前言:我们精心挑选了数篇优质数据加密技术论文文章,供您阅读参考。期待这些文章能为您带来启发,助您在写作的道路上更上一层楼。
一:数据加密方法
在传统上,我们有几种方法来加密数据流。所有这些方法都可以用软件很容易的实现,但是当我们只知道密文的时候,是不容易破译这些加密算法的(当同时有原文和密文时,破译加密算法虽然也不是很容易,但已经是可能的了)。最好的加密算法对系统性能几乎没有影响,并且还可以带来其他内在的优点。例如,大家都知道的pkzip,它既压缩数据又加密数据。又如,dbms的一些软件包总是包含一些加密方法以使复制文件这一功能对一些敏感数据是无效的,或者需要用户的密码。所有这些加密算法都要有高效的加密和解密能力。
幸运的是,在所有的加密算法中最简单的一种就是“置换表”算法,这种算法也能很好达到加密的需要。每一个数据段(总是一个字节)对应着“置换表”中的一个偏移量,偏移量所对应的值就输出成为加密后的文件。加密程序和解密程序都需要一个这样的“置换表”。事实上,80x86cpu系列就有一个指令‘xlat’在硬件级来完成这样的工作。这种加密算法比较简单,加密解密速度都很快,但是一旦这个“置换表”被对方获得,那这个加密方案就完全被识破了。更进一步讲,这种加密算法对于黑客破译来讲是相当直接的,只要找到一个“置换表”就可以了。这种方法在计算机出现之前就已经被广泛的使用。
对这种“置换表”方式的一个改进就是使用2个或者更多的“置换表”,这些表都是基于数据流中字节的位置的,或者基于数据流本身。这时,破译变的更加困难,因为黑客必须正确的做几次变换。通过使用更多的“置换表”,并且按伪随机的方式使用每个表,这种改进的加密方法已经变的很难破译。比如,我们可以对所有的偶数位置的数据使用a表,对所有的奇数位置使用b表,即使黑客获得了明文和密文,他想破译这个加密方案也是非常困难的,除非黑客确切的知道用了两张表。
与使用“置换表”相类似,“变换数据位置”也在计算机加密中使用。但是,这需要更多的执行时间。从输入中读入明文放到一个buffer中,再在buffer中对他们重排序,然后按这个顺序再输出。解密程序按相反的顺序还原数据。这种方法总是和一些别的加密算法混合使用,这就使得破译变的特别的困难,几乎有些不可能了。例如,有这样一个词,变换起字母的顺序,slient可以变为listen,但所有的字母都没有变化,没有增加也没有减少,但是字母之间的顺序已经变化了。
但是,还有一种更好的加密算法,只有计算机可以做,就是字/字节循环移位和xor操作。如果我们把一个字或字节在一个数据流内做循环移位,使用多个或变化的方向(左移或右移),就可以迅速的产生一个加密的数据流。这种方法是很好的,破译它就更加困难!而且,更进一步的是,如果再使用xor操作,按位做异或操作,就就使破译密码更加困难了。如果再使用伪随机的方法,这涉及到要产生一系列的数字,我们可以使用fibbonaci数列。对数列所产生的数做模运算(例如模3),得到一个结果,然后循环移位这个结果的次数,将使破译次密码变的几乎不可能!但是,使用fibbonaci数列这种伪随机的方式所产生的密码对我们的解密程序来讲是非常容易的。
在一些情况下,我们想能够知道数据是否已经被篡改了或被破坏了,这时就需要产生一些校验码,并且把这些校验码插入到数据流中。这样做对数据的防伪与程序本身都是有好处的。但是感染计算机程序的病毒才不会在意这些数据或程序是否加过密,是否有数字签名。所以,加密程序在每次load到内存要开始执行时,都要检查一下本身是否被病毒感染,对与需要加、解密的文件都要做这种检查!很自然,这样一种方法体制应该保密的,因为病毒程序的编写者将会利用这些来破坏别人的程序或数据。因此,在一些反病毒或杀病毒软件中一定要使用加密技术。
循环冗余校验是一种典型的校验数据的方法。对于每一个数据块,它使用位循环移位和xor操作来产生一个16位或32位的校验和,这使得丢失一位或两个位的错误一定会导致校验和出错。这种方式很久以来就应用于文件的传输,例如xmodem-crc。这是方法已经成为标准,而且有详细的文档。但是,基于标准crc算法的一种修改算法对于发现加密数据块中的错误和文件是否被病毒感染是很有效的。
二.基于公钥的加密算法
一个好的加密算法的重要特点之一是具有这种能力:可以指定一个密码或密钥,并用它来加密明文,不同的密码或密钥产生不同的密文。这又分为两种方式:对称密钥算法和非对称密钥算法。所谓对称密钥算法就是加密解密都使用相同的密钥,非对称密钥算法就是加密解密使用不同的密钥。非常著名的pgp公钥加密以及rsa加密方法都是非对称加密算法。加密密钥,即公钥,与解密密钥,即私钥,是非常的不同的。从数学理论上讲,几乎没有真正不可逆的算法存在。例如,对于一个输入‘a’执行一个操作得到结果‘b’,那么我们可以基于‘b’,做一个相对应的操作,导出输入‘a’。在一些情况下,对于每一种操作,我们可以得到一个确定的值,或者该操作没有定义(比如,除数为0)。对于一个没有定义的操作来讲,基于加密算法,可以成功地防止把一个公钥变换成为私钥。因此,要想破译非对称加密算法,找到那个唯一的密钥,唯一的方法只能是反复的试验,而这需要大量的处理时间。
rsa加密算法使用了两个非常大的素数来产生公钥和私钥。即使从一个公钥中通过因数分解可以得到私钥,但这个运算所包含的计算量是非常巨大的,以至于在现实上是不可行的。加密算法本身也是很慢的,这使得使用rsa算法加密大量的数据变的有些不可行。这就使得一些现实中加密算法都基于rsa加密算法。pgp算法(以及大多数基于rsa算法的加密方法)使用公钥来加密一个对称加密算法的密钥,然后再利用一个快速的对称加密算法来加密数据。这个对称算法的密钥是随机产生的,是保密的,因此,得到这个密钥的唯一方法就是使用私钥来解密。
我们举一个例子:假定现在要加密一些数据使用密钥‘12345’。利用rsa公钥,使用rsa算法加密这个密钥‘12345’,并把它放在要加密的数据的前面(可能后面跟着一个分割符或文件长度,以区分数据和密钥),然后,使用对称加密算法加密正文,使用的密钥就是‘12345’。当对方收到时,解密程序找到加密过的密钥,并利用rsa私钥解密出来,然后再确定出数据的开始位置,利用密钥‘12345’来解密数据。这样就使得一个可靠的经过高效加密的数据安全地传输和解密。
一些简单的基于rsa算法的加密算法可在下面的站点找到:
ftp://ftp.funet.fi/pub/crypt/cryptography/asymmetric/rsa
三.一个崭新的多步加密算法
现在又出现了一种新的加密算法,据说是几乎不可能被破译的。这个算法在1998年6月1日才正式公布的。下面详细的介绍这个算法:
使用一系列的数字(比如说128位密钥),来产生一个可重复的但高度随机化的伪随机的数字的序列。一次使用256个表项,使用随机数序列来产生密码转表,如下所示:
把256个随机数放在一个距阵中,然后对他们进行排序,使用这样一种方式(我们要记住最初的位置)使用最初的位置来产生一个表,随意排序的表,表中的数字在0到255之间。如果不是很明白如何来做,就可以不管它。但是,下面也提供了一些原码(在下面)是我们明白是如何来做的。现在,产生了一个具体的256字节的表。让这个随机数产生器接着来产生这个表中的其余的数,以至于每个表是不同的。下一步,使用"shotguntechnique"技术来产生解码表。基本上说,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是一个在0到255之间的数)。在一个循环中赋值,使用一个256字节的解码表它对应于我们刚才在上一步产生的256字节的加密表。
使用这个方法,已经可以产生这样的一个表,表的顺序是随机,所以产生这256个字节的随机数使用的是二次伪随机,使用了两个额外的16位的密码.现在,已经有了两张转换表,基本的加密解密是如下这样工作的。前一个字节密文是这个256字节的表的索引。或者,为了提高加密效果,可以使用多余8位的值,甚至使用校验和或者crc算法来产生索引字节。假定这个表是256*256的数组,将会是下面的样子:
crypto1=a[crypto0][value]
变量''''crypto1''''是加密后的数据,''''crypto0''''是前一个加密数据(或着是前面几个加密数据的一个函数值)。很自然的,第一个数据需要一个“种子”,这个“种子”是我们必须记住的。如果使用256*256的表,这样做将会增加密文的长度。或者,可以使用你产生出随机数序列所用的密码,也可能是它的crc校验和。顺便提及的是曾作过这样一个测试:使用16个字节来产生表的索引,以128位的密钥作为这16个字节的初始的"种子"。然后,在产生出这些随机数的表之后,就可以用来加密数据,速度达到每秒钟100k个字节。一定要保证在加密与解密时都使用加密的值作为表的索引,而且这两次一定要匹配。
加密时所产生的伪随机序列是很随意的,可以设计成想要的任何序列。没有关于这个随机序列的详细的信息,解密密文是不现实的。例如:一些ascii码的序列,如“eeeeeeee"可能被转化成一些随机的没有任何意义的乱码,每一个字节都依赖于其前一个字节的密文,而不是实际的值。对于任一个单个的字符的这种变换来说,隐藏了加密数据的有效的真正的长度。
如果确实不理解如何来产生一个随机数序列,就考虑fibbonacci数列,使用2个双字(64位)的数作为产生随机数的种子,再加上第三个双字来做xor操作。这个算法产生了一系列的随机数。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;
}
如果想产生一系列的随机数字,比如说,在0和列表中所有的随机数之间的一些数,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);
}
...
变量''''aresult''''中的值应该是一个排过序的唯一的一系列的整数的数组,整数的值的范围均在0到255之间。这样一个数组是非常有用的,例如:对一个字节对字节的转换表,就可以很容易并且非常可靠的来产生一个短的密钥(经常作为一些随机数的种子)。这样一个表还有其他的用处,比如说:来产生一个随机的字符,计算机游戏中一个物体的随机的位置等等。上面的例子就其本身而言并没有构成一个加密算法,只是加密算法一个组成部分。
作为一个测试,开发了一个应用程序来测试上面所描述的加密算法。程序本身都经过了几次的优化和修改,来提高随机数的真正的随机性和防止会产生一些短的可重复的用于加密的随机数。用这个程序来加密一个文件,破解这个文件可能会需要非常巨大的时间以至于在现实上是不可能的。
四.结论:
由于在现实生活中,我们要确保一些敏感的数据只能被有相应权限的人看到,要确保信息在传输的过程中不会被篡改,截取,这就需要很多的安全系统大量的应用于政府、大公司以及个人系统。数据加密是肯定可以被破解的,但我们所想要的是一个特定时期的安全,也就是说,密文的破解应该是足够的困难,在现实上是不可能的,尤其是短时间内。
参考文献:
1.pgp!/
cyberknights(newlink)/cyberkt/
(oldlink:/~merlin/knights/)
2.cryptochamberjyu.fi/~paasivir/crypt/
3.sshcryptographa-z(includesinfoonsslandhttps)ssh.fi/tech/crypto/
4.funet''''cryptologyftp(yetanotherfinlandresource)ftp://ftp.funet.fi/pub/crypt/
agreatenigmaarticle,howthecodewasbrokenbypolishscientists
/nbrass/1enigma.htm
5.ftpsiteinukftp://sable.ox.ac.uk/pub/crypto/
6.australianftpsiteftp://ftp.psy.uq.oz.au/pub/
7.replayassociatesftparchiveftp://utopia.hacktic.nl/pub/replay/pub/crypto/
8.rsadatasecurity(whynotincludethemtoo!)/
一:数据加密方法
在传统上,我们有几种方法来加密数据流。所有这些方法都可以用软件很容易的实现,但是当我们只知道密文的时候,是不容易破译这些加密算法的(当同时有原文和密文时,破译加密算法虽然也不是很容易,但已经是可能的了)。最好的加密算法对系统性能几乎没有影响,并且还可以带来其他内在的优点。例如,大家都知道的pkzip,它既压缩数据又加密数据。又如,dbms的一些软件包总是包含一些加密方法以使复制文件这一功能对一些敏感数据是无效的,或者需要用户的密码。所有这些加密算法都要有高效的加密和解密能力。
幸运的是,在所有的加密算法中最简单的一种就是“置换表”算法,这种算法也能很好达到加密的需要。每一个数据段(总是一个字节)对应着“置换表”中的一个偏移量,偏移量所对应的值就输出成为加密后的文件。加密程序和解密程序都需要一个这样的“置换表”。事实上,80x86cpu系列就有一个指令‘xlat’在硬件级来完成这样的工作。这种加密算法比较简单,加密解密速度都很快,但是一旦这个“置换表”被对方获得,那这个加密方案就完全被识破了。更进一步讲,这种加密算法对于黑客破译来讲是相当直接的,只要找到一个“置换表”就可以了。这种方法在计算机出现之前就已经被广泛的使用。
