時(shí)間：2022-12-11 07:28:56
序論：速發(fā)表網(wǎng)結(jié)合其深厚的文秘經(jīng)驗(yàn)，特別為您篩選了11篇加密技術(shù)論文范文。如果您需要更多原創(chuàng)資料，歡迎隨時(shí)與我們的客服老師聯(lián)系，希望您能從中汲取靈感和知識(shí)！
2網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)發(fā)展呈現(xiàn)出的現(xiàn)狀
2.1我國不具備自主研發(fā)的軟件核心技術(shù)
數(shù)據(jù)庫、操作系統(tǒng)以及CPU是網(wǎng)絡(luò)安全核心其中最為主要的三個(gè)部分?，F(xiàn)階段，雖然大多數(shù)企業(yè)都已經(jīng)在建設(shè)和維護(hù)網(wǎng)絡(luò)安全方面消耗了大量的資金，但是，由于大部分的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及軟件都不是我國自主研發(fā)的，而是從國外進(jìn)口的，這就導(dǎo)致我國的網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)難以跟上時(shí)展的腳步，在處于這種競爭劣勢下，就極易成為別國竊聽和打擊的對(duì)象。除此之外，國外一些殺毒系統(tǒng)和操作系統(tǒng)的開發(fā)商幾乎已經(jīng)在將中國的軟件市場壟斷?；谏鲜鲞@些情況，我國一定要進(jìn)一步加快研發(fā)軟件核心技術(shù)的速度，根據(jù)我國發(fā)展的實(shí)際情況，將能夠確保我國網(wǎng)絡(luò)安全運(yùn)營的軟件技術(shù)有效地開發(fā)出來。
2.2安全技術(shù)不具備較高的防護(hù)能力
我國的各個(gè)企事業(yè)單位在現(xiàn)階段都幾乎已經(jīng)建立起了專屬網(wǎng)站，并且，電子商務(wù)也正處在快速發(fā)展的狀態(tài)之中。但是，所應(yīng)用的系統(tǒng)大部分都處在沒有設(shè)防的狀態(tài)中，所以很有可能會(huì)埋下各種各樣的安全隱患。并且在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)假設(shè)的過程中，大多數(shù)企業(yè)沒有及時(shí)采取各種技術(shù)防范措施來確保網(wǎng)絡(luò)的安全。
2.3高素質(zhì)的技術(shù)人才比較欠缺
由于互聯(lián)網(wǎng)通信成本相對(duì)較低，因此，服務(wù)器和配置器的種類變得越來越多，功能也變得更加完善，性能也變得更好。但是，不管是人才數(shù)量方面或者是專業(yè)水平方面，其專業(yè)技術(shù)人員都難以對(duì)當(dāng)今的網(wǎng)絡(luò)安全需要形成更好的適應(yīng)性。此外，網(wǎng)絡(luò)管理人員不具備較強(qiáng)的安全管理導(dǎo)向能力，如，當(dāng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)出現(xiàn)崩潰的情況時(shí)，網(wǎng)絡(luò)管理人員難以及時(shí)有效地提出有效的解決對(duì)策。
3網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)的發(fā)展趨勢
3.1深度分析計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全內(nèi)容
各種類型不同的網(wǎng)絡(luò)安全威脅因素隨著互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展而出現(xiàn)。相應(yīng)地網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)也一定要不斷獲得提升和發(fā)展。加強(qiáng)識(shí)別網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)的方法主要包括以下幾點(diǎn)：第一，要以安全防護(hù)的相關(guān)內(nèi)容為出發(fā)點(diǎn)，加強(qiáng)分析網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)深度防護(hù)的力度，主要是對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全行為的內(nèi)容和網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)的匹配這兩個(gè)方面進(jìn)行分析?；谔卣鲙旌灻纳疃葓?bào)文的特征匹配是當(dāng)前比較常用的一種安全防護(hù)分析方法，即根據(jù)報(bào)文的深度內(nèi)容展開有針對(duì)性的分析，利用這種途徑來獲取網(wǎng)絡(luò)安全攻擊的特征，并利用特征庫對(duì)匹配的網(wǎng)絡(luò)攻擊內(nèi)容進(jìn)行搜索，同時(shí)還要及時(shí)采取相應(yīng)的防御措施。還有，基于安全防護(hù)的職能分析以及基于網(wǎng)絡(luò)行為的模型學(xué)習(xí)也同樣是一種較好的網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)手段，即通過模擬具有特征性的網(wǎng)絡(luò)行為以及分析網(wǎng)絡(luò)行為的特征獲取網(wǎng)絡(luò)攻擊行為的提前預(yù)警，這樣就可以為保護(hù)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)有力的條件。
3.2把網(wǎng)絡(luò)安全產(chǎn)業(yè)鏈轉(zhuǎn)變成生態(tài)環(huán)境
產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈在近幾年時(shí)間里隨著不斷發(fā)展的計(jì)算機(jī)技術(shù)及行業(yè)也相應(yīng)的發(fā)生了巨大的變化，它的價(jià)值鏈變得越來越復(fù)雜。此外，生態(tài)環(huán)境的變化速度已經(jīng)在很大程度上超過了預(yù)期環(huán)境的變化速度，按照這種趨勢發(fā)展下去，在未來網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的過程中，各個(gè)參與方一定要加強(qiáng)自身對(duì)市場要求的適應(yīng)能力。
3.3網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)將會(huì)朝著自動(dòng)化和智能化的方向發(fā)展
我國現(xiàn)階段的網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)要得到優(yōu)化需要經(jīng)歷一個(gè)長期的過程，它貫穿于網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的始終。此外，智能化的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化手段已經(jīng)開始逐步取代人工化的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化手段。同時(shí)，還可以將網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化知識(shí)庫建立起來，進(jìn)而針對(duì)一些存在于網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行中的質(zhì)量問題，將更多切實(shí)可行的解決措施提供給網(wǎng)絡(luò)管理者。所以，國內(nèi)網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)在未來幾年時(shí)間里會(huì)在IMS的基礎(chǔ)上將固定的NGN技術(shù)研制出來。這項(xiàng)技術(shù)的成功研制能夠給企事業(yè)的發(fā)展提供更豐富的業(yè)務(wù)支持。
3.4朝著網(wǎng)絡(luò)大容量的方向發(fā)展
國內(nèi)互聯(lián)網(wǎng)的業(yè)務(wù)量在近幾年時(shí)間里呈現(xiàn)出迅猛增長的態(tài)勢，尤其是針對(duì)那些IP為主的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)而言，對(duì)交換機(jī)以及路由器的處理能力均提出了較高的要求。因?yàn)橄胍獙?duì)語音、圖像等業(yè)務(wù)需求形成更好的滿足，因此，要求IP網(wǎng)絡(luò)一定要具備較強(qiáng)的包轉(zhuǎn)發(fā)和處理能力，那么，未來的網(wǎng)絡(luò)在不出意外的情況下一定會(huì)朝著大容量的方向發(fā)展。國內(nèi)網(wǎng)絡(luò)在今后發(fā)展的過程中，一定要廣泛應(yīng)用硬件交換、分組轉(zhuǎn)發(fā)引擎，促使網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的整體性能得到切實(shí)提升。
在傳統(tǒng)上，我們有幾種方法來加密數(shù)據(jù)流。所有這些方法都可以用軟件很容易的實(shí)現(xiàn)，但是當(dāng)我們只知道密文的時(shí)候，是不容易破譯這些加密算法的（當(dāng)同時(shí)有原文和密文時(shí)，破譯加密算法雖然也不是很容易，但已經(jīng)是可能的了）。最好的加密算法對(duì)系統(tǒng)性能幾乎沒有影響，并且還可以帶來其他內(nèi)在的優(yōu)點(diǎn)。例如，大家都知道的pkzip，它既壓縮數(shù)據(jù)又加密數(shù)據(jù)。又如，dbms的一些軟件包總是包含一些加密方法以使復(fù)制文件這一功能對(duì)一些敏感數(shù)據(jù)是無效的，或者需要用戶的密碼。所有這些加密算法都要有高效的加密和解密能力。
幸運(yùn)的是，在所有的加密算法中最簡單的一種就是“置換表”算法，這種算法也能很好達(dá)到加密的需要。每一個(gè)數(shù)據(jù)段（總是一個(gè)字節(jié)）對(duì)應(yīng)著“置換表”中的一個(gè)偏移量，偏移量所對(duì)應(yīng)的值就輸出成為加密后的文件。加密程序和解密程序都需要一個(gè)這樣的“置換表”。事實(shí)上，80x86cpu系列就有一個(gè)指令‘xlat’在硬件級(jí)來完成這樣的工作。這種加密算法比較簡單，加密解密速度都很快，但是一旦這個(gè)“置換表”被對(duì)方獲得，那這個(gè)加密方案就完全被識(shí)破了。更進(jìn)一步講，這種加密算法對(duì)于黑客破譯來講是相當(dāng)直接的，只要找到一個(gè)“置換表”就可以了。這種方法在計(jì)算機(jī)出現(xiàn)之前就已經(jīng)被廣泛的使用。
對(duì)這種“置換表”方式的一個(gè)改進(jìn)就是使用2個(gè)或者更多的“置換表”，這些表都是基于數(shù)據(jù)流中字節(jié)的位置的，或者基于數(shù)據(jù)流本身。這時(shí)，破譯變的更加困難，因?yàn)楹诳捅仨氄_的做幾次變換。通過使用更多的“置換表”，并且按偽隨機(jī)的方式使用每個(gè)表，這種改進(jìn)的加密方法已經(jīng)變的很難破譯。比如，我們可以對(duì)所有的偶數(shù)位置的數(shù)據(jù)使用a表，對(duì)所有的奇數(shù)位置使用b表，即使黑客獲得了明文和密文，他想破譯這個(gè)加密方案也是非常困難的，除非黑客確切的知道用了兩張表。
與使用“置換表”相類似，“變換數(shù)據(jù)位置”也在計(jì)算機(jī)加密中使用。但是，這需要更多的執(zhí)行時(shí)間。從輸入中讀入明文放到一個(gè)buffer中，再在buffer中對(duì)他們重排序，然后按這個(gè)順序再輸出。解密程序按相反的順序還原數(shù)據(jù)。這種方法總是和一些別的加密算法混合使用，這就使得破譯變的特別的困難，幾乎有些不可能了。例如，有這樣一個(gè)詞，變換起字母的順序，slient可以變?yōu)閘isten，但所有的字母都沒有變化，沒有增加也沒有減少，但是字母之間的順序已經(jīng)變化了。
