

（二）互聯(lián)網(wǎng)

在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)快速發(fā)展的背景下，推動了個人計算機(jī)普及化。當(dāng)前，大部分家庭亦或是企事業(yè)單位購買個人計算機(jī)的主要原因就是為參與到網(wǎng)絡(luò)互動當(dāng)中。而家用計算機(jī)通常被應(yīng)用在信息查詢與互聯(lián)網(wǎng)娛樂等方面，企事業(yè)單位與行政機(jī)構(gòu)中的個人計算機(jī)則在數(shù)據(jù)處理、信息收集與日常辦公等方面被廣泛使用。而互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在對人們?nèi)粘Ｉ钯|(zhì)量改善并強(qiáng)化工作效率的基礎(chǔ)上，其本身的安全隱患也不容小覷，直接影響了計算機(jī)的安全。近年來，有超過90%的計算機(jī)安全威脅都是互聯(lián)網(wǎng)因素而無形放大了計算機(jī)的安全威脅[6]。其中，構(gòu)建互聯(lián)網(wǎng)所使用的鏈路層保溫、SMTP協(xié)議與 協(xié)議等，一旦發(fā)生漏洞，被黑客利用的幾率很高。這樣一來，病毒與木馬程序片段就會跟隨正常文件向計算機(jī)用戶傳送，在用戶觸發(fā)病毒激活機(jī)制以后，計算機(jī)就會感染病毒，最終形成互聯(lián)網(wǎng)中的“肉雞”。

（三）數(shù)據(jù)倉庫系統(tǒng)

當(dāng)前，絕大多數(shù)企業(yè)事業(yè)單位會引入數(shù)據(jù)倉庫，而大部分信息會集中于數(shù)據(jù)倉庫，具體表現(xiàn)在企事業(yè)網(wǎng)站平臺對數(shù)據(jù)庫的使用。但數(shù)據(jù)庫本身安全隱患較多，具體表現(xiàn)在SQL注入漏洞，使得黑客找出數(shù)據(jù)庫日志，進(jìn)而完成對數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的復(fù)制，最終竊取數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)信息。正是因為數(shù)據(jù)倉庫信息的嚴(yán)重泄密，使得個人、企業(yè)以及事業(yè)單位等都遭受了嚴(yán)重的損失。

（四）計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)黑客

黑客會對計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)既有安全漏洞加以利用，針對計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)用戶，特別是企業(yè)、個人亦或是國家等具有一定價值的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行竊取，嚴(yán)重破壞計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的既定目標(biāo)，直接威脅計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)用戶的安全性[7]。

（五）計算機(jī)病毒

一般情況下，計算機(jī)會在執(zhí)行程序的基礎(chǔ)上實現(xiàn)運(yùn)行，病毒就是在特定情況下能夠執(zhí)行的程序。通常，病毒都會偽裝成為計算機(jī)可以有序運(yùn)行的安全程序，并且在網(wǎng)絡(luò)的作用下復(fù)制與傳輸，最常見的方式就是文件傳輸、執(zhí)行與拷貝等等，文件的執(zhí)行并不需要傳輸媒介作為載體，所以也是計算機(jī)病毒攻擊的主要方式。計算機(jī)病毒本身的破壞性與攻擊性明顯，會對計算機(jī)的安全性造成嚴(yán)重的威脅。

三、數(shù)據(jù)加密技術(shù)在計算機(jī)安全中的實踐應(yīng)用

在科學(xué)技術(shù)發(fā)展的過程中，計算機(jī)在人們生活、工作以及學(xué)習(xí)中的重要性也逐漸突顯出來。在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，計算機(jī)也一定要與時俱進(jìn)，實現(xiàn)全面創(chuàng)新與改革，將先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)引入其中，借鑒成功發(fā)展經(jīng)驗，不斷加強(qiáng)數(shù)據(jù)加密技術(shù)在計算機(jī)安全中的應(yīng)用效果。

（一）數(shù)據(jù)加密技術(shù)的應(yīng)用

眾所周知，數(shù)據(jù)加密技術(shù)就是借助加密算法將明文轉(zhuǎn)變成密文的一種技術(shù)形式，在密鑰變化的基礎(chǔ)上，把同一明文轉(zhuǎn)變?yōu)椴煌芪模购诳蜔o法破解加密數(shù)據(jù)。由于始終是加密算法與加密方式的結(jié)合使用，所以被破譯的幾率也相對較高。

現(xiàn)階段，數(shù)據(jù)加密技術(shù)一般可以細(xì)化成三種不同的方式，即鏈路層加密、節(jié)點加密與端對端加密。其中，電子網(wǎng)銀是對加密技術(shù)使用相對廣泛的行業(yè)，一旦電子網(wǎng)銀數(shù)據(jù)被破解，則會帶來不可估量的經(jīng)濟(jì)損失，為此要在客戶端針對電子銀行服務(wù)器端數(shù)據(jù)進(jìn)行層層加密[8]。這樣一來，即便黑客能夠獲取加密以后的數(shù)據(jù)，也難以破解。當(dāng)前，各銀行引入了數(shù)據(jù)加密技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備，在兩者協(xié)同防范的基礎(chǔ)上，有效地提升了數(shù)據(jù)的安全性。