对这种“置换表”方式的一个改进就是使用2个或者更多的“置换表”,这些表都是基于数据流中字节的位置的,或者基于数据流本身。这时,破译变的更加困难,因为黑客必须正确的做几次变换。通过使用更多的“置换表”,并且按伪随机的方式使用每个表,这种改进的加密方法已经变的很难破译。比如,我们可以对所有的偶数位置的数据使用a表,对所有的奇数位置使用b表,即使黑客获得了明文和密文,他想破译这个加密方案也是非常困难的,除非黑客确切的知道用了两张表。
与使用“置换表”相类似,“变换数据位置”也在计算机加密中使用。但是,这需要更多的执行时间。从输入中读入明文放到一个buffer中,再在buffer中对他们重排序,然后按这个顺序再输出。解密程序按相反的顺序还原数据。这种方法总是和一些别的加密算法混合使用,这就使得破译变的特别的困难,几乎有些不可能了。例如,有这样一个词,变换起字母的顺序,slient可以变为listen,但所有的字母都没有变化,没有增加也没有减少,但是字母之间的顺序已经变化了。
但是,还有一种更好的加密算法,只有计算机可以做,就是字/字节循环移位和xor操作。如果我们把一个字或字节在一个数据流内做循环移位,使用多个或变化的方向(左移或右移),就可以迅速的产生一个加密的数据流。这种方法是很好的,破译它就更加困难!而且,更进一步的是,如果再使用xor操作,按位做异或操作,就就使破译密码更加困难了。如果再使用伪随机的方法,这涉及到要产生一系列的数字,我们可以使用fibbonaci数列。对数列所产生的数做模运算(例如模3),得到一个结果,然后循环移位这个结果的次数,将使破译次密码变的几乎不可能!但是,使用fibbonaci数列这种伪随机的方式所产生的密码对我们的解密程序来讲是非常容易的。
在一些情况下,我们想能够知道数据是否已经被篡改了或被破坏了,这时就需要产生一些校验码,并且把这些校验码插入到数据流中。这样做对数据的防伪与程序本身都是有好处的。但是感染计算机程序的病毒才不会在意这些数据或程序是否加过密,是否有数字签名。所以,加密程序在每次load到内存要开始执行时,都要检查一下本身是否被病毒感染,对与需要加、解密的文件都要做这种检查!很自然,这样一种方法体制应该保密的,因为病毒程序的编写者将会利用这些来破坏别人的程序或数据。因此,在一些反病毒或杀病毒软件中一定要使用加密技术。
循环冗余校验是一种典型的校验数据的方法。对于每一个数据块,它使用位循环移位和xor操作来产生一个16位或32位的校验和,这使得丢失一位或两个位的错误一定会导致校验和出错。这种方式很久以来就应用于文件的传输,例如xmodem-crc。这是方法已经成为标准,而且有详细的文档。但是,基于标准crc算法的一种修改算法对于发现加密数据块中的错误和文件是否被病毒感染是很有效的。二.基于公钥的加密算法
一个好的加密算法的重要特点之一是具有这种能力:可以指定一个密码或密钥,并用它来加密明文,不同的密码或密钥产生不同的密文。这又分为两种方式:对称密钥算法和非对称密钥算法。所谓对称密钥算法就是加密解密都使用相同的密钥,非对称密钥算法就是加密解密使用不同的密钥。非常著名的pgp公钥加密以及rsa加密方法都是非对称加密算法。加密密钥,即公钥,与解密密钥,即私钥,是非常的不同的。从数学理论上讲,几乎没有真正不可逆的算法存在。例如,对于一个输入‘a’执行一个操作得到结果‘b’,那么我们可以基于‘b’,做一个相对应的操作,导出输入‘a’。在一些情况下,对于每一种操作,我们可以得到一个确定的值,或者该操作没有定义(比如,除数为0)。对于一个没有定义的操作来讲,基于加密算法,可以成功地防止把一个公钥变换成为私钥。因此,要想破译非对称加密算法,找到那个唯一的密钥,唯一的方法只能是反复的试验,而这需要大量的处理时间。
rsa加密算法使用了两个非常大的素数来产生公钥和私钥。即使从一个公钥中通过因数分解可以得到私钥,但这个运算所包含的计算量是非常巨大的,以至于在现实上是不可行的。加密算法本身也是很慢的,这使得使用rsa算法加密大量的数据变的有些不可行。这就使得一些现实中加密算法都基于rsa加密算法。pgp算法(以及大多数基于rsa算法的加密方法)使用公钥来加密一个对称加密算法的密钥,然后再利用一个快速的对称加密算法来加密数据。这个对称算法的密钥是随机产生的,是保密的,因此,得到这个密钥的唯一方法就是使用私钥来解密。
我们举一个例子:假定现在要加密一些数据使用密钥‘12345’。利用rsa公钥,使用rsa算法加密这个密钥‘12345’,并把它放在要加密的数据的前面(可能后面跟着一个分割符或文件长度,以区分数据和密钥),然后,使用对称加密算法加密正文,使用的密钥就是‘12345’。当对方收到时,解密程序找到加密过的密钥,并利用rsa私钥解密出来,然后再确定出数据的开始位置,利用密钥‘12345’来解密数据。这样就使得一个可靠的经过高效加密的数据安全地传输和解密。
一些简单的基于rsa算法的加密算法可在下面的站点找到:
ftp://ftp.funet.fi/pub/crypt/cryptography/asymmetric/rsa
三.一个崭新的多步加密算法
现在又出现了一种新的加密算法,据说是几乎不可能被破译的。这个算法在1998年6月1日才正式公布的。下面详细的介绍这个算法:
使用一系列的数字(比如说128位密钥),来产生一个可重复的但高度随机化的伪随机的数字的序列。一次使用256个表项,使用随机数序列来产生密码转表,如下所示:
把256个随机数放在一个距阵中,然后对他们进行排序,使用这样一种方式(我们要记住最初的位置)使用最初的位置来产生一个表,随意排序的表,表中的数字在0到255之间。如果不是很明白如何来做,就可以不管它。但是,下面也提供了一些原码(在下面)是我们明白是如何来做的。现在,产生了一个具体的256字节的表。让这个随机数产生器接着来产生这个表中的其余的数,以至于每个表是不同的。下一步,使用"shotguntechnique"技术来产生解码表。基本上说,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是一个在0到255之间的数)。在一个循环中赋值,使用一个256字节的解码表它对应于我们刚才在上一步产生的256字节的加密表。
使用这个方法,已经可以产生这样的一个表,表的顺序是随机,所以产生这256个字节的随机数使用的是二次伪随机,使用了两个额外的16位的密码.现在,已经有了两张转换表,基本的加密解密是如下这样工作的。前一个字节密文是这个256字节的表的索引。或者,为了提高加密效果,可以使用多余8位的值,甚至使用校验和或者crc算法来产生索引字节。假定这个表是256*256的数组,将会是下面的样子:crypto1=a[crypto0][value]
变量''''crypto1''''是加密后的数据,''''crypto0''''是前一个加密数据(或着是前面几个加密数据的一个函数值)。很自然的,第一个数据需要一个“种子”,这个“种子”是我们必须记住的。如果使用256*256的表,这样做将会增加密文的长度。或者,可以使用你产生出随机数序列所用的密码,也可能是它的crc校验和。顺便提及的是曾作过这样一个测试:使用16个字节来产生表的索引,以128位的密钥作为这16个字节的初始的"种子"。然后,在产生出这些随机数的表之后,就可以用来加密数据,速度达到每秒钟100k个字节。一定要保证在加密与解密时都使用加密的值作为表的索引,而且这两次一定要匹配。
加密时所产生的伪随机序列是很随意的,可以设计成想要的任何序列。没有关于这个随机序列的详细的信息,解密密文是不现实的。例如:一些ascii码的序列,如“eeeeeeee"可能被转化成一些随机的没有任何意义的乱码,每一个字节都依赖于其前一个字节的密文,而不是实际的值。对于任一个单个的字符的这种变换来说,隐藏了加密数据的有效的真正的长度。
如果确实不理解如何来产生一个随机数序列,就考虑fibbonacci数列,使用2个双字(64位)的数作为产生随机数的种子,再加上第三个双字来做xor操作。这个算法产生了一系列的随机数。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;
}
如果想产生一系列的随机数字,比如说,在0和列表中所有的随机数之间的一些数,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);
}
...
变量''''aresult''''中的值应该是一个排过序的唯一的一系列的整数的数组,整数的值的范围均在0到255之间。这样一个数组是非常有用的,例如:对一个字节对字节的转换表,就可以很容易并且非常可靠的来产生一个短的密钥(经常作为一些随机数的种子)。这样一个表还有其他的用处,比如说:来产生一个随机的字符,计算机游戏中一个物体的随机的位置等等。上面的例子就其本身而言并没有构成一个加密算法,只是加密算法一个组成部分。
作为一个测试,开发了一个应用程序来测试上面所描述的加密算法。程序本身都经过了几次的优化和修改,来提高随机数的真正的随机性和防止会产生一些短的可重复的用于加密的随机数。用这个程序来加密一个文件,破解这个文件可能会需要非常巨大的时间以至于在现实上是不可能的。
四.结论:
由于在现实生活中,我们要确保一些敏感的数据只能被有相应权限的人看到,要确保信息在传输的过程中不会被篡改,截取,这就需要很多的安全系统大量的应用于政府、大公司以及个人系统。数据加密是肯定可以被破解的,但我们所想要的是一个特定时期的安全,也就是说,密文的破解应该是足够的困难,在现实上是不可能的,尤其是短时间内。
参考文献:
1.pgp!/
cyberknights(newlink)/cyberkt/
(oldlink:/~merlin/knights/)
2.cryptochamberjyu.fi/~paasivir/crypt/
3.sshcryptographa-z(includesinfoonsslandhttps)ssh.fi/tech/crypto/
4.funet''''cryptologyftp(yetanotherfinlandresource)ftp://ftp.funet.fi/pub/crypt/
agreatenigmaarticle,howthecodewasbrokenbypolishscientists
/nbrass/1enigma.htm
5.ftpsiteinukftp://sable.ox.ac.uk/pub/crypto/
6.australianftpsiteftp://ftp.psy.uq.oz.au/pub/
7.replayassociatesftparchiveftp://utopia.hacktic.nl/pub/replay/pub/crypto/
8.rsadatasecurity(whynotincludethemtoo!)/
【关键词】数据库加密、加密算法、加密技术特性、加密字典、加解密引擎。
随着电子商务逐渐越来越多的应用,数据的安全问题越来越受到重视。一是企业本身需要对自己的关键数据进行有效的保护;二是企业从应用服务提供商(ApplicationServiceProvider,ASP)处获得应用支持和服务,在这种情况下,企业的业务数据存放在ASP处,其安全性无法得到有效的保障。因为传统的数据库保护方式是通过设定口令字和访问权限等方法实现的,数据库管理员可以不加限制地访问和更改数据库中的所有数据。解决这一问题的关键是要对数据本身加密,即使数据不幸泄露或丢失,也难以被人破译,关于这一点现基本数据库产品都支持对数据库中的所有数据加密存储。
-对数据进行加密,主要有三种方式:系统中加密、客户端(DBMS外层)加密、服务器端(DBMS内核层)加密。客户端加密的好处是不会加重数据库服务器的负载,并且可实现网上的传输加密,这种加密方式通常利用数据库外层工具实现。而服务器端的加密需要对数据库管理系统本身进行操作,属核心层加密,如果没有数据库开发商的配合,其实现难度相对较大。此外,对那些希望通过ASP获得服务的企业来说,只有在客户端实现加解密,才能保证其数据的安全可靠。
1.常用数据库加密技术
信息安全主要指三个方面。一是数据安全,二是系统安全,三是电子商务的安全。核心是数据库的安全,将数据库的数据加密就抓住了信息安全的核心问题。
对数据库中数据加密是为增强普通关系数据库管理系统的安全性,提供一个安全适用的数据库加密平台,对数据库存储的内容实施有效保护。它通过数据库存储加密等安全方法实现了数据库数据存储保密和完整性要求,使得数据库以密文方式存储并在密态方式下工作,确保了数据安全。
1.1数据库加密技术的功能和特性
经过近几年的研究,我国数据库加密技术已经比较成熟。
一般而言,一个行之有效的数据库加密技术主要有以下6个方面的功能和特性。
(1)身份认证:
用户除提供用户名、口令外,还必须按照系统安全要求提供其它相关安全凭证。如使用终端密钥。
(2)通信加密与完整性保护:
有关数据库的访问在网络传输中都被加密,通信一次一密的意义在于防重放、防篡改。