但是，還有一種更好的加密算法，只有計(jì)算機(jī)可以做，就是字/字節(jié)循環(huán)移位和xor操作。如果我們把一個(gè)字或字節(jié)在一個(gè)數(shù)據(jù)流內(nèi)做循環(huán)移位，使用多個(gè)或變化的方向（左移或右移），就可以迅速的產(chǎn)生一個(gè)加密的數(shù)據(jù)流。這種方法是很好的，破譯它就更加困難！而且，更進(jìn)一步的是，如果再使用xor操作，按位做異或操作，就就使破譯密碼更加困難了。如果再使用偽隨機(jī)的方法，這涉及到要產(chǎn)生一系列的數(shù)字，我們可以使用fibbonaci數(shù)列。對(duì)數(shù)列所產(chǎn)生的數(shù)做模運(yùn)算（例如模3），得到一個(gè)結(jié)果，然后循環(huán)移位這個(gè)結(jié)果的次數(shù)，將使破譯次密碼變的幾乎不可能！但是，使用fibbonaci數(shù)列這種偽隨機(jī)的方式所產(chǎn)生的密碼對(duì)我們的解密程序來講是非常容易的。
在一些情況下，我們想能夠知道數(shù)據(jù)是否已經(jīng)被篡改了或被破壞了，這時(shí)就需要產(chǎn)生一些校驗(yàn)碼，并且把這些校驗(yàn)碼插入到數(shù)據(jù)流中。這樣做對(duì)數(shù)據(jù)的防偽與程序本身都是有好處的。但是感染計(jì)算機(jī)程序的病毒才不會(huì)在意這些數(shù)據(jù)或程序是否加過密，是否有數(shù)字簽名。所以，加密程序在每次load到內(nèi)存要開始執(zhí)行時(shí)，都要檢查一下本身是否被病毒感染，對(duì)與需要加、解密的文件都要做這種檢查！很自然，這樣一種方法體制應(yīng)該保密的，因?yàn)椴《境绦虻木帉懻邔?huì)利用這些來破壞別人的程序或數(shù)據(jù)。因此，在一些反病毒或殺病毒軟件中一定要使用加密技術(shù)。
循環(huán)冗余校驗(yàn)是一種典型的校驗(yàn)數(shù)據(jù)的方法。對(duì)于每一個(gè)數(shù)據(jù)塊，它使用位循環(huán)移位和xor操作來產(chǎn)生一個(gè)16位或32位的校驗(yàn)和，這使得丟失一位或兩個(gè)位的錯(cuò)誤一定會(huì)導(dǎo)致校驗(yàn)和出錯(cuò)。這種方式很久以來就應(yīng)用于文件的傳輸，例如xmodem-crc。這是方法已經(jīng)成為標(biāo)準(zhǔn)，而且有詳細(xì)的文檔。但是，基于標(biāo)準(zhǔn)crc算法的一種修改算法對(duì)于發(fā)現(xiàn)加密數(shù)據(jù)塊中的錯(cuò)誤和文件是否被病毒感染是很有效的。
二．基于公鑰的加密算法
一個(gè)好的加密算法的重要特點(diǎn)之一是具有這種能力：可以指定一個(gè)密碼或密鑰，并用它來加密明文，不同的密碼或密鑰產(chǎn)生不同的密文。這又分為兩種方式：對(duì)稱密鑰算法和非對(duì)稱密鑰算法。所謂對(duì)稱密鑰算法就是加密解密都使用相同的密鑰，非對(duì)稱密鑰算法就是加密解密使用不同的密鑰。非常著名的pgp公鑰加密以及rsa加密方法都是非對(duì)稱加密算法。加密密鑰，即公鑰，與解密密鑰，即私鑰，是非常的不同的。從數(shù)學(xué)理論上講，幾乎沒有真正不可逆的算法存在。例如，對(duì)于一個(gè)輸入‘a(chǎn)’執(zhí)行一個(gè)操作得到結(jié)果‘b’,那么我們可以基于‘b’，做一個(gè)相對(duì)應(yīng)的操作，導(dǎo)出輸入‘a(chǎn)’。在一些情況下，對(duì)于每一種操作，我們可以得到一個(gè)確定的值，或者該操作沒有定義（比如，除數(shù)為0）。對(duì)于一個(gè)沒有定義的操作來講，基于加密算法，可以成功地防止把一個(gè)公鑰變換成為私鑰。因此，要想破譯非對(duì)稱加密算法，找到那個(gè)唯一的密鑰，唯一的方法只能是反復(fù)的試驗(yàn)，而這需要大量的處理時(shí)間。
rsa加密算法使用了兩個(gè)非常大的素?cái)?shù)來產(chǎn)生公鑰和私鑰。即使從一個(gè)公鑰中通過因數(shù)分解可以得到私鑰，但這個(gè)運(yùn)算所包含的計(jì)算量是非常巨大的，以至于在現(xiàn)實(shí)上是不可行的。加密算法本身也是很慢的，這使得使用rsa算法加密大量的數(shù)據(jù)變的有些不可行。這就使得一些現(xiàn)實(shí)中加密算法都基于rsa加密算法。pgp算法(以及大多數(shù)基于rsa算法的加密方法)使用公鑰來加密一個(gè)對(duì)稱加密算法的密鑰，然后再利用一個(gè)快速的對(duì)稱加密算法來加密數(shù)據(jù)。這個(gè)對(duì)稱算法的密鑰是隨機(jī)產(chǎn)生的，是保密的，因此，得到這個(gè)密鑰的唯一方法就是使用私鑰來解密。
我們舉一個(gè)例子：假定現(xiàn)在要加密一些數(shù)據(jù)使用密鑰‘12345’。利用rsa公鑰，使用rsa算法加密這個(gè)密鑰‘12345’，并把它放在要加密的數(shù)據(jù)的前面（可能后面跟著一個(gè)分割符或文件長度，以區(qū)分?jǐn)?shù)據(jù)和密鑰），然后，使用對(duì)稱加密算法加密正文，使用的密鑰就是‘12345’。當(dāng)對(duì)方收到時(shí)，解密程序找到加密過的密鑰，并利用rsa私鑰解密出來，然后再確定出數(shù)據(jù)的開始位置，利用密鑰‘12345’來解密數(shù)據(jù)。這樣就使得一個(gè)可靠的經(jīng)過高效加密的數(shù)據(jù)安全地傳輸和解密。
一些簡單的基于rsa算法的加密算法可在下面的站點(diǎn)找到：
ftp://ftp.funet.fi/pub/crypt/cryptography/asymmetric/rsa
三．一個(gè)嶄新的多步加密算法
現(xiàn)在又出現(xiàn)了一種新的加密算法，據(jù)說是幾乎不可能被破譯的。這個(gè)算法在1998年6月1日才正式公布的。下面詳細(xì)的介紹這個(gè)算法:
使用一系列的數(shù)字（比如說128位密鑰），來產(chǎn)生一個(gè)可重復(fù)的但高度隨機(jī)化的偽隨機(jī)的數(shù)字的序列。一次使用256個(gè)表項(xiàng)，使用隨機(jī)數(shù)序列來產(chǎn)生密碼轉(zhuǎn)表，如下所示：
把256個(gè)隨機(jī)數(shù)放在一個(gè)距陣中，然后對(duì)他們進(jìn)行排序，使用這樣一種方式（我們要記住最初的位置）使用最初的位置來產(chǎn)生一個(gè)表，隨意排序的表，表中的數(shù)字在0到255之間。如果不是很明白如何來做，就可以不管它。但是，下面也提供了一些原碼（在下面）是我們明白是如何來做的?，F(xiàn)在，產(chǎn)生了一個(gè)具體的256字節(jié)的表。讓這個(gè)隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器接著來產(chǎn)生這個(gè)表中的其余的數(shù)，以至于每個(gè)表是不同的。下一步，使用"shotguntechnique"技術(shù)來產(chǎn)生解碼表?；旧险f，如果a映射到b，那么b一定可以映射到a，所以b[a[n]]=n.（n是一個(gè)在0到255之間的數(shù)）。在一個(gè)循環(huán)中賦值，使用一個(gè)256字節(jié)的解碼表它對(duì)應(yīng)于我們剛才在上一步產(chǎn)生的256字節(jié)的加密表。
使用這個(gè)方法，已經(jīng)可以產(chǎn)生這樣的一個(gè)表，表的順序是隨機(jī)，所以產(chǎn)生這256個(gè)字節(jié)的隨機(jī)數(shù)使用的是二次偽隨機(jī),使用了兩個(gè)額外的16位的密碼.現(xiàn)在，已經(jīng)有了兩張轉(zhuǎn)換表，基本的加密解密是如下這樣工作的。前一個(gè)字節(jié)密文是這個(gè)256字節(jié)的表的索引。或者，為了提高加密效果，可以使用多余8位的值，甚至使用校驗(yàn)和或者crc算法來產(chǎn)生索引字節(jié)。假定這個(gè)表是256*256的數(shù)組,將會(huì)是下面的樣子:
crypto1=a[crypto0][value]
變量''''crypto1''''是加密后的數(shù)據(jù)，''''crypto0''''是前一個(gè)加密數(shù)據(jù)（或著是前面幾個(gè)加密數(shù)據(jù)的一個(gè)函數(shù)值）。很自然的，第一個(gè)數(shù)據(jù)需要一個(gè)“種子”，這個(gè)“種子”是我們必須記住的。如果使用256*256的表，這樣做將會(huì)增加密文的長度。或者，可以使用你產(chǎn)生出隨機(jī)數(shù)序列所用的密碼，也可能是它的crc校驗(yàn)和。順便提及的是曾作過這樣一個(gè)測試:使用16個(gè)字節(jié)來產(chǎn)生表的索引,以128位的密鑰作為這16個(gè)字節(jié)的初始的"種子"。然后，在產(chǎn)生出這些隨機(jī)數(shù)的表之后，就可以用來加密數(shù)據(jù)，速度達(dá)到每秒鐘100k個(gè)字節(jié)。一定要保證在加密與解密時(shí)都使用加密的值作為表的索引，而且這兩次一定要匹配。
加密時(shí)所產(chǎn)生的偽隨機(jī)序列是很隨意的，可以設(shè)計(jì)成想要的任何序列。沒有關(guān)于這個(gè)隨機(jī)序列的詳細(xì)的信息，解密密文是不現(xiàn)實(shí)的。例如：一些ascii碼的序列，如“eeeeeeee"可能被轉(zhuǎn)化成一些隨機(jī)的沒有任何意義的亂碼，每一個(gè)字節(jié)都依賴于其前一個(gè)字節(jié)的密文，而不是實(shí)際的值。對(duì)于任一個(gè)單個(gè)的字符的這種變換來說，隱藏了加密數(shù)據(jù)的有效的真正的長度。
如果確實(shí)不理解如何來產(chǎn)生一個(gè)隨機(jī)數(shù)序列，就考慮fibbonacci數(shù)列，使用2個(gè)雙字（64位）的數(shù)作為產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)的種子，再加上第三個(gè)雙字來做xor操作。這個(gè)算法產(chǎn)生了一系列的隨機(jī)數(shù)。算法如下：
unsignedlongdw1,dw2,dw3,dwmask;
inti1;
unsignedlongarandom[256];
dw1={seed#1};
dw2={seed#2};
dwmask={seed#3};
//thisgivesyou332-bit"seeds",or96bitstotal
for(i1=0;i1<256;i1++)
{
dw3=(dw1+dw2)^dwmask;
arandom[i1]=dw3;
dw1=dw2;
dw2=dw3;
}
如果想產(chǎn)生一系列的隨機(jī)數(shù)字，比如說，在0和列表中所有的隨機(jī)數(shù)之間的一些數(shù)，就可以使用下面的方法：
int__cdeclmysortproc(void*p1,void*p2)
{
unsignedlong**pp1=(unsignedlong**)p1;
unsignedlong**pp2=(unsignedlong**)p2;
if(**pp1<**pp2)
return(-1);
elseif(**pp1>*pp2)
return(1);
return(0);
}
...
inti1;
unsignedlong*aprandom[256];
unsignedlongarandom[256];//samearrayasbefore,inthiscase
intaresult[256];//resultsgohere
for(i1=0;i1<256;i1++)
{
aprandom[i1]=arandom+i1;
}
//nowsortit
qsort(aprandom,256,sizeof(*aprandom),mysortproc);
//finalstep-offsetsforpointersareplacedintooutputarray
for(i1=0;i1<256;i1++)
{
aresult[i1]=(int)(aprandom[i1]-arandom);
}
...
