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密码学在网络信息安全技术中的应用探讨
作者：王鑫
来源：《科学与财富》2017年第15期
（中国计量大学 浙江杭州 310018）
摘要：随着网络的日益普及，信息安全问题愈发重要。黑客入侵、信息泄露、计算机病毒传播等，不仅影响了网络的使用，还威胁到用户的人身、财产安全。信息安全方面的技术保障也越来越多，其中，最核心的技术就是密码技术。一方面可以保证重要信息的安全，另一方面也有助于数字签名、系统安全、身份验证等各项功能的实现，保证了信息的机密性和完整性，保护相关信息不被篡改、假冒和伪造。
关键词：密码学；信息安全；网络信息；数字签名
关于信息安全，国际标准化组织的定义是：为了保护数据处理系统的安全而采取的管理和技术；让软件数据、计算机硬件不会遭到恶意的更改和破坏，也不会出现信息的偶然泄露。其基本属性包括完整性、可审查性、可用性、保密性和可控性。网络信息安全涉及到安全监控、密码理论、信息分析、应急处理等方方面面，需要综合运用计算机、电子、通信、数学等多学科技术成果。毫无疑问，网络信息安全技术是多学科技术的结晶。生活中，网络信息安全正面临多方面的的威胁，具有突发、无边界、隐蔽和蔓延等特点。正因为如此，它打破了地理、空间上的边界概念，让相关攻击具有极大的隐蔽性。
一、网络安全方面的威胁
一般认为，当前网络安全方面的威胁主要体现在如下方面：
1.非授权访问。没有经过事先同意，就使用网络资源，即被视作非授权访问，包括：故意绕开系统，访问控制系统，非正常使用网络资源，或者擅自扩权，乃至越权访问网络信息。主要表现为以下现象：假冒、非法用户进入系统进行操作、或者合法用户在未获得正式授权的情况下擅自操作等。
2.信息丢失或者泄漏。指无意或者故意泄漏敏感数据，比如"黑客"利用搭线窃听、电磁泄漏等方式，导致相关信息失窃。
密码学与网络信息安全
【论文摘要】本文以优化中小企业信息化管理为思想，以系统开发为宗旨从系统企业的需求到信息化需要系统的支撑，然后设计出进销存管理系统，最后实现进销存管理系统的整个过程。关键词:信息化进销存优化管理。
【论文关键词】密码学 信息安全 网络
密码学是研究编制密码和破译密码的技术科学。研究密码变化的客观规律，应用于编制密码以保守通信秘密的，称为编码学；应用于破译密码以获取通信情报的，称为破译学，总称密码学。
密码是通信双方按约定的法则进行信息特殊变换的一种重要保密手段。依照这些法则，变明文为密文，称为加密变换；变密文为明文，称为脱密变换。密码在早期仅对文字或数码进行加、脱密变换，随着通信技术的发展，对语音、图像、数据等都可实施加、脱密变换。
密码学是在编码与破译的斗争实践中逐步发展起来的，并随着先进科学技术的应用，已成为一门综合性的尖端技术科学。它与语言学、数学、电子学、声学、信息论、计算机科学等有着广泛而密切的联系。它的现实研究成果，特别是各国政府现用的密码编制及破译手段都具有高度的机密性。
网络安全，这是个百说不厌的话题。因为在互联网上，每台计算机都存在或多或少的安全间题。安全问题不被重视，必然会导致严重后果。诸如系统被破坏、数据丢失、机密被盗和直接、间接的经济损失等。这都是不容忽视的问题。既然说到网络安全，我们经常提到要使用防火墙、杀毒软件等等。这些的确很重要，但是人们往往忽视了最重要的，那就是思想意识。
人类的主观能动性是很厉害的，可以认识世界、改造世界，正确发挥人的主观能动性可以提高认知能力。但是人类本身固有的惰性也是十分严重的，喜欢墨守成规、图省事。就是这点惰性给我的网络带来了安全隐患。据不完全统计，每年因网络安全问题而造成的损失超过300亿美元，其中绝大多数是因为内部人员的疏忽所至。所以，思想意识问题应放在网络安全的首要位置。
一、密码
看到这里也许会有读者以为我大放网词，那就先以我自己的一个例子来说起吧。本人也很懒，但是也比较注意安全性，所以能设置密码的地方都设置了密码，但是密码全是一样的。从E-mail信箱到用户Administrator，统一都使用了一个8位密码。我当初想:8位密码，怎么可能说破就破，固若金汤。所以从来不改。用了几年，没有任何问题，洋洋自得，自以为安全性一流。恰恰在你最得意的时候，该抽你嘴巴的人就出现了。我的一个同事竟然用最低级也是最有效的穷举法吧我的8位密码给破了。还好都比较熟，否则公司数据丢失，我就要卷着被子回家了。事后我问他，怎么破解的我的密码，答曰:只因为每次看我敲密码时手的动作完全相同，于是便知道我的密码都是一样的，而且从不改变。这件事情被我引以为戒，以后密码分开设置，采用10位密码，并且半年一更换。现在还心存余悸呢。我从中得出的教训是，密码安全要放在网络安全的第一位。因为密码就是钥匙，如果别人有了你家的钥匙，就可以堂而皇之的进你家偷东西，并且左邻右舍不会怀疑什么。我的建议，对于重要用户，诸如:Root,Administratoi的密码要求最少要8位，并且应该有英文字母大小写以及数字和其他符号。千万不要嫌麻烦，密码被破后更麻烦。为什么要使用8位密码呢，Unix一共是0x00至Oxff共128个字符。小于0x20的都算是控制符，不能输人为口令，Ox7f为转义符，不能输人。那么总共有128-32-1=95个字符可作为口令的字符。也就是10(数字)+33(标点符号)+26*2(大小写字母)=95个。如果口令取任意5个字母+1位数字或符号(按顺序)，可能性是:52*52*52*52*52*43=16,348,773,000(即163亿种可能性)。但如果5个字母是一个常用词，估算一个，设常用词500条，从5000个常用词中取一个词与任意一个字符组合成口令，因一个字母都分为大小写，所以其可能性为:5000*282828282843=6,880,000(即688万种可能性)o但实际上绝大多数人都只用小写字母，所以可能性还要小。这已经可以用微机进行穷举了，在Pentium200上每秒可算3.4万次，像这样简单的口令要不了3分钟。如果用P4算上一周，可进行3000亿次演算。所以6位口令很不可靠，应用8位。