(3)数据库数据存储加密与完整性保护:
数据库系统采用数据项级存储加密,即数据库中不同的记录、每条记录的不同字段都采用不同的密钥加密,辅以校验措施来保证数据库数据存储的保密性和完整性,防止数据的非授权访问和修改。
(4)数据库加密设置:
系统中可以选择需要加密的数据库列,以便于用户选择那些敏感信息进行加密而不是全部数据都加密。只对用户的敏感数据加密可以提高数据库访问速度。这样有利于用户在效率与安全性之间进行自主选择。
(5)多级密钥管理模式:
主密钥和主密钥变量保存在安全区域,二级密钥受主密钥变量加密保护,数据加密的密钥存储或传输时利用二级密钥加密保护,使用时受主密钥保护。
(6)安全备份:
系统提供数据库明文备份功能和密钥备份功能。
1.2对数据库加密系统基本要求
(1)字段加密;
(2)密钥动态管理;
(3)合理处理数据;
(4)不影响合法用户的操作;
(5)防止非法拷贝;
1.3数据加密的算法
加密算法是一些公式和法则,它规定了明文和密文之间的变换方法。密钥是控制加密算法和解密算法的关键信息,它的产生、传输、存储等工作是十分重要的。
数据加密的基本过程包括对明文(即可读信息)进行翻译,译成密文或密码的代码形式。该过程的逆过程为解密,即将该编码信息转化为其原来的形式的过程。
DES算法,DES(DataEncryptionStandard)是由IBM公司在1970年以后发展起来的,于1976年11月被美国政府采用,DES随后被美国国家标准局和美国国家标准协会(AmericanNationalStandardInstitute,ANSI)承认,DES算法把64位的明文输入块变为64位的密文输出块,它所使用的密钥也是64位,DES算法中只用到64位密钥中的其中56位。
三重DES,DES的密码学缺点是密钥长度相对比较短,因此,人们又想出了一个解决其长度的方法,即采用三重DES,三重DES是DES的一种变形。这种方法使用两个独立的56位密钥对交换的信息(如EDI数据)进行3次加密,从而使其有效密钥长度达到112位或168位,对安全性有特殊要求时则要采用它。
RSA算法它是第一个既能用于数据加密也能用于数字签名的算法。它易于理解和操作,也很流行。算法的名字就是发明者的名字:RonRivest,AdiShamir和LeonardAdleman,但RSA的安全性一直未能得到理论上的证明,RSA的安全性依赖于大数的因子分解,但并没有从理论上证明破译RSA的难度与大数分解难度等价。即RSA的重大缺陷是无法从理论上把握它的保密性能如何,而且密码学界多数人士倾向于因子分解不是NPC问题,RSA算法是第一个能同时用于加密和数字签名的算法,也易于理解和操作。RSA是被研究得最广泛的公钥算法,从提出到现在已近二十年,经历了各种攻击的考验,逐渐为人们接受,普遍认为是目前最优秀的公钥方案之一。
AES是美国高级加密标准算法,将在未来几十年里代替DES在各个领域中得到广泛应用,尽管人们对AES还有不同的看法,但总体来说,AES作为新一代的数据加密标准汇聚了强安全性、高性能、高效率、易用和灵活等优点。AES设计有三个密钥长度:128,192,256位,相对而言,AES的128密钥比DES的56密钥强1021倍。AES算法主要包括三个方面:轮变化、圈数和密钥扩展。在理论上,此加密方法需要国家军事量级的破解设备运算10年以上时间才可能破译。
1.4数据库数据加密的实现
使用数据库安全保密中间件对数据库进行加密是最简便直接的方法。主要是通过系统中加密、DBMS内核层(服务器端)加密和DBMS外层(客户端)加密。
在系统中加密,在系统中无法辨认数据库文件中的数据关系,将数据先在内存中进行加密,然后文件系统把每次加密后的内存数据写入到数据库文件中去,读入时再逆方面进行解密就,这种加密方法相对简单,只要妥善管理密钥就可以了。缺点对数据库的读写都比较麻烦,每次都要进行加解密的工作,对程序的编写和读写数据库的速度都会有影响。
在DBMS内核层实现加密需要对数据库管理系统本身进行操作。这种加密是指数据在物理存取之前完成加解密工作。这种加密方式的优点是加密功能强,并且加密功能几乎不会影响DBMS的功能,可以实现加密功能与数据库管理系统之间的无缝耦合。其缺点是加密运算在服务器端进行,加重了服务器的负载,而且DBMS和加密器之间的接口需要DBMS开发商的支持。
在DBMS外层实现加密的好处是不会加重数据库服务器的负载,并且可实现网上的传输,加密比较实际的做法是将数据库加密系统做成DBMS的一个外层工具,根据加密要求自动完成对数据库数据的加解密处理。
采用这种加密方式进行加密,加解密运算可在客户端进行,它的优点是不会加重数据库服务器的负载并且可以实现网上传输的加密,缺点是加密功能会受到一些限制,与数据库管理系统之间的耦合性稍差。
数据库加密系统分成两个功能独立的主要部件:一个是加密字典管理程序,另一个是数据库加解密引擎。数据库加密系统将用户对数据库信息具体的加密要求以及基础信息保存在加密字典中,通过调用数据加解密引擎实现对数据库表的加密、解密及数据转换等功能。数据库信息的加解密处理是在后成的,对数据库服务器是透明的。
按以上方式实现的数据库加密系统具有很多优点:首先,系统对数据库的最终用户是完全透明的,管理员可以根据需要进行明文和密文的转换工作;其次,加密系统完全独立于数据库应用系统,无须改动数据库应用系统就能实现数据加密功能;第三,加解密处理在客户端进行,不会影响数据库服务器的效率。
数据库加解密引擎是数据库加密系统的核心部件,它位于应用程序与数据库服务器之间,负责在后成数据库信息的加解密处理,对应用开发人员和操作人员来说是透明的。数据加解密引擎没有操作界面,在需要时由操作系统自动加载并驻留在内存中,通过内部接口与加密字典管理程序和用户应用程序通讯。数据库加解密引擎由三大模块组成:加解密处理模块、用户接口模块和数据库接口模块。
2.结束语
上面的论述还远远没达到数据库安全需要,比如现在的数据库基本都给与网络架构,网际的安全传输等,也是要重点考虑的方面,等等。一个好的安全系统必须综合考虑核运用这些技术,以保证数据的安全,通过一上论述希望对大家有所帮助,同时也和大家一起讨论一起学习,共同进步。
参考文献:
[1]现代数据库管理(美)JeffreyA.Hoffer,MaryB.Prescott,FredR.McFadden著
信息安全论文3900字(一):探究计算机网络信息安全中的数据加密技术论文
【摘要】随着近几年网络信息技术的发展,社会生产和生活对网络数据的依赖程度越来越越高,人们对网络信息安全重视程度也随之提升。对于網络信息而言,信息数据安全非常重要,一旦发生数据泄露或丢失,不仅会影响人们正常生活和财产安全,甚至还会影响社会稳定和安全。在此基础上,本文将分析计算机网络信息安全管理现状,探索有效的数据加密技术,为网络环境安全和质量提供保障。
【关键词】计算机;网络信息安全;数据加密技术
引言:信息技术的普及为人们生活带来了许多便利和帮助,但是由于信息安全风险问题,人们的隐私数据安全也受到了威胁。但是,目前计算机网络环境下,数据泄露、信息被窃取问题非常常见,所以计算机网络信息安全保护必须重视这些问题,利用数据加密技术解决此难题,才能维护网络用户的信息安全。因此,如何优化数据加密技术,如何提升网络信息保护质量,成为计算机网络发展的关键。
1.计算机网络安全的基本概述
所谓计算机网络安全就是网络信息储存和传递的安全性。技术问题和管理问题是影响计算机网络安全的主要因素,所以想要提升网络信息安全性能,必须优化信息加密技术和加强信息管理控制,才能为计算机网络安全提供保障。将数据加密技术应用于计算机网络安全管理中,不仅可以提升数据保护权限,限制数据信息的可读性,确保数据储存和运输过程不会被恶意篡改和盗取,还会提高网络数据的保密性,营造良好的网络运行环境。因此,在计算机网络快速发展的环境下,重视网络信息安全管理工作,不断优化数据加密技术,对维护用户信息安全、保护社会稳定非常有利。
2.计算机网络信息安全现状问题
2.1网络信息安全问题的缘由
根据网络信息发展现状,信息安全面临的风险多种多样,大体可分为人文因素和客观因素。首先:网络信息安全的客观因素。在计算机网络运行中,病毒危害更新换代很快,其攻击能力也在不断提升,如果计算机防御系统没有及时更新优化,很容易遭受新病毒的攻击。例如,部分计算机由于系统长时间没有升级,无法识别新木马病毒,这样便已遗留下一些安全漏洞,增加了信息安全风险。同时,部分计算机防火墙技术局限,必须安装外部防护软件,才能提升计算机网络防护能力。其次:网络信息安全的人文因素。所谓人为因素,就是工作人员在操作计算机时,缺乏安全防护意识,计算机操作行为不当,如:随意更改权限、私自读取外部设备、随意下载上传文件等等,严重影响了计算机网络数据的安全性,涉密数据安全也得不到保障。例如,在连接外部设备时,忽视设备安全检查工作,随意插入电脑外部接口,容易导致计算机感染设备病毒,导致计算机网络信息安全受到威胁。
2.2计算机网络信息安全技术有待提升
信息安全是计算机网络通信的重要内容,也是计算机网络通信发展必须攻击的难题。随着信息技术的发展,我国计算机信息安全防御技术也在不断创新升级,能够有效应对病毒冲击危害,但是相比先进国家而言,我国计算机信息技术起步较晚,网络信息安全技术也有待提升。例如,根据我国计算机网络信息安全现状,对新病毒的辨识能力和清除能力较弱,无法有效控制病毒侵害,这对信息安全保护和系统运行都非常不利。因此,技术人员可以借鉴他国安全技术经验,构建出针对性的信息安全防护技术,优化计算机系统安全性能,才能为网络信息安全传输提供保障,避免造成严重的安全事故。
3.数据加密技术分析
3.1对称加密技术
所谓对称机密技术,就是指网络信息传输中所采用的密钥功能,利用加密和解密的方式,提升传输数据的安全性,常常被应用于电子邮件传输中。同时,对称加密技术具有加密和解密密钥相同的特征,所以密钥内容可以通过其中一方进行推算,具备较强的可应用性。例如,在利用电子邮件传输信息时,传输者可以采用加密算法将邮件内容转化为不可直接阅读的密文,待邮件接收者收到数据信息文件后,再采用解密算法将密文还原可读文字,既可以实现数据传输加密的目的,又能确保交流沟通的安全性。从应用角度来讲,对称加密技术操作简捷方便,并且具备较高的安全度,可以广泛应用于信息传输中。但是,对称加密技术欠缺邮件传输者和接收者的身份验证,邮件传输双方密钥有效的获取途径,所以也存在一定的安全风险。
3.2公私钥加密技术
相对于对称加密技术而言,公私钥加密技术在进行信息加密时,加密密钥和解密密钥不具备一致性,密钥安全性更佳。在公私钥加密技术中,信息数据被设置了双层密码,即私有密码和公开密码,其中公开密码实现了信息数据加密工作,并采用某种非公开途径告知他人密钥信息,而私有密码是由专业人员保管,信息保密程度高。因此,在采用公私钥加密技术时,需要先对文件进行公开密钥加密,然后才能发送给接收者,而文件接收者需要采用私有密钥进行解密,才能获取文件信息。在这样的加密模式下,网络数据信息安全度提升,密码破解难度也进一步加大,但是这种加密方式程序较为复杂,加密速度慢,无法实现高效率传播,加密效率相对较低,不适用于日常信息交流传输。
3.3传输加密和储存加密技术
在计算机网络信息安全保护中,数据传输加密、储存加密是重点保护内容,也是信息数据保护的重要手段,其主要目的是避免在数据传输过程中被窃取和篡改风险问题。线路加密和端对端加密是两种主要的传输加密方式,实现了传输端和传输过程的信息安全保护工作。例如,传输加密是对网络信息传输过程中的安全保护,通过加密传输数据线路,实现信息传输过程保护,如果想要停止加密保护,必须输入正确的密钥,才能更改数据加密保护的状态。端对端加密技术是在信息发送阶段,对数据信息实施自动加密操作,让数据信息在传递过程中呈现出不可读的状态,直到数据信息到达接收端,加密密码会自动解除,将数据信息转变为可读性的明文。此外,存取控制和密文储存是储存加密的两种形式。在存取控制模式中,信息数据读取需要审核用户的身份和权限,这样既可以避免非法用户访问数据的问题,又能限制合法用户的访问权限,实现了数据信息安全等级分层保护。
4.计算机网络信息安全中数据加密技术的合理应用
4.1数据隐藏技术
在网络信息数据加密保护中,将数据信息属性转变为隐藏性,可以提升数据信息的可读权限,提升信息安全度。因此,将信息隐藏技术应用于网络信息加密工程中,利用隐蔽算法结构,将数据信息传输隐蔽载体中,可以将明文数据转变为密文数据,在确保信息安全到达传输目的地时,再采用密钥和隐蔽技术对数据信息进行还原,将密文数据还原成明文数据。例如,在企业内部区域网络信息传输时,便可以采用数据隐蔽技术控制读取权限,提升网络信息传递的安全性。因为在企业运行模式下,一些企业信息只限于部分员工可读取,尤其是一些涉及企业内部机密、财务经济等数据,所以需要采用隐蔽载体技术,通过密钥将隐藏的提取数据信息。在这样的加密模式下,企業数据信息安全性得到保障,不仅可以实现信息数据高效率传播,还降低了二次加密造成的安全隐患,控制了员工读取权限,对企业稳定发展非常有利。
4.2数字签名技术