變量''''aresult''''中的值應(yīng)該是一個(gè)排過序的唯一的一系列的整數(shù)的數(shù)組，整數(shù)的值的范圍均在0到255之間。這樣一個(gè)數(shù)組是非常有用的，例如：對(duì)一個(gè)字節(jié)對(duì)字節(jié)的轉(zhuǎn)換表，就可以很容易并且非常可靠的來產(chǎn)生一個(gè)短的密鑰（經(jīng)常作為一些隨機(jī)數(shù)的種子）。這樣一個(gè)表還有其他的用處，比如說：來產(chǎn)生一個(gè)隨機(jī)的字符，計(jì)算機(jī)游戲中一個(gè)物體的隨機(jī)的位置等等。上面的例子就其本身而言并沒有構(gòu)成一個(gè)加密算法，只是加密算法一個(gè)組成部分。
作為一個(gè)測試，開發(fā)了一個(gè)應(yīng)用程序來測試上面所描述的加密算法。程序本身都經(jīng)過了幾次的優(yōu)化和修改，來提高隨機(jī)數(shù)的真正的隨機(jī)性和防止會(huì)產(chǎn)生一些短的可重復(fù)的用于加密的隨機(jī)數(shù)。用這個(gè)程序來加密一個(gè)文件，破解這個(gè)文件可能會(huì)需要非常巨大的時(shí)間以至于在現(xiàn)實(shí)上是不可能的。
四．結(jié)論：
由于在現(xiàn)實(shí)生活中，我們要確保一些敏感的數(shù)據(jù)只能被有相應(yīng)權(quán)限的人看到，要確保信息在傳輸?shù)倪^程中不會(huì)被篡改，截取，這就需要很多的安全系統(tǒng)大量的應(yīng)用于政府、大公司以及個(gè)人系統(tǒng)。數(shù)據(jù)加密是肯定可以被破解的，但我們所想要的是一個(gè)特定時(shí)期的安全，也就是說，密文的破解應(yīng)該是足夠的困難，在現(xiàn)實(shí)上是不可能的，尤其是短時(shí)間內(nèi)。
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當(dāng)前，大部分計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)為Windows系統(tǒng)，只有少數(shù)計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)為Linux系統(tǒng)。Windows系統(tǒng)受眾面廣，受網(wǎng)絡(luò)攻擊的可能性更大，再加上系統(tǒng)本身存在很多漏洞，嚴(yán)重影響了計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)信息的安全性。如果黑客攻擊系統(tǒng)所存在的漏洞，就會(huì)導(dǎo)致病毒通過漏洞感染計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)建設(shè)所用的代碼會(huì)涉及到匯編、反匯編等底層代碼，并且所有代碼的編寫需要整個(gè)團(tuán)隊(duì)來完成，這樣往往在代碼編寫過程中就會(huì)出現(xiàn)漏洞，需要用專門的補(bǔ)丁來修復(fù)。系統(tǒng)漏洞的存在給計(jì)算機(jī)的安全使用帶來了極大的威脅，導(dǎo)致銀行賬號(hào)、密碼，游戲賬號(hào)、密碼等泄露，從而對(duì)計(jì)算機(jī)使用者造成一定的損失。
1.2計(jì)算機(jī)病毒
計(jì)算機(jī)病毒具有感染性強(qiáng)、蔓延范圍廣、傳播速度快等特點(diǎn)，是威脅計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)安全的重要因素。在病毒進(jìn)入到計(jì)算機(jī)程序后，如果將帶有病毒的數(shù)據(jù)文件應(yīng)用于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)傳輸或共享，那么其他計(jì)算機(jī)在瀏覽或打開此數(shù)據(jù)文件時(shí)也會(huì)被感染，出現(xiàn)連鎖式病毒傳播。另外，如果計(jì)算機(jī)病毒過多，會(huì)對(duì)計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)造成十分嚴(yán)重的影響，出現(xiàn)死機(jī)或者數(shù)據(jù)丟失等事故。
1.3非正常入侵
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)具有開放性特點(diǎn)，在互聯(lián)網(wǎng)背景下，很多不法分子利用系統(tǒng)本身存在的漏洞非法入侵用戶計(jì)算機(jī)。非法入侵者一般采取竊聽、監(jiān)視等手段，獲取計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)用戶的口令、IP包和用戶信息等，然后利用各種信息進(jìn)入計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)內(nèi)，并采用冒充系統(tǒng)客戶或者用合法用戶的IP地址代替自己的IP地址等方式，篡改或竊取計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的數(shù)據(jù)信息。
2數(shù)據(jù)加密技術(shù)的應(yīng)用
2.1密鑰保護(hù)
密鑰保護(hù)是數(shù)據(jù)加密中一種常用的加密技術(shù)。改變密鑰的表達(dá)方式，可提高密文書寫的多變性，體現(xiàn)多層次的加密方式。密鑰保護(hù)可分為公鑰保護(hù)和私鑰保護(hù)兩種方式。通常這兩種方式相互配合，對(duì)提高計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)信息的安全性具有重要意義。私鑰保護(hù)具有一定的局限性，在使用時(shí)必須借助公鑰保護(hù)來完成整個(gè)保護(hù)動(dòng)作。密鑰保護(hù)的原理是：當(dāng)計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，選用公鑰對(duì)需要傳輸?shù)男畔⑦M(jìn)行加密，在用戶接收數(shù)據(jù)后，需要通過私鑰來完成解密動(dòng)作，以此來確保傳輸數(shù)據(jù)的安全性，避免攻擊者非法竊取傳輸過程中的數(shù)據(jù)。當(dāng)前，秘鑰保護(hù)方式一般用于管理系統(tǒng)和金融系統(tǒng)中，可以完成對(duì)私人信息、用戶登錄和訪問過程等方面的保護(hù)。
2.2USBkey保護(hù)
USBkey是數(shù)據(jù)加密技術(shù)的典型代表，一般用于銀行交易系統(tǒng)中，保證網(wǎng)絡(luò)交易環(huán)境的安全性。USBkey服務(wù)于客戶端到銀行系統(tǒng)，對(duì)每項(xiàng)數(shù)據(jù)信息的傳輸都需要加密處理，避免數(shù)據(jù)在傳輸過程中受到惡意攻擊。就現(xiàn)狀來看，銀行系統(tǒng)通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)來完成工作的概率逐漸上升。USBkey可以保護(hù)銀行系統(tǒng)能夠在相對(duì)安全的環(huán)境中完成交易。在用戶利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行銀行交易時(shí)，USBkey中的加密技術(shù)會(huì)自動(dòng)匹配用戶信息，即便用戶行為被跟蹤，攻擊者也無法破譯USBkey中的加密技術(shù)，通過加強(qiáng)用戶登錄身份的驗(yàn)證，保證用戶財(cái)務(wù)安全。
2.3數(shù)字簽名保護(hù)
數(shù)字簽名保護(hù)是比較常用的一種數(shù)據(jù)加密技術(shù)，具有很好的保護(hù)效果。數(shù)字簽名保護(hù)的原理是利用加密、解密過程，識(shí)別用戶身份，從而保證數(shù)據(jù)信息的安全性。數(shù)字簽名保護(hù)也分為公鑰保護(hù)和私鑰保護(hù)兩種，如果只使用其中的一種保護(hù)方式，會(huì)在本質(zhì)上降低安全保護(hù)的效果。因此，通常情況下，常在私鑰簽名處外加一層公鑰保護(hù)，提高數(shù)字簽名保護(hù)的效果。
因?yàn)樾畔?shù)據(jù)是通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行存儲(chǔ)與傳輸?shù)?，所以?shù)據(jù)安全隱患產(chǎn)生的第一步就是計(jì)算機(jī)中存在的安全風(fēng)險(xiǎn)，包括硬件與軟件的安全問題：第一、操作系統(tǒng)出現(xiàn)漏洞，內(nèi)部含有竊取信息的程序或者木馬，其數(shù)據(jù)信息被盜取與修改都是在使用者毫無察覺的情況下發(fā)生的；第二、計(jì)算機(jī)病毒，如果計(jì)算機(jī)沒有安裝殺毒軟件，則會(huì)讓電腦處于危險(xiǎn)狀態(tài)，很多病毒會(huì)隨著數(shù)據(jù)的傳輸或者程序的安裝而進(jìn)入計(jì)算機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)竊取與篡改計(jì)算機(jī)內(nèi)信息數(shù)據(jù)的目的；第三、硬件不穩(wěn)定，計(jì)算機(jī)硬件的不穩(wěn)定如磁盤受損、缺少恢復(fù)程序等，會(huì)造成傳輸或存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)丟失或錯(cuò)誤，從而對(duì)信息數(shù)據(jù)造成危害。還有就是網(wǎng)絡(luò)安全隱患，主要是網(wǎng)絡(luò)的傳播不穩(wěn)定和網(wǎng)絡(luò)存在安全漏洞，這也是存在安全隱患最多的一環(huán)，不過這一般和人為安全因素有很大的聯(lián)系，人們會(huì)利用網(wǎng)絡(luò)安全的漏洞進(jìn)行數(shù)據(jù)的竊取與篡改。
1.2人為安全隱患
因?yàn)槔骝?qū)使，為了盜取或者篡改重要信息，出現(xiàn)了很多非法入侵他人電腦或者網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的行為，如黑客、傳播病毒、電子詐騙、搭線竊聽、掛木馬等，這些人為的破壞行為其目的性就比較強(qiáng)，往往攻擊力強(qiáng)、危害度比較大，一般是涉及竊取重要的經(jīng)濟(jì)情報(bào)、軍事情報(bào)、企業(yè)重要信息或者是進(jìn)行國家網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的惡意攻擊等，給個(gè)人、單位，甚至是國家都帶來難以彌補(bǔ)的損失，也是必須加以防范的安全隱患。
2計(jì)算機(jī)信息數(shù)據(jù)的加密技術(shù)
2.1存儲(chǔ)加密法
存儲(chǔ)加密是用來保護(hù)在存儲(chǔ)過程當(dāng)中信息數(shù)據(jù)的完整性與保密性，包括密文存儲(chǔ)與存取控制。而密文存儲(chǔ)是通過加密算法的轉(zhuǎn)換、附加密碼進(jìn)行加密、加密模塊的設(shè)置等技術(shù)實(shí)現(xiàn)其保密作用；存取控制是通過審查用戶資料來辨別用戶的合法性，從而通過限制用戶權(quán)限來保護(hù)信息數(shù)據(jù)不被其他用戶盜取或修改，包括阻止合法用戶的越權(quán)行為和非法用戶的入侵行為。
2.2傳輸加密法
傳輸加密是通過加密來保護(hù)傳輸中信息數(shù)據(jù)流的安全性，實(shí)現(xiàn)的是過程的動(dòng)態(tài)性加密，分為端—端加密與線路加密兩種。端—端是一種從信息數(shù)據(jù)發(fā)出者的端口處制定加密信息，只要是從此端口發(fā)出的數(shù)據(jù)都會(huì)自動(dòng)加密，加密后變成了不可閱讀與不可識(shí)別的某些信息數(shù)據(jù)，并通過TCP/IP數(shù)據(jù)包后，最終到達(dá)傳輸目的地，當(dāng)?shù)竭_(dá)最終端口時(shí)，這些信息數(shù)據(jù)會(huì)自動(dòng)進(jìn)行重組與解密，轉(zhuǎn)化為可以閱讀與識(shí)別的信息數(shù)據(jù)，以供數(shù)據(jù)接收者安全的使用；線路加密則有所不同，它是完全不需對(duì)信源和信宿進(jìn)行加密保護(hù)，而是運(yùn)用對(duì)信息數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟煌肪€采用不同加密密鑰的手段，達(dá)到對(duì)線路的保護(hù)目的。
2.3密鑰管理法
很多的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行加密都是通過設(shè)置密鑰進(jìn)行安全防護(hù)，所以密鑰是能否保護(hù)好信息數(shù)據(jù)的關(guān)鍵，如果密鑰被破解，則信息數(shù)據(jù)就無保密性可言，故對(duì)密鑰的保護(hù)非常關(guān)鍵，這也就是我們所說的密鑰管理法，它在密鑰形成的各個(gè)環(huán)節(jié)（產(chǎn)生、保存、分配、更換、銷毀等階段）進(jìn)行管理控制，確保密鑰的安全性。
2.4確認(rèn)加密法
確認(rèn)加密法是通過對(duì)信息數(shù)據(jù)的共享范圍進(jìn)行嚴(yán)格控制，來防止這些數(shù)據(jù)被非法篡改與偽造。按照不同的目的，確認(rèn)加密法可分為：信息確認(rèn)、數(shù)字簽名與身份確認(rèn)三種。數(shù)字簽名是根據(jù)公開密鑰與私人密鑰兩者存在一定的數(shù)學(xué)關(guān)系而建立的，使用其中任一密鑰進(jìn)行加密的信息數(shù)據(jù)，只能用另一密鑰進(jìn)行解密，從而確保數(shù)據(jù)的真實(shí)性，如發(fā)送者用個(gè)人的私人密鑰對(duì)傳輸信息數(shù)據(jù)進(jìn)行加密之后，傳送到接收者那里，接收者必須用其公開密鑰對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行解密，這樣可以準(zhǔn)確的知道該信息的發(fā)送源是那里，避免信息的錯(cuò)誤。
