劉孟棟

（成都安美勤信息技術(shù)股份有限公司， 四川 成都 610000）

引言

當今世界信息技術(shù)發(fā)展日新月異，現(xiàn)代人們時刻接觸互聯(lián)網(wǎng)，計算機科技發(fā)展促進社會的進步，計算機網(wǎng)絡(luò)發(fā)展使信息共享廣泛用于金融貿(mào)易商業(yè)等領(lǐng)域，計算機網(wǎng)絡(luò)具有體系結(jié)構(gòu)開放性等特點，由于信息在網(wǎng)絡(luò)上存儲共享被非法竊取破壞泄露等導(dǎo)致造成大量損失，使其面臨嚴重的安全問題。有價值的數(shù)據(jù)資源放在數(shù)據(jù)庫中，共享設(shè)備數(shù)據(jù)資源面對被毀壞的危險、網(wǎng)絡(luò)通信如何防止截獲等成為人們關(guān)注的問題。網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸安全性要求完整機密，信息加密技術(shù)是保障信息安全的基本技術(shù)措施，可以通過數(shù)據(jù)加密技術(shù)保障計算機網(wǎng)絡(luò)安全。計算機網(wǎng)絡(luò)安全管理中數(shù)據(jù)加密技術(shù)具有重要應(yīng)用價值，研究計算機網(wǎng)絡(luò)安全數(shù)據(jù)加密技術(shù)應(yīng)用具有重要意義。

1 計算機網(wǎng)絡(luò)安全數(shù)據(jù)加密技術(shù)研究

隨著國內(nèi)外計算機技術(shù)的發(fā)展，電信網(wǎng)向信息網(wǎng)迅速發(fā)展。信息化社會計算機網(wǎng)絡(luò)在政治軍事金融商業(yè)等方面作用日益增大，人們建立各種完備的信息系統(tǒng)，通常依靠計算機網(wǎng)絡(luò)處理信息[1]。網(wǎng)絡(luò)逐漸成為社會發(fā)展的主題，隨著網(wǎng)絡(luò)共享性擴大，網(wǎng)絡(luò)安全受到重視。計算機網(wǎng)絡(luò)安全問題引發(fā)社會的高度關(guān)注，網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)研究成為信息科學(xué)的重要領(lǐng)域，計算機網(wǎng)絡(luò)安全中應(yīng)用數(shù)據(jù)加密技術(shù)具有重要作用。

1.1 計算機網(wǎng)絡(luò)安全

計算機網(wǎng)絡(luò)安全是計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)軟硬件及數(shù)據(jù)受到保護，保證系統(tǒng)安全正常運行。計算機網(wǎng)絡(luò)安全涉及到信息安全技術(shù)保證措施與安全人員管理規(guī)范。計算機網(wǎng)絡(luò)安全涉及領(lǐng)域廣泛，廣義上涉及到網(wǎng)絡(luò)信息保密完整性相關(guān)技術(shù)理論是網(wǎng)絡(luò)安全的研究領(lǐng)域[2]。網(wǎng)絡(luò)信息內(nèi)容安全是狹義的信息安全，避免攻擊者利用系統(tǒng)安全漏洞進行竊聽等非法行為。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在社會生活中發(fā)揮重要作用，計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在管理控制等社會經(jīng)濟活動各層面應(yīng)用范圍不斷擴大。社會信息化趨勢導(dǎo)致各方面對信息系統(tǒng)依賴性增強，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)破壞會對用戶造成巨大影響。

1.2 數(shù)據(jù)加密技術(shù)簡介

數(shù)據(jù)加密技術(shù)是將明文信息加密替換變?yōu)椴灰鬃x取的密文，是保障計算機網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)安全的核心技術(shù)。傳統(tǒng)數(shù)據(jù)加密算法包括改進置換算法等[3]。置換算法是最簡單的加密算法，循環(huán)位移算法是變換數(shù)據(jù)位置算法，CRC 善于校驗傳輸通道干擾引起錯誤。數(shù)據(jù)加密技術(shù)類型分為對稱與非對稱技術(shù)。圖1 為對稱密鑰加密示意圖。