相比公私钥加密技术而言,数字签名技术更加快捷便利,是公私钥加密技术的发展和衍生。将数字签名技术应用于网络信息安全中,在数据传输之前,传输者需要先将数据文件进行私有密钥加密,加密方式则是数字签名信息,而数据文件接收者在收到文件信息后,要使用公共密钥解密文件。由此可见,数字签名技术在公私钥加密技术的基础上,增加了权限身份的审核程序,即利用数字签名的方式,检查数据文件传输者的权限和身份,进一步提升了网络信息传输的安全性。同时,在计算机网络信息安全管理中,根据信息数据管理要求,灵活运用对称加密技术、公私钥加密技术和数字签名技术,充分发挥各项加密技术的优势作用,落实数据传输和存储加密工作。例如,针对保密程度较低的数据信息而言,可采用灵活便利的对称加密技术,而对于保密级别较高的数据而言,即可采用数字签名技术进行加密。通过这样的方式,不仅可以保障网络信息传输效率,优化信息传输的安全性能,还可以提升数据加密技术水平,为网络信息安全提供保障。
4.3量子加密技术
随着计算机信息技术的发展,数据加密技术也在不断创新和优化,信息安全保护质量也随之提升。相比以往的数据加密技术而言,量子加密技术的安全性更好,对数据安全控制效果更佳。将量子力学与加密技术进行有效融合,既可以实现数据传输时的加密操作,又能同时传递解密信息,节省了单独的密钥传输操作,加密方式也更加智能化。例如,在网络信息传输中,一旦发现数据传输存在被窃取和被篡改的风险,量子加密技术会及时作出反应,转变数据传输状态,而数据传输者和接收者也能及时了解数据传输状况。这种数据加密方式一旦发生状态转变是不可复原的,虽然有效避免的数据泄漏风险,但可能会造成数据自毁和破坏问题。同时,由于量子加密技术专业性强,并且仍处于开发试用状态,应用范围和领域比较局限,无法实现大范围应用。
5.结束语
总而言之,为了提升计算机网络信息的安全性,落实各项数据加密技术应用工作非常必要。根据网络信息安全现状问题,分析了对称加密、公私钥加密、数据隐蔽等技术的应用优势和弊端,指出其合理的应用领域。通过合理运用这些数据加密技术,不仅强化了数据传输、存储的安全性,营造了良好的网络信息环境,还有利于提升用户的数据加密意识,促进数据加密技术优化发展。
信息安全毕业论文范文模板(二):大数据时代计算机网络信息安全与防护研究论文
摘要:大数据技术的快速发展和广泛应用为计算机网络提供了重要的技术支持,有效提高了社会经济建设的发展水平。计算机网络的开放性和虚拟性特征决定了技术的应用必须考虑信息安全与防护的相关问题。本文介绍了大数据时代计算机网络安全的特征和问题,研究了如何保证网络信息安全,提出了3点防护策略。
关键词:大数据时代;计算机网络;信息安全与防护
进入信息时代,计算机网络技术已经逐步成为人们的日常工作、学习和生活必备的工具,如电子商务、网络办公、社交媒体等。计算机网络相关技术的发展也在不断改变人类社会的生产模式和工作效率,实现全球各地区人们的无障碍沟通。但在网络世界中,信息的传播和交流是开放和虚拟的,并没有防止信息泄露和被非法利用的有效途径,这就需要从技术层面上考虑如何提高计算机网络信息安全。特别是近年来大数据技术的高速发展,海量数据在网络中传播,如何保证这些数据的可靠性和安全性,是目前网络信息安全研究的一个重要方向。
1大数据时代计算机网络信息安全的特征
大数据是指信息时代产生的海量数据,对这些数据的描述和定义并加以利用和创新是目前大数据技术发展的主要方向。大数据的产生是伴随着全球信息化网络的发展而出现的,在这个背景下诞生了大量的商业企业和技术组织,也为各行各业提高生产力水平和改变生产模式提供了有效帮助。大数据时代的网络特征首先是非结构化的海量数据,传统意义上的海量数据是相关业务信息,而大数据时代由于社交网络、移动互联和传感器等新技术与工具快速发展产生了大量非结构化的数据,这些数据本身是没有关联性的,必须通过大数据的挖掘和分析才能产生社会价值;其次,大数据时代的网络信息种类和格式繁多,包括文字、图片、视频、声音、日志等等,数据格式的复杂性使得数据处理的难度加大;再次,有用信息的比例较低,由于是非结构化的海量数据,数据价值的提炼要经过挖掘、分析、统计和提炼才能产生,这个周期还不宜过长否则会失去时效性,数据的技术和密度都会加大数据挖掘的难度;最后,大数据时代的信息安全问题更加突出,被非法利用、泄露和盗取的数据信息往往会给国家和人民群众造成较大的经济社会损失。传统计算机网络的信息安全防护主要是利用网络管理制度和监控技术手段来提高信息存储、传输、解析和加密的保密性来实现的。在大数据时代背景下,网络信息的规模、密度、传播渠道都是非常多样化的和海量的,网络信息安全防护的措施也需要不断补充和发展。目前网络信息安全的主要问题可以概括为:一是网络的自由特征会对全球网络信息安全提出较大的挑战;二是海量数据的防护需要更高的软硬件设备和更有效的网络管理制度才能实现;三是网络中的各类软件工具自身的缺陷和病毒感染都会影响信息的可靠性;第四是各国各地区的法律、社会制度、宗教信仰不同,部分法律和管理漏洞会被非法之徒利用来获取非法利益。
2大数据时代背景下計算机网络安全防护措施
2.1防范非法用户获取网络信息
利用黑客技术和相关软件入侵他人计算机或网络账户谋取不法利益的行为称为黑客攻击,黑客攻击是目前网络信息安全防护体系中比较常见的一类防护对象。目前针对这部分网络信息安全隐患问题一般是从如下几个方面进行设计的:首先是完善当地的法律法规,从法律层面对非法用户进行约束,让他们明白必须在各国法律的范畴内进行网络活动,否则会受到法律的制裁;其次是构建功能完善的网络信息安全防护管理系统,从技术层面提高数据的可靠性;再次是利用物理隔离和防火墙,将关键数据进行隔离使用,如银行、证券机构、政府部门都要与外部网络隔离;最后是对数据进行不可逆的加密处理,使得非法用户即使获取了信息也无法解析进而谋利。
2.2提高信息安全防护技术研究的效率
大数据技术的发展是非常迅速的,这对信息安全防护技术的研究和发展提出了更高的要求。要针对网络中的病毒、木马和其他非法软件进行有效识别和防护,这都需要国家和相关企业投入更多的人力物力成本才能实现。目前信息安全防护技术可以概括为物理安全和逻辑安全两个方面,其中物理安全是保证网路系统中的通信、计算、存储、防护和传输设备不受到外部干扰;逻辑安全则是要保障数据完整性、保密性和可靠性。目前主要的研究方向是信息的逻辑安全技术,包括安全监测、数据评估、拨号控制、身份识别等。这些技术研究的效率直接影响着网络信息安全,必须组织科研人员深入研究,各级监管部门也要积极参与到网络管理制度的建立和完善工作中来,从技术和制度两个方面来提高信息防护技术的研究效率。
2.3提高社会大众的信息安全防护意识
目前各国都对利用网络进行诈骗、信息盗取等行为进行法律约束,也利用报纸、电视、广播和网络等途径进行信息安全防护的宣传教育。社会大众要认识到信息安全的重要性,在使用网络时才能有效杜绝信息的泄露和盗用,如提高个人电脑防护措施、提高密码强度等。各级教育部门也要在日常的教学活动中对网络信息安全的相关事宜进行宣传和教育,提高未成年人的安全意识,这都是有效提高信息安全防护能力的有效途径。
关键词:加密系统,数据平台,对称加密,非对称加密
0引言
快速信息化已经是我国经济社会发展的一个显著特征。许多的企事业单位,尤其是物流企业和电子商务企业已经把数据平台作为了自己的核心竞争力之一。但是基于信息技术和网络技术的数据平台正在面临着来自安全性方面的诸多挑战。
本文提出了一种通用的基于两种加密技术的加密系统,为解决数字平台所面临的安全性难题提供了可能。该系统融合了对称加密技术、非对称加密技术、验证技术,较好的实现了了数据交流者的身份认证、数据传输过程中的保密、数据发送接收的不可否认、数据传输结果的完整。本系统尤其适用于对保密度有较高需求的数据平台。
本文重点针对4个方面进行讨论:(1)数据平台安全性问题;(2) 对称加密体制与非对称加密体制; (3) 一种更加安全的加密与验证系统; (4) 总结.
1数据平台安全性问题
在数字时代,数据平台的构建已经是企业的必需。论文参考网。企业的关键业务数据作为企业的宝贵资源和生存发展的命脉,其安全性是不言而喻的。论文参考网。但是,现实是,这些数据却没有得到很好的保护。据赛门铁克公司2010年1月对27个国家的2100家企业进行的调查显示,被调查的所有企业(100%)在2009年都曾出现过数据丢失问题,其中有75%的企业曾遭受过网络攻击。
数据平台的建设要注意以下问题:
(1)严格终端管理【1】。
终端采用硬件数字证书进行认证,并要求终端用户定期修改PIN码,以确保终端和数据来源的真实性。
(2)采取访问控制技术,允许合法用户访问规定权限内的应用。
(3)保证通信链路安全,建立端到端传输的安全机制。
其中,解决数据安全性问题最有效的方法就是在存储和传输过程中对数据加密,常见的加密技术包括对称加密技术和非对称加密技术。
2对称加密体制与非对称加密体制
2.1. 对称加密体制
2.1.1对称加密体制的原理
对称加密技术在已经有了悠久的历史,以凯撒密码为代表的古典密码技术曾被广泛应用。现代的对称加密算法虽然比那些古典加密算法复杂许多,但是其原理都是一样的:数据发送方将明文数据加密后传送给接收方,接收方利用发送方用过的密钥(称作秘密密钥)及相同算法的逆算法把密文解密成明文数据。
图1给出了对称加密体制的工作流程。发送方对要发送的明文数据M用秘密密钥K加密成密文C后,密文经网络传送到接收方,接收方用发送方使用过的秘密密钥K把密文C还原成明文数据M。
图1: 对称加密体制工作原理图
2.1.2对称加密体制的特点
对称加密算法的优点是加解密时运算量比较小,所以加解密速度比较快[2]、加解密的效率也比较高。
该算法的缺点是不容易管理密钥。原因有二:一,在对称加密体制下,用来加密和解密的密钥是同一个,这就要求接收数据一方,即解密数据一方需要事先知道数据发送方加密时所使用的密钥。二,每对用户每次使用对称加密算法时,都需要使用其他人不知道的惟一的钥匙,密钥的需要量比较大。假如平台上有n个用户需要交流,根据保密性要求,每两个用户就需要一个密钥,则这n个用户就需要n(n-1)/2个密钥。论文参考网。
2.2. 非对称加密体制
2.2.1非对称加密体制的概念
与对称加密技术不同,在非对称加密体制下加密密钥与解密密钥不相同【3-4】。在这种体制下,每个用户都有一对预先选定的、完全不同但又完全匹配的密钥:一个是可以像电话号码一样进行注册公布的公开密钥KPub,另一个是用户需要保密的、可以用作身份认证的私有密钥KPri,而且无法根据其中一个推算出另一个。这样,数据的发送方(加密者)知道接收方的公钥,数据接收方(解密者)才是唯一知道自己私钥的人。
非对称加密技术以大数的分解问题、离散对数问题、椭圆曲线问题等数学上的难解问题来实现,是目前应用最为广泛的加密技术。
图2给出了非对称加密体制的工作流程。发送方把明文数据M用接收方的公钥KPub接收方
加密成密文C后经网络传输给接收方,接收方用自己的私钥KPri接收方把接收到的密文还原成明文数据M。
图2: 非对称加密体制工作原理图
2.2.2非对称加密体制的特点
非对称加密算法的优点是安全性比较高
非对称加密算法的缺点是算法十分复杂,加解密的效率比较低,用该技术加解密数据是利用对称加密算法加解密同样数据所花费时间的1000倍。
3. 一种更加安全的加密与验证系统
3.1加密与验证系统的框架
更加安全的加密与验证系统主要由数据的加密作业、数据的解密作业、数据完整性验证三大模块组成。
数据加密模块由数据发送方作业。发送方首先将待发送数据明文经哈希变换并用发送方私钥加密后得到数字签名。然后,使用对称加密中的秘密密钥对数字签名和原数据明文进行再加密。最后,使用接收方的公钥对秘密密钥进行加密,并将上述操作结果经网络传送出去。
数据解密作业模块由数据接收方作业。接收方首先用自己的私钥对接受到的、经过加密的秘密密钥进行解密。然后,用解密得到的秘密密钥对接收到的数据密文和加密后的签名进行解密。
数据完整性验证模块也是由数据接收方作业。接收方对解密模块作业得到的数据明文和数据签名进行操作,首先将该明文进行哈希变换得到数据摘要。然后,运用数据发送方的公钥对数据签名变换得到另一个摘要。最后,比较这两个摘要。若两者完全相同,则数据完整。否则,认为数据在传输过程中已经遭到破坏。
该系统框架将对称加密、非对称加密、完整性校验三者融为一体,既保证了数据的高度安全性又有很好的时效性,同时,兼顾了数据源的合法性和数据的完整性,能有效地规避仿冒数据源和各类攻击,是一种值得推广的数据存储和传输安全系统模型。
3.2加密与验证系统的实现
图3给出了这种种更加安全的加密与验证系统工作流程。其中,M指数据明文,C指数据密文,A、B分别为数据发送方和接收方,私钥A指A的私钥,公钥B指B的公钥。
图3:一种更加安全的加密与验证系统
4.总结
文中提出了一种基于两种加密技术的加密与验证系统设计,讨论了该加密与验证系统的总体框架与流程实现,得出了本系统能到达到更高的安全性与时效性的结论。
数字时代的到来给我们带来了前所未有的挑战和机遇,我们必须迎头赶上,化解挑战抓住机遇,提高自身的综合竞争力。把信息技术应用于各个行业,必将为我国社会经济的发展和人民生活水平的提高带来新的福音。
参考文献
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论文摘要: 走进新世纪,科学技术发展日新月异,人们迎来一个知识爆炸的信息时代,信息数据的传输速度更快更便捷,信息数据传输量也随之增加,传输过程更易出现安全隐患。因此,信息数据安全与加密愈加重要,也越来越多的得到人们的重视。首先介绍信息数据安全与加密的必要外部条件,即计算机安全和通信安全,在此基础上,系统阐述信息数据的安全与加密技术,主要包括:存储加密技术和传输加密技术;密钥管理加密技术和确认加密技术;消息摘要和完整性鉴别技术。