2.5信息摘要法
信息摘要法是通過一個(gè)單向的Hash加密函數(shù)來對(duì)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，而產(chǎn)生出與數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的唯一文本值或消息值，即信息的摘要，來保證數(shù)據(jù)的完整性，它是在信息數(shù)據(jù)發(fā)送者那里進(jìn)行加密后產(chǎn)生出一個(gè)摘要，接收者通過密鑰進(jìn)行解密后會(huì)產(chǎn)生另一個(gè)摘要，接收者對(duì)兩個(gè)摘要進(jìn)行對(duì)比，如果兩個(gè)有差別，就表面數(shù)據(jù)在傳輸途中被修改。
2.6完整性鑒別法
完整性鑒別法是將事先設(shè)定的某些參數(shù)（如口令、各相關(guān)人員的身份、密鑰、信息數(shù)據(jù)等）錄入系統(tǒng)，在數(shù)據(jù)信息傳輸中，通過讓驗(yàn)證對(duì)象輸入相應(yīng)的特征值，判斷輸入的特征值是否符合要求，來對(duì)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行保護(hù)的技術(shù)。
（1）芯片陷阱。在計(jì)算機(jī)中所利用到的芯片，通常具備秘密功能，而且這些秘密功能很難讓人察覺。在國外，對(duì)于我國所使用的CPU集成了病毒指令及陷阱指令。他們能夠通過對(duì)無線代碼的利用，從而使CPU等內(nèi)部指令得到有效激活，進(jìn)一步導(dǎo)致內(nèi)部信息發(fā)生外泄，最終導(dǎo)致計(jì)算機(jī)癱瘓而無法正常運(yùn)行。
（2）電磁泄漏。計(jì)算機(jī)在運(yùn)行過程中，會(huì)輻射出巨大的電磁脈沖，惡意破壞者則通過對(duì)計(jì)算機(jī)輻射的電磁波進(jìn)行接收，進(jìn)一步通過復(fù)原獲取計(jì)算機(jī)中的信息數(shù)據(jù)。
（3）硬件故障。在計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器硬件遭遇損壞的情況下，便會(huì)導(dǎo)致所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)無法有效讀取出來。
1.2軟件方面的安全問題
（1）竊聽。主要指的是資料數(shù)據(jù)在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)傳輸過程當(dāng)中，被第三方非法獲取，從而造成資料數(shù)據(jù)的流失。對(duì)于企業(yè)而言，遭遇竊聽則會(huì)泄漏公司機(jī)密，從而使企業(yè)造成不可估量的經(jīng)濟(jì)損失。
（2）病毒入侵。主要指的是電腦病毒，對(duì)于電腦病毒來說，能夠進(jìn)行自行復(fù)制，從而對(duì)應(yīng)用軟件進(jìn)行更換，并且還可以更改資料或刪除文檔。
（3）網(wǎng)絡(luò)釣魚。通過或者仿冒網(wǎng)絡(luò)商店的構(gòu)建，從而獲取網(wǎng)民的信息資料，進(jìn)一步造成網(wǎng)民個(gè)人信息泄露或直接的經(jīng)濟(jì)損失。
（4）偽裝及篡改。在“偽裝”方面，主要指的是攻擊者偽裝成合法的使用者，從而輕而易舉地獲取使用權(quán)限。在“篡改”方面主要指的是資料被篡改，比如儲(chǔ)存或者處于傳輸過程中的資料被篡改，那么這些資料的完整性便遭遇損壞，同時(shí)這些資料的安全性也失去了可靠性及安全性。
二、計(jì)算機(jī)安全常見問題的防御對(duì)策探究
1、加固技術(shù)
使用加固技術(shù)可以使計(jì)算機(jī)硬件的安全性得到有效提升。涵蓋了防腐加固、溫度環(huán)境加固、密封加固及防震加固等。對(duì)于加固技術(shù)中的防輻射加固來說，是將計(jì)算機(jī)各方面的硬件，比如電源、硬盤、芯片等均進(jìn)行屏蔽，從而使電磁波輻射現(xiàn)象的發(fā)生實(shí)現(xiàn)有效避免。當(dāng)然，對(duì)于計(jì)算機(jī)硬件方面的工作，除了加固技術(shù)外，還需具體情況具體分析，比如為了使數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的安全性得到有效提升，便可以使用數(shù)據(jù)備份的方面，把有用的數(shù)據(jù)進(jìn)行定期復(fù)制，并進(jìn)一步加以保存。
2、加密技術(shù)
為了使信息竊取實(shí)現(xiàn)有效避免，便可以采取加密技術(shù)。該項(xiàng)技術(shù)主要分為兩類，一類為對(duì)稱加密技術(shù)，另一類為非對(duì)稱加密技術(shù)。其中，對(duì)于對(duì)稱加密技術(shù)來說，主要是指信息的發(fā)送方與接收方使用同一各密鑰進(jìn)行加密及解密數(shù)據(jù)。非對(duì)稱加密技術(shù)即為公鑰加密，通過一對(duì)密鑰的利用，以分別的方式進(jìn)行加密與解密數(shù)據(jù)。
3、認(rèn)證技術(shù)
對(duì)于認(rèn)證技術(shù)來說，主要是指通過電子手段的加以利用，以此證明發(fā)送者與接受者身份的一種技術(shù)，同時(shí)該項(xiàng)技術(shù)還能夠辨識(shí)文件的完整性。也就是說，能夠辨識(shí)出數(shù)據(jù)在傳輸過程中是否被篡改或非法存儲(chǔ)等。認(rèn)證技術(shù)分為兩類，一類為數(shù)字簽名，另一類為數(shù)字證書。其中，數(shù)字簽名又稱之為電子簽名，主要是將數(shù)字簽名當(dāng)作報(bào)文發(fā)送給接收者。對(duì)于用戶來說，可以通過安全可靠的方法向相關(guān)部門提交資金的公鑰，從而獲取證書，進(jìn)一步用戶便具備公開此項(xiàng)證書的合法權(quán)益。對(duì)于需要用戶公鑰的人，均能夠獲取此項(xiàng)證書，并且通過相關(guān)合法協(xié)議的簽訂，從而使公鑰的有效性得到證實(shí)。對(duì)于數(shù)字證書來說，將交易各方的身份信息逐一標(biāo)識(shí)出來，進(jìn)一步提供出驗(yàn)證各身份的方法，如此一來用戶便能夠使用這些方法對(duì)對(duì)方的身份進(jìn)行有效識(shí)別。
2數(shù)據(jù)加密技術(shù)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全中的應(yīng)用
2.1數(shù)據(jù)加密技術(shù)在軟件加密中的應(yīng)用
軟件是計(jì)算機(jī)運(yùn)用不可或缺的組成部分,在計(jì)算機(jī)的日常運(yùn)用時(shí),病毒和網(wǎng)絡(luò)黑客最常侵入計(jì)算機(jī)軟件,軟件由于設(shè)計(jì)上的漏洞也最容易遭受病毒和黑客的入侵。在軟件中應(yīng)用數(shù)據(jù)加密技術(shù)進(jìn)行軟件加密,可以對(duì)計(jì)算機(jī)病毒及網(wǎng)絡(luò)黑客的入侵進(jìn)行有效的阻擋。加密程序的執(zhí)行過程中,加密操作員必須對(duì)加密數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測,避免文件中隱藏有病毒,若是檢測出病毒,必須進(jìn)行相應(yīng)處理及檢測軟件、數(shù)據(jù)和系統(tǒng)的完整性和保密性,遏制病毒的蔓延。因此,數(shù)據(jù)加密技術(shù)在軟件加密中的應(yīng)用,對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全和信息數(shù)據(jù)的保護(hù),起到了至關(guān)重要的作用。
2.2數(shù)據(jù)加密技術(shù)應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫加密
現(xiàn)有使用的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)平臺(tái)大部分是WindowsNT或者Unix,它們的平臺(tái)操作系統(tǒng)的安全評(píng)價(jià)級(jí)別通常為C1級(jí)或者C2級(jí),故而計(jì)算機(jī)擁有相對(duì)來說仍然比較脆弱的存儲(chǔ)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)傳輸公共信道,一些保密數(shù)據(jù)以及各種密碼容易被PC機(jī)之類的設(shè)備以各種方式竊取、篡改或破壞。
2.3數(shù)據(jù)加密技術(shù)在電子商務(wù)中的應(yīng)用
隨著電子商務(wù)的快速興起,現(xiàn)代社會(huì)更加信息化,人們的日學(xué)習(xí)工作生活方式發(fā)生了巨大變化。電子商務(wù)需以網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行為載體,在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上才能進(jìn)行交易,因此電子商務(wù)無法擺脫網(wǎng)絡(luò)因素存在的各種風(fēng)險(xiǎn),若是不運(yùn)用有效的加密技術(shù),交易中的各種隱私信息將會(huì)輕易被不法分子竊取,造成交易雙方的重大損失,影響雙方信譽(yù)及繼續(xù)合作可能性。網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)和交易信息的安全性也影響電子商務(wù)的交易安全,應(yīng)用數(shù)字證書、SET安全協(xié)議以及數(shù)字簽名等數(shù)據(jù)加密技術(shù),可以提高計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境安全,保障雙方交易的相關(guān)信息的安全。
2.4數(shù)據(jù)加密技術(shù)應(yīng)用于虛擬專用網(wǎng)絡(luò)
現(xiàn)有許多企業(yè)單位大多建立了局域網(wǎng)供內(nèi)部信息交流,由于各個(gè)分支機(jī)構(gòu)的距離位置遠(yuǎn)近不同,需要應(yīng)用一個(gè)專業(yè)路線聯(lián)通各個(gè)局域網(wǎng),達(dá)到機(jī)構(gòu)間的網(wǎng)絡(luò)信息交流。數(shù)據(jù)加密技術(shù)應(yīng)用于虛擬專業(yè)網(wǎng)絡(luò)中時(shí),主要是當(dāng)數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸,虛擬專用網(wǎng)絡(luò)能夠被自動(dòng)保存在路由器中,路由器中的硬件會(huì)對(duì)其進(jìn)行加密,加密后的密文再在互聯(lián)網(wǎng)中傳播,到達(dá)接收數(shù)據(jù)的路由后,再自動(dòng)進(jìn)行解密,使接受者則能夠安全看到數(shù)據(jù)信息。
1.2垃圾郵件和間諜軟件當(dāng)收到垃圾郵件或安裝了間諜軟件時(shí)，常常會(huì)使計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)安全陷入不利境地，并成為破壞計(jì)算機(jī)正常使用的主要因素之一。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用環(huán)境下，由于電子郵件的地址是完全開放的，同時(shí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)具有可廣播性，因而有些人或團(tuán)體就會(huì)利用這一特性，進(jìn)行宗教、商業(yè)，或政治等活動(dòng)，主要方式就是強(qiáng)迫目標(biāo)郵箱接收特定安排的郵件，使目標(biāo)郵箱中出現(xiàn)垃圾郵件。與計(jì)算機(jī)病毒有所區(qū)別，間諜軟件的主要控制手段為盜取口令，并侵入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)行違法操作，包括盜取用戶信息，實(shí)施貪污、盜竊、詐騙等違法犯罪行為，不僅對(duì)計(jì)算機(jī)安全性能造成破壞，同時(shí)也會(huì)嚴(yán)重威脅用戶的個(gè)人隱私。
1.3計(jì)算機(jī)用戶操作失誤由于計(jì)算機(jī)用戶操作不當(dāng)而發(fā)生的損失，也是影響計(jì)算機(jī)正常使用并破壞網(wǎng)絡(luò)安全的重要因素之一。目前計(jì)算機(jī)用戶的整體規(guī)模不斷擴(kuò)大，但其中有許多用戶并未對(duì)計(jì)算機(jī)的安全防護(hù)進(jìn)行應(yīng)有的重視，對(duì)計(jì)算機(jī)的合理使用認(rèn)識(shí)不到位，因而在安全防范方面力度不夠，這就給惡意攻擊者提供了入侵系統(tǒng)的機(jī)會(huì)，并進(jìn)而出現(xiàn)嚴(yán)重的安全問題。用戶安全意識(shí)差的主要表現(xiàn)包括：賬號(hào)密碼過于簡單，破解容易，甚至隨意泄露；使用軟件時(shí)進(jìn)行了錯(cuò)誤操作；系統(tǒng)備份不完全。這些行為都會(huì)引起網(wǎng)絡(luò)安全問題的發(fā)生。
2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全防范的措施
