信息安全中的密码学算法研究及应用

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；

第２２卷第４期　２０１２年４月　计算机技术与发展　

ＣＯＭＰＵＴＥＲ　ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ　ＡＮＤ　ＤＥＶＥＬ０ＰＭＥＮＴ　Ｖｏ１．２２　Ｎｏ．４　Ａｐｒ．　２０１２　

Ｘ－Ｉ　ＤＥＡ算法在手机图文信息安全传输中应用研究　

张毅，肖四友　

（浙江万里学院智能控制研究所，浙江宁波３１５１００）　

摘要：随着移动通信系统技术的发展，信息传输形式也逐渐多样化，信息传输的安全性也日显重要。针对手机的硬件性　能特点，设计了基于ＩＤＥＡ算法改进的Ｘ－ＩＤＥＡ算法应用于手机图文信息安全传输，较好地解决了ＩＤＥＡ算法的弱密钥等　问题，Ｘ－ＩＤＥＡ算法的加密过程也使得其混淆性与扩散性较ＩＤＥＡ算法更强。根据移动通信系统的特征，提出了一种基于　身份的密钥管理方法，该方法可使通信双方安全地获得密钥且计算量和通信量较小。实验证明了Ｘ—ＩＤＥＡ算法应用于手　机图文安全传输的高效性和安全性。　关键词：安全传输；ＩＤＥＡ算法；ｘ—ＩＤＥＡ算法；密钥管理　中图分类号：ＴＰ３０９　文献标识码：Ａ　文章编号：１６７３—６２９ＸＩ２０１２）０４—０２５０—０４　

Ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　Ｍｏｂｉｌｅ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　Ｉｍａｇｅ－Ｔｅｘｔ　Ｓｅｃｕｒｉｔｙ　Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ　

Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　Ｘ－ＩＤＥＡ　Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ　

ＺＨＡＮＧ　Ｙｉ，ＸＩＡＯ　Ｓｉ－ｙｏｕ　

（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｚｈｅｊｉａｎｇ　Ｗａｎｌｉ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎｉｎｇｂｏ　３１５１００，Ｃｈｉｎａｌ　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｌｏｎｇ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ｍｏｂｉｌｅ　ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　ｆｏｒｍ　ｂｅｃｏｍｅｓ　ｄｉｖｅｒｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ。ｔｈｅ　ｓａｆｅｔｙ　ｏｆ　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　ｉｓ　ｍｏｒｅ　ｉｍｐｏｒｔａｎｔ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｏｆ　ｍｏｂｉｌｅ　ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ　ｔｅｒｍｉｎａｌ　ｈａｒｄｗａｒｅ。ｄｅｓｉｇｎｉｍｐｒｏｖｅｄＸ—ＩＤＥＡ　ａｌｇｏｒｉｔｈｍ　ｂａｓｅｄ　ｏｎＩＤＥＡａｌｇｏｒｉｔｈｍ　ａｎｄ　ａｐｐｌｉｅｄｔｏｔｈｅｍｏｂｉｌｅ　ｐｈｏｎｅｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｓｅｃｕｒｉｔｙｔｒａｎｓｍｉｓ－　ｓｉｏｎ。ｓｏｌｖｅｔｈｅ　ｋｅｙＩＤＥＡａｌｇｏｒｉｔｈｍ　ｐｒｏＭｅｍｓ　ｓｕｃｈ　ａｓｗｅａｋ　ｋｅｙａｎｄ　ＳＯ　ｏｎ．Ａｌｓｏｉｔｓｒｅｓｉｓｔａｎｃｅａｎｄ　ｄｉｆｆｕｓｉｖｉｔｙ　ｏｆ　ａｌｇｏｒｉｔｈｍｉｃＸ—ＩＤＥＡ　ｅｎ．　ｃｒｙｐｔ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｉｓ　ｓｔｒｏｎｇｅｒ　ｔｈａｎ　ＩＤＥＡ　ａｌｇｏｒｉｔｈｍ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｏｆ　ｍｏｂｉｌｅ　ｃｏｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　ｓｙｓｔｅｍ－ｐｕｔ　ｆｏｒｗａｒｄ　ａ　ｋｉｎｄ　ｏｆ　ｋｅｙ　ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　ｍｅｔｈｏｄ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｉｄｅｎｔｉｔｙ，ｔｈｉｓ　ｍｅｔｈｏｄ　ｃａｎ　ｍａｋｅ　ｔｈｅ　ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ　ｇｅｔ　ｔｈｅ　ｋｅｙ　ｓａｆｅｌｙ　ａｎｄ　ｓｍａｌｌｅｒ　ａｍｏｕｎｔ　ｏｆ　ｃｏｍｐｕｍ－　

