密码学在网络安全中的应用与研究

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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。

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密码学在计算机网络安全中的应用分析

作者：马智超 符怡 宋盼盼

来源：《科学与信息化》2017年第28期

摘 要 伴随着计算机和网络技术的发展，密码学再次受到人们的关注，人们已经习惯于在网络中进行工作，愿意在网络中购买心仪的物品，喜欢便捷的网络付费方式。但这些都要有一个前提，那就是一个安全的网络运行环境，能够保证个人隐私不被窃取，个人财产不受损失。而密码学可以在多个方面提升网络的安全性，例如：数据加密、身份验证、数字签名等方式都大大地提升了网络的安全性能。该文就密码学的思想、组成元素、传统加密方式、现代算法改进等方面进行了介绍，同时阐述了密码学在网络安全方面的具体应用。

关键词 密码学；计算机；网络安全；应用

1 网络安全的重要作用

网络安全是网络能够被人们接受并不断应用的前提，假如您的消费行为、个人信息乃至个人隐私会毫无遮掩地暴露在大众的视野前，请问您会选择在继续使用网络吗？答案当然是否定的。要让大众放心地使用网络，从事网络工作，享受网络服务，进行网络消费就要给大家一个安全的网络运行环境。从个人角度而言，要能够保证个人信息不被泄露，让每个消费者的消费行为是相对隐形的，也就是只针对购买者和卖家以及网站的管理人员三方获悉，不得泄露。

电子货币的支付应该是值得信赖的，存在付费与收款双重记录，双方都不得抵赖，第三方可以进行监管。个人账户密码要具备足够的安全性，难以破解，避免财产在网络环境下受到损失。从国家角度而言，保证机密信息不被非法窃取，通信信息在可控制的网络范围内，完整正常的传输[1]。

2 密码学思想

密码学的基本思想是通过改变顺序或者用不同的字母、汉子等字符替代原有字符，从而让原始信息变成混乱无章的乱码。这样即使被非法获得信息，也无法了解传送双方要表达的含义。但传送双方因为在事先进行了约定，多以接收方可以根据一定的规则，恢复出原始的信息含义。伴随着密码学的不断发展逐渐加入了数学方法。密码学的应用也不仅仅局限于信息的加密，也扩展到了对身份的识别和电子的认证等方面。综上所述，密码学思想主要分为加密和解密两大部分，常用的方法有顺序法则和替代法则。顺序法则就是打乱顺序实现加密的方法，而替代法是用不同的字符代替原字符，直到今天这两种思想依然使用。只是在算法和秘钥配合上加入了数学方法，让加密解密过程变得更为完善[2]。