密码学与网络信息安全
摘要 伴随着网络的普及，计算机网络安全成为影响网络效能的重要问题，这就对网络的安全提出了更高的要求。一个安全的网络信息系统应当确保所传输信息的完整性、保密性、不可否认性等。目前保障通信和网络安全技术的种类很多，其中数据加密技术是保障信息安全的最核心的技术措施，信息加密也是现代密码学的主要组成部分。本文分析了密码学的发展趋势及一些常用的数据加密算法。
关键词 网络信息安全；密码学；数据加密技术
1. 网络安全技术研究的目的和意义
近年来，互联网络以其简捷、方便以及费用低廉等优点，己经越来越深入地渗透到互联网络不仅能够给人们提供信息资料，还使得网上电子商务的开展如网上购物、网上书店等成为可能，大大地影响了人们的生活。原来传统的信息媒体诸如纸张、胶片、磁带等纷纷让位于电子媒体。人了门可以在网络上通过网络门户如Yahoo。O、Sohu查询资料，或者通过电子邮件以及BBS等在网上交流信息，这一切都大大的提高了人们的工作效率。同时电子商务的出现标志着互联网从一个主要提供信息服务的网络向商业领域的拓展，这样就可以吸引更多的资金投入到互联网络的建设之中，从而更大的促进网络的发展。
网络的发展给人们带来了前所未有的便利，同时也给人们提出了新的挑战。每天互联网络上都有大量数据在传输，这其中既有对安全性要求相对较低的网页内容，也有安全要求相对较高的电子邮件以及ICQ信息，还有要求高度保密的电子商务交易数据。所有这一切，都对互联网上的数据安全提出了更高的要求。由于Internet网络本身的开放性，使每一个上网的用户既成为网络的受益者也可能成为网络的破坏者。同样由于目前Internet网络的无序化使得网络秩序基本上处于无法可依的状态。因此就要求对网上用户传来的数据进行加密/解密、签名/校验等工作，以保证自己的网上安全。
目前所有在互联网网络上的通信都使用TCP/IP协议，由于互联网络本身特点以及TCP/IP协议的弱点，TCP八P协议在信息到达终点之前可能要通过许多中间计算机和单独的网络，这使得它的传输信息容易受到第三方的干扰，因此使得在网络上传输的数据面临着各种安全问题。在网络上传输的数据对于数据的安全性也有不同的要求，例如，传输的网页数据仅仅要求不被篡改即可，而电子邮件则要求不能被窃听或者篡改，而电子商务中传输的敏感数据，如订货单等则要求相当高的安全性，其数据不能被窃听、篡改，同时接收方和发送方必须不能被假冒。同时网上还有一些数据，如个人信用卡密码、个人档案、政府公文等都对数据传输的安全性提出了更高的要求。针对网上数据传输的安全性提出了以下的要求:
信息安全中的密码学原理和技术
随着信息科技的发展，随处可见的网络化、数字化对我们日常生活产生着越来越大的影响。信息安全问题愈发凸显，人们对信息保护越来越重视。在信息保护领域中，密码学是一项至关重要的技术。它是研究信息加密、解密和认证等技术的学科，其应用领域非常广泛，包括网络安全、电子商务、云计算等。那么，密码学原理及技术又是如何实现这些目的的呢？
一、对称密码算法
对称加密算法是最简单的密码学算法，采用幂等性原则，即将明文和密钥进行一次加密运算，产生密文；同时，再将密文和密钥进行一次解密运算，得到的明文即与原明文一致。常见的对称加密算法有DES、3DES、AES等。AES是目前应用最为广泛的对称加密算法，因其安全性好、性能高、易用性强而被广泛应用于众多领域中。
在对称加密算法的过程中，密文与密钥是完全相同的。因此，密钥必须安全地保管，并且只有双方各持一份密钥才能进行安全的信息交流。在网络通信时，如何安全地把一个密钥传递给另一方是非常重要的问题。可以采用提前通过安全信道（如快递等）交换，或者使用公钥密码学的方式。
二、 公钥密码学
公钥加密算法是一种比对称加密算法更先进更安全的加密算法，采用了非幂等性的原则，即使用一种密钥进行加密和另一种密钥进行解密。它的名称来自于将加密和解密密钥分为了两个部分——公钥和私钥。由于公钥可公开，私钥只有自己知道，所以公钥加密算法具有更高的安全性。最常见的公钥加密算法有RSA，其安全性非常高，坚不可摧。
公钥加密算法的工作原理是由发送方使用接收方的公钥对明文进行加密，接收方再使用自己私钥对密文进行解密。因为发送方不需要知道接收方的私钥，所以不用担心密钥的传输问题。在拥有实体身份的情况下，简单的公钥加密算法便可轻易地解决密钥的传输问题，而不需要快递等安全信道的保护。
不过，由于公钥加密算法的计算量比较大，其加密速度会比对称加密算法慢得多，所以在实际使用中需要谨慎考虑其应用场景。