2.1定期進(jìn)行數(shù)據(jù)備份為防止因突破情況，如自然災(zāi)害，斷電等造成的數(shù)據(jù)丟失，應(yīng)在平時(shí)養(yǎng)成定期數(shù)據(jù)備份的習(xí)慣，將硬盤上的重要文件，數(shù)據(jù)復(fù)制到其他存儲(chǔ)設(shè)備中，如移動(dòng)硬盤等。如果做好了備份工作，即使當(dāng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)遭受攻擊而發(fā)生數(shù)據(jù)毀壞，也無需擔(dān)心數(shù)據(jù)的徹底消失，而只需將已經(jīng)備份的文件和數(shù)據(jù)再重新恢復(fù)到計(jì)算機(jī)中即可。因此，數(shù)據(jù)的定期備份是維護(hù)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全的有效途徑之一。如果計(jì)算機(jī)因意外情況而無法正常啟動(dòng)，也需在重新安裝系統(tǒng)前進(jìn)行數(shù)據(jù)備份，以便在計(jì)算機(jī)能夠正常使用后完成數(shù)據(jù)恢復(fù)，這在非法入侵系統(tǒng)造成的數(shù)據(jù)毀壞時(shí)也能起到重要的作用。
2.2采用物理隔離網(wǎng)閘物理隔離網(wǎng)閘是一種通過外部設(shè)備來實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)安全防護(hù)的技術(shù)手段，利用固態(tài)開關(guān)讀寫作為媒介，來實(shí)現(xiàn)不同主機(jī)系統(tǒng)間的對(duì)接，可實(shí)現(xiàn)多種控制功能。由于在這一技術(shù)手段下的不同主機(jī)系統(tǒng)之間，并不存在通信的物理連接、邏輯連接、信息傳輸命令、信息傳輸協(xié)議，以及基于協(xié)議的信息包，只存在無協(xié)議“擺渡”，同時(shí)只能對(duì)存儲(chǔ)媒介發(fā)出“讀”與“寫”這兩種指令。因此，物理隔離網(wǎng)閘可以從源頭上保障計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的安全，從物理上隔離，阻斷了帶有攻擊性質(zhì)的所有連接，切斷黑客入侵的途徑，使其無法攻擊，無法破壞，真正維護(hù)了網(wǎng)絡(luò)安全。
2.3防火墻技術(shù)防火墻是一種常用的計(jì)算機(jī)安全軟件，在計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)之間構(gòu)筑一道“安檢”關(guān)卡。安裝了防火墻，所有經(jīng)過這臺(tái)計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)通信都必須接受防火墻的安全掃描，從而使具有攻擊性的通信無法與計(jì)算機(jī)取得連接，阻斷非授權(quán)訪問在計(jì)算機(jī)上的執(zhí)行。同時(shí)，防火墻還會(huì)將不必要的端口關(guān)閉，并針對(duì)指定端口實(shí)施通信禁止，從而對(duì)木馬進(jìn)行封鎖堵截。最后，它可以對(duì)特殊站點(diǎn)的訪問實(shí)施攔截，拒絕來路不明的所有通信，最大程度地維護(hù)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的安全。
2.4加密技術(shù)為進(jìn)一步地維護(hù)網(wǎng)絡(luò)信息安全，保證用戶信息不被侵犯，還可使用加密技術(shù)來對(duì)計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)安全鑰匙進(jìn)行升級(jí)，對(duì)加密技術(shù)進(jìn)行充分合理的利用能有效提高信息的安全程度。首先是數(shù)據(jù)加密，基本原理在于通過使用特定算法對(duì)目標(biāo)文件加以處理，使其由原來的明文轉(zhuǎn)為無法識(shí)別的代碼，通常稱為密文，如果需要查看加密前的內(nèi)容，就必須輸入正確的密鑰，這樣就可防止重要信息內(nèi)容被不法分子竊取和掌握。相對(duì)地，加密技術(shù)的逆過程為解密，即將代碼轉(zhuǎn)為可讀的文件。其次是智能卡技術(shù)，該技術(shù)與加密技術(shù)有較強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性。所謂智能卡，其實(shí)質(zhì)為密鑰的一種媒介，與信用卡相類似，只能由經(jīng)過授權(quán)的使用者所持有，授權(quán)用戶可對(duì)其設(shè)置一定的口令，同時(shí)保證設(shè)置的口令與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器密碼相同，當(dāng)同時(shí)使用口令與身份特征，能夠起到極為理想的保密效果。
2.5進(jìn)行入侵檢測和網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)還包括入侵檢測即網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控。其中，入侵檢測是一項(xiàng)綜合程度高的安全維護(hù)手段，包括統(tǒng)計(jì)技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，推理技術(shù)等，起到的作用十分顯著，可對(duì)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)環(huán)境進(jìn)行監(jiān)督，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)被攻擊的征兆。根據(jù)分析手段的不同，可將其分為簽名法與統(tǒng)計(jì)法兩種。對(duì)于針對(duì)系統(tǒng)已知漏洞的攻擊，可用簽名法來實(shí)施監(jiān)控；對(duì)于系統(tǒng)的正常運(yùn)行階段，需要對(duì)其中的可疑動(dòng)作是否出現(xiàn)了異?，F(xiàn)象進(jìn)行確認(rèn)時(shí)，可用統(tǒng)計(jì)法進(jìn)行監(jiān)控，能夠從動(dòng)作模式為出發(fā)點(diǎn)進(jìn)行判斷。
2.6及時(shí)下載漏洞補(bǔ)丁程序?qū)τ?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全的維護(hù)應(yīng)當(dāng)是一個(gè)長期的，動(dòng)態(tài)的過程，因此及時(shí)下載漏洞補(bǔ)丁就顯得十分必要。在使用計(jì)算機(jī)來連接網(wǎng)絡(luò)的過程當(dāng)中，為避免因存在系統(tǒng)漏洞而被惡意攻擊者利用，必須及時(shí)下載最新的漏洞補(bǔ)丁，消除計(jì)算機(jī)應(yīng)用環(huán)境中的種種隱患?？赏ㄟ^特定的漏洞掃描手段對(duì)漏洞進(jìn)行掃描，例如COPS，tripwire，tiger等，都是非常實(shí)用的漏洞掃描軟件，360安全衛(wèi)士，瑞星卡卡等軟件也有良好的效果，可使用這些軟件進(jìn)行掃描并下載漏洞補(bǔ)丁。
2.7加強(qiáng)用戶賬號(hào)的安全保護(hù)為保障計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)賬號(hào)的安全，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)賬號(hào)的保護(hù)措施。在計(jì)算機(jī)應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，許多應(yīng)用領(lǐng)域都需要賬號(hào)和密碼進(jìn)行登錄，涉及范圍較廣，包括系統(tǒng)登錄，電子賬號(hào)登錄，網(wǎng)上銀行登錄等等，因此加強(qiáng)對(duì)賬號(hào)的安全防范就有著極其重要的意義。首先，對(duì)系統(tǒng)登錄來說，密碼設(shè)置應(yīng)盡量復(fù)雜；其次，對(duì)于不同應(yīng)用方面的賬號(hào)來說，應(yīng)避免使用相同或類似的密碼，以免造成重大損失；再次，在設(shè)置方式上應(yīng)采用組合的形式，綜合使用數(shù)字、字母，以及特殊符號(hào)；最后，應(yīng)保證密碼長度合適，同時(shí)應(yīng)定期修改密碼。
關(guān)鍵字藍(lán)牙流加密分組加密DESAES
1引言
隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)中的信息安全問題越來越受到廣泛關(guān)注。信息安全主要涉及到用戶身份驗(yàn)證、訪問控制、數(shù)據(jù)完整性、數(shù)據(jù)加密等問題。網(wǎng)絡(luò)安全產(chǎn)品大量涌現(xiàn)。雖然各種網(wǎng)絡(luò)安全產(chǎn)品的功能多種多樣，但它們無一例外地要使用加密技術(shù)。一個(gè)好的加密算法首先表現(xiàn)在它的安全性上，一個(gè)不安全的算法會(huì)使使用它的網(wǎng)絡(luò)變得更加脆弱；其次要考慮它在軟硬件方面實(shí)現(xiàn)的難易度，不易實(shí)現(xiàn)的加密算法是不現(xiàn)實(shí)的；第三要看使用此加密算法會(huì)不會(huì)降低數(shù)據(jù)傳輸速率。
藍(lán)牙技術(shù)是一種新興的無線網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，它基于芯片提供短距離范圍的無線跳頻通信。它注定會(huì)成為一項(xiàng)通用的低成本無線技術(shù)，可適用于一系列范圍廣泛的數(shù)據(jù)通信應(yīng)用。藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)定義了一系列安全機(jī)制，從而為近距離無線通信提供了基本的保護(hù)。它要求每個(gè)藍(lán)牙設(shè)備都要實(shí)現(xiàn)密鑰管理、認(rèn)證以及加密等功能。此外藍(lán)牙技術(shù)所采用的跳頻數(shù)據(jù)通信方式本身也是一個(gè)防止竊聽的有效安全手段。藍(lán)牙加密過程中所用到的加密算法是E0流密碼。但是這種算法存在有一些缺點(diǎn)，128位密鑰長度的E0流加密在某些情況下可通過0（2^64）方式破解。所以對(duì)于大多數(shù)需要將保密放在首位來考慮的應(yīng)用來說，僅僅采用藍(lán)牙提供的數(shù)據(jù)安全性是不夠的。
2藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)中的安全措施
藍(lán)牙技術(shù)中，物理層數(shù)據(jù)的安全性主要是采用了跳頻擴(kuò)展頻譜，由于藍(lán)牙技術(shù)采用了跳頻技術(shù)從而使得竊聽變得極困難。藍(lán)牙射頻工作在2.4Hz頻段。在北美和歐洲的大部分國家，藍(lán)牙設(shè)備工作與從2.402到2.480Hz的頻帶，整個(gè)頻帶被分為79個(gè)1MHz帶寬的子信道。FHSS依靠頻率的變化來對(duì)抗干擾。如果射頻單元在某個(gè)頻率遇到干擾，則會(huì)在下一步跳到另一頻率點(diǎn)時(shí)重傳受到干擾的信號(hào)，因此總的干擾可變得很低。
為了得到完整的傳輸數(shù)據(jù)，藍(lán)牙技術(shù)使用以下三種糾錯(cuò)方案：1/3比例前向糾錯(cuò)碼（FEC），2/3比例前向糾錯(cuò)碼（FEC），數(shù)據(jù)的自動(dòng)重發(fā)請求（ARQ）方案。
藍(lán)牙技術(shù)產(chǎn)品的認(rèn)證和加密服務(wù)一般由鏈路層提供，認(rèn)證采用口令-應(yīng)答方式進(jìn)行。在連接過程中往往需要一兩次認(rèn)證。為了確保通信安全，對(duì)藍(lán)牙技術(shù)產(chǎn)品進(jìn)行認(rèn)證是十分必要的，通過認(rèn)證之后，可以允許用戶自行增添可信任的藍(lán)牙技術(shù)設(shè)備，例如，用戶自己的筆記本電腦經(jīng)過認(rèn)證之后，能夠確保只有用戶自己的這臺(tái)筆記本電腦，才可以借助用戶自己的移動(dòng)電話手機(jī)進(jìn)行通信。
若對(duì)于通信有更高的安全要求，那么通信中的藍(lán)牙技術(shù)產(chǎn)品就不必局限于采用物理層的提供，還可以采用更高級(jí)別的傳輸層和應(yīng)用層安全機(jī)制，以確?；谒{(lán)牙技術(shù)產(chǎn)品的通信更加安全可靠。
3藍(lán)牙技術(shù)中的加密算法
在鏈路層中，藍(lán)牙系統(tǒng)提供了認(rèn)證、加密和密鑰管理等功能，每一個(gè)用戶都有一個(gè)標(biāo)識(shí)碼（PIN），藍(lán)牙設(shè)備中所用的PIN碼的長度可以在1到16個(gè)字節(jié)之間變化。通常4個(gè)字節(jié)的PIN碼已經(jīng)可以滿足一般應(yīng)用，但是更高安全級(jí)別的應(yīng)用將需要更長的碼字。PIN碼可以是藍(lán)牙設(shè)備提供的一個(gè)固定碼，也可以由用戶任意指定，標(biāo)識(shí)碼（PIN）會(huì)被一個(gè)128位鏈路密鑰來進(jìn)行單雙向認(rèn)證。一旦認(rèn)證完畢，鏈路層會(huì)以不同長度的密鑰來加密。如圖1。
PINPIN
認(rèn)證
鏈路密鑰
鏈路密鑰
加密
加密密鑰Kc
加密密鑰Kc
申請者校驗(yàn)者
圖1：藍(lán)牙中鏈路層的加密過程
藍(lán)牙技術(shù)在加密過程中所采用的加密算法如下表1。
表1：藍(lán)牙加密過程中所用的加密算法
3．1認(rèn)證算法
