数据加密技术在计算机网络安全中的应用探讨

丌万忻‘　

数据加密技术在计算机安全中的应用分析　

任东林（湖北工业大学，湖北武汉４３００６８）　

摘　要：随着当代计算机的飞速发展，计算机网络知识已经普及到人民群众中去，从而也导致了计算机网络的有一步发展，但是也正是由于　计算机网络飞速发展的同时，也导致了一系列的问题，Ｌｔｌ＇］在各种网站上随意盗窃网络信息，在网络上传播各种软件病毒等一系列的问题。　但也正是由于着一系列的问题导致人们对网络安全的关注，对计算机数据进行一系列的安全保障和数据加密等措施，并且详细地解析数据　加密在计算机应用中的特点，从而提出计算机网络正在面临的安全问题，以便更能显现出数据加密在计算机安全中的价值。　关键词：数据加密；加密技术；计算机安全；应用；数据加密价值　

１加密技术的历史渊源　

数据加密技术已经有两千多年的历史了，古埃及人就用过　

象形文字来表述自己想要表达的意愿，但是随着时代的进步，　

古巴比伦和希腊都在用一些方法来开始保护他们的古文明和　古文化。由于科技的进步，加密技术也被用于军事，例如第二次　世界大战及美国内战都运用过此技术。随着计算机不断地变　

化，计算能力也在增强，所以加密技术逐渐被研究高深难。　

２加密技术的基本原理　

加密技术就是对原来的信息进行数字加密，利用技术手段　

把人们最重要的信息和数据变成乱码，传送后再通过不同的手　段进行解密，来保障人们的信息不会被轻易地被别人读取，以　

便更加能保障计算机在安全中运行。基本的加密方法分为两　种：替换机密和转换加密。　

２．１换加密　换加密就是利用一个与正常字母和顺序都不相同的字母表　

中的字母来代替原文原文中所用的字母。　２．２转换加密　转换加密就是将原来的字母顺序排乱，从而重新编排它们　

的顺序。　

３数据加密在计算机安全中的应用　

３．１数据加密技术运用于电子商务中　

电子商务就是要求消费者可以在网上进行一切消费活动，　并且不用担心自己的银行卡会被盗刷。以前人们为了防止银行　卡的密码被盗取，一般都是通过电话服务来预定自己所需要的　

信息技术应用研究　计算机光盘软件与应用　Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　ＣＤ　Ｓｏｆｔｗａｒｅ　ａｎｄ　Ａｐｐｌ　ｉｃａｔｉｏｎｓ　２０１２年第３期　

