數(shù)據(jù)加密技術(shù)在計(jì)算機(jī)安全管理中的應(yīng)用

張?zhí)焱?/p>

山東省濟(jì)寧市任城區(qū)社會(huì)治理服務(wù)中心 山東 濟(jì)寧 272000

引言

隨著科技發(fā)展與普遍應(yīng)用，計(jì)算機(jī)逐漸成為人們工作、生活中的必備工具，人們不僅進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到加強(qiáng)計(jì)算機(jī)安全管理、強(qiáng)化計(jì)算機(jī)安全防護(hù)的重要性，也促使計(jì)算機(jī)安全與廣大民眾的關(guān)系更加密切。在科學(xué)技術(shù)不斷創(chuàng)新發(fā)展過(guò)程中，數(shù)據(jù)加密技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，經(jīng)實(shí)踐表明，將該項(xiàng)技術(shù)科學(xué)引進(jìn)到計(jì)算機(jī)安全管理方面，可以為計(jì)算機(jī)安全提供有效保障，因此相關(guān)人員應(yīng)針對(duì)數(shù)據(jù)加密技術(shù)和常見(jiàn)的數(shù)據(jù)加密技術(shù)算法，以及數(shù)據(jù)加密技術(shù)在計(jì)算機(jī)安全管理中的具體應(yīng)用進(jìn)行深入分析[1]。

1 數(shù)據(jù)加密技術(shù)概述

數(shù)據(jù)加密技術(shù)是一種安全手段，通過(guò)使用密碼算法來(lái)將敏感數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為具有密鑰的信息。其主要目的是為了保護(hù)數(shù)據(jù)不受非法獲取。目前，廣泛應(yīng)用的數(shù)據(jù)加密技術(shù)包括節(jié)點(diǎn)加密、鏈路加密和端口加密。在各行各業(yè)中，金融領(lǐng)域是數(shù)據(jù)加密技術(shù)應(yīng)用最為廣泛的領(lǐng)域。隨著科技的不斷發(fā)展，數(shù)據(jù)加密技術(shù)也在不斷完善和豐富。對(duì)稱加密和非對(duì)稱加密是常見(jiàn)的兩種數(shù)據(jù)加密技術(shù)，它們有著不同的特點(diǎn)和用途。對(duì)稱加密也被稱為共享密鑰加密，常用的算法包括AES、IDEA、DES等。其中，DES主要用于二進(jìn)制數(shù)據(jù)的加密，通過(guò)分組和設(shè)置密碼來(lái)實(shí)現(xiàn)加密。對(duì)稱加密的特點(diǎn)是發(fā)送和接收方使用相同的密鑰來(lái)加解密，只要密鑰不丟失就可以保證安全性。而非對(duì)稱加密，也被稱為公鑰加密，發(fā)送和接收方分別使用公鑰和私鑰來(lái)加解密。非對(duì)稱加密中有公開(kāi)密鑰和私有密鑰兩種，其中私有密鑰無(wú)法通過(guò)公開(kāi)密鑰反推出來(lái)，因此更加安全?？偟膩?lái)說(shuō)，對(duì)稱加密適用于大量數(shù)據(jù)的加密，而非對(duì)稱加密則適用于小量數(shù)據(jù)的安全傳輸。

2 常規(guī)數(shù)據(jù)加密技術(shù)

算法數(shù)據(jù)加密技術(shù)是一種利用密碼學(xué)來(lái)保護(hù)數(shù)據(jù)安全的方法，它依靠加密函數(shù)和密鑰來(lái)實(shí)現(xiàn)加密。通過(guò)置換或移位等方式，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為加密文件，使其對(duì)他人無(wú)用且難以被讀懂。同時(shí)，依靠解碼函數(shù)和密鑰，可以恢復(fù)原文。這樣可以保證數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程中的安全性。

2.1 循環(huán)冗余校驗(yàn)算法

循環(huán)冗余校驗(yàn)（CRC）算法是一種常用的校驗(yàn)算法，它通常使用16比特或32比特來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)包、文件等數(shù)據(jù)信息進(jìn)行校驗(yàn)[2]。當(dāng)數(shù)據(jù)包或文件中存在單個(gè)錯(cuò)誤時(shí)，會(huì)對(duì)整體校驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生很大的影響。因此，這種方法主要用于對(duì)計(jì)算機(jī)中的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，以保證數(shù)據(jù)的完整性和準(zhǔn)確性。

2.2 XOR操作算法

XOR運(yùn)算是一種常用的數(shù)據(jù)加密方法，在加密過(guò)程中，它可以通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行位移來(lái)改變其方向，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的密碼處理。這種方法適用于復(fù)雜的計(jì)算機(jī)程序，可以將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為密碼，并提高密碼的強(qiáng)度和破解難度。