在認(rèn)證過程中，用于藍(lán)牙認(rèn)證的E1認(rèn)證函數(shù)來計(jì)算出一個(gè)安全認(rèn)證碼或被稱為MAC（媒體訪問控制地址）。E1所采用的算法是SAFER+，SAFER+算法是參與1997年美國國家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究所（NIST）征集AES（AdvancedEncryptionStandard）的候選算法之一。SAFER+是基于現(xiàn)有的64位分組密碼的SAFER-SK128，因此它的安全性可以說是經(jīng)過了時(shí)間的考驗(yàn)。
E1函數(shù)的輸入是linkkey，AU_RAND及BD_ADDR，它的定義如下：
E1：
在藍(lán)牙技術(shù)中，認(rèn)證采用口令－應(yīng)答方式。驗(yàn)證方要求申請者鑒別隨機(jī)數(shù)AU_RAND并返回計(jì)算結(jié)果SRES，若雙方的計(jì)算結(jié)果相等則認(rèn)證成功，并保留ACO（AuthenticatedCipheringOffset）值。若某次認(rèn)證失敗，則必須等待一定的時(shí)間間隔才能進(jìn)行再次認(rèn)證
3．2加密算法
在藍(lán)牙技術(shù)中，用戶信息可采用分組有效載荷的加密進(jìn)行保護(hù)，但識(shí)別碼和分組頭不加密。有效載荷的加密采用E0流密碼來實(shí)現(xiàn)。E0將對(duì)每一有效載荷重新同步。流密碼系統(tǒng)E0由三部分組成。第一部分執(zhí)行初始化（生成有效載荷字），第二部分生成密鑰流，第三部分完成加密和解密，如圖2。
有效載荷字明碼文本/密碼文本
Kc
地址
時(shí)鐘Z密碼文本/明碼文本
RAND
圖2藍(lán)牙的E0流加密
有效載荷字發(fā)生器非常簡單，它僅僅以適當(dāng)序列對(duì)輸入的位進(jìn)行組合，然后將它們轉(zhuǎn)移到用于密鑰流發(fā)生器的四位LFSR中。加密機(jī)采用了四個(gè)線性反饋移位寄存器（LFSR），依次為LFSR1、LFSR2、LFSR3、LFSR4，其長度分別為25，31，33，39比特。LFSR的性質(zhì)：加密機(jī)把四個(gè)LFSR的輸出結(jié)果輸入到一個(gè)有限狀態(tài)機(jī)中，經(jīng)有限狀態(tài)機(jī)的組合運(yùn)算輸出密鑰流序列，若在初始化階段則輸出一個(gè)隨機(jī)的初始化值。加密算法使用Kc、BD_ADDR、主時(shí)鐘CLK26-1及RAND這些參數(shù)。時(shí)鐘CLK26-1按時(shí)隙遞增，在任兩次發(fā)送中，CLK26-1至少有一位是不同的，因此在每次初始化后都將產(chǎn)生新的密鑰流。對(duì)占用多個(gè)時(shí)隙的分組來說，CLK26-1為分組所占的第一個(gè)時(shí)隙的時(shí)鐘值。
第二部分是該密碼系統(tǒng)的主要部分，并也將用于初始化過程中。密鑰流取自于Massey和Rueppel流密碼發(fā)生器的方法來生成。
最后就是流加密算法的加密過程。將數(shù)據(jù)流與密碼算法生成二進(jìn)制流比特進(jìn)行異或運(yùn)算。對(duì)于加密規(guī)則，流密碼算法用于將加密位按位模2并加到數(shù)據(jù)流上，然后通過無線接口進(jìn)行傳輸。對(duì)每一分組的有效載荷的加密是單獨(dú)進(jìn)行的，它發(fā)生在CRC校驗(yàn)之后，F(xiàn)EC編碼之前。由于加密是對(duì)稱的，解密使用完全和加密相同的密鑰和相同的方法實(shí)現(xiàn)。
4藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)中加密算法存在的問題
藍(lán)牙所采用的E0流密碼算法的本身就有一些弱點(diǎn)。流密碼算法主要的缺點(diǎn)在于若一個(gè)偽隨機(jī)序列發(fā)生錯(cuò)誤便會(huì)使整個(gè)密文發(fā)生錯(cuò)誤，致使在解密過程中無法還原回明文。流加密算法系統(tǒng)的安全完全依靠密鑰流發(fā)生器的內(nèi)部機(jī)制。如果它的輸出是無窮無盡的0序列，那么密文就是明文，這樣整個(gè)系統(tǒng)就一文不值；如果它的輸出是一個(gè)周期性的16-位模式，那么該算法僅是一個(gè)可忽略安全性的異或運(yùn)算；如果輸出的是一系列無盡的隨機(jī)序列（是真正的隨機(jī)，非偽隨機(jī)），那么就有一次一密亂碼本和非常完美的安全。實(shí)際的流密碼算法的安全性依賴于簡單的異或運(yùn)算和一次一密亂碼本。密鑰流發(fā)生器產(chǎn)生的看似隨機(jī)的密鑰流實(shí)際上是確定的，在解密的時(shí)候能很好的將其再現(xiàn)。密鑰流發(fā)生器輸出的密鑰越接近于隨機(jī)，對(duì)密碼分析者來說就越困難。然而，這種隨機(jī)的密鑰流卻不容易得到。
在藍(lán)牙E0流加密中用到的LFSR易受到相關(guān)攻擊和分割解決攻擊，且用軟件實(shí)現(xiàn)效率非常低。在實(shí)現(xiàn)過程中要避免稀疏的反饋多項(xiàng)式，因?yàn)樗鼈円自獾较嚓P(guān)攻擊，但稠密的反饋多項(xiàng)式效率也很低。事實(shí)上LFSR算法用軟件實(shí)現(xiàn)并不比DES快。
以上的這些問題會(huì)讓人認(rèn)為藍(lán)牙的安全體系是高度不可靠的，然而一個(gè)不可忽略的事實(shí)是：通過藍(lán)牙連接傳輸?shù)臄?shù)據(jù)一般來說并不是非常重要的。目前藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)考慮到的安全技術(shù)只適用于規(guī)模較小的網(wǎng)絡(luò)，如果網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)較多，拓?fù)鋸?fù)雜(如AdHoc網(wǎng)絡(luò))，現(xiàn)有的基于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的密鑰分配和認(rèn)證機(jī)制不能滿足需求。藍(lán)牙所提供的數(shù)據(jù)安全性措施對(duì)小型應(yīng)用來說看起來已足夠了，但任何敏感數(shù)據(jù)或會(huì)產(chǎn)生問題的數(shù)據(jù)都不應(yīng)直接通過藍(lán)牙傳輸。為了使藍(lán)牙技術(shù)應(yīng)用得更廣泛，我們可采用另外更強(qiáng)勁的加密算法，如DES算法。
5DES解決方案
5．1DES簡介
1977年1月，美國政府采納了由IBM研制的作為非絕密信息的正式標(biāo)準(zhǔn)乘積密碼。這激勵(lì)了一大批生產(chǎn)廠家實(shí)現(xiàn)這個(gè)在保密產(chǎn)業(yè)中成為數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)DES（dataencrytionstandard）的加密算法。此算法有一個(gè)64比特的密鑰作為參數(shù)。明文按64比特分組加密，生成64比特的密文。
由于DES是一種塊加密方法，這意味著加密過程是針對(duì)一個(gè)數(shù)據(jù)塊一個(gè)數(shù)據(jù)塊地進(jìn)行的。在DES算法中，原始信息被分成64位的固定長度數(shù)據(jù)塊，然后利用56位的加密密鑰通過置換和組合方法生成64位的加密信息。解密用的密鑰與加密密鑰相同，只是解密步驟正好相反。DES傳送數(shù)據(jù)的一般形式是以代入法密碼格式按塊傳送數(shù)據(jù)。DES采用的加密方法，一次加密一位或一個(gè)字節(jié)，形成密碼流。密碼流具有自同步的特點(diǎn)，被傳送的密碼文本中發(fā)生錯(cuò)誤和數(shù)據(jù)丟失，將只影響最終的明碼文本的一小段（64位），這稱為密碼反饋。
與藍(lán)牙流密碼算法不同，數(shù)學(xué)上可以證明分組加密算法是完全安全的。DES塊密碼是高度隨機(jī)的、非線性的，生成的加密密文與明文和密鑰的每一位都相關(guān)。DES的可用加密密鑰數(shù)量多達(dá)72x1015個(gè)。應(yīng)用于每一明文信息的密鑰都是從這一巨大數(shù)量的密鑰中隨機(jī)產(chǎn)生的。DES算法已被廣泛采用并被認(rèn)為是非?？煽康?。
5．2藍(lán)牙中用DES取代E0流密碼
如圖1，在兩個(gè)藍(lán)牙設(shè)備經(jīng)過認(rèn)證并已生成了加密密鑰Kc后就可進(jìn)行加密了。因?yàn)镵c可在8~128比特變化，而DES加密算法使用長度為56比特的密鑰加密長度為64比特的明文從而獲得64比特的密文，所以這里可取Kc的長度為56比特。用DES加密藍(lán)牙數(shù)據(jù)分組的過程如下：
a)將來自藍(lán)牙分組分割成64比特的明文段。其中的一段記為x=DIN[63：0]，先通過一個(gè)固定的初始置換IP，將x的比特置換為x0。即：x0=IP（x）=L0R0，這里L(fēng)0是x0的前32比特，R0是x0的后32比特。
b)進(jìn)行16輪完全相同的運(yùn)算，在這里是數(shù)據(jù)與密鑰相結(jié)合，例計(jì)算LiRi，。
Li=Ri-1
Ri=Lif(Ri-1,Ki)
其中Ki是來自密鑰Kc=Key[63：0]的比特的一個(gè)置換結(jié)果。而f函數(shù)是實(shí)現(xiàn)代替、置換及密鑰異或的函數(shù)。
c)對(duì)R16L16進(jìn)行初始置換IP的逆置換IP，獲得密文y=DOUT[63：0]，即y=IP（R16L16）。最后一次迭代后，左邊和右邊未交換，將R16L16作為IP的輸入，目的是使算法可同時(shí)用于加密和解密。
無論是硬件還是軟件，此DES加密方案都易實(shí)現(xiàn)。其中DES的硬件實(shí)現(xiàn)如圖3。此硬件加密方案采用低成本的可編程邏輯器件和現(xiàn)成可用的用于高級(jí)加密處理的智力產(chǎn)權(quán)（IP）產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)。目前，大批量時(shí)只用10美元即可購買到10萬系統(tǒng)門的可編程邏輯器件。這些器件還允許在設(shè)計(jì)中增加其它功能，如高級(jí)錯(cuò)誤糾正。因此可編程邏輯器件可大幅度降低系統(tǒng)級(jí)的成本。
用軟件（這里選用C語言）來實(shí)現(xiàn)該加密算法。為了算法實(shí)現(xiàn)的方便，這里刪去了初始置換和末置換。
將此加密算法嵌入藍(lán)牙協(xié)議中的基帶部分以取代E0流密碼算法，可允許藍(lán)牙技術(shù)安全地應(yīng)用到范圍廣泛的安全性具有最重要地位的應(yīng)用中去。這些應(yīng)用包括：金融電子交易：ATM、智能卡，安全電子商務(wù)交易，安全辦公通信，安全視頻監(jiān)視系統(tǒng)，數(shù)字機(jī)頂盒，高清晰度電視（HDTV），其它消費(fèi)電子設(shè)備等領(lǐng)域。
另外，對(duì)藍(lán)牙加密這個(gè)過程中，可發(fā)現(xiàn)DES加密算法在近距離無線局域網(wǎng)的特定環(huán)境下存在一些問題。進(jìn)而優(yōu)化算法，最終可為應(yīng)用于各種近距離無線網(wǎng)絡(luò)通信的加密算法的選擇提供有實(shí)際意義的參考依據(jù)。
6結(jié)束語
藍(lán)牙是一項(xiàng)將會(huì)改變我們通信方式的令人激動(dòng)的新技術(shù)。然而，藍(lán)牙技術(shù)在標(biāo)準(zhǔn)化過程中都未曾完整地考慮安全問題。作為以無線信道為傳輸媒體的通信網(wǎng)絡(luò)，藍(lán)牙網(wǎng)絡(luò)相對(duì)于固定網(wǎng)絡(luò)更容易受到攻擊。對(duì)于數(shù)據(jù)安全性處于首要地位的應(yīng)用來說，實(shí)現(xiàn)高水平的數(shù)據(jù)安全性是必須的。目前藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)所采用的E0流密碼算法存在著很多弊端，而DES和RSA算法相對(duì)來說更安全，而且較易實(shí)現(xiàn)。
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當(dāng)前形勢下，人們進(jìn)行信息數(shù)據(jù)的傳遞與交流主要面臨著兩個(gè)方面的信息安全影響：人為因素和非人為因素。其中人為因素是指：黑客、病毒、木馬、電子欺騙等；非人為因素是指：不可抗力的自然災(zāi)害如火災(zāi)、電磁波干擾、或者是計(jì)算機(jī)硬件故障、部件損壞等。在諸多因素的制約下，如果不對(duì)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行必要的加密處理，我們傳遞的信息數(shù)據(jù)就可能泄露，被不法分子獲得，損害我們自身以及他人的根本利益，甚至造成國家安全危害。因此，信息數(shù)據(jù)的安全和加密在當(dāng)前形勢下對(duì)人們的生活來說是必不可少的，通過信息數(shù)據(jù)加密，信息數(shù)據(jù)有了安全保障，人們不必再顧忌信息數(shù)據(jù)的泄露，能夠放心地在網(wǎng)絡(luò)上完成便捷的信息數(shù)據(jù)傳遞與交流。
1信息數(shù)據(jù)安全與加密的必要外部條件
1.1計(jì)算機(jī)安全。每一個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)用戶都首先把自己的信息數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)之中，然后，才進(jìn)行相互之間的信息數(shù)據(jù)傳遞與交流，有效地保障其信息數(shù)據(jù)的安全必須以保證計(jì)算機(jī)的安全為前提，計(jì)算機(jī)安全主要有兩個(gè)方面包括：計(jì)算機(jī)的硬件安全與計(jì)算機(jī)軟件安全。1）計(jì)算機(jī)硬件安全技術(shù)。保持計(jì)算機(jī)正常的運(yùn)轉(zhuǎn)，定期檢查是否出現(xiàn)硬件故障，并及時(shí)維修處理，在易損器件出現(xiàn)安全問題之前提前更換，保證計(jì)算機(jī)通電線路安全，提供備用供電系統(tǒng)，實(shí)時(shí)保持線路暢通。2）計(jì)算機(jī)軟件安全技術(shù)。首先，必須有安全可靠的操作系統(tǒng)。作為計(jì)算機(jī)工作的平臺(tái)，操作系統(tǒng)必須具有訪問控制、安全內(nèi)核等安全功能，能夠隨時(shí)為計(jì)算機(jī)新加入軟件進(jìn)行檢測，如提供windows安全警報(bào)等等。其次，計(jì)算機(jī)殺毒軟件，每一臺(tái)計(jì)算機(jī)要正常的上網(wǎng)與其他用戶交流信息，都必須實(shí)時(shí)防護(hù)計(jì)算機(jī)病毒的危害，一款好的殺毒軟件可以有效地保護(hù)計(jì)算機(jī)不受病毒的侵害。
