孟稚松

[摘 要] 隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及，計算機網(wǎng)絡越來越開放，同時計算機網(wǎng)絡安全問題受到人們的廣泛關注。網(wǎng)絡信息的破壞、篡改、竊取等問題給人們的生活、工作和學習帶來很多麻煩，數(shù)據(jù)加密技術作為一種現(xiàn)代化的網(wǎng)絡安全防護技術，可以有效提高計算機網(wǎng)絡的安全性。

[關鍵詞] 數(shù)據(jù)加密技術；計算機安全；計算機網(wǎng)絡

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2018. 15. 069

[中圖分類號] TP311 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673 - 0194（2018）15- 0173- 03

1 計算機運行中的安全威脅

1.1 系統(tǒng)漏洞

計算機操作系統(tǒng)的漏洞，無法通過有效的手段規(guī)避，其在運行中只能通過修復、加密等方式，提高系統(tǒng)環(huán)境的安全性。操作系統(tǒng)在編程時，為方便修改，會遺漏一些端口，雖然操作系統(tǒng)不斷推出防護補丁，但是計算機用戶仍然受到系統(tǒng)漏洞的威脅。攻擊者頻繁地向操作系統(tǒng)發(fā)出攻擊，尤其是Windows系統(tǒng)，導致系統(tǒng)面臨極大的安全威脅。

1.2 網(wǎng)絡攻擊

網(wǎng)絡環(huán)境具有兩面性，其在為用戶提供網(wǎng)絡服務的同時，也在傳遞攻擊行為。網(wǎng)絡環(huán)境是攻擊行為的載體，威脅系數(shù)非常高，用戶在執(zhí)行網(wǎng)頁瀏覽、郵件收發(fā)等操作時，為攻擊者提供路徑，而攻擊者經(jīng)常會將病毒、木馬的代碼植入正常的網(wǎng)頁中，用戶點擊后即會激活病毒，攻擊用戶的電腦，竊取用戶的計算機信息。

1.3 通信隱患

通信是計算機系統(tǒng)的必要環(huán)節(jié)，用戶群體之間通過計算機共享或傳輸文件，具有方便、快捷的優(yōu)勢，而文件傳輸?shù)穆窂娇梢宰鳛楹诳偷墓酎c。黑客利用不同的攻擊手段，多次入侵通信路徑，目的是獲取傳輸中的文件，導致計算機通信中，出現(xiàn)極大的隱患。

2 數(shù)據(jù)加密技術算法

2.1 置換表算法

置換表算法是一種常見的加密算法，根據(jù)置換表對應每個數(shù)據(jù)段，對已其中某個偏移量進行置換，轉換為加密文件，信息接收方可以再根據(jù)置換表將加密文件解讀出來，這種置換表算法加密速度快、方法簡單，但是若其他人獲取該置換表，也可以得知加密文件內容，因此安全性不高。

2.2 升級置換表算法

升級置換表算法主要是采用兩個或者多個置換表，采用偽隨機方式，對數(shù)據(jù)信息進行反復多次的加密，提高加密文件的解密難度，雖然這種方法在一定程度上提高了安全性，但是升級置換表算法應用速度有所下降。

2.3 XOR操作算法和循環(huán)移位

XOR操作算法和循環(huán)移位從本質上來講是一種數(shù)據(jù)位置變換算法，在一個數(shù)據(jù)流中通過改變方向將某個字或者字節(jié)進行移位，通過XOR操作將數(shù)據(jù)信息進行加密轉換為密文，這種加密算法適用于一些復雜的計算軟件系統(tǒng)數(shù)據(jù)保護，加密程度比較高，密文破譯難度很大。

2.4 循環(huán)冗余校驗算法

循環(huán)冗余校驗算法主要是結合網(wǎng)絡數(shù)據(jù)封包、電腦檔案等數(shù)據(jù)信息形成的32位或者16位的校驗算法，若其中的某位發(fā)生錯誤，會影響校驗結果，這種循環(huán)冗余校驗算法適合應用在計算機網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸通道中的干擾誤碼校驗，用來傳輸加密文件。

3 互聯(lián)網(wǎng)的使用帶來的安全隱患

隨著計算機的大眾化，基本每個家庭和單位都使用了計算機，再加上互聯(lián)網(wǎng)信息技術的健全，眾人均通過網(wǎng)絡互動行為豐富日常的生活，滿足娛樂休閑的需求。雖然個人和企業(yè)單位購置計算機的動機和使用情況不同，但是毫無疑問的是眾人均會參與到互聯(lián)網(wǎng)中從而滿足需求。個人會通過互聯(lián)網(wǎng)聊天、玩游戲、購物、查詢信息等，而企業(yè)和政府部門多將計算機用來收集數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)、日常辦公、信息資源共享等方面?；ヂ?lián)網(wǎng)在為計算機使用者帶來極大便利性的同時也引發(fā)了計算機安全隱患，目前許多計算機出現(xiàn)被攻擊行為大多是通過互聯(lián)網(wǎng)的傳播而造成的。

