計算機網(wǎng)絡安全中的信息加密技術分析
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摘要：信息加密技術是一門涉及多學科的綜合性科學技術，將信息加密技術應用于計算機網(wǎng)絡安全領域不僅能夠降低用戶數(shù)據(jù)被竊取和篡改的可能，而且能夠廣大網(wǎng)絡用戶的人身財產(chǎn)安全。因此，研究信息加密技術在計算機網(wǎng)絡安全領域中的應用有十分重要的意義。
一、前言
隨著互聯(lián)網(wǎng)技術的不斷發(fā)展和信息化水平的不斷提高，黑客攻擊和信息泄露問題給人們帶來了巨大的威脅，網(wǎng)絡信息安全問題已引起人們的普遍關注。將信息加密技術應用于信息安全領域，在數(shù)據(jù)傳輸前完成加密處理，給數(shù)據(jù)安全增加了一道屏障，即使數(shù)據(jù)被不法分子竊取，也不會造成機密信息的泄露。目前，為保護國家安全和公民隱私，世界各發(fā)達國家都越來越重視信息加密技術在計算機網(wǎng)絡通信領域的應用研究。針對日趨嚴重的網(wǎng)絡安全問題，本文將主要研究信息加密技術在網(wǎng)絡通信中的應用。
二、信息加密技術的概念和基本原理
密碼學是研究信息加密的科學，包括編碼學和破譯學兩方面的理論，涉及數(shù)學、物理學、幾何學、計算機信息科學等多學科知識。通俗的說，數(shù)據(jù)加密的編碼學就是通過加密算法將明文轉(zhuǎn)換為密文，反過來通過密鑰將密文解密為明文的科學就是破譯學。發(fā)送方將明文加密為密文，接收方把接收到的密文解密為明文，鏈路加深、端到端加密、節(jié)點加密是加密數(shù)據(jù)的最常用的三種加密方式。數(shù)據(jù)加密技術分為對稱加密技術和非對稱加密技術，對稱加密技術的信息收發(fā)雙方使用同樣的密鑰，接收方可以從加密密鑰中推算出解密密鑰；非對稱加密技術的信息收發(fā)雙方使用的密鑰不同，由公開密鑰和私有密鑰組成一對密鑰。數(shù)據(jù)加密的目的是偽裝信息，以達到防止信息被非法訪問的目的。簡單變位加密將文字和一組數(shù)字一一對應，按照約定的加密規(guī)則就能將數(shù)字密文按規(guī)則解密為文字信息。一次性密碼簿加密的信息收發(fā)雙方必須使用同樣的密碼簿，密碼簿中的每一頁上的代碼表只能使用一次。簡單代替密碼又被稱為單字母密碼，明文字母表和密文字母表相互對應，明文按照固定寬度依次水平寫出，密文垂直讀出。多名或同音代替密碼的明文和密文不再采用一對一的方式，而是采用一對多的方式，一個明文字母可以被加密為多個密文字母。多表代替密碼使用多個從明文到密文的映射關系，解決了明文字母和密文字母頻率分布一直的問題。
三、經(jīng)典信息加密算法分析
密碼算法是信息加密技術的核心，分為加密算法和解密算法。加密算法是從明文到密文的轉(zhuǎn)換規(guī)則，將輸入的明文信息數(shù)據(jù)處理為密文輸出。常用的信息加密算法有DES算法、MD5算法、RSA算法、AES算法等。DES算法又被稱作為數(shù)據(jù)加密標準，屬于對稱數(shù)據(jù)加密技術，在加密前以64為長度單位將明文分組，分別加密為長度是64位的密文，所有組的密文組成完整的密文。原始數(shù)據(jù)、密鑰和運行模式是DNS算法的三個基本參數(shù)，該算法在加密模式下將明文加密成密文，有運算速度快的優(yōu)點，但是存在解密密鑰能夠通過加密密鑰推出的缺點。置換和移位是DNS運算的兩種基本方法，NDS算法首先通過初始置換函數(shù)置換明文初始值，然后得到密鑰，最后使用密碼函數(shù)完成加密并輸出密文。MD5加密算法是信息摘要算法的簡稱，能夠避免信息被非法篡改，在保證信息傳送的正確率和完整性方面比較有優(yōu)勢。該算法首先補位和附加數(shù)據(jù)長度，把任意長度的字符信息不可逆的轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)長度為128位的二進制數(shù)，然后按一定方式重置并裝入各參數(shù)，最后再將轉(zhuǎn)換完成的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為密文輸出。RSA加密算法幾乎不可能被破譯，是目前被應用最多的加密算法之一。RSA是典型的采用非對稱加密技術的數(shù)據(jù)加密算法，使用一個公開密鑰和一個私有密鑰，首先用戶利用公開密鑰將信息加密為長度為512或1024位的二進制數(shù)，然后將加密完成的數(shù)據(jù)信息傳給密鑰者，最后密鑰者利用其掌握的私有密鑰將密文解密。
四、信息加密技術在計算機網(wǎng)絡安全中的應用
在計算機網(wǎng)絡安全領域，信息加密技術被用于數(shù)據(jù)庫加密和軟件加密。大部分的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)都是基于Windows或Unix平臺開發(fā)的，安全級別僅能達到C1或C2級，如果不采取信息加密措施，黑客等很容易利用數(shù)據(jù)存儲單元和傳輸信道竊取用戶的信息。因此，通過設定訪問權限和登錄口令等手段保護網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫信息的安全是很重要的。當計算機病毒感染加密過程中查殺病毒的軟件時，如果不能及時發(fā)現(xiàn)病毒，該軟件就無法檢查數(shù)據(jù)簽名，這樣就無法保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?。所以，將信息加密技術應用于殺毒類軟件，在運行機密程序的過程中檢查待加密數(shù)據(jù)信息中是否含有計算機病毒也是十分必要的。信息加密技術在電子商務和虛擬網(wǎng)等領域也發(fā)揮了重要作用。電子商務給人們的生活帶來了極大的便利，網(wǎng)上購物和在線支付成為主流，歷史上曾經(jīng)多次發(fā)生客戶信息泄露事件，給消費者的人身財產(chǎn)安全帶來了極大的威脅。Ssl、set安全協(xié)議、數(shù)字簽名和數(shù)字證書等信息加密技術已被普遍應用在電子商務領域，大幅度提高了客戶信息和財產(chǎn)的安全程度。當今的大型企業(yè)普遍采用全國連鎖經(jīng)營的模式，為了便于分布在各地的分支機構交流，將各個局域網(wǎng)組建成為一個廣域網(wǎng)，如果不采用信息加密技術，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)很容易被竊取，造成公司機密的泄露。將數(shù)據(jù)加密技術應用于虛擬網(wǎng)，當數(shù)據(jù)被發(fā)出時自動完成硬件加密，數(shù)據(jù)以密文的形式傳輸，當數(shù)據(jù)被接收時硬件自動完成解密，保證了數(shù)據(jù)傳輸安全。
五、結論與展望
綜上所述，信息加密技術應用于數(shù)據(jù)信息傳輸有助于提高計算機網(wǎng)絡安全水平。本文在介紹信息加密技術概念和基本原理的基礎上，分析了DES算法、MD5算法、RSA算法等經(jīng)典信息加密算法，最后簡要介紹了信息加密技術在數(shù)據(jù)庫加密、軟件加密、電子商務、虛擬網(wǎng)等計算機網(wǎng)絡安全方面的應用，對信息加密技術在計算機網(wǎng)絡安全中的進一步應用可以起到一定的促進作用。
參考文獻
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作者：田文利 單位：陜西財經(jīng)職業(yè)技術學院
