数据加密技术在计算机网络通信安全中的应用研究

数据加密技术在计算机网络通信安全中的应用研究

张瀚文

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摘要：在时代大发展的今天，大到国家层面小到个人层面，没有能够离开网络的支持，网络技术和计算机计算在人们的生产生活当中占据了很大一部分的组成，而在大数据模式下的今天，人们的个人信息、个人隐私或是企业和公司之间的内部信息，要存储在网络或是计算机当中，而在这一过程中由于网络的大环境下容易发生泄漏，必须从各方面做出有针对性的网络整治方案。在计算机安全防护当中，出现了很多保障用户安全的软件，但谈到最普遍的还是数据加密技术，在国内外的安全组网当中都得到了对该项技术的肯定，数据加密技术是通过一定的代码使用户的数据加密，使数据不会被轻易破解，在传输过程当中确保数据的安全性和稳定性，为计算机系统的安全提供保障。

关键词：数据加密技术；计算机；网络安全；实际应用

引言

计算机技术在高速发展的同时，计算机网络通信的安全成了重要的问题。并且随着每年计算机使用者数量的增加，若是无法为网络通信提供安全的环境，使得人们在使用计算机的时候个人信息以及财产安全极易受到影响，甚至还会阻碍计算机技术的发展与提高。其次，在网络通信的过程中，黑客常常会利用病毒或是木马攻击计算机，使得网络通信的安全受到威胁。所以技术研究人员在这阶段的任务就是开发出保护计算机通信安全的技术，例如提高数据加密技术在网络通信过程中的应用，进一步改善网络通信的环境，对计算机使用的安全性提供保障。

1数据加密技术概述

现代计算机网络的数据加密技术有多种形式，目前运用最广泛的是对称加密和非对称加密这两类，对称加密需要对加密和解密使用相同密钥的加密算法。对称性加密通常在消息发送方需要加密大量数据时使用，在对称加密算法中常用的算法有：DES、TDEA、RC2、Blowfish、SKIPJACK、RC4、RC5、IDEA、3DES等。对称加密算法公开、计算量小、加密速度快、加密效率高。但在数据传送前，收发双方必须约定并保存好秘钥，任何一方的秘钥被泄露，加密的安全就无从谈起。另外其使用具有单一性，也造成收发双方的钥匙数量巨大，密钥管理成为双方的负担。非对称性加密，使用公钥和秘钥，分别用来加密、解密数据，公钥是公开的，秘钥由接收方保存，非对称加密其加密和解密时间长、速度慢，只适合对少量数据进行加密。主要算法有：RSA、ECC（椭圆曲线加密算法）、Rabin、D-H、背包算法等。此种模式的优点在于，密钥管理模式相对简单，出现混乱、差错的概率较小；缺点在于，加密过程必须充分考虑与所有用户持有密钥之间的“契合度”，导致加密算法的复杂程度直线上升。

2现今信息出现安全问题的根因

随着时代的发展，信息水平不断提高，计算机也走进了千家万户，伴随着信息网络多样化服务应用频率的增多，使得信息领域中出现了不可忽视的安全问题。出现这种安全问题的根本原因无非是计算机自身问题和计算机应用问题，简单来说，就是不法分子在计算机领域盗取隐私信息后，计算机系统无法判断自身安全有没有受到侵犯，因此也就不会给出安全提醒。要么是在进行某种信息共享资源服务的时候，由于硬件、软件等设备需要进行对接，因此在数据共享、信息传递的过程中，就会无意识或有意识地出现数据信息泄露。

3数据加密的技术特点以及基本形式

3.1链路加密

链路加密技术指的是在两个网络节点间的某一次通信链路，对链路上所传输的数据信息进行加密保护，以提高数据信息的传输安全水平。链路加密技术也叫在线加密技术，它的工作机理是信息在发送之前被加密，网络节点在接受到该信息后再进行解密，而后再由下一个链路对信息进行加密再传输，直至达到终点目的地。在这一过程中，可能会涉及到很多通信链路，加密和解密次数也可能很多。链路加密技术有效解决了源点、终点、传输线路暴露的问题，能够降低黑科技对通信业务的分析效果。正是基于这种优势，使得链路加密技术也有广泛的应用，但该技术并不是无懈可击，本身也存在诸多问题。特别是该技术的应用会给网络性能和可控制性、可管理性带来极大的副作用。首先，分配密钥、加密和解密时间较长，存在数据重新传输或是丢失的情况。其次，还要实现链路两端的加密同步，这对于网络新能提出了更高的要求。

3.2密码密钥数据

这个技术主要的形式为公用密钥和私用密钥。公用密钥在安全方面的级别较高，不仅能够顺利地完成对数据信息的加密，还能够有效防止数据信息的泄露。私用密钥在实际应用的时候，信息输出方和信息接受方，两者要事先根据密钥进行商议，并应用同形式密钥对数据信息的加密行为和解密行为。一般这个技术主要会在计算机的网络系统中应用，由于公用密钥和私用密钥各有其优点，所以在实际应用密码密钥数据手段的时候，这两种密钥能够达到互补，保证计算机网络在信息数据方面的安全。

3.3节点加密

从客观的角度来说，网络技术的发展也在一定程度上推动了病毒的发展。特别是在当下的网络环境下，病毒形式多种多样，传播媒介也较多，使得网络安全保护面临极大挑战。而为了减少风险，就必须要对传输链条上的每个环节进行控制。也正是这种背景下，节点加密技术应用而生。节点加密技术应用于数据传输阶段，对于安全使用信息数据发挥重要作用。其所传输的数据能转化成密钥并被反复加密，只有信息发送方和接收方能够利用密文破解信息内容，有效降低了数据传输风险。从本质上看，节点加密与链路加密操作上极为相似，二者都在通信链路上保证信息的安全性，都在中间点进行解密和再加密工作，也就是说加密过程对于用户是透明的。节点加密与链路加密的不同点，在于节点加密不允许信息以明文的方式存在，但节点加密却要求报头和路由信息以明文方式进行传输，使得中间节点能了解到处理信息的过程和内容，这对于防范不法分子分析通信业务无疑是十分不利的。

3.4端到端加密技术

端到端加密技术对源节点与目的节点的传输PDU进行加密与解密，所以中间的节点不会影响到通信的安全。但是在端到端加密技术中，并不能对PDU的控制信息进行加密，这样才不会妨碍到中间的节点选择正确的路由器进行连接与传输。而这一特性也会使得攻击者通过信息量分析来确定通信的位置，暴露出传输点以及运输点。虽然端到端加密技术与前两种加密技术相比操作简单、成本消耗低，但是在通信的时候却需要接收者与发送者进行同步操作，这样才不会暴露传输点与接收点。

结束语

数据加密技术是信息安全的基础，伴随计算机网络应用的普及，发展前景广阔。随着应用业态日益丰富，不同的业务对加密技术及实现方式也提出了新的要求，就时代发展而言，利用数据加密技术所得到的安全性只是暂时的，没有绝对的安全，所以说对密码技术的创新、理论的研究是长期的，只有这样才能满足对信息安全不断增长的需求。

参考文献

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