1.2通信安全。通信安全是信息數(shù)據(jù)的傳輸?shù)幕緱l件，當(dāng)傳輸信息數(shù)據(jù)的通信線路存在安全隱患時(shí)，信息數(shù)據(jù)就不可能安全的傳遞到指定地點(diǎn)。盡管隨著科學(xué)技術(shù)的逐步改進(jìn)，計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)得到了進(jìn)一步完善和改進(jìn)，但是，信息數(shù)據(jù)仍舊要求有一個(gè)安全的通信環(huán)境。主要通過以下技術(shù)實(shí)現(xiàn)。1）信息加密技術(shù)。這是保障信息安全的最基本、最重要、最核心的技術(shù)措施。我們一般通過各種各樣的加密算法來進(jìn)行具體的信息數(shù)據(jù)加密，保護(hù)信息數(shù)據(jù)的安全通信。2）信息確認(rèn)技術(shù)。為有效防止信息被非法偽造、篡改和假冒，我們限定信息的共享范圍，就是信息確認(rèn)技術(shù)。通過該技術(shù)，發(fā)信者無法抵賴自己發(fā)出的消息；合法的接收者可以驗(yàn)證他收到的消息是否真實(shí)；除合法發(fā)信者外，別人無法偽造消息。3）訪問控制技術(shù)。該技術(shù)只允許用戶對(duì)基本信息庫的訪問，禁止用戶隨意的或者是帶有目的性的刪除、修改或拷貝信息文件。與此同時(shí)，系統(tǒng)管理員能夠利用這一技術(shù)實(shí)時(shí)觀察用戶在網(wǎng)絡(luò)中的活動(dòng)，有效的防止黑客的入侵。
2信息數(shù)據(jù)的安全與加密技術(shù)
隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)化程度逐步提高，人們對(duì)信息數(shù)據(jù)傳遞與交流提出了更高的安全要求，信息數(shù)據(jù)的安全與加密技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。然而，傳統(tǒng)的安全理念認(rèn)為網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部是完全可信任，只有網(wǎng)外不可信任，導(dǎo)致了在信息數(shù)據(jù)安全主要以防火墻、入侵檢測為主，忽視了信息數(shù)據(jù)加密在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的重要性。以下介紹信息數(shù)據(jù)的安全與加密技術(shù)。
2.1存儲(chǔ)加密技術(shù)和傳輸加密技術(shù)。存儲(chǔ)加密技術(shù)分為密文存儲(chǔ)和存取控制兩種，其主要目的是防止在信息數(shù)據(jù)存儲(chǔ)過程中信息數(shù)據(jù)泄露。密文存儲(chǔ)主要通過加密算法轉(zhuǎn)換、加密模塊、附加密碼加密等方法實(shí)現(xiàn)；存取控制則通過審查和限制用戶資格、權(quán)限，辨別用戶的合法性，預(yù)防合法用戶越權(quán)存取信息數(shù)據(jù)以及非法用戶存取信息數(shù)據(jù)。
傳輸加密技術(shù)分為線路加密和端-端加密兩種，其主要目的是對(duì)傳輸中的信息數(shù)據(jù)流進(jìn)行加密。線路加密主要通過對(duì)各線路采用不同的加密密鑰進(jìn)行線路加密，不考慮信源與信宿的信息安全保護(hù)。端-端加密是信息由發(fā)送者端自動(dòng)加密，并進(jìn)入TCP/IP信息數(shù)據(jù)包，然后作為不可閱讀和不可識(shí)別的信息數(shù)據(jù)穿過互聯(lián)網(wǎng)，這些信息一旦到達(dá)目的地，將被自動(dòng)重組、解密，成為可讀信息數(shù)據(jù)。
2.2密鑰管理加密技術(shù)和確認(rèn)加密技術(shù)。密鑰管理加密技術(shù)是為了信息數(shù)據(jù)使用的方便，信息數(shù)據(jù)加密在許多場合集中表現(xiàn)為密鑰的應(yīng)用，因此密鑰往往是保密與竊密的主要對(duì)象。密鑰的媒體有：磁卡、磁帶、磁盤、半導(dǎo)體存儲(chǔ)器等。密鑰的管理技術(shù)包括密鑰的產(chǎn)生、分配、保存、更換與銷毀等各環(huán)節(jié)上的保密措施。網(wǎng)絡(luò)信息確認(rèn)加密技術(shù)通過嚴(yán)格限定信息的共享范圍來防止信息被非法偽造、篡改和假冒。一個(gè)安全的信息確認(rèn)方案應(yīng)該能使：合法的接收者能夠驗(yàn)證他收到的消息是否真實(shí)；發(fā)信者無法抵賴自己發(fā)出的消息；除合法發(fā)信者外，別人無法偽造消息；發(fā)生爭執(zhí)時(shí)可由第三人仲裁。按照其具體目的，信息確認(rèn)系統(tǒng)可分為消息確認(rèn)、身份確認(rèn)和數(shù)字簽名。數(shù)字簽名是由于公開密鑰和私有密鑰之間存在的數(shù)學(xué)關(guān)系，使用其中一個(gè)密鑰加密的信息數(shù)據(jù)只能用另一個(gè)密鑰解開。發(fā)送者用自己的私有密鑰加密信息數(shù)據(jù)傳給接收者，接收者用發(fā)送者的公鑰解開信息數(shù)據(jù)后，就可確定消息來自誰。這就保證了發(fā)送者對(duì)所發(fā)信息不能抵賴。
2.3消息摘要和完整性鑒別技術(shù)。消息摘要是一個(gè)惟一對(duì)應(yīng)一個(gè)消息或文本的值，由一個(gè)單向Hash加密函數(shù)對(duì)消息作用而產(chǎn)生。信息發(fā)送者使用自己的私有密鑰加密摘要，也叫做消息的數(shù)字簽名。消息摘要的接受者能夠通過密鑰解密確定消息發(fā)送者，當(dāng)消息在途中被改變時(shí)，接收者通過對(duì)比分析消息新產(chǎn)生的摘要與原摘要的不同，就能夠發(fā)現(xiàn)消息是否中途被改變。所以說，消息摘要保證了消息的完整性。
中圖分類號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-9082（2013）12-0002-01
同態(tài)加密是一種加密形式，它允許人們對(duì)密文進(jìn)行特定的代數(shù)運(yùn)算得到仍然是加密的結(jié)果，與對(duì)明文進(jìn)行同樣的運(yùn)算，再將結(jié)果加密一樣。通俗的講，這項(xiàng)技術(shù)令人們可以在加密的數(shù)據(jù)中進(jìn)行諸如檢索、比較等操作，得出正確的結(jié)果，而在整個(gè)處理過程中無需對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行解密。
以往加密手段的弊端在于它通常是將數(shù)據(jù)保存在盒子內(nèi)而不讓外界使用或者分析數(shù)據(jù)，只有使用解密密鑰將盒子打開，才能對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和計(jì)算。在同態(tài)加密環(huán)境下，敏感數(shù)據(jù)一直處于加密狀態(tài)，而應(yīng)用系統(tǒng)無需解密可以用加密的數(shù)據(jù)按照正常的業(yè)務(wù)邏輯處理業(yè)務(wù)，這樣公司將敏感的信息儲(chǔ)存在遠(yuǎn)程服務(wù)器里，既避免從當(dāng)?shù)氐闹鳈C(jī)端發(fā)生泄密，又保證了信息的使用和搜索，解決了云計(jì)算發(fā)展面臨的客戶對(duì)數(shù)據(jù)云端存儲(chǔ)安全擔(dān)憂的難題。
一、同態(tài)加密原理
同態(tài)加密技術(shù)，就是將數(shù)據(jù)加密成難以破譯的數(shù)字字符串，能對(duì)這些加密后的字符串進(jìn)行數(shù)學(xué)處理，然后解密結(jié)果。如果用數(shù)學(xué)方法表述，假設(shè)加密操作為 E，明文為 m，加密得 e，即 e = E（m），m = E'（e）。已知針對(duì)明文有操作 f，針對(duì) E 可構(gòu)造 F，使得 F（e） = E（f（m）），這樣 E 就是一個(gè)針對(duì) f 的同態(tài)加密算法。
我們舉一個(gè)簡單的例子，看看同態(tài)加密是如何處理2+3這樣的問題：假設(shè)數(shù)據(jù)已經(jīng)在本地被加密了，2加密后變?yōu)?2，3加密后變?yōu)?3。加密后的數(shù)據(jù)被發(fā)送到服務(wù)器，在進(jìn)行相加運(yùn)算。然后服務(wù)器將加密后的結(jié)果55發(fā)送回來。然后本地解密為5。
同態(tài)加密是基于數(shù)學(xué)難題的計(jì)算復(fù)雜性理論的密碼學(xué)技術(shù)，被冠以“密碼學(xué)的圣杯”稱號(hào)，為找到同態(tài)加密算法的解決方案，密碼專家苦苦探尋了30多年，一直無果而終。頗具戲劇性的是同態(tài)加密技術(shù)解決方案思路竟然是出自在紐約一家咖啡店的聊天中，2008年，IBM研究員Craig Gentry在與朋友一起喝咖啡交流時(shí)獲得靈感，提出一種基于理想格（Ideal lattice）的全同態(tài)加密算法，成為同態(tài)加密領(lǐng)域的重大突破和創(chuàng)新。
Craig Gentry在他的同態(tài)加密經(jīng)典論文《Computing Arbitrary Functions of Encrypted Data》中通過一個(gè)虛構(gòu)場景詮釋了同態(tài)加密技術(shù)，這個(gè)場景是一個(gè)叫麗絲的珠寶店主如何為自己的珠寶店防盜：
“Alice是一家珠寶店的店主，她打算讓員工將一些貴重的珠寶組合成首飾，但是她由擔(dān)心被小偷盯上。于是她造了一個(gè)手套箱存放制作好的首飾，而鑰匙她隨身保管?！?/p>
通過手套箱，員工可以將手伸入箱子來裝配首飾，僅限于此。愛麗絲 則可以通過鑰匙，向手套箱中添加原材料，并取出制作好的首飾。
下圖是個(gè)大型的手套箱示例圖
這個(gè)故事形象的體現(xiàn)了同態(tài)加密技術(shù)原理，其中：
店主愛麗絲>最終用戶
首飾原材料>原始數(shù)據(jù)
鑰匙>網(wǎng)絡(luò)
鎖住手套箱>加密
員工>數(shù)據(jù)計(jì)算過程
完整的首飾>數(shù)據(jù)計(jì)算結(jié)果
二、同態(tài)加密技術(shù)發(fā)展歷程
同態(tài)加密的技術(shù)經(jīng)過半同態(tài)加密到全同態(tài)加密算法理論發(fā)展經(jīng)歷了很長時(shí)間的發(fā)展。我們熟知的RSA公鑰加密算法是1977年由Ron Rivest、AdiShamirh和LenAdleman在（美國麻省理工學(xué)院）開發(fā)的，是只具備乘法同態(tài)的算法。1999年P(guān)ascal Paillier在《Public-Key Cryptosystems Based on Composite Degree Residuosity Classes》論文中實(shí)現(xiàn)了加法同態(tài)。此后加密專家長期以來一直在尋找實(shí)現(xiàn)全同態(tài)加密技術(shù)，也就是數(shù)據(jù)加密成難以破譯的數(shù)字字符串，能對(duì)這些加密后的字符串進(jìn)行數(shù)學(xué)處理，然后解密結(jié)果。2009年IBM 研究員 Craig Gentry在論文《Fully homomorphic encryption using ideal lattices》給出一種全同態(tài)加密算法，即實(shí)現(xiàn)了乘法及加法的全同態(tài)加密算法。
不過目前的全同態(tài)加密方案在實(shí)用性上還存有問題，因?yàn)樵摲桨负馁M(fèi)的計(jì)算時(shí)間太長，一般情況下，采用同態(tài)加密的應(yīng)用處理時(shí)間是非機(jī)密的應(yīng)用的處理要增加萬倍的數(shù)量級(jí)甚至更高，密碼專家們一直在堅(jiān)持不懈的完善同態(tài)加密算法或?qū)ふ腋?、更快的算法?/p>
在2011年美國麻省理工（MIT）的一個(gè)研究小組的開源項(xiàng)目CryptDB首次解決了全同態(tài)加密技術(shù)的實(shí)用性問題，它將數(shù)據(jù)嵌套進(jìn)多個(gè)加密層，每個(gè)都使用不同的密鑰，允許對(duì)加密數(shù)據(jù)進(jìn)行簡單操作，使得此前全同態(tài)加密方案加密數(shù)據(jù)操作所增加的數(shù)以萬億倍計(jì)算時(shí)間，減少到只增加了15-26%左右。麻省理工計(jì)算機(jī)科學(xué)和人工智能實(shí)驗(yàn)室（CSAIL）的CryptDB研究項(xiàng)目的數(shù)據(jù)庫軟件允許用戶查詢加密的SQL數(shù)據(jù)庫，而且能夠在不解密儲(chǔ)存信息的情況下返回結(jié)果，這一點(diǎn)對(duì)于云存儲(chǔ)來說意義重大。
三、同態(tài)加密計(jì)算安全應(yīng)用前景展望
同態(tài)加密技術(shù)的可對(duì)加密狀態(tài)數(shù)據(jù)直接進(jìn)行各種操作而不會(huì)影響其保密性的特性，使得它成為數(shù)據(jù)敏感性要求高的應(yīng)用系統(tǒng)首選的安全保障技術(shù)，其在匿名投票、多方安全計(jì)算以及云計(jì)算領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用