有关信息加密技术在计算机网络安全中的应用研究　王佳煜　（上海理想信息产业（集团）有限公司，上海２０１３１５）　摘要：信息加密技术是保障计算机网络安全的关键技术。本文将信息加密技术分为一般技术（对称和非对称加密技　术）和新技术（数字签名、信息隐藏和量子加密技术等），并对其在计算机网络安全中的应用进行了较为深入的探讨。　关键词：信息加密技术；网络安全；算法；密钥　’　中图分类号：ＴＰ３９３．０８　文献标识码：Ａ　文章编号：１００７－９５９９（２０１２）０３—００２２—０２　Ｔｈｅ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　Ｓｔｕｄｙ　ｏｆ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｉｎ　Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ｎｅｔｗｏｒｋ　Ｓｅｃｕｒｉｔｙ　Ｗａｎｇ　Ｊｉａｙｕ　（Ｓｈａｎｇｈａｉ　Ｉｄｅａｌ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｉｎｄｕｓｔｒｙ（Ｇｒｏｕｐ）Ｃｏ．，Ｌｌｄ．，Ｓｈａｎｇｈａｉ　２０１３１５，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｉｓ　ｔｈｅ　ｋｅｙ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｔｏ　ｐｒｏｔｅｃｔ　ｃｏｍｐｕｔｅｒ　ｎｅｔｗｏｒｋ　ｓｅｃｕｒｉｔｙ．Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｇｅｎｅｒａｌ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（ｓｙｍｍｅｔｒｉｃ　ａｎｄ　ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃ　ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）ａｎｄ　ｎｅｗ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ（ｄｉｇｉｔａｌ　ｓｉｇｎａｔｕｒｅｓ，ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｈｉｄｉｎｇ　ａｎｄ　ｑｕａｎｔｕｍ　ｃｒｙｐｔｏｇｒａｐｈｙ，ｅｔｃ．），ａｎｄ　ａ　ｍｏｒｅ　ｉｎ—ｄｅｐｔｈ　ｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅｉｒ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｉｎ　ｃｏｍｐｕｔｅｒ　ｎｅｔｗｏｒｋ　ｓｅｃｕｒｉｔｙ．　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；Ｎｅｔｗｏｒｋ　ｓｅｃｕｒｉｔｙ；Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ；Ｋｅｙ　随着信息化时代的来临，计算机网络在经济、政治和军事等　各个领域得以运用。但是计算机网络是一个开放的虚拟空间，随　着其应用领域的扩大，计算机网络的脆弱性和潜在威胁逐渐凸显，　信息安全问题也日益受到人们的关注。信息安全问题关系到一个　国家的经济、政治、文化和国防安全，所以各国纷纷开发计算机　网络安全的防护技术，信息加密技术也应运而生。　一、信息加密技术概况　信息加密技术是指为了确保所获得的电子信息数据的完整性、　真实性和可靠性，而应用某种或某些数学、物理原理，对电子数据　信息在储存和传输过程进行保护，并防止信息泄漏或篡改的技术。　信息加密的过程就是通过加密系统把原始的数字信息（明文），按　照加密算法变换成与明文完全不同得数字信息（密文）的过程　。　所以，一套完整的信息加密技术系统一般包括以下几个要素。　（１）明文：即原始的信息数据；　（２）密文：经过加密后的信息数据；　（３）加密方式：要加密传输中的数据流，一般采用链路加密、　节点加密和端到端加密三种方式；　（４）加（解）密算法：是指密文和明文之间实现置换或转换　的规则和步骤，ＤＥＳ算法、ＲＳＡ算法和ＩＤＥＡ算法是目前信息数据　通信中最为常用的三种加密算法；　（５）密钥：是指信息数据加密（由明文变密文）和解密（由　密文变明文）过程中使用的可变参数，它直接影响信息数据加密　和解密的结果。　二、一般信息加密技术及在计算机网络安全中的应用　随着计算机网络安全日益受重视，为保护网络安全的信息加　密技术也显得愈为重要。一般常见应用于计算机网络安全保护的　信息加密技术包括对称加密技术与非对称加密技术。　（－－）对称加密技术　也叫做私钥加密技术，在计算机网络安全上一般应用于电子　邮件的加密，以确保电子邮件的信息传输安全。它的突出特点在　于对数据信息进行加密和解密的密钥是相同的，也就是说解密密　钥可以从加密密钥中推算出来，反之亦然。在对电子邮件的通信　过程进行加密时，邮件发送方首先利用加密算法（一般是ＤＥＳ算　法和ＩＤＥＡ算法）把明文加密得到密文，然后将密文通过网络发送　给接收方，邮件接收方接到密文后，利用解密算法重新得到原明　文，最终使得邮件沟通得以完成。这种加密技术简单快捷、也难　以破译，所以较为常用；但是，对称加密技术也存在不能验证邮　件发送人和接收人身份、双方同时获知密钥困难等问题。　（二）非对称加密技术　又称公私钥加密技术，是指对信息的加密和解密采用不同密　钥的一种加密技术，一般在计算机网络安全上主要应用于数字签　名和身份认证等信息交换领域。在非对称加密体系中，密钥被分　解为一对（即公开密钥和私有密钥），这对密钥中任何一把都可以　作为公开密钥（加密密钥），通过非保密方式向他人公开，而另一　把作为私有密钥（解密密钥）加以保存　。在利用非对称加密技术　对网络通信双方进行身份认证时，发信方往往利用收信方的公钥　将明文加密（一般用ＲＳＡ算法和美国国家标准局提出的ＤＳＡ算法）　成密文，然后发送给收信方，在收信方收到密文后，必须以自己　的私钥来解密信息，从而获取明文。由于私钥由用户个人小心保　护，所以采用这种技术后，计算机网络的安全性将大大增强，也　能确保获取信息的用户的身份；但是，由于需要强烈的数学运算　程序，所以非对称加密的速度非常慢，有时甚至需要几个小时。　（三）消息摘要以及完整性鉴别技术　（１）消息摘要技术分析。信息加密技术中的消息摘要就是具　有一对一的信息或者文本值。其通过一个单向Ｈａｓｈ加密函数就消　息发生作用进而产生　信息发送人如果运用自身私有的密钥对摘　要实施加密，那么能称其为消息的数字签名。接受者对消息发送　者发送的信息通过密钥实施解密。消息在传输的时候要是进行改　变，接收者经过分析对比两种摘要，就能确认信息在传输的时候　是否发生改变。在一定程度上信息摘要确保了信息传输的完整性。　（２）完整性鉴别技术分析。对于完整性鉴别技术，其为满足　保密的要求，通过对身份、口令、密钥以及信息数据等项实施鉴　别。事先进行相应参数的设定，在输入特征之后，系统自动的对　其进行对比分析，进而实现对信息的加密以及对数据的保护　（四）存储加密技术以及传输加密技术　（１）存储加密技术分析。为了减少甚至避免信息数据在储存　的时候产生外泄，应该对信息存储进行加密。密文存储及存取控　制就为存储加密技术的两种表现形式，前者主要是通过对加密算　法的转换、加密模块的设定与附加密码等形式进行实现。后者更　倾向于对资格、权限等进行审查以及限用，通过辨别用户进而对　其是否具有合法性作出判断。　（２）传输加密技术分析。线路加密和端一端加密是传输加密　技术的两种主要形式，通过对信息数据流在传输过程中的加密，　实现对数据加密的目的。对于线路加密，其指对各个线路通过进　行不同加密密钥的设置达到加密的效果，但是线路加密对信源和　信宿安全的忽略，成为了线路加密的弊端。对于端一端加密，其　是信息在发送端发送时自动加密，并进入ＴＣＰ／ＩＰ信息数据包，　然后以不可阅读或者不可识别的信息数据传送到互联网中，当这　些数据信息安全的到达目的地之后，就自动的被重组、解密，并　形成可读的信息数据。　一