2.3 置換表算法

排列表格加密方法是一種將資料按照順序轉(zhuǎn)化為密碼檔案的技術(shù)。通過(guò)這種方法，可以有效地防止數(shù)據(jù)被竊取，同時(shí)授權(quán)用戶可以通過(guò)破譯來(lái)獲取信息。排列表格計(jì)算方法簡(jiǎn)單快速，但是當(dāng)排列表格被竊取時(shí)，加密信息就會(huì)暴露，因此并不能保證長(zhǎng)期的安全性?？偟膩?lái)說(shuō)，排列表格加密方法是一種簡(jiǎn)單有效的短期數(shù)據(jù)保護(hù)方式。

2.4 升級(jí)置換表算法

升級(jí)排列表加密算法使用兩個(gè)或以上的置換表來(lái)加密數(shù)據(jù)，通過(guò)多次假隨機(jī)加密來(lái)提高解密的難度。在一定范圍內(nèi)，這種方法可以保證數(shù)據(jù)的安全性，但同時(shí)也會(huì)降低加密和解密的速率，因此，在使用時(shí)需要權(quán)衡速率和安全性。

3 影響計(jì)算機(jī)安全管理的主要因素

3.1 數(shù)據(jù)龐大

隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和智能設(shè)備的普及，數(shù)據(jù)量急劇增加。大量的數(shù)據(jù)需要進(jìn)行存儲(chǔ)和處理，這給數(shù)據(jù)安全帶來(lái)了挑戰(zhàn)。數(shù)據(jù)泄露、數(shù)據(jù)丟失、未經(jīng)授權(quán)的數(shù)據(jù)訪問(wèn)以及數(shù)據(jù)篡改等問(wèn)題可能會(huì)發(fā)生。

3.2 計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)單一

大部分計(jì)算機(jī)使用相同的操作系統(tǒng)，如Windows、Linux等。如果該操作系統(tǒng)存在漏洞或安全問(wèn)題，攻擊者可以利用這些漏洞來(lái)入侵系統(tǒng)或獲取敏感信息。攻擊者可以通過(guò)針對(duì)特定操作系統(tǒng)的漏洞攻擊來(lái)獲取非法訪問(wèn)權(quán)限或操縱系統(tǒng)。

3.3 木馬和病毒

木馬和病毒是計(jì)算機(jī)安全的常見(jiàn)威脅，它們可以在用戶不知情的情況下，植入惡意代碼并執(zhí)行各種惡意操作。木馬和病毒可以導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰、數(shù)據(jù)丟失、信息泄露以及非法遠(yuǎn)程控制等問(wèn)題。

3.4 黑客與病毒

網(wǎng)絡(luò)黑客和病毒是計(jì)算機(jī)安全的主要威脅之一[3]。黑客可以利用漏洞和技術(shù)手段，入侵系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)或應(yīng)用程序，并獲取機(jī)密信息或破壞系統(tǒng)功能。黑客攻擊可能導(dǎo)致個(gè)人隱私泄露、金融損失、服務(wù)停止以及惡意軟件傳播等問(wèn)題。

4 數(shù)據(jù)加密技術(shù)在計(jì)算機(jī)安全管理中的應(yīng)用

4.1 在電子商務(wù)中的應(yīng)用

近年來(lái)，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，人們的生活方式和購(gòu)物模式發(fā)生了翻天覆地的變化。在線購(gòu)物已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｉ钪械闹匾M成部分，越來(lái)越多的人選擇在網(wǎng)上購(gòu)買商品和服務(wù)。這一趨勢(shì)不僅改變了傳統(tǒng)的購(gòu)物方式，也為中國(guó)公司走向國(guó)際舞臺(tái)提供了機(jī)會(huì)。電子商務(wù)的興起使得中國(guó)公司有機(jī)會(huì)在全球市場(chǎng)上獲得更大的競(jìng)爭(zhēng)力和影響力。許多中國(guó)公司通過(guò)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用和創(chuàng)新，成功地將自己打造成國(guó)際知名品牌。例如，阿里巴巴集團(tuán)、京東商城等公司都取得了令人矚目的成就，為中國(guó)電子商務(wù)行業(yè)樹(shù)立了良好的口碑。然而，隨著電子商務(wù)的快速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題也日益凸顯。在電子交易過(guò)程中，大量的個(gè)人和商業(yè)數(shù)據(jù)被傳輸和儲(chǔ)存，一旦發(fā)生數(shù)據(jù)丟失或泄露，將導(dǎo)致嚴(yán)重的財(cái)產(chǎn)損失和安全威脅。因此，保護(hù)數(shù)據(jù)安全成為電子商務(wù)發(fā)展的重要課題之一。