当前形势下,人们进行信息数据的传递与交流主要面临着两个方面的信息安全影响:人为因素和非人为因素。其中人为因素是指:黑客、病毒、木马、电子欺骗等;非人为因素是指:不可抗力的自然灾害如火灾、电磁波干扰、或者是计算机硬件故障、部件损坏等。在诸多因素的制约下,如果不对信息数据进行必要的加密处理,我们传递的信息数据就可能泄露,被不法分子获得,损害我们自身以及他人的根本利益,甚至造成国家安全危害。因此,信息数据的安全和加密在当前形势下对人们的生活来说是必不可少的,通过信息数据加密,信息数据有了安全保障,人们不必再顾忌信息数据的泄露,能够放心地在网络上完成便捷的信息数据传递与交流。
1 信息数据安全与加密的必要外部条件
1.1 计算机安全。每一个计算机网络用户都首先把自己的信息数据存储在计算机之中,然后,才进行相互之间的信息数据传递与交流,有效地保障其信息数据的安全必须以保证计算机的安全为前提,计算机安全主要有两个方面包括:计算机的硬件安全与计算机软件安全。1)计算机硬件安全技术。保持计算机正常的运转,定期检查是否出现硬件故障,并及时维修处理,在易损器件出现安全问题之前提前更换,保证计算机通电线路安全,提供备用供电系统,实时保持线路畅通。2)计算机软件安全技术。首先,必须有安全可靠的操作系统。作为计算机工作的平台,操作系统必须具有访问控制、安全内核等安全功能,能够随时为计算机新加入软件进行检测,如提供windows安全警报等等。其次,计算机杀毒软件,每一台计算机要正常的上网与其他用户交流信息,都必须实时防护计算机病毒的危害,一款好的杀毒软件可以有效地保护计算机不受病毒的侵害。
1.2 通信安全。通信安全是信息数据的传输的基本条件,当传输信息数据的通信线路存在安全隐患时,信息数据就不可能安全的传递到指定地点。尽管随着科学技术的逐步改进,计算机通信网络得到了进一步完善和改进,但是,信息数据仍旧要求有一个安全的通信环境。主要通过以下技术实现。1)信息加密技术。这是保障信息安全的最基本、最重要、最核心的技术措施。我们一般通过各种各样的加密算法来进行具体的信息数据加密,保护信息数据的安全通信。2)信息确认技术。为有效防止信息被非法伪造、篡改和假冒,我们限定信息的共享范围,就是信息确认技术。通过该技术,发信者无法抵赖自己发出的消息;合法的接收者可以验证他收到的消息是否真实;除合法发信者外,别人无法伪造消息。3)访问控制技术。该技术只允许用户对基本信息库的访问,禁止用户随意的或者是带有目的性的删除、修改或拷贝信息文件。与此同时,系统管理员能够利用这一技术实时观察用户在网络中的活动,有效的防止黑客的入侵。
2 信息数据的安全与加密技术
随着计算机网络化程度逐步提高,人们对信息数据传递与交流提出了更高的安全要求,信息数据的安全与加密技术应运而生。然而,传统的安全理念认为网络内部是完全可信任,只有网外不可信任,导致了在信息数据安全主要以防火墙、入侵检测为主,忽视了信息数据加密在网络内部的重要性。以下介绍信息数据的安全与加密技术。
2.1 存储加密技术和传输加密技术。存储加密技术分为密文存储和存取控制两种,其主要目的是防止在信息数据存储过程中信息数据泄露。密文存储主要通过加密算法转换、加密模块、附加密码加密等方法实现;存取控制则通过审查和限制用户资格、权限,辨别用户的合法性,预防合法用户越权存取信息数据以及非法用户存取信息数据。 转贴于
传输加密技术分为线路加密和端-端加密两种,其主要目的是对传输中的信息数据流进行加密。线路加密主要通过对各线路采用不同的加密密钥进行线路加密,不考虑信源与信宿的信息安全保护。端-端加密是信息由发送者端自动加密,并进入TCP/IP信息数据包,然后作为不可阅读和不可识别的信息数据穿过互联网,这些信息一旦到达目的地,将被自动重组、解密,成为可读信息数据。
2.2 密钥管理加密技术和确认加密技术。密钥管理加密技术是为了信息数据使用的方便,信息数据加密在许多场合集中表现为密钥的应用,因此密钥往往是保密与窃密的主要对象。密钥的媒体有:磁卡、磁带、磁盘、半导体存储器等。密钥的管理技术包括密钥的产生、分配、保存、更换与销毁等各环节上的保密措施。网络信息确认加密技术通过严格限定信息的共享范围来防止信息被非法伪造、篡改和假冒。一个安全的信息确认方案应该能使:合法的接收者能够验证他收到的消息是否真实;发信者无法抵赖自己发出的消息;除合法发信者外,别人无法伪造消息;发生争执时可由第三人仲裁。按照其具体目的,信息确认系统可分为消息确认、身份确认和数字签名。数字签名是由于公开密钥和私有密钥之间存在的数学关系,使用其中一个密钥加密的信息数据只能用另一个密钥解开。发送者用自己的私有密钥加密信息数据传给接收者,接收者用发送者的公钥解开信息数据后,就可确定消息来自谁。这就保证了发送者对所发信息不能抵赖。
2.3 消息摘要和完整性鉴别技术。消息摘要是一个惟一对应一个消息或文本的值,由一个单向Hash加密函数对消息作用而产生。信息发送者使用自己的私有密钥加密摘要,也叫做消息的数字签名。消息摘要的接受者能够通过密钥解密确定消息发送者,当消息在途中被改变时,接收者通过对比分析消息新产生的摘要与原摘要的不同,就能够发现消息是否中途被改变。所以说,消息摘要保证了消息的完整性。
完整性鉴别技术一般包括口令、密钥、身份(介入信息传输、存取、处理的人员的身份)、信息数据等项的鉴别。通常情况下,为达到保密的要求,系统通过对比验证对象输入的特征值是否符合预先设定的参数,实现对信息数据的安全保护。
3 结束语
综上所述,信息数据的安全与加密技术,是保障当前形势下我们安全传递与交流信息的基本技术,对信息安全至关重要。希望通过本文的研究,能够抛砖引玉,引起国内外专家的重视,投入更多的精力以及更多的财力、物力来研究信息数据安全与加密技术,以便更好的保障每一个网络使用者的信息安全。
参考文献:
[1]曾莉红,基于网络的信息包装与信息数据加密[J].包装工程,2007(08).
[2]华硕升级光盘加密技术[J].消费电子商讯,2009(11).
关键词:计算机网络;数据加密技术;数据恢复技术
中图分类号:TP393.0
1 计算机网络数据加密技术
1.1 数据加密的基本概念。计算机网络中的数据加密技术是对数据信息进行加密处理的过程,通过数据加密可以将原文信息变为一串不可直接读取的密文,接收方在接收到密文信息后,利用自己拥有的密钥对密文信息进行解密,接收方才能显示并读取原文信息。数据加密技术中需要按照一定的算法作为支撑才能进行。数据加密过程是指将原数据信息变为密文信息,而数据解密过程是指将密文信息转化为原数据信息,两者是密切结合在一起存在的,缺一不可。
通过对数据信息进行加密处理,可以将数据信息隐藏起来,避免非法用户截取、阅读、篡改原始数据信息,从而达到保护数据安全、维护计算机网络安全的目的。
1.2 数据加密技术。数据加密技术包括对称加密技术、非对称加密技术、混合密钥加密技术,对称加密技术和非对称加密技术的区别在于加密和解密过程中使用的密钥是否一致,而混合密钥是将对称加密技术和非对称加密技术的优点结合到一起进行利用的。下文将对三种数据加密技术进行介绍。
(1)对称加密技术。由于对称加密技术简单、容易实现的特点,使得对称加密技术得到了较为广泛的应用。对称加密技术中的对称是指加密和解密是使用相同的密钥,密钥是对称存在的,以此称之为对称加密技术。通信双方在通信时,发送方首先将密钥发送给接收方,发送方对通信数据信息进行加密后,将密文信息传送给接收方,接收方利用自己持有的密钥进行数据解密,从而读取数据信息。对称加密技术能提高网络安全性的前提是密钥没有被恶意窃取,同时也没有被泄露。
对称加密技术中涉及到的算法包括DES算法、IDEA算法、AES算法。DES算法利用置换技术、代替等多种密码技术,将数据信息划分为64位大小的块,其中8位作为奇偶校验,56位作为密钥。IDEA算法按标准为64位的组进行划分,并对密钥的程度进行规定,即为128位。AES算法是区块加密标准,是一个迭代的算法,该算法中规定的区块长度为固定的128位,而密钥长度可以有所不同。
对称加密技术的主要优点是加密速度快、保密性高,也有一定的缺点,在加解密的过程中,必须确保密钥的安全,如果密钥发生了泄露,获得密钥的人就可以对截获的数据信息进行阅读、修改等操作,因此,为了提高密钥的安全性,保证密钥安全的发送,就需要付出高代价进行完善。
(2)非对称加密技术。我们平时常说的公开密钥加密技术就是非对称解密技术,在使用非对称加密技术时,加密密钥和解密密钥是不同的两个密钥,加密密钥即公钥,解密密钥即私钥,这两个密钥需要配对使用。公钥是对外公布的密钥,用于加密;私钥则由私人拥有,用于解密。通信双方在发送数据信息时,发送方用接收方已经公布的公钥对数据信息进行加密,然后进行数据传输,接收方接收到数据后,用私钥解密,将密文信息进行还原。对于对称加密技术来说,在网络传输过程中将密钥进行传递,很可能被恶意窃取,使数据信息的安全受到威胁。而对于非对称加密技术来说,公钥是公开的,私钥不需要进行传输,这就避免了密钥传输过程中存在的安全问题。
非对称加密算法中RSA加密算法应用范围广,该算法的优点是操作简单、实现方便,同时能够用于数据加密和数字签名等维护计算机网络的安全性能中。RSA加密算法属于支持可变长密钥的算法,主要以大数难以被质因数分解假设为基础。RSA算法的优点为密钥少便于管理;公钥分配过程简单,易于实现;私钥不需要传递,提高了私钥的安全性。而RSA算法的缺点为产生密钥过程复杂;加解密速度慢,运算代价高。
(3)混合密钥加密技术。由于对称加密技术和非对称加密技术都有其各自的优缺点和适应范围,所以将两者的特点进行结合,即混合密钥加密技术,以此来对计算机网络中的数据进行加密,提高数据传输中的安全性。在混合密钥加密技术中,首先通信双方中的发送方利用对称加密技术对通信数据信息进行加密,然后将对称密钥通过非对称加密技术进行加密并传输,接收方接收到密文后,用私钥对对称密钥进行解密,从而获得解码密文的密钥,并利用该密钥对密文进行解码,以此来读取原数据信息。这种混合密钥加密的方法,结合了对称和非对称加密技术的优点,提高了加解密的速度,同时也提高了数据信息的安全性。
2 数据备份与恢复技术
利用数据加密技术可以提高数据在传输过程中的安全性,然而由于计算机本身的硬件故障、病毒破坏、非正常操作等都可以造成计算机内数据信息的丢失,为数据的安全带来问题。为了减少计算机的数据损失,提高计算机内数据的安全性和完整性,要定期或不定期的对数据信息进行备份,当计算机中的数据出现问题时,可以利用数据备份信息对计算机内的数据进行恢复。
2.1 利用专业软件进行数据备份和恢复。利用专业软件来恢复数据是一种非常重要的方法。常用的软件有Easy Recovery、Final Data、Norton Ghost等。Easy Recovery的功能很强大,通过对硬盘的扫描,可以恢复由误操作(误删除、误格式化)、重新分区造成的数据损失,如果分区表受损,可以使用该软件进行恢复,然而该软件不能完全恢复包含多个簇的文件。Final Data的优点是有较快的数据恢复速度,并且可以扫描计算机的逻辑硬盘和物理硬盘,根据扫描的结果来队服计算机的数据。Norton Ghost可以对一个或者多个分区盘进行备份,并将备份文件保存在安全的存储介质中,如保存到光盘中。当计算机受到损坏时,专业数据恢复软件可以快速的找回丢失的信息,并进行系统重建工作。
2.2 在BIOS中建数据防护。在BIOS中建数据防护主要是以BIOS中内嵌的硬盘工具为基础进行数据恢复,此技术通过主要是对硬盘的数据进行完整的备份,并存储在一定的介质中,而这个存储介质仅要求是硬盘。该技术是对数据进行完整备份,因此利用该技术进行数据备份与恢复会耗费很长的时间。镜像文件以隐藏的形式存储杂硬盘中,因此不存在误删除的现象,加强了数据信息的安全性。
2.3 网络备份存储管理系统。网络备份存储管理系统主要是以存储设备和硬件设施为基础,加上存储管理软件的应用,来统一管理数据备份信息,由于相关软件的应用,系统可以根据备份文件进行数据恢复。网络备份存储管理系统是需要备份管理软件作为支撑,以此来完成系统的功能,并能够根据备份数据来处理数据恢复的过程,从而很好的实现计算机网络数据备份与恢复的智能化管理和高效。
3 结束语
由于计算机网络的广泛应用,计算机网络的安全影响着社会生活的方法面面,维护计算机网络的安全是我们必须要义不容辞的责任。计算机网络安全技术很多,如数据加密技术、数据恢复技术,然而单纯的一种技术对于计算机网络的安全性来说是远远不够的,必须要结合多种技术,从不同的角度进行努力,来提高网络的安全性能。
参考文献:
[1]徐雁萍.数据加密技术的研究[C].中国气象学会2008年年会第二届研究生年会分会场论文集,2008(11):151-158.
[2]黄志清.网络安全中的数据加密技术研究[J].微型电脑应用,2000(05):20-21.
[3]王栋松.计算机网络数据加密技术探讨[J].文教资料:信息技术,2006(01):139-140.
[4]王.浅谈计算机数据备份和数据恢复技术[J].科技资讯:信息技术,2009(01):26.