科　——黑龙江——　技信息　信ｉ息ｉ科ｉ学　

加密技术在网络安全中的应用　

吴琼　

（鄂州大学计算机系，湖北鄂州４３６ｏｏＯ）　

摘要：该文分析了数据加密、解密过程．介绍了ＤＥＳ数据加密标准及ＲＳＡ算法，提出网络通信中从三个层次（链路加密，节点加密、端到端加　密）实现数据加密。　关键词：网络安全技术；ＤＥＳ；ＲＳＡ　

引言　随着网络技术的发展，网络安全也就成为当　今网络社会焦点中的焦点，黑客入侵使身处今日　网络社会的人们感到无所适从。网络安全性问题　日益突出，网络安全对策研究显得尤为重要。现代　电脑加密技术为一般电子商务活动提供了安全保　障，如在网络中进行文件传输、电子邮件往来和进　行合同文本的签署等。　网络安全是计算机安全在网络环境下的扩　展和延伸，主要包括用户身份验证、访问控制、数　据完整性、数据加密等安全要求。　据加密技术　是对信息进行重新编码，从而达到隐藏信息内容，　使非法用户无法获得信息真实内容的一种技术手　段。网络中的数据加密则是通过对网络中传输的　信息进行数据加密，满足网络安全中数据加密、数　据完整性等要求。可见，数据加密技术是实现网络　安全的关键技术。口　１数据加密技术　１．１加密、解密过程。通常情况下，人们将可懂　的文本称为明文（Ｐ１ａｉｎｔｅｘｔ），将明文按某种算法进　行处理。使其成为不可读的一段代码，通常称为　“密文”（Ｃｉｐｈｅｒｔｅｘｔ），使其只能在输入相应的密钥　之后才能显示出本来内容，通过这样的途径达到　保护数据不被人非法窃取、阅读的目的。把明文变　换成密文的过程叫加密　ｎｃｉｐｈｅｒ），其逆过程称为　解密（Ｄｅｃｉｐｈｅｒ）．即将该编码信息转化为其原来数　据（明文）的过程。密钥　ｅｙｗｏ　是用于加密解密　的一些特殊信息，它是控制明文与密文之间变换　的关键，它可以是数字、词汇或语句。密钥分为加　密密钥　ｎｅｒｙｐｔｉｏｎ　Ｋｅｙ）和解密密钥（Ｄｅｃｒｙｐｔｉｏｎ　Ｋｅｙ）。Ｐｌ　加密技术按照密钥的公开与否可以分为两　种体系，第一是对称密钥体系，这里加密密钥匙和　解密密钥是相同的。为了安全性，密钥要定期改　变。对称算法速度快，所以在处理大量数据的时候　被广泛使用，其关键是保证密钥的安全。典型的算　法有ＤＥＳ及其各种变形（如Ｔｒｉｐｌｅ　ＤＥＳ），ＩＤＥＡ，　ＲＣＡ、Ｒｃ５以及古典密码（如代换密码和转轮密码）　等。在众多的对称密码中影响最大的是ＤＥＳ密　码。第二是加密密钥和解密密钥不同，形成非对称　式密码加密技术，即公开密钥体系，分别存在一个　公钥和私钥，公钥公开，私钥保密。公钥和私钥具　有～一对应的关系，用公钥加密的数据只有用私　钥才能解开，其效率低于对称密钥体系，典型的算　法有ＲＳＡ、背包密码，Ｅｌｌｉｐｔｉｃ　Ｃｕｒｖｅ、ＥＩＧａｍａｌ算　法等等。最有影响的公钥加密算法是ＲＳＡ，足够位　数的ＲＳＡ能够抵抗到目前为止已知的所有密码　攻击。下面选取两种体系中各最具有代表性最有　影响的算法ＤＥＳ和ＲｓＡ进行讨论。　１．２　ＤＥＳ。ＤＥＳ即数据加密标准，是１９７７年　美国国家标准局宣布用于非国家保密机关的数据　保护。这种加密算法是由ＩＢＭ研究提出来，它综合　运用了置换、代替、代数多种密码技术，把明文为　６４比特大小的块变换为６４比特的密文块，使用　５６比特密钥，加密算法为１６轮的加密迭代。ＤＥＳ　加密算法可简单地用下式表示：Ｅｋ㈦＝Ｎ　