在應(yīng)用這一協(xié)同作戰(zhàn)方式的過程中，具體流程表現(xiàn)在：路由器與防火墻在運(yùn)行時，向安全設(shè)備上報數(shù)據(jù)流。在這種情況下，數(shù)據(jù)加密系統(tǒng)能夠?qū)?shù)據(jù)流內(nèi)容進(jìn)行有效地檢測，詳細(xì)地查看是否有安全隱患。如果安全隱患被觸發(fā)，就會向路由器與防火墻反饋，進(jìn)而將相應(yīng)的端口關(guān)閉，有效地防護(hù)數(shù)據(jù)信息。

（二）數(shù)據(jù)加密技術(shù)密鑰的應(yīng)用

在數(shù)據(jù)加密技術(shù)中，密鑰是核心部分。當(dāng)前，加密算法已經(jīng)基本固定，但密鑰種類較多，進(jìn)而形成不同密文，針對數(shù)據(jù)進(jìn)行多重加密?，F(xiàn)階段，密鑰類型包括兩種，即私人密鑰與公用密鑰。前者能夠保證兩臺計算機(jī)間互相訪問所使用的密鑰，而其他計算機(jī)無法獲取私人密鑰，因而具有較高的安全性。但同樣應(yīng)注意的是，私人密鑰也具有一定的不足之處，特別是在目的與需要不同的情況下，使用私人密鑰無法滿足這一功能需求。所以要引入后者，即公用密鑰。為此，在數(shù)據(jù)加密方面，還存在公用密鑰與私人密鑰同時加密的情況[9]。在用戶傳輸所需數(shù)據(jù)的過程中，需要借助公用密鑰首先加密數(shù)據(jù)，而在接收方解說數(shù)據(jù)文件以后，對私人密鑰進(jìn)行使用，完成數(shù)據(jù)的解密工作。這樣一來，就能夠?qū)鬏斨惺褂盟饺嗣荑€泄密所引起的數(shù)據(jù)加密崩潰問題加以解決。以下將信用卡購物過程作為主要研究內(nèi)容，闡述密鑰在數(shù)據(jù)加密方面發(fā)揮的作用。在戶主對信用卡使用買單的情況下，商家的終端機(jī)會借助解密密鑰解密被數(shù)據(jù)加密的信用卡，而終端機(jī)向信用卡開戶銀行傳輸解密以后的信息，對此用戶進(jìn)行認(rèn)證。此時，會出現(xiàn)一個問題，由于終端機(jī)可以對信用卡信息進(jìn)行解密處理，所以賬戶與密碼、加密方式都會被竊取，即可復(fù)制相同信用卡。針對這一問題，信用卡加密技術(shù)選擇使用公用密鑰與私人密鑰同步加密的方法，這樣一來，商家的終端機(jī)只能對公用密鑰信息讀取，并向信用卡公司傳輸信息，對私人密鑰獲取信用卡個人信息進(jìn)行讀取，有效地規(guī)避終端機(jī)對信用卡復(fù)制的情況發(fā)生。

（三）數(shù)字簽名認(rèn)證加密技術(shù)的應(yīng)用

近年來，在電子銀行系統(tǒng)當(dāng)中，對數(shù)字簽名認(rèn)證加密技術(shù)進(jìn)行了運(yùn)用，進(jìn)而對客戶的身份信息加以核實，而核實的過程同樣也是解密的過程[10]。當(dāng)前，數(shù)字簽名認(rèn)證技術(shù)的形式有兩種，即以私人密鑰為基礎(chǔ)的數(shù)字簽名和以公用密鑰為基礎(chǔ)的數(shù)字簽名。在實際應(yīng)用的過程中，也同樣出現(xiàn)了在私人密鑰應(yīng)用后很容易被某一方篡改的情況。為此，在對數(shù)字認(rèn)證技術(shù)應(yīng)用的過程中，在私人密鑰外層還包裹公用密鑰，一定程度上增強(qiáng)了數(shù)字簽名認(rèn)證技術(shù)安全水平。

結(jié)束語

綜上所述，數(shù)據(jù)加密技術(shù)的審計與提升僅能夠使計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全被破解的時間延長，若始終不能堵住網(wǎng)絡(luò)安全漏洞與計算機(jī)操作系統(tǒng)的漏洞，黑客很容易在中途截獲加密數(shù)據(jù)，并借助相應(yīng)解密技術(shù)來獲得加密以后的明文。在這種情況下，要想從根本上增強(qiáng)計算機(jī)數(shù)據(jù)安全水平，就必須要切斷對計算機(jī)安全產(chǎn)生影響的因素，可以安裝計算機(jī)殺毒軟件，養(yǎng)成正確的計算機(jī)使用習(xí)慣，不訪問不正常網(wǎng)站。除此之外，要定期維護(hù)并對電腦進(jìn)行殺毒處理，以保證計算機(jī)性能的全面提升，只有這樣，才能夠保證計算機(jī)數(shù)據(jù)安全得到保護(hù)。文中將數(shù)據(jù)加密技術(shù)作為研究重點，闡述了該技術(shù)的內(nèi)涵與現(xiàn)實意義，并探討影響計算機(jī)安全的因素，在此基礎(chǔ)上，研究數(shù)據(jù)加密技術(shù)在計算機(jī)安全中的實踐應(yīng)用，以供參考。

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作者簡介

王執(zhí)源，性別男，出生年月2000年6月21，現(xiàn)年17歲，中國共產(chǎn)主義青年團(tuán)團(tuán)員，河南省駐馬店高級中學(xué)639班班長，現(xiàn)就讀于河南省駐馬店高級中學(xué)

（作者單位：河南省駐馬店高級中學(xué)）