對稱加密是信息收發(fā)方使用相同秘鑰加解密數(shù)據(jù)，秘鑰未被雙方泄露下才能確保數(shù)據(jù)傳輸安全機密性[4]。對稱加密數(shù)據(jù)加密算法包括AES、DES 與IDEA等，DES 數(shù)據(jù)加密算法是對稱的64 位數(shù)據(jù)分組密碼，DES 成功應(yīng)用于銀行電子資金轉(zhuǎn)賬領(lǐng)域。DES 是美國IBM公司提出的分組密碼算法，是廣泛采用的對稱加密數(shù)據(jù)加密標準。非對稱加密是信息收發(fā)方使用不同密鑰加解密，通信雙方無需事先交換密鑰可直接安全通信。非對稱加密技術(shù)數(shù)據(jù)算法包括EIGamal 等，典型的RSA 算法是應(yīng)用最廣泛的公鑰算法，被廣泛應(yīng)用于數(shù)字簽名等信息交換領(lǐng)域。

國密算法是是由國家密碼管理局認定和公布的密碼算法標準及其應(yīng)用規(guī)范，指能實現(xiàn)商用算法的加解密等功能的技術(shù)，商用密碼技術(shù)是商用密碼的核心，任何單位有責(zé)任義務(wù)保護商用密碼技術(shù)秘密。商用秘密主要用于不涉及國家秘密內(nèi)容的內(nèi)部信息等進行加密保護，如企業(yè)內(nèi)部敏感信息的傳輸加密，防止非法第三方獲取信息內(nèi)容等。如門禁應(yīng)用采用SM1算法進行身份鑒別，保證身份識別的真實性。安全實施關(guān)系到群眾利益的關(guān)鍵問題，國家密碼管理局提出加強門禁系統(tǒng)芯片標準化建設(shè)，基于自主國產(chǎn)知識產(chǎn)權(quán)的CPU 卡廣泛受到關(guān)注。

1.3 計算機網(wǎng)絡(luò)安全中數(shù)據(jù)加密技術(shù)的應(yīng)用價值

隨著科技的進步，信息安全問題日益重要。必須采取一定措施保護數(shù)據(jù)安全，通過文件加密防止數(shù)據(jù)泄露是解決數(shù)據(jù)安全問題的最佳方式[5]。數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)傳輸中必須加密，身份認證技術(shù)采用軟件技術(shù)實現(xiàn)，傳輸前對數(shù)據(jù)加密處理轉(zhuǎn)換為密文，可以保障數(shù)據(jù)運輸中攔截者無法得到正確信息。引入加密手段可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)在聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中安全傳送。

隨著網(wǎng)絡(luò)的迅速發(fā)展，利用網(wǎng)絡(luò)可以使工作更加高效便捷，但互聯(lián)網(wǎng)中信息安全問題為人們帶來很大的麻煩，數(shù)據(jù)加密非常重要。通過數(shù)據(jù)加密實現(xiàn)對重要信息的隱蔽可以保障用戶信息安全。通過使用數(shù)據(jù)加密計算改進網(wǎng)絡(luò)通信安全保護系統(tǒng)，計算機系統(tǒng)使用數(shù)據(jù)加密計算可以創(chuàng)建組織黑客分層加密保護系統(tǒng)，確保核心數(shù)據(jù)安全性[6]。計算機應(yīng)用需要很多軟件，軟件加密是用戶關(guān)注的重點。當前微信等軟件豐富人們的娛樂方式，軟件應(yīng)用中需要進行加密保障安全運行。

2 計算機網(wǎng)絡(luò)安全數(shù)據(jù)加密技術(shù)算法

計算機工業(yè)迅速發(fā)展使得世界計算機用戶不斷增多，計算機科技發(fā)展促進社會的進步繁榮，計算機網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用使信息廣泛用于企業(yè)教育等各領(lǐng)域，計算機網(wǎng)具備體系結(jié)構(gòu)開放性等特點，由于信息在網(wǎng)絡(luò)上存儲傳輸被非法篡改導(dǎo)致?lián)p失使其面臨嚴重安全問題。網(wǎng)絡(luò)為人們帶來信息就交流方便同時引起人們對網(wǎng)絡(luò)安全問題的研討。身份認證、數(shù)據(jù)加密技術(shù)等安全技術(shù)得到很大的發(fā)展。密碼技術(shù)是信息安全核心技術(shù)，其商業(yè)社會價值開始得到廣泛認可。

2.1 計算機網(wǎng)絡(luò)密碼系統(tǒng)