２０１３年３月２５日第３（）卷第２期　通馋电潦疑术　Ｔｅｌｅｃｏｍ　Ｐｏｗｅｒ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｍａｒ．２５，２０１３，Ｖｏ１．３０　Ｎｏ．２　

文章编号：１００９—３６６４（２０１３）０２—００５４—０２　

数据加密技术在计算机网络安全领域中的应用　ｉ蘧精　黼ｉ　

王蕾，孙红江，赵静　（常德电业局，湖南常德４１５１００）　

摘要：伴随计算机技术和网络的发展，各种网络攻击手段也应运而生，网络安全已经成为现代人生活的重要要求。　威胁网络安全的因素很多，数据加密是有效保证网络安全的重要手段之一。数据加密技术在计算机网络领域的应用，大　大提高了网络信息传输的安全性。文中论述了计算机数据加密技术的应用。　关键词：网络安全；计算机；数据加密技术；应用　中图分类号：ＴＰ３０９．７　文献标识码：Ａ　

Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｄａｔａ　Ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｉｎ　ｔｈｅ　Ｆｉｅｌｄ　ｏｆ　Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ｎｅｔｗｏｒｋ　Ｓｅｃｕｒｉｔｙ　

ＷＡＮＧ　Ｉ．ｅｉ．ＳＵＮ　Ｈｏｎｇ　ｊｉａｎｇ．ＺＨＡＯ　Ｊｉｎｇ　（Ｃｈａｎｇｄｅ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｐｏｗｅｒ　Ｂｕｒｅａｕ，Ｃｈａｎｇｄｅ　４１５１００，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ｃｏｍｐｕｔｅｒ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　ｎｅｔｗｏｒｋ，ｖａｒｉｏｕｓ　ｎｅｔｗｏｒｋ　ａｔｔａｃｋｓ　ｈａｖｅ　ｅｍｅｒｇｅｄ，ｔｈｅ　ｎｅｔ　ｗｏｒｋ　ｓｅｃｕｒｉｔｙ　ｈａｓ　ｂｅｃｏｍｅ　ｔｈｅ　ｉｍｐｏｒｔａｎｔ　ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｍｏｄｅｒｎ　ｈｕｍａｎ　ｌｉｆｅ．Ｔｈｅｒｅ　ａｒｅ　ｍａｎｙ　ｆａｃｔｏｒｓ　ｔｈｒｅａｔｅｎｉｎｇ　ｔｈｅ　ｎｅｔ—　ｗｏｒｋ　ｓｅｃｕｒｉｔｙ，ｄａｔａ　ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ　ｉｓ　ｏｎｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｉｍｐｏｒｔａｎｔ　ｍｅａｎｓ　ｏｆ　ｇｕａｒａｎｔｅｅ　ｎｅｔｗｏｒｋ　ｓｅｃｕｒｉｔｙ．Ｄａｔａ　ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ａｐ—　ｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｆｉｅｌｄ　ｏｆ　ｃｏｍｐｕｔｅｒ　ｎｅｔｗｏｒｋ，ｇｒｅａｔｌｙ　ｅｎｈａｎｃｅｄ　ｔｈｅ　ｓｅｃｕｒｉｔｙ　ｏｆ　ｎｅｔｗｏｒｋ　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ．Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｄａｔａ　ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｃｏｍｐｕｔｅｒ　ａｒｅ　ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｎｅｔｗｏｒｋ　ｓｅｃｕｒｉｔｙ；ｃｏｍｐｕｔｅｒ；ｄａｔａ　ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ；ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