4 計算機信息數(shù)據(jù)安全需要加密的必要性

4.1 文化安全領域需要加密的必要性

隨著經(jīng)濟的發(fā)展和人們生活水平的提高，目前許多領域內已經(jīng)逐步形成了企業(yè)的企業(yè)文化和個人塑造的個人形象。企業(yè)文化和個人形象是企業(yè)和個人傳遞給社會的一個企業(yè)和個人的素質信息，因此安全文化也就顯得格外重要，只要數(shù)據(jù)安全的確保，企業(yè)才能得到健康長足的發(fā)展，也只有安全文化得以保障，個人才能被中庸，實現(xiàn)自己的人生價值。

4.2 生產(chǎn)技術領域需要加密的必要性

無論怎樣的生產(chǎn)，企業(yè)和個人都需要對生產(chǎn)的數(shù)據(jù)加以保護，如果生產(chǎn)經(jīng)營出現(xiàn)問題，數(shù)據(jù)信息泄露，會導致難以預料的后果。所以要加強企業(yè)安全生產(chǎn)建設，加強數(shù)據(jù)管理，給企業(yè)生產(chǎn)一個安全的生產(chǎn)空間。網(wǎng)絡信息的不斷發(fā)展，已經(jīng)急速的應用于生活生產(chǎn)中，企業(yè)的拘束安全非常重，一旦出現(xiàn)安全問題，損失將難以預計。只有加強計算機數(shù)據(jù)安全的管理，通過安全管理來保證計算機數(shù)據(jù)安全，才能保證生產(chǎn)生活的有序進行?，F(xiàn)在更多的企業(yè)和個人把信息存儲于進算計中保存，由于計算機本身存在一定的漏洞，所以加強計算機安全，需要對其進行加密處理，保證企業(yè)和個人的健康發(fā)展。

5 數(shù)據(jù)加密技術類型

5.1 對稱加密技術

對稱加密技術也成為密鑰共享加密技術，信息接收方和發(fā)送方使用同一個密鑰對數(shù)據(jù)信息進行加密和解密，這種技術的關鍵在于信息接收方和發(fā)送方在確保安全傳輸密文的情況下提前商定一個統(tǒng)一密鑰，實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。對稱加密技術必須確保該密鑰不能被泄漏，從而確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾?、機密性和安全性。對稱加密技術在計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)中應用廣泛，其數(shù)據(jù)加密算法包括IDEA、AES、DES等。其中DES具有加密效率高、速度快等特點，這是一種重要的二元數(shù)據(jù)加密算法，采用64位對稱數(shù)據(jù)分組密碼，任意56位為密鑰，其他8位是奇偶校驗碼，這種加密算法被廣泛應用在金融行業(yè)的電子資金轉賬中。

5.2 非對稱加密技術

非對稱加密技術也稱為公鑰加密技術，信息接收方和發(fā)送方在進行數(shù)據(jù)信息加密和解密時采用不同密鑰，密鑰包括私有密鑰和公開密鑰，當前的設備和技術無法根據(jù)公鑰推算或者破譯出私鑰，因此非對稱加密技術的安全性較高。非對稱加密技術在實際應用中，通信雙方簽訂密鑰交換協(xié)議，在信息通信過程中，通信雙方不需要提前設定密鑰就可以實現(xiàn)安全、快速的數(shù)據(jù)通信，完全不需要擔心密鑰的安全性，因此有效提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩院捅Ｃ苄?。對于非對稱加密技術，常見的數(shù)據(jù)加密算法包括橢圓曲線、EIGamal、Diffie-Hellman、RSA等，其中RSA算法的應用范圍比較廣泛，可有效抵抗各種密碼的攻擊，安全性和完整性較好。非對稱加密技術一方面可以進行數(shù)據(jù)加密，另一方面用于驗證數(shù)據(jù)完整性和身份認證，應用于數(shù)據(jù)簽名、數(shù)字證書等領域。