密碼學(xué)通過數(shù)學(xué)系統(tǒng)研究解決秘密與認證問題，秘密系統(tǒng)防止信息被未授權(quán)團體獲悉，認證系統(tǒng)防止公共信道對信息未授權(quán)侵入。密碼學(xué)是研究秘密書寫原理的科學(xué)，包含密碼編制與分析內(nèi)容，密碼系統(tǒng)包含明文字母空間，算法使一些公式法則規(guī)定明文與密文的變換方法。編碼學(xué)是應(yīng)用于編制密碼保守通信秘密。圖2 為密碼系統(tǒng)的操作過程圖。

密碼學(xué)是在編碼與破譯斗爭實踐中逐步發(fā)展，成為綜合性尖端科技，各國政府現(xiàn)用密碼編制手段具有高度機密性，密碼體制類型分為錯亂、代替與密文等。世界各國政府重視密碼工作，不少計算機學(xué)家投身于密碼學(xué)研究。數(shù)據(jù)加密通過變換信息需要保護敏感信息，密碼系統(tǒng)安全性在于密鑰保密性?；旌霞用芊桨钢袛?shù)據(jù)加密通過對稱與非對稱加密組合實現(xiàn)。

2.2 計算機網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)加密算法

加密算法是將傳輸數(shù)據(jù)處理傳輸?shù)浇邮辗剑瑪r截者無響應(yīng)解密算法無法讀取信息。加密算法包括較早使用的不基于KEY 與基于KEY 的算法，常用的加密算法包括DES 算法等。DES 算法是經(jīng)典對稱式加密算法，在對明文加密前進行分組，每組二進制數(shù)據(jù)加密操作后生成密文拼接。DES 算法涉及到參數(shù)包括原始數(shù)據(jù)信息與算法適用密鑰mode，工作模式切換到加密模式時用設(shè)定密鑰對明文加密處理，解密模式時用設(shè)定密鑰處理恢復(fù)信息輸出。

DES 算法優(yōu)點是運算速度快，缺點是解密密鑰可通過加密密鑰得出。DES 運算方式包括置換與位移，具體步驟為完成明文初始值換，通過密碼函數(shù)完成加密。消息摘要算法目前有MD1-MD6 系列，MD5 主要為確保信息資料正確傳送等，生成文本文檔后發(fā)布文件供他人下載使用，下載者可以用MD5 驗證。網(wǎng)絡(luò)上有很多MD5 程序校驗數(shù)據(jù)完整性。MD5 是廣泛應(yīng)用于用戶登錄密碼的加密技術(shù)，對輸入信息長度不做要求，基本方式包括求得余數(shù)與鏈接變量循環(huán)運算等。RSA 算法是目前應(yīng)用最多的公鑰加密算法，RSA 算法是目前人們公認的公鑰加密算法，發(fā)布后遭到黑客的攻擊但未成功破解。

3 計算機網(wǎng)絡(luò)安全中數(shù)據(jù)加密技術(shù)的應(yīng)用

信息網(wǎng)絡(luò)是當今世界經(jīng)濟社會發(fā)展趨勢，計算機網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用普及受到人們關(guān)注。由于計算機網(wǎng)絡(luò)開放性，一些網(wǎng)絡(luò)快速發(fā)展國家遭到很大威脅。我國網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)技術(shù)裝備依賴于他國，網(wǎng)絡(luò)安全是關(guān)系到國家主權(quán)安全的重要問題，提高計算機網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)水平，改善計算機網(wǎng)絡(luò)安全狀況成為當務(wù)之急[7]。

3.1 數(shù)據(jù)加密技術(shù)計算機網(wǎng)絡(luò)安全應(yīng)用領(lǐng)域

計算機網(wǎng)絡(luò)安全中數(shù)據(jù)加密技術(shù)應(yīng)用作用體現(xiàn)在保障數(shù)據(jù)安全，維護網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等。信息數(shù)據(jù)安全是計算機網(wǎng)絡(luò)安全的重要部分，信息時代個人隱私受到重視。數(shù)據(jù)加密技術(shù)可以保證個人信息安全，包括對數(shù)據(jù)加密維護等。數(shù)據(jù)加密技術(shù)擁有強大的備份能力，嚴格控制加密技術(shù)數(shù)據(jù)資源，防止外界攻擊同時進行自我系統(tǒng)防護。目前計算機數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)存在漏洞，利用數(shù)據(jù)加密技術(shù)對網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)加密實現(xiàn)系統(tǒng)安全管理。網(wǎng)絡(luò)用戶通過權(quán)限設(shè)置對網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)加密，如電腦開機密碼可以保護個人數(shù)據(jù)安全。通過合理運用數(shù)據(jù)加密技術(shù)對外界信息檢查實現(xiàn)信息保護。電商時代人們熱衷于網(wǎng)購，購物付費涉及到資金交易，不法分子利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進行盜竊犯罪，數(shù)據(jù)加密技術(shù)可以嚴格保密用戶賬戶財產(chǎn)信息，防止不法分子違法行為。