【关键词】混沌加密;光学通信;应用
二十世纪六十年代,人们发现了混沌理论。混沌理论即一个给出混乱、随机的分周期性结果的模型,却是由确定的非线性微分方程构成。混沌是一种形式非常复杂的运动,看似杂乱无章的随机运动轨迹,却是由一个确定方程模型得出。混沌对初始条件的敏感度非常高。密码技术是一种研究使用密码进行加密的技术,而随着信息技术的发展,窃取加密密码的方法越来越多,并且随着传统密码技术的不断使用和技术公开,传统密码技术的保密性已经降低,所以一些新的密码技术开始出现,其中包括混沌加密、量子密码以及零知识证明等。本文首先介绍混沌加密密码技术,然后介绍光学通信,最后重点探讨混沌加密在光学通信中的应用。
1.混沌加密
我们首先对混沌加密的相关内容做一下简单介绍,主要包括:混沌的特征、混沌加密的定义以及混沌加密的常用方法。混沌的特征主要有:混沌运动轨迹符合分数维理论,混沌轨迹是有序与无序的结合、并且是有界的伪随机轨迹,混沌运动具有遍历性,所有的混沌系统都具有几个相同的常数、并且符合利亚普诺夫指数特性,混沌运动的功率谱为连续谱线以及混沌系统具有正K熵等。混沌加密是一种新的密码技术,是将混沌技术与加密方法相结合的一种密码加密技术。混沌加密的方法有很多种,根据不同的通信模式,可以选择不同的加密方式与混沌技术结合,以实现信息的加密传输。混沌加密的常用方法主要包括:数字流混沌加密、数字信号混沌加密以及连续流混沌加密等。
2.光学通信
之所以将混沌加密应用在光学通信中,是因为光学中存在混沌现象,这种混沌现象既包括时间混沌现象也包括空间混沌现象。光学通信是一种利用光波载波进行通信的方式,其优点是信息容量大、适应性好、施工方便灵活、、保密性好、中继距离长以及原材料来源广等,光纤通信是光学通信中最重要的一种通信方式,已成为现代通信的重要支柱和发展趋势。光纤通信系统的组成主要包括:数据信号源、光数据传输端、光学通道以及光数据接收端等。数据信号源包括所有的数据信号,具体体现为图像、文字、语音以及其他数据等经过编码后所形成的的信号。光数据传输端主要包括调制解调器以及计算机等数据发送设备。光学通道主要包括光纤和中继放大器等。光数据接收端主要包括计算机等数据接收设备以及信号转换器等。
3.探讨混沌加密在光学通信中的应用
在光学通信中,应用混沌加密技术对明文进行加密处理,以保证明文传递过程中的安全性和保密性。本文重点对混沌加密在光学通信中的应用进行了探讨。其内容主要包括:混沌加密常用方法、光学通信中混沌加密通信常用方案以及光学通信中两级加密的混沌加密通信方案。其中混沌加密常用方法主要包括:数字流混沌加密、数字信号混沌加密以及连续流混沌加密等。光学通信中混沌加密通信常用方案主要包括:混沌掩盖加密方案、混沌键控加密方案、混沌参数加密方案以及混沌扩频加密方案等。
3.1混沌加密常用方法
连续流混沌加密方法:连续流混沌加密利用的加密处理方式是利用混沌信号来掩盖明文,即使用混沌信号对明文进行加密处理。连续流混沌加密方法常应用在混沌掩盖加密方案以及混沌参数加密方案中。其加密后的通信模式是模到模的形式。
数字流混沌加密方法:其加密后的通信模式是模到数再到模的形式。
数字信号混沌加密方法:其加密后的通信方式是数到数的形式。主要包括混沌时间序列调频加密技术以及混沌时间编码加密技术。主要是利用混沌数据信号对明文进行加密。
3.2光学通信中混沌加密通信常用方案
在光学通信中,利用混沌加密技术进行通信方案的步骤主要包括:先利用混沌加密方法对明文进行加密(可以使用加密系统进行这一过程),然后通过光钎进行传输,接收端接收后,按照一定解密步骤进行解密,恢复明文内容。
混沌掩盖加密方案:其掩盖的方式主要有三种:一种是明文乘以密钥,一种是明文加密钥,一种是明文与密钥进行加法与乘法的结合。
混沌键控加密方案:其利用的加密方法主要为FM-DCSK数字信号加密方法。该方案具有良好的抗噪音能力,并且能够不受系统参数不匹配的影响。
混沌参数加密方案:就是将明文与混沌系统参数进行混合传送的一种方案。这种方案增加了通信对参数的敏感程度。
混沌扩频加密方案:该方案中,扩频序列号一般是使用混沌时间序列,其加密方法是利用数字信号,该方案的抗噪音能力特别好。
3.3光学通信中两级加密的混沌加密通信方案
为了进一步保证传输信息的安全保密性,需要对明文进行二次加密。其步骤是:首先先对明文进行第一次加密(主要利用双反馈混沌驱动系统产生密钥1,然后将明文与密钥1组合起来形成密文1),第二步是通过加密超混沌系统产生的密钥2对密文1进行二次加密,形成密文2,第三步将密文2通过光纤进行传递,同时将加密超混沌系统一起传递到接收端。第四步,接收端接收到密文2以及加密超混沌系统后,对密文2进行解密,形成密文1,然后将密文1传送到双反馈混沌驱动系统产生密钥1,然后将密文1进行解密,通过滤波器破译出明文。此外,还可以对二级加密通信进行优化,即使用EDFA(双环掺饵光纤激光器)产生密钥进行加密。
4.结论
本文首先对混沌加密的相关内容做一下简单介绍,主要包括:混沌的特征、混沌加密的定义以及混沌加密的常用方法。然后我们简单介绍了一下光学通信以及光纤通信,并且介绍了光纤通信的组成结构。并且由于光学中存在混沌现象,所以我们在光学通信中应用混沌加密技术进行保密工作。最后本文重点探讨了混沌加密在光学通信中的应用,其内容主要包括:混沌加密常用方法、光学通信中混沌加密通信常用方案以及光学通信中两级加密的混沌加密通信方案。其中混沌加密常用方法主要包括:数字流混沌加密、数字信号混沌加密以及连续流混沌加密等。光学通信中混沌加密通信常用方案主要包括:混沌掩盖加密方案、混沌键控加密方案、混沌参数加密方案以及混沌扩频加密方案等。
【参考文献】
[1]马瑞敏,陈继红,朱燕琼.一种基于混沌加密的关系数据库水印算法[J].南通大学学报(自然科学版),2012,11(1):13-27.
[2]徐宁,陈雪莲,杨庚.基于改进后多维数据加密系统的多图像光学加密算法的研究[J].物理学报,2013,62(8):842021-842025.
论文关键词:数据库,加密,安全
一、数据库加密应满足的要求
由于数据库具有数据复杂、数据的查询操作非常频繁且数据存储时限相对较长等特点,所以应用于数据库的加、解密算法及相应的密钥管理机制应满足以下要求:
(1)数据库加密系统应满足的首要条件是保证数据的安全性。在此方面要求加密算法保证数据的保密性和完整性,防止未授权的数据访问和修改。
(2)数据库中存在大量的查询操作,因此加解密效率要求较高,不能引起数据库系统的性能大幅度下降。
(3)数据库组织结构对于数据库管理系统而言不能有太大的变动,应尽可能做到明文和密文长度相等或至少相当。
(4)由于时限较长和密钥的复杂,密钥管理机制应更加安全、灵活和坚固。
二、数据库加密的常用办法
数据加密技术按照实现的方法可划分为静态加密和动态加密,从实现的层次上则可分为文件级加密和存储设备级加密。
(1)静态加密与动态加密
静态加密是指在加密期间,待加密的数据处于未使用状态,这些数据一旦加密,在使用前,需首先通过静态解密得到明文,然后才能使用。目前市场上许多加密软件产品就属于这种加密方式。
与静态加密不同,动态加密是指数据在使用过程中自动对数据进行加密或解密操作,无需用户的干预,合法用户在使用加密的文件前,也不需要进行解密操作即可使用,表面看来,访问加密的文件和访问未加密的文件基本相同,对合法用户来说,这些加密文件是“透明的”,即好像没有加密一样,但对于没有访问权限的用户,即使通过其它非常规手段得到了这些文件,由于文件是加密的,因此也无法使用。由于动态加密技术不仅不改变用户的使用习惯,而且无需用户太多的干预操作即可实现文档的安全,因而近年来得到了广泛的应用。
由于动态加密要实时加密数据,必须动态跟踪需要加密的数据流,而且其实现的层次一般位于系统内核中,因此,从实现的技术角度看,实现动态加密要比静态加密难的多,需要解决的技术难点也远远超过静态加密。
(2)文件级动态加解密技术
在文件系统层,不仅能够获得文件的各种信息,而且能够获得访问这些文件的进程信息和用户信息等,因此,可以研制出功能非常强大的文档安全产品。就动态加解密产品而言,有些文件系统自身就支持文件的动态加解密,如Windows系统中的NTFS文件系统,其本身就提供了EFS支持,但作为一种通用的系统,虽然提供了细粒度的控制能力(如可以控制到每个文件),但在实际应用中,其加密对象一般以分区或目录为单位,难以做到满足各种用户个性化的要求,如自动加密某些类型文件等。虽然有某些不足,但支持动态加密的文件系统在某种程度上可以提供和磁盘级加密技术相匹敌的安全性。由于文件系统提供的动态加密技术难以满足用户的个性化需求,因此,为第三方提供动态加解密安全产品提供了足够的空间。
要研发在文件级的动态加解密安全产品,虽然与具体的操作系统有关,但仍有多种方法可供选择,一般可通过Hook或过滤驱动等方式嵌入到文件系统中,使其成为文件系统的一部分,从某种意义上来说,第三方的动态加解密产品可以看作是文件系统的一个功能扩展,这种扩展往往以模块化的形式出现,能够根据需要进行挂接或卸载,从而能够满足用户的各种需求,这是作为文件系统内嵌的动态加密系统难以做到的。
三、数据库加密对数据库的影响
数据加密是通过对明文进行复杂的加密操作,进而无法发现明文和密文之间、密文和密钥之间的内在关系,也就是说经过加密的数据经得起来自操作系统和数据库管理系统的攻击。但在数据库中以密文形式存在的敏感数据无法使用数据库管理系统的一些功能。数据库管理系统的功能比较完备,然而数据库数据加密以后,数据库管理系统一些功能将无法直接使用。
1、加密字段不能实现索引功能。
为了达到迅速查询的目的,数据库文件需要建立一些索引。索引建立和应用必须是明文状态,否则将失去索引的作用。有的DBMS中可以建立索引,这类索引也需要在明文状态下建立、维护和使用。
2、表间的连接码字段不能加密。
数据模型规范化以后,数据库表之间存在着密切的联系,这种相关性往往是通过局部编码联系的,这些编码若加密就无法进行表与表之间的连接运算。
3、无法实现对数据制约因素的定义。
数据库管理系统定义了数据之间的制约规则。数据一旦加密,DBMS将无法实现这一功能,而且,值域的定义也无法进行。
4、密文数据无法实现SQL的排序、分组和分类功能。
SELECT语句中的Group、Orderby、Having子句分别完成分组、排序、分类等操作。这些子句的操作对象如果是加密数据,那么解密后的明文数据将失去原语句的分组、排序、分类作用,显然这不是用户所需要的。
5、SQL语言中的内部函数将对加密数据失去作用。
6、BDMS对各种类型数据均提供了一些内部函数,这些函数不能直接作用于加密数据。
7、BDMS的一些应用开发工具的使用受到限制。
DBMS的一些应用开发工具不能直接对加密数据进行操作,因而它们的使用会受到限制。
数据库加密影响了一些数据库管理系统的功能,如阅读语句中的函数、排序、分组等,但可以通过组件技术来实现这些功能,如可采用SQL解释器。所以说数据库加密以后,DBMS的一些功能将无法直接使用,但可以在DBMS外层的SMS(安全管理系统)中增加组件来实现这些功能。
四、结束语
数据库是数据管理的最新技术,是计算机科学的重要分支。建立一个满足各级部门信息处理要求的、行之有效的信息系统,也成为一个企业或组织生存和发展的重要条件。因此,作为信息系统核心和基础的数据库技术得到越来越广泛的应用,数据库技术因现实的需求迅速发展。通过研究,人们认识到数据库安全与保密这一领域研究的重要性和迫切性。在数据库安全和加密技术的研究方面,只是做了一些尝试性的工作,许多细节有待于进一步深入。
参考文献
[1] 张敏等.数据库安全[M].北京:科学出版社,2005
[2] 刘启军.数据库与信息系统安全[M].北京:电子工业出版社,2001
经过多方联系,笔者获悉,深圳市科创电子有限公司与北京中文之星数码科技有限公司联合推出了一款安全加密钥匙盘。据从技术上了解,这种加密技术与一般的本地加密 技术不同,它采用深科创自主开发的“四层交互式自反馈网络动态认证加密技术”,通过ID号,利用动态的算法,计算出一个结果到服务器上针对算法来验证这个ID,每次在线加密认证过程中,服务器会将新的加密结果写入密钥盘,同时在三套加密算法中有两套是可以升级的,在一个时间段就算破解其中一支,但是服务器可以随时监控到数据的异常而进行屏蔽,这种加密技术可以说是一个技术上革命性的做法,理论上无人能破。
据了解,目前基于该加密技术的软件有:北京中文之星以全新架构最新开发的智能狂拼III.3专业版,及《中国实用工具书集成》OEM版。据悉,深科创将继续整合推出涵盖20万册以客户命名的网上个人图书馆;超多更新更全的电影、MP3个性影音库;大学院校各学科论文库;VOIP电话等等。这些经过密钥盘加密后的软件程序可以随便在网上下载,用户下载这些程序后,插上密钥盘就可以使用了,密钥盘将做为软件产品的“通用钥匙盘”。凭借密钥盘就可以自由进入这些经密钥技术加密的网上数据库。
“智能狂拼III.3”专业版被称为目前超强大的中文输入法,期整句输入准确率达到97%以上,增加了语境学习功能,精心筛选包含电子、法律、金融、医学等20多个行业专业词库;补充商务、信件、法律、合同、管理模板库;对输入字句及指定资料自动记忆学习,学习过的词库与文章其整句输入准确率达100%。支持选择习惯输入法键盘方案;拼音、五笔、手写板三种模式;单键简、繁、英、数混编输入;字词句联想、同义反义修辞造句联想辅助写作功能;根据输入中文字词句同步联想英文词句(逐步增加语种:韩文、德文、法文、俄文、日文等)和地方方言(逐步增加方言:四川、上海、粤语、湖南等);支持专业术语整句首拼输入,提供终生免费升级。市场定价为180元。
