密码学技术在计算机网络安全中的应用

计算机网络安全中数据加密技术的运用研究

摘要：加密技术的不断发展，通信安全在人们心目中有着更高的标准。为了能够更安全，更有效地保护数据，必须要尽快对于网络安全机制进行完善，也就是必须使得数据能够更好被加密。本文重点分析数据加密技术，从其特点，种类，算法，模型以及其如何应用等的方面进行研究，从而将数据加密技术的可靠性能予以证实。

关键词：数据加密技术 算法 计算机网络安全 应用

中图分类号：tn915.08 文献标识码：a 文章编号：1007-9416（2013）01-0170-02

数据加密技术（data encryption technology）一般是在密码学的基础上，将数据传输过程中的明显信息以函数加密或者密钥加密等的办法进行处理，从而将该明显的信息变成只能被特定人群破解的密文，接受该信息的特定人群能够通过相应的解密方法解密这段密文，从而使得其他人不能破坏或偷窥信息。从而保障了整体网络数据的安全性能。

1 数据加密技术概述

1.1 加密系统的构成

任何加密系统，不论形式多么复杂，都至少包括明文、密文、加解密装置或算法和密钥4部分组成。加密系统模型如图1所示：

1.2 数据加密技术的算法

数据加密算法一般被人们分为四大类：（1）循环冗余校验算法。

这种算法主要是通过在网络数据包和电脑档案中产生32或16位的散列函数，从而在该信息错误或者丢失的情况下，产生错误的信息从而校验。这种算法对于错误产生于被干扰的传输通道有着非常好的效果，所以在数据加密中使用非常普遍。（2）循xor与循环移位操作算法。这种加密算法的本质是将数据的位置进行变换，也就是在处理的过程中，按照顺次或者逆次的方向将每个数据中的字节进行移位，然后用xor的方式将信息处理为密文。这种算法在计算机上操作非常方便，并且有着很高的加密性质。（3）置换表算法。这种算法在数据加密的过程中出现较早，并且算法太过于简单，其通过将信息中的数据段按照坐标的方式进行位移，从而将修改后的数据整合为密文，接受者可以按照相同的位移方式进行反操作，从而使得该信息能够被解读。这种方式简单方便，但是也非常容易被外人破解，所以其安全性能非常低。（4）置换表算法升级版。这种算法是将置换表算法通过两次的置换，从而进行了多次数据的加密，有着较高的加密水平，其他人不容易将其解密。

密码学在计算机系统安全中的作用

【摘要】计算机系统中信息安全问题一直以来是广大计算机互联网用户备受关注的焦点，在计算机技术和互联网通信技术飞速发展的大背景下，出现越来越多的隐私泄露、、信息曝光、黑客入侵等现象，让人们在使用计算机网络时担惊受怕，而密码学便由此而产生了。本文立足于当前密码学的相关定理，并阐述了密码学的种类及其作用，最后分析了密码学在计算机系统安全中的的实践运用。

【关键词】密码学；计算机系统安全；作用

0.引言

密码在我们现实生活中无处不在，银行账户的取款密码、社交工具的登录密码、网上购物的付款密码等等。每个人都需要对自己的隐私信息进行加密，而密码就如同人们的另一张身份验证码，能够保证我们在使用计算机时，能够安全自由无侵害地在网络信息中徜徉，密码就是验证计算机使用者身份合法性的工具。密码能够成功对自身的帐户信息进行加密和保护，避免隐私和信息的泄露。而密码学就是研究加密技术和解密技术的理论知识和方法导论。

1.密码学定义

密码学作为计算机系统安全中的一门重要的学科知识，是一种研究加密技术和解密技术的理论知识和方法导论[1]。研究密码的客观变化规律并运用于编制密码技术上，依据密码相关体制而设计密码，使得密码能够得到安全有效的保护，因此密码学又可以称为编制密码学。倘若将研究所的的客观变化规律运用与破译密码中并获取想需求的信息，密码学又可以称破译密码学。编制密码和破译密码作为密码学中两大重要的组成部分，在研究技术上呈现互为影响、难舍难分的关系。密码学原理还包括两个内容，一是非对称密钥，这种密码体制能够在不清楚双方信息的前提下，解密和加密无法通过计算得出；二是对称密钥，这种密码体制需要清楚知晓双方的信息，并要求需要有相同的密钥，如图1所示。

图1 加密方式

2.密码学的类型

在计算机技术和互联网通信技术日新月异的影响下，密码学的编制和解密技术越来越来先进，随之而来的攻击手段也层出不穷。为了要更加安全使用密码学，确保网络信息安全，就需要计算机人才不断更新密码的编制和解密技术，创新密码算法。目前，在计算机安全系统中主要存在以下几种密码类型：1）离线/在线密码学；2）身份密码学；3）代理密码学；4）密保问题。离线/在线密码学是为了攻克非对称密钥存在的效率低、安全受限的缺点而创制，将密码的设置分为在线与离线两个时段，离线的密码计算过程时间长、计算数据大，一般提前进行。身份密码学主要是采集客户的身份证件、姓名、邮箱等信息，并将其作为公钥，然后通过自动生成系统将公钥制作成私钥，身份密码学现在广泛运用于微博、QQ、网上购物等领域。密保问题，是将自己的信息和主要应用托管给第三方进行保护，比如QQ安全中心的密码问题的设置。代理密码学主要是将使用者的密码交给代理系统，并实行代理签名。