4.2 在虛擬網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用

目前，大多數(shù)企事業(yè)單位已經(jīng)建立了內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，但為了實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息共享，仍需要通過(guò)專線連接本地網(wǎng)絡(luò)。而這種專線的關(guān)鍵技術(shù)就是虛擬私有網(wǎng)。此外，為了保障數(shù)據(jù)的安全，基于密鑰的加密算法也被廣泛采用。電子簽名也正在被越來(lái)越多的企業(yè)和個(gè)人使用，以保證數(shù)據(jù)的完整性和真實(shí)性?？偟膩?lái)說(shuō)，企業(yè)在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和數(shù)據(jù)安全對(duì)策方面已經(jīng)取得了一定的進(jìn)展，但仍需不斷地加強(qiáng)和改進(jìn)。

4.3 在金融行業(yè)中的應(yīng)用

USBKey作為一種金融用戶終端，在金融業(yè)應(yīng)用中具有重要的數(shù)據(jù)安全作用。首先，USBKey用于數(shù)據(jù)傳輸，通過(guò)使用USBKey，用戶可以進(jìn)行安全的數(shù)據(jù)交換和傳輸，有效地防止了黑客和惡意破壞者對(duì)數(shù)據(jù)的篡改和竊取。為了確保數(shù)據(jù)的安全性，銀行等金融機(jī)構(gòu)非常重視對(duì)USBKey中的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密保護(hù)。敏感信息在傳輸和存儲(chǔ)過(guò)程中會(huì)被加密，這樣即使黑客攻擊成功，也難以破解出有用的數(shù)據(jù)內(nèi)容。另外，在金融機(jī)構(gòu)的工作環(huán)境中，USBKey常用于員工進(jìn)行特定業(yè)務(wù)時(shí)的登錄認(rèn)證。只有擁有合法的USBKey并通過(guò)身份驗(yàn)證才能進(jìn)行相應(yīng)的業(yè)務(wù)操作，這有效地防止了未經(jīng)授權(quán)人員的非法訪問(wèn)和操作。USBKey還具備自動(dòng)比對(duì)用戶信息的功能，即在使用USBKey進(jìn)行身份認(rèn)證時(shí)，USBKey會(huì)自動(dòng)與預(yù)先存儲(chǔ)的用戶信息進(jìn)行比對(duì)，確保操作者的合法身份。這樣一來(lái)，即使黑客成功追蹤了操作過(guò)程，也難以獲取到有用的用戶信息。

4.4 在密鑰保護(hù)中的應(yīng)用

在信息系統(tǒng)中，密碼體制被廣泛采用以保障數(shù)據(jù)的安全性。密鑰作為密碼體制的重要組成部分，有多種形式和設(shè)置方法。其中，基于公開(kāi)密鑰和私有密鑰的加密機(jī)制是一種常見(jiàn)且有效的方式。公開(kāi)密鑰和私有密鑰是一對(duì)相關(guān)聯(lián)的密鑰，其具有不同的功能和屬性。私鑰具有隱蔽性和限制性，僅由數(shù)據(jù)的所有者持有和管理，確保了數(shù)據(jù)的安全性和私密性。私鑰只能由特定的授權(quán)用戶使用，防止未經(jīng)授權(quán)人員的訪問(wèn)和操作。在當(dāng)今的許多領(lǐng)域，利用密碼技術(shù)保密已經(jīng)成為必然趨勢(shì)。

4.5 鏈路加密技術(shù)

鏈路加密技術(shù)是一種基于網(wǎng)絡(luò)通信鏈路的安全保護(hù)措施，旨在確保數(shù)據(jù)和信息在傳輸過(guò)程中的安全性。它通過(guò)在通信鏈路上使用密鑰對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，以防止未經(jīng)授權(quán)的訪問(wèn)和竊取。

在鏈路加密技術(shù)中，發(fā)送方使用特定的加密算法和密鑰對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，然后通過(guò)網(wǎng)絡(luò)鏈路將加密后的數(shù)據(jù)傳輸?shù)浇邮辗?。接收方使用相同的加密算法和密鑰對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，恢復(fù)出原始的明文數(shù)據(jù)。這樣，即使在鏈路傳輸過(guò)程中，即使數(shù)據(jù)被竊取，也難以獲取有用的信息，保證了數(shù)據(jù)的機(jī)密性和完整性。

4.6 節(jié)點(diǎn)加密技術(shù)