《中国实用工具书集成》OEM版经正版授权,包涵《中国大百科辞典》《英汉百科翻译大词典》《学生辞海》《中国历代名诗名词鉴赏辞典》《家庭实用百科全书》《中国南北名菜谱》《科学育儿自助手册》《家庭法律实用指南》《美容自助手册》等九十余册百科实用工具电子书,自由缩放视图,多形式全文检索功能 。电子版仅售680元/套,是平面版的十分之一。
关键词:计算机 信息系统 安全
一、面临的主要威胁
1、内部窃密和破坏。内部人员可能对网络系统形成下列威胁:内部人员有意或无意泄密、更改记录信息;内部非授权人员有意无意偷窃机密信息、更改网络配置和记录信息;内部人员破坏网络系统。
2、截收。攻击者可能通过搭线或在电磁波辐射的范围内安装截收装置等方式,截获机密信息,或通过对信息流和流向、通信频度和长度等参数的分析,推出有用信息。它不破坏传输信息的内容,不易被查觉。
3、非法访问。非法访问指的是未经授权使用网络资源或以未授权的方式使用网络资源,它包括非法用户如黑客进入网络或系统进行违法操作,合法用户以未授权的方式进行操作。
4、破坏信息的完整性。攻击可能从三个方面破坏信息的完整性:改变信息流的次序、时序,更改信息的内容、形式;删除某个消息或消息的某些部分;在消息中插入一些信息,让收方读不懂或接收错误的信息。
5、冒充。攻击者可能进行下列冒充:冒充领导命令、调阅文件;冒充主机欺骗合法主机及合法用户;冒充网络控制程序套取或修改使用权限、口令、密钥等信息,越权使用网络设备和资源;接管合法用户、欺骗系统、占用合法用户的资源。
6、破坏系统的可用性。攻击者可能从下列几个方面破坏网络系统的可用性:使合法用户不能正常访问网络资源;使有严格时间要求的服务不能及时得到响应;摧毁系统。
7、重演。重演指的是攻击者截获并录制信息,然后在必要的时候重发或反复发送这些信息。
8、抵赖。可能出现下列抵赖行为:发信者事后否认曾经发送过某条消息;发信者事后否认曾经发送过某条消息的内容;发信者事后否认曾经接收过某条消息;发信者事后否认曾经接收过某条消息的内容。
9、其它威胁。对网络系统的威胁还包括计算机病毒、电磁泄漏、各种灾害、操作失误等。
二、防火墙技术
防火墙技术是建立在现代通信网络技术和信息安全技术基础上的应用性安全技术,越来越多地应用于专用网络与公用网络的互联环境之中,尤其以接入Internet网络为甚。防火墙是指设置在不同网络(如可信任的企业内部网和不可信的公共网)或网络安全域之间的一系列部件的组合。它是不同网络或网络安全域之间信息的唯一出入口,能根据企业的安全政策控制(允许、拒绝、监测)出入网络的信息流,且本身具有较强的抗攻击能力。它是提供信息安全服务,实现网络和信息安全的基础设施。在逻辑上,防火墙是一个分离器,一个限制器,也是一个分析器,有效地监控了内部网和Internet之间的任何活动,保证了内部网络的安全。防火墙是网络安全的屏障:一个防火墙(作为阻塞点、控制点)能极大地提高一个内部网络的安全性,并通过过滤不安全的服务而降低风险。由于只有经过精心选择的应用协议才能通过防火墙,所以网络环境变得更安全。防火墙可以强化网络安全策略:通过以防火墙为中心的安全方案配置,能将所有安全软件(如口令、加密、身份认证、审计等)配置在防火墙上。对网络存取和访问进行监控审计:如果所有的访问都经过防火墙,那么,防火墙就能记录下这些访问并做出日志记录,同时也能提供网络使用情况的统计数据。
三、入侵检测技术
IETF将一个入侵检测系统分为四个组件:事件产生器(Event Generators);事件分析器(Event An-alyzers);响应单元(Response Units)和事件数据库(Event Data Bases)。事件产生器的目的是从整个计算环境中获得事件,并向系统的其他部分提供此事件。事件分析器分析得到的数据,并产生分析结果。响应单元则是对分析结果做出反应的功能单元,它可以做出切断连接、改变文件属性等强烈反应,也可以只是简单的报警。事件数据库是存放各种中间和最终数据的地方的统称,它可以是复杂的数据库,也可以是简单的文本文件。
四、数据加密技术
数据加密技术是网络中最基本的安全技术,主要是通过对网络中传输的信息进行数据加密来保障其安全性。加密是一种限制对网络上传输数据的访问权的技术。原始数据(也称为明文,plaintext)被加密设备(硬件或软件)和密钥加密而产生的经过编码的数据称为密文(ciphertext)。将密文还原为原始明文的过程称为解密,它是加密的反向处理,但解密者必须利用相同类型的加密设备和密钥,才能对密文进行解密。数据加密类型可以简单地分为三种:一是根本不考虑解密问题;二是私用密钥加密技术;三是公开密钥加密技术。
五、安全协议
安全协议的建立和完善,是计算机网络信息安全保密走上规范化、标准化道路的基本因素.目前已开发应用的安全协议有以下5种:(1)加密协议.一能用于把保密数据转换成公开数据,在公用网中自由发送:二能用于授权控制,无关人员无法解读。(2)密钥管理协议。包括密钥的生成、分类、存储、保护、公证等协议.(3)数据验证协议。包括数据解压、数据验证、数字签名。(4)安全审计协议。包括与安全有关的事件,如数据事件的探测、收集、控制。(5)防护协议。除防病毒卡、千扰仪、防泄露等物理性防护措施外,还用于对信息系统自身保护的数据(审计表等)和各种秘密参数(用户口令、密钥等)进行保护,以增强反网络入侵功能。
参考文献:
[1]丁霞军.基于ASP的管理信息系统开发及其安全性研究(学位论文).安徽:安徽理工大学,2005
关键词:计算机网络技术 安全管理维护 研究
中图分类号:TP393.08 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2016)10-0215-01
计算机网络的应用领域比较广,尤其Internet的普及,如今物联网技术的广泛应用,计算机网络技术越来越重要,因此计算机网络安全得到广泛重视。由于网络的特点,网络安全问题只能减少,不可能根本杜绝,如何提高计算机网络安全技术,有效的进行网络安全管理维护,提高网络安全性能,是计算机网络工作者需要解决的问题。
1 影响计算机网络安全的因素
1.1 网络系统影响因素
计算机网络技术是在不断发展,不断完善过程,计算机系统本身具有一定漏洞,这些因素都对网络系统有一定影响,计算机网络本身具有共享性,开发性,这促使计算机网络的不安全性,网络系统存在一定风险,具有一定漏洞,是网络系统本身结构因素,网络的协议Tcp/Ip协议本身就要全球通用性质,这也是网络能全球应用的根本,网络系统需要不断完善与提高,逐步修复其漏洞,提高网络安全性能。
1.2 人为因素
人为因素是计算机网络不安全主要因素,人为因素主要有两方面,一方面是黑客的攻击,黑客是网络高手进行系统的侵入,一般都是进行违法犯罪活动,尤其对一些重要数据的窃取,网络系统必须防范黑客侵入。另一方面是计算机病毒侵入,病毒是一段木马程序,一般具有一定的攻击性,对计算机软硬件有一定的破坏性,网络系统必须做好防范病毒规划,利用一些查杀病毒软件进行病毒防治,计算机病毒只能预防,不能杜绝,这也是计算机病毒的特点。
2 计算机网络安全技术
2.1 防火墙技术
防火墙技术是计算机防范病毒的主要方法,其是计算机网络安全体系中重要组成部分,对计算机软件、硬件都起到一定保护作用。防火墙技术对计算机病毒能起到拦截和阻碍入侵,但对计算机病毒不能起到杀毒作用。一般防火墙技术是网络安全体系中一道屏障,起到保护作用,对数据起到过滤作用,促使一些不正常数据或病毒不能入侵计算机,对一般计算机网络系统可以起到一定保护作用。
2.2 数据加密技术
防火墙技术一般只起到数据过滤,安全保障作用,但要进一步提高网络安全性能,必须采用数据加密技术。数据加密技术是网络安全的核心技术之一,数据加密技术在数据传输和存储过程中可以很大程度的提高数据的保密性,从而提高数据的安全性。数据加密技术是将数据转换成密文,并将密文进行传输或存储,数据接收方只有通过相对应的密钥才能对受保护的数据信息进行解密,从而获取原数据源。数据加密技术一般要对数据进行加密和解密,对方一般应该知道密码,在实际应用过程中,用户可以进行多道数据加密,以免数据在传输过程中被解密,数据加密分对称加密技术与非对称加密技术,加大破解难度,进一步提高网络安全性能。
2.3 黑客诱骗技术
网络攻击多数都来源于黑客攻击,对黑客的防范是解决网络安全关键因素。黑客诱骗技术就是网络专家编写的网络系统,让黑客进行攻击,对黑客进行跟踪,发现黑客运行轨迹,能起到对网络系统的有效保护,黑客诱骗技术具有一定应用价值。
3 网络管理技术
3.1 网络故障管理
网络出现故障是常用现象,如何解决网络故障是关键的,对网络故障的发现,分析、检测是一项复杂过程,网络管理人员对网络的设备要及时检查,分析出现网络故障的可能,减少网络故障发生,是防止黑客攻击的有效方法。网络管理人员要具有一定专业技术水平,起到网络安全管理职责,提高网络故障管理是提高网络管理技术主要手段。
3.2 网络配置管理
网络管理技术中网络配置必须需要专业技术人才完成,必须准确的完成网络配置,网络配置在网络管理技术中起到重要作用。网络配置管理的主要功能是对网络进行初始化,并对网络信息进行配置,从而保证网络能够进行正常的网络服务。网络配置对计算机网络的正常运行有很大的作用,主要是通过监视组、控制组、定义组、辨别组来组成通信网络的对象,从而对计算机网络提供服务,并将网络性能保持在最佳水平。科学有效的进行网络管理配置,是提高网络安全性能的主要指标,必须对管理人员提升专业技能。
3.3 网络性能管理
网络性能管理主要是对系统资源的运行状况进行分析,并对网络的通信效率进行评价。网络性能分析的结果对网络的针对测试过程或网络的配置都会有一定的影响。网络性能管理是以收集到的W络的运行状况的相关数据信息为基础而进行的管理行为,同时网络性能管理需要对网络性能日志进行维护和分析。
4 结语
总之,计算机网络技术应用越来越广,网络安全越来越被人们重视,提高网络安全性能是大家关注的焦点,提高网络安全性能,必须加强网络管理人员网络安全知识培训,提升网络技能,掌握相应的计算机网络技术,提高网络管理技术手段,掌握现代网络技术发展规律,科学的进行网络管理,有效提高网络安全性能。
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论文摘要:同络是计算机技术和通信技术的产物,在国防电信,银行,广播等方面都有广泛的应用。其安全性是不可忽视的,网络安全主要是由于tcp/ip协议的脆弱。网络结构的不安全.易被窃听和缺乏安全意识等原因造成的,网络入侵者主要通过破译口令,ip欺骗和dns欺骗等途径攻击网络。防范措施主要通过防火墙技术和数据加密技术来完成。
1近年来网络威胁发展趋势
由于黑客发动攻击的目的和组织化的转变,近年发生大规模的网络安全事件的可能性比较小,以僵尸网络、间谍软件、身份窃取为代表的恶意代码,以及网络仿冒网址嫁接/劫持类安全事件将会继续增加,对新流行的网络应用的安全事件将会发生,这些问题将导致事件数量整体仍呈上升趋势,同时也提醒网络安全管理员尽可能的保护好企业的内部数据。
常见的危害安全有:外部攻击;内部威胁;网络儒虫;垃圾邮件;w eb服务器;僵死网络l网络钓鱼;arp欺骗。薄弱的信息安全意识可能造成重大的经济损失或严重的法律后果。网络飞速的发展,网络安全往往很容易忽视。但是带来网络安全的原因有很多。
2网络安全概述
2.1网络安全的定义
网络安全的具体含义会随着“角度”的变化而变化。从社会教育和意识形态角度来讲,网络上不健康的内容,会对社会的稳定和人类的发展造成阻碍,必须对其进行控制。总之,几是涉及到网络上信息的保密性、完整性、可用性、真实性和可控性的相关技术和理论都是网络安全所要研究的领域。
2.2行系统安全
行系统安全:即保证信息处理和传输系统的安全。
它侧重于保证系统正常运行,避免因为系统的崩溃和损坏而对系统存贮、处理和传输的信息造成破坏和损失,避免由于电磁泄漏,产生信息泄露,干扰他人,受他人干扰。网络上系统信息的安全:包括用户口令鉴别,用户存取权限控制,数据存取权限、方式控制,安全审计,安全问题跟踪,计算机病毒防治,数据加密。
2.3网络中的安全缺陷及产生的原因
(1)tcp/ip的脆弱性。因特网的基石是tcp/ip协议。该协议对于网络的安全性考虑得并不多,并且由于tcp/ip协议是公布于众的,如果人们对tcp/ip~e熟悉,就可以利用它的安全缺陷来实施网络攻击。
(2)络结构的不安全性。因特网是一种网间网技术。它是由无数个局域网所连成的一个巨大网络。
(3)易被窃听。由于因特网上大多数数据流都没有加密,因此人们利用网上免费提供的工具就很容易对网上的电子邮件、口令和传输的文件进行窃听。
(4)缺乏安全意识。虽然网络中设置了许多安全保护屏障,但人们普遍缺乏安全意识,从而使这些保护措施形同虚设。如人们为了避开防火墙服务器的额外认证,进行直接的ppp连接从而避开了防火墙的保护。
3网络攻击和入侵的主要途径
网络入侵是指网络攻击者通过非法的手段(如破译口令、电子欺骗等)获得非法的权限,并通过使用这些非法的权限使网络攻击者能对被攻击的主机进行非授权的操作。网络入侵的主要途径有:破译口令、ip欺骗和dns欺骗。口令是计算机系统抵御人侵者的一种重要手段,所谓口令入侵是指使用某些合法用户的帐号和口令登录到目的主机,然后再实施攻击活动。
4网络安全的防范措施
4.1防火墙技术
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。
防火墙系统是由两个基本部件包过滤路由器(packetfilteringr0uter)、应用层网关(application gateway)构成的,防火墙处于5层网络安全体系中的最底层,作为内部网络与外部公共网络之间的第一道屏障,防火墙是最先受到人们重视的网络安全产品之一。另外还有多种防火墙产品正朝着数据安全与用户认证、防止病毒与黑客侵入等方向发展。