[收稿日期]2006-06-20

[作者简介]白彦平(1971～),男(蒙古族),兴安盟城镇职工医疗管理中心,电子工程师。防火墙技术在计算机网络

安全中的应用

白彦平

(兴安盟城镇职工医疗保险管理中心,内蒙古乌兰浩特137400)

[摘　要]在目前的网络安全技术条件下,防火墙通过防止DoS和DDoS攻击策略以及堡垒主机、包过滤路由器、应用

型网关、双宿主机等技术,实行可行而有效的安全防护。[关键词]安全策略　防火墙技术的分类　阻止DoS和DDoS攻击

[中图分类号]G201[文献标识码]A[文章编号]1672-3473(2007)03-0053-02

在Internet高度普及的今天,网络安全问题已日渐突出。安全隐患主要表现在数据传输过程中被恶意篡改、拦截、查

看、复制,被未经过身份验证的的人访问以及病毒攻击等等。

这些隐患严重威胁着网络的安全、高效运行,随时可能会造

成机密数据泄漏、甚至系统瘫痪等恶性后果。搭建高效安全

的网络环境已经成为摆在人们面前不容回避的问题。

除了国家建立健全相关法律法规、提高网民的公德意识

等方面以外,在目前技术条件下防火墙仍然是最可行,最有

效地技术手段。防火墙技术的核心思想是在不安全的网际

环境中构造一个相对安全的子网环境。网络防火墙技术是

一种用来加强网络之间访问控制,防止外部网络用户以非法

手段通过外部网络进入内部网络,访问内部网络资源,保护

内部网络操作环境的特殊网络互联设备。它对两个或多个

网络之间传输的数据包括链接方式按照一定的安全策略来

实施检查,以决定网络之间的通信是否被允许,并监视网络

运行状态。

(一)防火墙防止DoS(DenialofService拒绝服务)和

DDoS(DistributedDenialofService分布式拒绝服务)攻击的

安全策略

DoS(DenialOfService),拒绝服务的缩写,是指故意攻击

网络协议实现的缺陷或直接通过野蛮手段耗尽被攻击对象

的资源,目的是让目标计算机或网络无法提供正常的服务,

第２０卷第５期　２０１１年５月　牡丹江大学学报　Ｊｏｕｒｎａ　１　ｏｆ　Ｍｕｄａｎｊ　ｉａｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓ　ｉ　ｔｙ　Ｖｏ１．２０　Ｎｏ．５　Ｍａｙ．　２Ｏｌ１　

文章编号：１００８．８７１７（２０１１）０５—０１３９－０３　

密码技术在网络安全中的应用　

于启红梁凤兰　

（宿迁学院计算机系，江苏宿迁２２３８００）　

摘要：本文介绍了几种主要的密码算法和ＴＣＰ／ＩＰ协议的体系结构，详细分析密码技术在计算机网络各层的几　

个主要安全协议中的使用。　关键词：密码；安全协议；ＳＳＬ协议；ＳＳＨ协议　

中图分类号：ＴＰ３１６．８文献标识码：Ａ　

一、主要密码算法简介　按发展进程可以将密码分为古典密码，对称密钥体　

制，非对称密钥体制　。　１．古典密码主要有代替密码和换位密码　

代替密码有简单代替，多表代替，多字母或多码代　替。换位密码也叫凯撒密码。　

例如：凯撒密码一将字母循环前移ｋ位，ｋ＝３时　ａｂ　Ｃ　ｄ　ｅｆｇｈｉｊ　ｋｌｍｎ　ｏＰｑ　ｒ　ＳｔＵｖｗＸＹ　ｚ分别对　

应如下字母：　

ｄ　ｅｆｇｈｉｊ　ｋｌｍｎ　ｏＰｑ　ｒ　ＳｔＵＶＷｘＹ　ｚ　ａｂ　ｃ　则明文Ｃｈｉｎａ转换为密文Ｆｋｌｑｄ。　２．对称密钥体制（Ｓｙｍｍｅｔｒｉｃ　Ｓｙｓｔｅｍ）　

加密密钥和解密密钥相同，这些算法也叫作单钥密　码体制（ｏｎｅ．ｋｅｙ　ｓｙｓｔｅｍ　ｏ　

１９７６年，ＮＢＳ（ＮＩＳＴ）美国国家标准局公布ＤＥＳ　（数据加密标准，Ｄａｔａ　Ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ　Ｓｔａｎｄａｒｄ　ｏ当年估计　

破译需要２２８３年时间。　ＤＥＳ是一种对二元数据进行加密的算法，数据分组　长度为６４位，密文分组长度也是６４位，使用的密钥为　

６４位，有效密钥长度为５６位，有８位用于奇偶校验，　解密时的过程和加密时相似，但密钥的顺序正好相反，　

ＤＥＳ的整个体制是公开的，系统的安全性完全靠密钥的　

保密。　ＤＥＳ算法的过程：是在一个初始置换（ＩＰ，Ｉｎｉｔｉａｌ　

Ｐｅｒｍｕｔａｔｉｏｎ）后，明文组被分成左半部分和右半部分，　每部分３２位，然后是１６轮迭代的乘积变换，称为函数