節(jié)點(diǎn)加密技術(shù)是一種保證數(shù)據(jù)傳輸安全性的方法。它與鏈路加密技術(shù)類似，都是基于通信鏈路進(jìn)行操作。在節(jié)點(diǎn)加密技術(shù)中，數(shù)據(jù)信息在傳遞過(guò)程中相對(duì)透明，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都以網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的形式存在。當(dāng)數(shù)據(jù)到達(dá)某個(gè)節(jié)點(diǎn)時(shí)，該節(jié)點(diǎn)需要進(jìn)行解密操作。解密后的數(shù)據(jù)可以被處理或傳遞給下一個(gè)節(jié)點(diǎn)。在使用節(jié)點(diǎn)加密技術(shù)時(shí)，首先需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行解密，將其轉(zhuǎn)換為明文形式。然后，在進(jìn)一步處理或傳遞數(shù)據(jù)之前，使用不同的密鑰對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行重新加密。這樣做的目的是確保數(shù)據(jù)在經(jīng)過(guò)每個(gè)節(jié)點(diǎn)時(shí)都處于安全的環(huán)境下。

4.7 端到端加密技術(shù)

端到端加密是一種從數(shù)據(jù)源到目的地的加密技術(shù)，它確保數(shù)據(jù)在整個(gè)傳輸過(guò)程中以密文形式進(jìn)行傳輸。在端到端加密中，加密操作先于數(shù)據(jù)到達(dá)終端進(jìn)行。發(fā)送方使用加密算法將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為密文，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將密文數(shù)據(jù)傳輸給接收方。只有接收方擁有正確的解密密鑰，才能將密文數(shù)據(jù)解密為原始的明文數(shù)據(jù)。端到端加密具有良好的安全性和保密性，并且價(jià)格相對(duì)較低。它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可以有效地保護(hù)數(shù)據(jù)免受未經(jīng)授權(quán)的訪問(wèn)和竊取。與其他加密方式相比，端到端加密的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是每個(gè)文件都可以獨(dú)立加密。這意味著即使發(fā)生了安全問(wèn)題，只會(huì)影響部分?jǐn)?shù)據(jù)而不會(huì)波及整個(gè)系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)。

4.8 其他加密技術(shù)

計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)加密工具可以以多種方式保護(hù)數(shù)據(jù)的安全性。下面是對(duì)幾種常見(jiàn)的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)加密工具的概述：硬件加密：通過(guò)接口設(shè)置密碼來(lái)保證數(shù)據(jù)的安全性。例如，使用加密USB存儲(chǔ)設(shè)備或加密硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器，可以要求用戶在訪問(wèn)數(shù)據(jù)之前輸入密碼進(jìn)行身份驗(yàn)證。軟盤(pán)加密：通過(guò)使用專門(mén)的刻錄軟件對(duì)文件進(jìn)行加密，以防止它們被未經(jīng)授權(quán)的用戶拷貝或訪問(wèn)。壓縮包加密：常見(jiàn)的壓縮格式如ZIP、RAR等提供了密碼保護(hù)功能。用戶可以設(shè)置密碼來(lái)加密整個(gè)壓縮包或其中的特定文件，確保只有知道密碼的人能夠解壓和訪問(wèn)其中的內(nèi)容。數(shù)據(jù)壓縮：除了加密，數(shù)據(jù)壓縮也是一種常用的保護(hù)數(shù)據(jù)的方式。通過(guò)壓縮文件或文件夾，可以減少其體積，從而節(jié)省存儲(chǔ)空間，并在某種程度上增加數(shù)據(jù)的安全性，因?yàn)閴嚎s后的文件在不解壓的情況下很難直接訪問(wèn)。需要注意的是，盡管數(shù)據(jù)加密工具提供了一定的安全性，但密碼設(shè)置要足夠復(fù)雜，并定期更改以增強(qiáng)安全性。此外，任何加密工具本身都有可能被破解或存在漏洞，因此進(jìn)行全面的數(shù)據(jù)加密可以降低風(fēng)險(xiǎn)，并采取多層次的數(shù)據(jù)保護(hù)措施。

5 結(jié)束語(yǔ)

總之計(jì)算機(jī)應(yīng)用范圍不斷拓展，加之計(jì)算機(jī)所具備的特點(diǎn)，促使計(jì)算機(jī)運(yùn)行過(guò)程中存在較大信息安全風(fēng)險(xiǎn)，故而加強(qiáng)計(jì)算機(jī)安全防護(hù)至關(guān)重要，由于數(shù)據(jù)加密技術(shù)在計(jì)算機(jī)安全管理方面的合理應(yīng)用，可以為保證計(jì)算機(jī)信息安全提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐，所以很有必要詳細(xì)分析影響計(jì)算機(jī)安全管理的各種原因，并開(kāi)展計(jì)算機(jī)安全管理對(duì)于數(shù)據(jù)加密技術(shù)的應(yīng)用研究。