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网络信息安全中密码算法的应用研究

作者：董俊

来源：《信息安全与技术》2013年第08期

【 摘 要 】 当今是科技信息时代，计算机网络技术已渗透到社会的方方面面，成为推动现代文明进程的重要因素。但随之产生的网络安全问题也日益显现，强调了网络安全技术的不断更新与构建。本文对数据加密技术进行了综述，并着重阐述了两种典型加密算法，旨在强化对密码算法的认识，为今后相关领域的研究提供一定的参考资料。

【 关键词 】 网络；信息安全；密码学；加密

1 引言

随着信息技术的不断发展，信息已成为重要的战略资源，在现代社会的进程中发挥着举足轻重的作用。但在信息快速发展的同时，信息安全问题也日益彰显，特别是在国计民生的社会领域，网络所存在的安全问题已日益突出，如病毒感染、黑客攻击等，对社会经济发展、人们生产生活造成较大影响。对于信息安全技术，其主要涉及计算机、密码知识、网络架构和安全技术等。旨在通过采取有效的安全策略，实现网络信息的安全可靠的保护。

当前，网络安全领域的相关技术。

（1）防火墙技术。防火墙作为安全网关，构建在Internet与内部网络之间，实现对内网的有效控制。其实，防火墙系统主要的防护机制是决定外界可以访问哪些内部资源，反过来，内部人员可以访问哪些外界资源。也就是说，防火墙通过对相关信息的过滤、授权，实现对网络的安全保护。

（2）入侵检测技术。该技术作为一种主动防御技术，主要针对用户系统行为的监视、系统漏洞的设计，及系统数据完整性评估等功能，也就是说，入侵检测系统可以有效地实现对系统监视、审计、评估等工作，实现了对网络系统的主动保护。

（4）加密技术。加密技术是最传统也是最有效的保护措施之一，主要针对信息加密。加密技术的特征非常突出，主要利用现代数据加密技术，实现对网络系统的安全保护。并且，加密数据的翻译，只有指定的用户、网络设备方可执行。

基于密码学的网络安全解决方案研究

在当今信息技术高速发展的背景下，网络安全问题日益突出。为了保护网络通信的安全性和保密性，密码学作为一门独特的学科应运而生。基于密码学的网络安全解决方案在保护网络通信中起到至关重要的作用。本文将通过对密码学的介绍和网络安全解决方案研究，探讨基于密码学的网络安全解决方案的设计和应用。

首先，我们需要理解密码学的基本概念和原理。密码学是研究信息保密、完整性和认证的理论和方法。它主要包括对称加密算法、非对称加密算法和哈希算法。对称加密算法使用相同的密钥对数据进行加密和解密，常见的对称加密算法包括DES和AES。非对称加密算法使用不同的密钥对数据进行加密和解密，常见的非对称加密算法包括RSA和Diffie-Hellman。哈希算法可以将任意长度的数据映射为固定长度的值，常见的哈希算法包括MD5和SHA。

基于密码学的网络安全解决方案主要包括身份认证、数据加密和数据完整性。身份认证是验证用户身份的过程，常见的身份认证方式包括密码、指纹和证书。数据加密是将明文数据通过密码学算法转化为密文数据，并通过解密算法将密文数据还原为明文数据。数据完整性确保数据在传输过程中不被篡改，常见的完整性验证方式包括消息认证码和数字签名。

在网络通信中，为了保护数据的安全性，我们可以采用基于密码学的解决方案。首先，我们可以使用SSL/TLS协议进行加密通信。SSL/TLS协议使用非对称加密算法对通信双方的身份进行验证，然后使用对称加密算法对通信数据进行加密。其次，我们可以使用IPSec协议对网络通信进行加密。IPSec协议通过在网络层加密和认证数据包来保护通信的安全性。此外，还可以使用VPN(Virtual Private

Network)来搭建安全的网络连接。VPN通过在公共网络上创建一个加密隧道，保护通信数据的安全性。

此外，基于密码学的网络安全解决方案还包括密码学密钥管理和安全协议的设计。密码学密钥管理是确保密钥的安全性和完整性的过程。为了防止密钥泄露和破解，我们可以使用安全的密钥交换协议，如Diffie-Hellman密钥交换协议。安全协议的设计是确保网络通信的安全性和可靠性。例如，SSH安全协议提供了安全的远程登录和文件传输协议。