密码学在网络信息安全中的应用　杨　柳（上海电子信息职业技术学院）　【摘　要】互联网技术的不断发展，如何保障网络信息的安全成为人们关注的焦点。本文从密码学的类型出发，分析密码学对网络信息安全的　作用，并对密码学在信息安全中应用的几种关键加密方法进行探讨，从而为密码学在信息安全中的广泛应用提供参考。　【关键词】密码学；网络安全；隐私泄露；加密算法　【中图分类－￣］ＴＰ３９３　【文献标识码】Ａ　【文章编号】１０ｏ６—４２２２（２０１６｝ｏ５～０２１６一Ｏ１　现代互联网的发展改变了人们生活和工作的方式．但同　时也给Ａ－４ｆｌ的信息安全带来极大的挑战。当前．信息泄露案例　层出不穷，严重扰乱了人们正常的生活。因此．密码学技术成　为开始兴起，并成为保障网络信息安全的一道重要屏障。　１密码学技术分类　当前．加密作为保障信息的完整性和安全性的一种重要　手段，其原理则是将信息转化为密文进行传输或者存储．而当　需要的时候在将密文解析出来变为明文。通常将加密分为对　称加密、非对称加密。　（１）对称加密．也被称为专用密钥加密　这种加密方式具　有典型的对称性。即其中的加密密钥可以被用于解密．从而简　化了对信息的加密方式，而在传输的双方不需要对算法进行　交换，而只需要采用共享的方式即可。但这种对称加密的方法　无法鉴别在通信中哪一方为发起方，哪方为最终方。同时一把　密钥只能对应一个通讯方　对称加密常用的加密标准是以美国国家标准局提出的，　被广泛的用在商业银行中，该密钥长度总共为５６位，其中三　重ＤＥＳ是传统ＤＥＳ加密的一种改进，这种加密是通过两个独　立的密钥对信息进行３次机密．从而将其长度变为１１２位。　而另外的ＲＣＺ和ＲＣ４．则是由著名的ＲＳＡ公司所推出的　一种新的加密专利算法．与传统的ＤＥＳ算法不同，该算法密　钥长度可变．并可根据情况规定不同的长度。该类算法通常被　用在电子邮件中．从而提高安全。　（２）非对称加密。该机密方法也被称作公共密钥加密。在　该加密中．密钥被分解为一对．其中任何的一把都可作为公开　密钥向他人公开，但另外的一把密钥则作为专用的解密密钥　被保存起来。其中公开密钥可被广泛的使用，而专用密钥由生　成密钥的一方掌握。而ＲＳＡ算法作为非对称密钥中常用的算　法，被广泛的应用．但是该加密算法的运算速度相对较慢。因　此针对信息量相对较大的加密。则往往采用对称加密。而公开　密钥加密则被用在对对称密钥的加密。　２密码学在信息安全中的应用　当前．人们对密码学的认识大致可以分为两类：④基于密　码编码；②基于密码分析。其中密码编码主要提高密码算法的　安全性．从而对信息进行加密：密码分析主要对密码进行破译　或伪造认证信息．从而实现对信息的窃取。两者相辅相成，共　同促进密码学的发展。而当前，在对密码学进行实际的应用　中，比较具有代表的有链路加密、节点加密和端端加密三种。　２．１链路加密　该加密方法首先对互联网中的某条链路解密，然后再对　其进行二次加密　这种加密方法要求网络中每条链路中的连　接点都要设置破译密码或编制密码，其优点在于可有效的确　保信息通过该链路可安全的抵达接受方。但是这种方法存在　的缺点在于某些节点可能因为没有设置破译密码．从而造成　该节点成为易受攻击的对象，以此影响整个链路的信息传输　因此，在实际的使用中通常是小范围的应用　２．２节点加密　该加密方法和链路加密存在着一定的共同点．那就是需　要对节点进行加密，但是和链路加密相比，节点加密更加安全　和可靠。在节点加密中，其中的网络节点则禁止以明文的方式　存在．而要求每个每个节点都必须设置和点机相连接的密码　装置，从而方便在破译之后进行二次加密。但是，对节点加密　来讲，其信息加密过程是透明的，从而很容易受到外来的攻击　或入侵。如黑客可根据信息传输的通道对密码编制算法、明　文、破译算法等进行攻击，从而影响整个加密算法。　２－３端到端加密法　针对上述两种加密算法存在的缺陷．提出一种基于端到　端的加密算法。这种加密算法主要是在信息传输的过程中，让　信息始终以密文的方式存在．而不需要进行解密或者是二次　加密的方式．从而有效的确保整个传输网络中信息的安全。即　便在传输过程中链路或者是节点受到攻击，也可以使得信息　被安全的送达到传输终端　这种端到端的加密方式，和链路与　节点加密算法相比，其操作方式更加简单，并且在安全性方面　更加可靠，费用也比较低，使得其被广泛的应用。　３结语　总之，密码学作为现代信息安全领域应用常见的一门学　科，对保障信息安全具有重要作用。而随着信息安全的不断演　变，开始逐步出现量子算法，因此密码学也在不断的变化和改　进。因此必须清晰的认识到，保障信息安全不能单靠密码学，　而是各种因素综合的结果．还必须辅助其他方式，才能更好地　实现当前信息的安全。　参考文献　［１］郑广远，孙彩英．浅谈密码学与网络信息安全技术［Ｊ１．中国标准导　报。２０１４，０７：５７￣６１．　［２】刘亚卓，王钰博，翟晓宁，李羚．浅论密码学在网络信息安全中的应　用ｌＪＪ．电脑知识与技术，２０１５，０２：４１～４２．　【３］韩敬利，杨明，王兆丽．基于格的密码学技术专题讲座（一）第２讲．　基于格的密码函数构造方法及其应用　．军事通信技术，２０１４，叭：７５～　８Ｏ．　收稿日期：２０１６—２—２８　潮啤　簪；

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防火墙在网络安全中的应用研究

作者：商庆伟

来源：《电脑知识与技术》2011年第29期

摘要：网络安全性问题直接关系到未来网络应用的深入发展。而“防火墙”是—种隔离技术，是实现网络安全的有效产品。当今，在内部网络和外部网络之间合理有效地使用防火墙已经成为网络安全的关键。该文通过对防火墙概念、功能及分类等介绍，阐述了防火墙在网络安全中的应用。

关键词：防火墙；网络安全；网络服务

中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1009-3044(2011)29-7133-02

网络的安全是指通过运用各种管理措施和技术，使网络系统正常运行，从而确保网络数据的可用性、完整性和保密性。[1]随着计算机网络的迅猛发展，网络安全逐渐成为人们关注的问题。如何才能快捷地访问外部网络，同时又能有效地保护内部局域网的安全——防火墙是实现网络安全的有效产品。

1 防火墙的定义

“防火墙”是获取安全性方法的一种形象说法，它是由软件和硬件设备组合而成、在内部网和外部网之间、专用网与公共网之间的界面上构造的保护屏障。[2]换句话说，防火墙是一种用来加强网络之间访问控制的特殊网络互连设备，是一种非常有效的网络安全模型。

防火墙的核心思想是在不安全的网际网环境中构造一个相对安全的子网环境。目的是为了在被保护的内部网与不安全的非信任网络之间设立唯一的通道，以按照事先制定的策略控制信息的流入和流出，监督和控制使用者的操作。它可以通过监测、限制、更改跨越防火墙的数据源，尽可能地对外部屏蔽网络内部信息、结构和运行状况，以此来保护实现内部网络的安全，构成结构如图1所示。

2 防火墙的功能和分类

防火墙主要有以下几种功能：1）网络安全的屏障；2）过滤不安全的服务： 3）阻断特定的网络攻击；4）部署NAT机制；5）提供了监视局域网安全和预警的方便端点。