3.2 計算機網(wǎng)絡(luò)安全應(yīng)用數(shù)據(jù)加密技術(shù)

計算機網(wǎng)絡(luò)安全數(shù)據(jù)加密技術(shù)應(yīng)用包括數(shù)據(jù)簽名信息認證技術(shù)等。端點數(shù)據(jù)加密技術(shù)是以專業(yè)密文為基礎(chǔ)實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信息防護，計算機網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用端點數(shù)據(jù)加密技術(shù)節(jié)省加解密信息傳輸環(huán)節(jié)，充分保障計算機網(wǎng)絡(luò)信息安全，對數(shù)據(jù)傳輸需建立獨立傳輸路線，某路線數(shù)據(jù)包異常不影響其他數(shù)據(jù)包。鏈路數(shù)據(jù)加密技術(shù)是廣泛應(yīng)用的數(shù)據(jù)加密技術(shù)，對不同傳輸區(qū)域數(shù)據(jù)信息開展針對性加密處理，計算機系統(tǒng)中各路段傳輸數(shù)據(jù)信息加密方法存在差異，不法分子盜取密文無法讀取。鏈路加密技術(shù)應(yīng)用可以及時填充數(shù)據(jù)信息，近年來數(shù)據(jù)簽名信息認證技術(shù)得到廣泛應(yīng)用，主要通過鑒別確認用戶身份信息，保證計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全。

3.3 國密算法在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全中的應(yīng)用

網(wǎng)絡(luò)空間安全在我國主權(quán)維護中扮演重要的角色，密碼技術(shù)是國家戰(zhàn)略資源的根本，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全是網(wǎng)絡(luò)安全的重要部分，目前部分主流密碼算法存在安全性問題，我國加大國產(chǎn)密碼算法的研究，隨著工業(yè)化于信息化的融合，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全成為網(wǎng)絡(luò)安全重要問題，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是新工業(yè)革命的重點發(fā)展領(lǐng)域，加強國密算法的研究對提高我國網(wǎng)絡(luò)空間安全防護能力具有重要意義。

國密算法在商用領(lǐng)域形成完整的基礎(chǔ)型密碼體系，如SM1，SM4 等密碼算法是獲得國家批準行業(yè)密碼標準，包括SM3 等密碼算法通過ISO/IEC 信息安全技術(shù)委員會評審，SM2 安全性高于國際通用ECDSA算法。2020 年我國頒發(fā)《密碼法》規(guī)定涉及國計民生商用密碼產(chǎn)品獲得檢驗前不得銷售。目前需要密碼算法設(shè)備產(chǎn)品主要采用國際通用密碼算法。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全中國密算法應(yīng)用于訪問控制，數(shù)據(jù)安全等方面，涉及認證協(xié)議等關(guān)鍵技術(shù)，通常利用SM4 等對稱密碼算法加解密數(shù)據(jù)，利用SM2 等非對稱密碼算法產(chǎn)生消息簽名；利用SM3 雜湊算法計算消息摘要[8]。企業(yè)研制出國密加密芯片，云服務(wù)器密碼機等數(shù)據(jù)加密產(chǎn)品。

4 結(jié)語

本文系統(tǒng)介紹計算機網(wǎng)絡(luò)安全數(shù)據(jù)加密技術(shù)，闡述計算機網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)加密算法，提出計算機網(wǎng)絡(luò)安全數(shù)據(jù)加密技術(shù)的應(yīng)用。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，計算機網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用方便人們的生活，要注重計算機網(wǎng)絡(luò)安全，根據(jù)實際情況選擇合適的加密技術(shù)。數(shù)據(jù)加密技術(shù)是采用置換表算法、循環(huán)位移等加密算法對數(shù)據(jù)信息加密，保證數(shù)據(jù)機密性。數(shù)據(jù)加密技術(shù)可應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫加密，實現(xiàn)數(shù)據(jù)加密的應(yīng)用價值。為加強計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全，需要研究應(yīng)用數(shù)據(jù)加密技術(shù)，針對其不足合理分析提出改進措施，保證計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全。