6 數(shù)據(jù)加密技術在計算機安全中的應用

6.1 數(shù)據(jù)庫加密

計算機網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫多采用Unix或者Windows NT的管理系統(tǒng)平臺，這種操作系統(tǒng)平臺的安全性一般為C2級或者C1級，因此數(shù)據(jù)傳輸公共信道和計算機存儲系統(tǒng)的安全程度較弱，很容易被一些PC機通過某些方式將各種密碼或者數(shù)據(jù)篡改或者竊取，所以數(shù)據(jù)庫加密對于計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)運行非常重要，數(shù)據(jù)庫用戶可以通過設定口令字、訪問權限等方式，加密數(shù)據(jù)庫中的關鍵數(shù)據(jù)，提高數(shù)據(jù)庫的安全性。數(shù)據(jù)簽名加密技術相對于USBKey和密鑰而言，更為普遍的應用到社會公眾的計算機中，其具備較為明顯和有效的保護能力，主要是依據(jù)密鑰的形式，在公鑰和私鑰的基礎之上對數(shù)據(jù)信息采取加密和解密，并可以識別用戶的身份。通常數(shù)字簽名保護技術也分為兩種形式，在兩種形式的配合組合利用之下，實施數(shù)據(jù)加密和用戶認證可提升數(shù)據(jù)保護的能力，避免由于只使用一種形式造成的數(shù)據(jù)丟失或者泄露。隨著信息技術科技的不斷發(fā)展，數(shù)字簽名數(shù)據(jù)加密技術也有了較快的發(fā)展，在除了公鑰和密鑰共同的簽名認證運行之外，還會在私鑰簽名處再多加一層公鑰實施保護從而增強數(shù)字簽名數(shù)據(jù)加密技術的保護作用。目前使用較為典型的數(shù)字簽名技術為支付寶交易，在支付寶交易的過程中，會在用戶登錄時核實用戶的身份，然后在支付寶客戶端安裝時安裝CA證書從而完成用戶身份的認證，再在使用支付寶登錄的過程中啟動安全認證，在數(shù)字簽名技術的保護之下保證支付活動的安全可靠。

6.2 USBKey安全保護

USBKey在金融行業(yè)交易系統(tǒng)中應用廣泛，可以有效提高網(wǎng)絡交易的安全性和可靠性，是一種數(shù)據(jù)加密技術的重要應用。USBKey應用在銀行系統(tǒng)到客戶端，利用數(shù)據(jù)加密技術進行每項數(shù)據(jù)的傳輸，可以有效防止網(wǎng)絡黑客對銀行系統(tǒng)的惡意攻擊，因此銀行系統(tǒng)非常重視USBKey加密技術，通過運用數(shù)據(jù)加密技術，可以有效提高USBKey的安全性，并且使銀行系統(tǒng)始終處于一個比較安全的交易環(huán)境中。例如，當用戶進行交易操作時，只有通過USBKey才能進入交易系統(tǒng)，USBKey數(shù)據(jù)機密技術可以對用戶的各項信息進行自動匹配，即使網(wǎng)絡黑客跟蹤了銀行用戶行為，但是USBKey數(shù)據(jù)加密技術根本無法被破譯，USBKey 中不包含用戶的重復信息，并且明確用戶身份，可以有效保障用戶財產(chǎn)安全。

6.3 密鑰保護

密鑰是數(shù)據(jù)加密技術的應用典型，密鑰的不同表達形式，密文設置的多樣性，使加密方式更加多層次化。密鑰包括私鑰和公鑰，可以有效提高計算機安全，公鑰和私鑰是相互配合的，由于私鑰具有私密性和局限性，而配合公鑰，可以極大地提高數(shù)據(jù)安全，用于數(shù)據(jù)信息的整體保護。在實際應用中，傳輸數(shù)據(jù)信息時，先通過公鑰加密數(shù)據(jù)信息，信息接收方利用私鑰進行解密，利用密鑰保護數(shù)據(jù)的安全傳輸。這種密鑰保護技術在金融系統(tǒng)、管理系統(tǒng)中應用廣泛，主要用于私人信息的保護，用戶訪問和登錄時，要合理設置公鑰和私鑰密文，實現(xiàn)用戶個人信息的實時保護。

6.4 數(shù)字簽名保護

數(shù)字簽名保護主要是通過數(shù)據(jù)信息的解密和加密，有效識別用戶身份，結合密鑰和公鑰，數(shù)字簽名也包含兩種方式，若單純使用其中某一種方式，會影響數(shù)據(jù)保護能力，導致數(shù)據(jù)暴露、丟失，只有同時使用這兩種方式才能實現(xiàn)數(shù)據(jù)的良好保護。當前，除了包括密鑰和公鑰的簽名以外，公鑰保護可以加載私鑰簽名位置，從而實現(xiàn)數(shù)字簽名的安全保護。

7 結 語

近年來，數(shù)據(jù)加密技術在計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)中應用廣泛，逐漸滲入到各個領域和行業(yè)，數(shù)據(jù)加密技術作為一種現(xiàn)代化的計算機安全防護技術，其基于加密原理，以高效保護技術為基礎，提供安全、穩(wěn)定的運行環(huán)境，有效保護了計算機安全，降低了數(shù)據(jù)信息被破譯和攻擊的程度，極大地提高了計算機網(wǎng)絡安全水平。

主要參考文獻

[1]朱聞亞.數(shù)據(jù)加密技術在計算機網(wǎng)絡安全中的應用價值研究[J].制造業(yè)自動化，2017（6）：35-36.

[2]劉宇平.數(shù)據(jù)加密技術在計算機安全中的應用分析[J].信息通信，2017（2）：160-161.

[3]李曉利.數(shù)據(jù)加密技術在計算機網(wǎng)絡安全中的應用探討[J].數(shù)字技術與應用，2017（6）：114.

[4]黃河明.數(shù)據(jù)加密技術及其在網(wǎng)絡安全傳輸中的應用[D].廈門：廈門大學，2017.