1.匿名投票系統(tǒng)
匿名投票又稱電子投票，在2004美國大選首次采用電子投票方式，以防止2000 年美國總統(tǒng)大選出現(xiàn)的打孔卡計(jì)票爭義。
在一個(gè)投票系統(tǒng)中，有投票方、計(jì)票方、宣布方三權(quán)分立。投票人保有個(gè)人投票秘密，其他各方都不能知道投票人投票的選擇；計(jì)票方能夠在數(shù)據(jù)加密的情況下，對(duì)數(shù)據(jù)匯總統(tǒng)計(jì)，得出候選人的得票率。
采用同態(tài)加密計(jì)算就可以實(shí)現(xiàn)投票系統(tǒng)的安全要求。其實(shí)現(xiàn)原理如下：
投票方采用公鑰加密，只有宣布方擁有私鑰，投票方將加密的票送到計(jì)票方，計(jì)票方利用同態(tài)特性進(jìn)行操作，得到匯總的結(jié)果，宣布方拿到該結(jié)果后解密之，即得總票數(shù)。計(jì)票方解不出票面信息，于是可以防止計(jì)票方從中作弊，宣布方也不知道單獨(dú)每張票的情況，從而實(shí)現(xiàn)了匿名。
2.多方安全計(jì)算
安全多方計(jì)算（Secure Multiparty Computation， SMC）是指一組互不信任的參與者，在不泄露各自私有信息的前提下進(jìn)行的多方合作計(jì)算。自圖靈獎(jiǎng)得主A. C. Yao于上世紀(jì)80年代提出安全多方計(jì)算的概念以來，其在密碼學(xué)上的地位也日漸重要，它是電子選舉、電子拍賣等密碼學(xué)協(xié)議的基礎(chǔ)。
例如：Alice認(rèn)為她的了某種遺傳疾病，想驗(yàn)證自己的想法，正好她知道Bob有一個(gè)關(guān)于疾病的DNA模型的數(shù)據(jù)庫，如果她把自己的DNA樣品寄給Bob，那么Bob就可以給出她的DNA診斷結(jié)果，同時(shí)Bob也就知道了她的DNA及相關(guān)私人信息，可是Alice不想別人知道她的隱私，所以她這樣請求Bob幫忙診斷自己DNA的方式是不可行的。
同態(tài)機(jī)密的技術(shù)就可以解決Alice的問題，她可以對(duì)自己的數(shù)據(jù)加密交給Bob，Bob通過同態(tài)加密計(jì)算，把得到加密狀態(tài)的結(jié)果在交付Alice，然后Alice解密得到自己想要的結(jié)果。
3.云計(jì)算
近年來，“云計(jì)算”成為全球信息技術(shù)領(lǐng)域的最大熱點(diǎn)，云計(jì)算的迅猛發(fā)展，安全問題已經(jīng)成為了云計(jì)算應(yīng)用的首要關(guān)注點(diǎn)。
由于云計(jì)算涉及個(gè)人和企業(yè)運(yùn)算模式的改變，涉及個(gè)人和企業(yè)的敏感信息，因此云計(jì)算面臨的第一個(gè)重要問題就是云計(jì)算的安全。雖然云中心平臺(tái)的建設(shè)已充分考慮了各種安全因素，如身份認(rèn)證、網(wǎng)絡(luò)安全、防病毒、災(zāi)備等等，但數(shù)據(jù)存儲(chǔ)安全一直沒有得到很好的解決，如何保證云中用戶程序的安全標(biāo)準(zhǔn)不被分析、數(shù)據(jù)不被復(fù)制盜竊、商業(yè)秘密不被侵害。
云的安全可信是云得到廣泛應(yīng)用的重要前提。人們對(duì)云計(jì)算的安全的關(guān)注程度，就像關(guān)注網(wǎng)上銀行安全一樣，正是這個(gè)原因，諸如銀行、保險(xiǎn)行業(yè)的企業(yè)一直不敢把業(yè)務(wù)應(yīng)用放到云中心。同態(tài)加密算法的出現(xiàn)，給云數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及云計(jì)算應(yīng)用帶來的革命性的改變和提升，由于采用同態(tài)加密的技術(shù)，數(shù)據(jù)采用加密的方式存儲(chǔ)，不會(huì)泄露真實(shí)的數(shù)據(jù)，云計(jì)算應(yīng)用能夠按照加密的數(shù)據(jù)，運(yùn)算處出用戶所需的正確的結(jié)果，這樣用戶可以在沒有安全顧慮的情況下享受云計(jì)算帶來的便利。
采用同態(tài)加密的云計(jì)算應(yīng)用邏輯圖如下：
數(shù)據(jù)加密技術(shù)是對(duì)信息進(jìn)行重新編碼，從而達(dá)到隱藏信息內(nèi)容，非法用戶無法獲得信息真實(shí)內(nèi)容的一種技術(shù)手段。網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)加密則是通過對(duì)網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)男畔⑦M(jìn)行數(shù)據(jù)加密，滿足網(wǎng)絡(luò)安全中數(shù)據(jù)加密、數(shù)據(jù)完整性等要求，而基于數(shù)據(jù)加密技術(shù)的數(shù)字簽名技術(shù)則可滿足審計(jì)追蹤等安全要求?？梢?，數(shù)據(jù)加密技術(shù)是實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)安全的關(guān)鍵技術(shù)。
二、數(shù)據(jù)加密相關(guān)信息
2.1數(shù)據(jù)加密的方法
加密技術(shù)通常分為兩大類：對(duì)稱式和非對(duì)稱式
對(duì)稱式加密，被廣泛采用，它的特點(diǎn)是文件加密和解密使用相同的密鑰，即加密密鑰也可以用作解密密鑰，這種方法在密碼學(xué)中叫做對(duì)稱加密算法，對(duì)稱加密算法使用起來簡單快捷，密鑰較短，且破譯困難。對(duì)稱加密的優(yōu)點(diǎn)是具有很高的保密強(qiáng)度，可以達(dá)到經(jīng)受較高級(jí)破譯力量的分析和攻擊，但它的密鑰必須通過安全可靠的途徑傳遞，密鑰管理成為影響系統(tǒng)安全的關(guān)鍵性因素，使它難以滿足系統(tǒng)的開放性要求。對(duì)稱密碼加密算法中最著名的是DES（Data Encryption Standard）加密算法，它是由IBM公司開發(fā)的數(shù)據(jù)加密算法，它的核心是乘積變換。如果用公開密鑰對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，只有用對(duì)應(yīng)的私有密鑰才能解密；如果用私有密鑰對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，那么只有用對(duì)應(yīng)的公開密鑰才能解密。因?yàn)榧用芎徒饷苁褂玫氖莾蓚€(gè)不同的密鑰，所以這種算法叫非對(duì)稱加密算法。非對(duì)稱密碼的主要優(yōu)點(diǎn)是可以適應(yīng)開放性的使用環(huán)境，密鑰管理問題相對(duì)簡單，可以方便、安全地實(shí)現(xiàn)數(shù)字簽名和驗(yàn)證， 但加密和解密花費(fèi)時(shí)間長、速度慢。非對(duì)稱加密算法中最著名的是由美國MIT的Rivset、Shemir、Adleman于1977年實(shí)現(xiàn)的RSA算法。
2.2 數(shù)據(jù)加密的標(biāo)準(zhǔn)
最早、最著名的保密密鑰或?qū)ΨQ密鑰加密算法DES（Data Encryption Standard）是由IBM公司在70年展起來的，并經(jīng)政府的加密標(biāo)準(zhǔn)篩選后，于1976年11月被美國政府采用，DES隨后被美國國家標(biāo)準(zhǔn)局和美國國家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)（American National Standard Institute，ANSI）承認(rèn)。 DES使用56位密鑰對(duì)64位的數(shù)據(jù)塊進(jìn)行加密，并對(duì)64位的數(shù)據(jù)塊進(jìn)行16輪編碼。與每輪編碼時(shí)，一個(gè)48位的”每輪”密鑰值由56位的完整密鑰得出來。DES用軟件進(jìn)行解碼需用很長時(shí)間，而用硬件解碼速度非?？?。幸運(yùn)的是，當(dāng)時(shí)大多數(shù)黑客并沒有足夠的設(shè)備制造出這種硬件設(shè)備。在1977年，人們估計(jì)要耗資兩千萬美元才能建成一個(gè)專門計(jì)算機(jī)用于DES的解密，而且需要12個(gè)小時(shí)的破解才能得到結(jié)果。當(dāng)時(shí)DES被認(rèn)為是一種十分強(qiáng)大的加密方法。另一種非常著名的加密算法就是RSA了，RSA算法是基于大數(shù)不可能被質(zhì)因數(shù)分解假設(shè)的公鑰體系。簡單地說就是找兩個(gè)很大的質(zhì)數(shù)。一個(gè)對(duì)外公開的為“公鑰”（Prblic key） ，另一個(gè)不告訴任何人，稱為“私鑰”（Private key）。這兩個(gè)密鑰是互補(bǔ)的，也就是說用公鑰加密的密文可以用私鑰解密，反過來也一樣。
三、數(shù)據(jù)加密傳輸系統(tǒng)
3.1 系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)
系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)分為以下幾個(gè)模塊，首先是發(fā)送端的明文經(jīng)過數(shù)據(jù)加密系統(tǒng)加密后，文件傳輸系統(tǒng)將加密后的密文傳送給接收端，接收端接收到密文以后，用已知的密鑰進(jìn)行解密，得到明文。
3.2 模塊設(shè)計(jì)
3.2.1 加解密模塊
（1）DES加解密模塊。DES加解密模塊的設(shè)計(jì)，分為兩個(gè)部分：DES加密文件部分和DES加密演示部分。DES加密文件部分可以實(shí)現(xiàn)對(duì)文件的瀏覽，選中文件后對(duì)文件進(jìn)行加密，加密后的文件存放在新的文檔；DES加密演示部分輸入數(shù)據(jù)后可以直接加密。（2）RSA加解密模塊。RSA加解密系統(tǒng)，主界面有三個(gè)模塊，分別為加密、解密和退出；加密模塊對(duì)明文和密鑰的輸入又設(shè)置了直接輸入和從文件讀?。唤饷苣K可以直接實(shí)現(xiàn)對(duì)文件的解密。
3.2.2 文件傳輸模塊
（1）文件瀏覽：用戶手動(dòng)點(diǎn)擊瀏覽按鈕，根據(jù)用戶的需要，按照目錄選擇要傳輸?shù)奈募?，選中文件。（2）文件傳輸：當(dāng)用戶點(diǎn)擊發(fā)送文件時(shí)，文件就可通過軟件傳給客戶端。點(diǎn)擊客戶端按鈕，軟件會(huì)彈出客戶端的窗體，它包含輸入框（輸入對(duì)方IP地址）和按鈕（接收和退出），通過輸入IP地址，就可實(shí)現(xiàn)一臺(tái)電腦上的文件傳輸。
四、數(shù)據(jù)加密在商務(wù)中的應(yīng)用
在電子商務(wù)發(fā)展過程中，采用數(shù)字簽名技術(shù)能保證發(fā)送方對(duì)所發(fā)信息的不可抵賴性。在法律上，數(shù)字簽名與傳統(tǒng)簽名同樣具有有效性。數(shù)字簽名技術(shù)在電子商務(wù)中所起的作用相當(dāng)于親筆簽名或印章在傳統(tǒng)商務(wù)中所起的作用。
數(shù)據(jù)簽名技術(shù)的工作原理： 1.把要傳輸?shù)男畔⒂秒s湊函數(shù)（Hash Function）轉(zhuǎn)換成一個(gè)固定長度的輸出，這個(gè)輸出稱為信息摘要（Message Digest，簡稱MD）。雜湊函數(shù)是一個(gè)單向的不可逆的函數(shù)，它的作用是能對(duì)一個(gè)輸入產(chǎn)生一個(gè)固定長度的輸出。 2.發(fā)送者用自己的私鑰（SK）對(duì)信息摘要進(jìn)行加密運(yùn)算，從而形成數(shù)字簽名。 3.把數(shù)字簽名和原始信息（明文）一同通過Internet發(fā)送給接收方。 4.接收方用發(fā)送方的公鑰（PK）對(duì)數(shù)字簽名進(jìn)行解密，從而得到信息摘要。 5.接收方用相同的雜湊函數(shù)對(duì)接收到的原始信息進(jìn)行變換，得到信息摘要，與⑷中得到的信息摘要進(jìn)行比較，若相同，則表明在傳輸過程中傳輸信息沒有被篡改。同時(shí)也能保證信息的不可抵賴性。若發(fā)送方否認(rèn)發(fā)送過此信息，則接收方可將其收到的數(shù)字簽名和原始信息傳送至第三方，而第三方用發(fā)送方的公鑰很容易證實(shí)發(fā)送方是否向接收方發(fā)送過此信息。
然而，僅采用上述技術(shù)在Internet上傳輸敏感信息是不安全的，主要有兩方面的原因。 1.沒有考慮原始信息即明文本身的安全； 2.任何知道發(fā)送方公鑰的人都可以獲取敏感信息，而發(fā)送方的公鑰是公開的。 解決1可以采用對(duì)稱密鑰加密技術(shù)或非對(duì)稱密鑰加密技術(shù)，同時(shí)考慮到整個(gè)加密過程的速度，一般采用對(duì)稱密鑰加密技術(shù)。而解決2需要介紹數(shù)字加密算法的又一應(yīng)用即數(shù)字信封。
五、 結(jié)論
上述內(nèi)容主要介紹了數(shù)據(jù)傳輸過程中的加密處理，數(shù)據(jù)加密是一個(gè)主動(dòng)的防御策略，從根本上保證數(shù)據(jù)的安全性。和其他電子商務(wù)安全技術(shù)相結(jié)合，可以一同構(gòu)筑安全可靠的電子商務(wù)環(huán)境，使得網(wǎng)上通訊，數(shù)據(jù)傳輸更加安全、可信。
參 考 文 獻(xiàn)
[1]黃河明.數(shù)據(jù)加密技術(shù)及其在網(wǎng)絡(luò)安全傳輸中的應(yīng)用.碩士論文，2008年
[2]孟揚(yáng).網(wǎng)絡(luò)信息加密技術(shù)分析[J].信息網(wǎng)絡(luò)安全，2009年4期