4.2数据加密技术
数据加密技术是最基本的网络安全技术,被誉为信息安全的核心,最初主要用于保证数据在存储和传输过程中的保密性。加密技术通常分为两大类:“对称式”和“非对称式”。对称式加密就是加密和解密使用同一个密钥,通常称之为“sessionkey”这种加密技术目前被广泛采用,如美国政府所采用的des]jij密标准就是-一种典型的“对称式”加密法,它的session key长度为56bits。而非对称式加密就是加密和解密所使用的不是同一个密钥,通常有两个密钥,称为“公钥”和“私钥”,它们两个必需配对使用,否则不能打开加密文件。
4.3身份的验证
身份的验证指使用网络资源时需要提交一一定的信息,表示申请者具备的身份。验证有很多种方式,人们最熟悉的就是用户名加密码的方式了,虽然在实践中,密码方式并不是一种非常安全的身份验证方式。
4.4授权
授权和身份验证不同,身份验证控制能否访问网络。而授权则是控制能够访问那些资源和可以如何访问这些资源。授权包括两种,一种是行为的授权。另外一种是范围的授权。
4.5审核
通过审核,网络管理员可以了解攻击着的主攻方向,了解所不知道的网络薄弱环节,攻击者通常是从网络的薄弱环节攻入的。
4.6公共密匙加密和数字签名
在数据加密中,密匙非常重要,但加密解密的双方又需要同样的密匙,密匙就需要采用某种传送方式,这样密匙就变成了网络安全的主要攻击目标。
4.7数据包过滤
比身份验证和授权更进一步,数据包过滤能够接受或拒绝特定特点的数据包,能够防止非授权的使用、破坏网络资源、禁止、拒绝服务攻击。
【论文摘要】在电子政务系统中,政府机关的公文往来、资料存储、服务提供都以电子化的形式实现,但在提高办公效率、扩大政府服务内容的同时.也为某些居心不良者提供了通过技术手段扰乱正常的工作秩序、窃取重要信息的可能。因此.安全的意义不言而喻。失去了安全的基石,再方便、先进的政务方式也只能是“空中楼阁”!文章将从安全技术的角度,探讨有关电子政务系统中的信息安全问题。
一、引言
在2004年国家信息化领导小组正确领导下和各级政府的积极努力下,我国电子政务在基础环境建设、业务系统应用和信息资源开发等方面取得了重要进展,为带动国民经济和社会信息化、促进政府职能转变起到了积极作用。
随着信息化的推进,社会对信息与网络系统高度依赖,人们在日益享受信息带来的方便与迅捷的同时,也面临着越来越大的挑战,这种挑战主要来自信息安全。一些政府官员和信息安全专家近日大声疾呼,信息安全问题涉及经济、政治、国防、科技等各个领域,把握信息技术发展趋势,确保网络空间的顺畅与安全,维护国家和人民的根本利益,是信息时代的重大战略问题,应当引起各界的高度重视。
本文将从信息安全技术的角度,分析和诠释针对电子政务系统中的信息安全问题。
二、电子政务系统的安全需求
电子政务是政府机构运用现代信息与通讯技术,将管理与服务通过信息化集成,在网络上实现政府组织结构和工作流程的优化重组,超越时间、空问与部门分割的限制,全方位地向社会提供高效、优质、规范、透明的管理与服务。电子政务作为当代信息化最重要的领域之一,已经成为全球关注的焦点,是我国现代化进程中不可或缺的一环,也是全面提升政府机构管理与服务水平的重要技术手段。
电子政务系统属于计算机信息处理系统的范畴,国际标准化组织在其《信息处理系统开放系统互连基本参考模型第2部分:安全体系结构》中规定了五项安全服务内容:鉴别(Authentication)、访问控i]isJ(AccessContro1)、数据机密性(Conifdentiality)数据完整性(Integritv)、抗抵赖(Non—Reputation)。
我们结合国家标准中对安全服务内容的描述,提出了电子政务系统的安全需求:
鉴别(Authentication):这种安全服务提供对通信中的对等实体和数据来源的鉴别。简单的说,就是鉴别用户的身份,鉴别身份对于实现抗抵赖也是十分重要的。电子政务直接关系企业和个人的利益,如何确定网上管理的行政对象正是所期望的管理对象,这一问题是保证电子政务顺利进行的关键。因此,要在交易信息的传输过程中为参与政务的个人、企业或国家提供可靠的标识。
访问控制(AccessContro1):这种服务提供保护以对付OSI可访问资源的非授权使用。通过访问控制机制,可以有效防止对非授权资源的访问,预防非法信息的存取。
数据机密性(Confidentiality):这种服务对数据提供保护使之不被非授权地泄露。电子政务的信息直接代表着国家和企业的机密。因此,要预防非法的信息存取和信息在传输过程中被非法窃取。数据机密性和访问控制技术一同保护了机密信息不被非法获取。
数据完整性(Integrity):这种服务对付主动威胁,数据完整性确保数据只能为有权的用户进行存取和修改。用于确保数据完整性的措施包括控制联网终端和服务器的物理环境、限制对数据的访问和保持使用严格的验证机制。要预防对信息的随意生成、修改和删除,同时要防止数据传送过程中信息的丢失和重复并保证信息传送次序的统一。
抗抵赖(Non—Reputation):分为有数据原发证明的抗抵赖和有交付证明的抗抵赖,分别使发送者或接收者事后谎称未发送过或接收过这些数据或否认它的内容的企图不能得逞。应对数据审查的结果进行记录以备审计,使用户事后不能抵赖其行为。
电子政务本身的特点f开放性、虚拟性、网络化、对电子政务系统的安全性提出了严格的要求。目前我国有的政府部门没有制订统一的建设标准和规范,也没有形成一个可以互联互通的统一平台和网络。我们也可以参考以上的安全需求,建立系统的安全评估标准,但具体的技术细节还需要因地制宜,依照系统的具体环境因素制定。
三、电子政务系统中的安全技术
依照上述的安全需求,暂且抛开网络和操作系统环境等因素的影响,在考虑系统本身的信息安全时,通常的安全技术涉及到加密技术、鉴别和认证技术、访问控制技术等几个方面的内容。下面我们就分别看看这几个方面的安全技术:
1.加密技术
加密技术是解决网络信息安全问题的技术核心,通过数据加密技术,可以在很大程度上提高数据传输的安全性,保证传输数据的完整性。
数据加密技术主要分为数据传输加密和数据存储加密。
常用的数据加密算法有很多种,密码算法标准化是信息化社会发展得必然趋势,是世界各国保密通信领域的一个重要课题。按照发展进程来分,经历了古典密码、对称密钥密码和非对称密钥密码阶段。古典密码算法有替代加密、置换加密;对称加密算法包括DES和AES;非对称加密算法包括RSA、背包密码等。目前在数据通信中使用最普遍的算法有DES算法、RSA算法和PGP算法等。
如今普遍使用的加密算法,在可靠性和效率方面各有千秋。在具体的应用中,还须根据具体需求对这些加密技术进行取舍。总之,目前加密技术的发展,已经能在极大程度上保证敏感信息的机密性和完整性。
2.鉴另q和认证技术
为保证信息传递的安全性、真实性、可靠性、完整性和不可抵赖性,不仅需要对用户的身份真实性进行鉴别,同时也需要有~个具有权威性、公正性、可信任的机构,负责向电子政务的各个主体颁发并管理数字证书,这样一个机构就是CA认证中心。
CA认证主要解决了信息交互参与各方的主体身份、资信认定等问题。通过持有CA认证中心颁发的可信任数字证书,信息交互参与各方身份的真实性得以保证。而借助CA认证中心颁发的可信任数字证书,还可以对敏感信息进行加密或签名,进一步维护信息的保密性、完整性。
使用建立在公开密钥加密技术基础上的数字签名技术,能够验证发送方的标识并保护数据的完整性。事实上数字签名不是一种具体的技术实现,它是基于上述各种加密技术组合的解决方案。数字签名是目前电子商务、电子政务中应用最普遍、技术最成熟的、可操作性最强的一种电子签名方法。数字签名技术采用了规范化的程序和科学化的方法,用于鉴定签名人的身份以及对一项电子数据内容的认可。它还能验证出文件的原文在传输过程中有无变动,确保传输电子文件的完整性、真实性和不可抵赖性。
3.访问控制技术
现代访问控制技术发展开始于二十世纪六十年代。访问控制就是通过某种途径准许或限制访问权利及范围的一种方法,通过访问控制服务可以限制对关键资源的访问,防止非法用户的入侵或因合法用户的不慎操作所造成的破坏。访问控制也是信息安全理论基础的重要组成部分。目前的主流访问控制技术有:自主访问控制(Dis—cl’etionary Aceess Contro1)、强制访问控制(MandatoryAccessContro1)、基于角色的访问控带4(Role—basedAccessContro1)。
结合电子政务系统的自身特点,基于角色的访问控制的优势会越来越突出,将具有非常广阔的前景。其基本思想就是通过将权限授予角色而非直接授予主体,主体通过角色分派来得到客体操作权限,从而实现授权。由于角色在系统中具有相对于主体的稳定性,并更为直观,从而大大减少系统安全管理员工作的复杂性。
四、总结
随着网络的不断普及和电子商务的迅猛发展,电子商务这种商务活动新模式已经逐渐改变了人们的经济活动方式、工作方式和生活本论文由整理提供方式,越来越多的人们开始接受并喜爱网上购物,可是,电子商务发展的瓶颈——安全问题依然是制约人们进行电子商务交易的最大问题,因此,安全问题是电子商务的核心问题,是实现和保证电子商务顺利进行的关键所在。校园电子商务是电子商务在校园环境下的具体应用与实现,其安全性也同样是其发展所不容忽视的关键问题,因此应当着重研究。
1校园电子商务概述
1.1校园电子商务的概念。
校园电子商务是电子商务在校园这个特定环境下的具体应用,它是指在校园范围内利用校园网络基础、计算机硬件、软件和安全通信手段构建的满足于校本论文由整理提供园内单位、企业和个人进行商务、工作、学习、生活各方面活动需要的一个高可用性、伸缩性和安全性的计算机系统。
1.2校园电子商务的特点。
相对于一般电子商务,校园电子商务具有客户群本论文由整理提供稳定、网络环境优良、物流配送方便、信用机制良好、服务性大于盈利性等特点,这些特点也是校园开展电子商务的优势所在。与传统校园商务活动相比,校园电子商务的特点有:交易不受时间空间限制、快捷方便、交易成本较低。
2校园电子商务的安全问题
2.1校园电子商务安全的内容。
校园电子商务安全内容从整体上可分为两大部分:校园网络安全和校园支付交易安全。校园网络安全内容主要包括:计算机网络设备安全、计算机网络系统安全、数据库安全等。校园支付交易安全的内容涉及传统校园商务活动在校园网应用时所产生的各种安全问题,如网上交易信息、网上支付以及配送服务等。
2.2校园电子商务安全威胁。
校园电子商务安全威胁同样来自网络安全威胁与交易安全威胁。然而,网络安全与交易安全并不是孤立的,而是密不可分且相辅相成的,网络安全是基础,是交易安全的保障。校园网也是一个开放性的网络,它也面临许许多多的安全威胁,比如:身份窃取、非本论文由整理提供授权访问、冒充合法用户、数据窃取、破坏数据的完整性、拒绝服务、交易否认、数据流分析、旁路控制、干扰系统正常运行、病毒与恶意攻击、内部人员的不规范使用和恶意破坏等。校园网的开放性也使得基于它的交易活动的安全性受到严重的威胁,网上交易面临的威胁可以归纳为:信息泄露、篡改信息、假冒和交易抵赖。信息泄露是非法用户通过各种技术手段盗取或截获交易信息致使信息的机密性遭到破坏;篡改信息是非法用户对交易信息插入、删除或修改,破坏信息的完整性;假冒是非法用户冒充合法交易者以伪造交易信息;交易抵赖是交易双方一方或否认交易行为,交易抵赖也是校园电子商务安全面临的主要威胁之一。
2.3校园电子商务安全的基本安全需求。
通过对校园电子商务安全威胁的分析,可以本论文由整理提供看出校园电子商务安全的基本要求是保证交易对象的身份真实性、交易信息的保密性和完整性、交易信息的有效性和交易信息的不可否认性。通过对校园电子商务系统的整体规划可以提高其安全需求。
3校园电子商务安全解决方案
3.1校园电子商务安全体系结构。
校园电子商务安全是一个复杂的系统工程,因此要从系统的角度对其进行整体的规划。根据校园电子商务的安全需求,通过对校园人文环境、网络环境、应用系统及管理等各方面的统筹考虑和规划,再结合的电子商务的安全技术,总结校园电子商务安全体系本论文由整理提供结构,如图所示:
上述安全体系结构中,人文环境层包括现有的电子商务法律法规以及校园电子商务特有的校园信息文化,它们综合构成了校园电子商务建设的大环境;基础设施层包括校园网、虚拟专网VPN和认证中心;逻辑实体层包括校园一卡通、支付网关、认证服务器和本论文由整理提供交易服务器;安全机制层包括加密技术、认证技术以及安全协议等电子商务安全机制;应用系统层即校园电子商务平台,包括网上交易、支付和配送服务等。
针对上述安全体系结构,具体的方案有:
(1)营造良好校园人文环境。加强大学生本论文由整理提供的道德教育,培养校园电子商务参与者们的信息文化知识与素养、增强高校师生的法律意识和道德观念,共
同营造良好的校园电子商务人文环境,防止人为恶意攻击和破坏。
(2)建立良好网上支付环境。目前我国高校大都建立了校园一卡通工程,校园电子商务系统可以采用一卡通或校园电子帐户作为网上支付的载体而不需要与银行等金融系统互联,由学校结算中心专门处理与金融机构的业务,可以大大提高校园网上支付的安全性。
(3)建立统一身份认证系统。建立校园统一身份认证系统可以为校园电子商务系统提供安全认证的功能。
(4)组织物流配送团队。校园师生居住地点相对集中,一般来说就在学校内部或校园附近,只需要很少的人员就可以解决物流配送问题,而本论文由整理提供不需要委托第三方物流公司,在校园内建立一个物流配送团队就可以准确及时的完成配送服务。
3.2校园网络安全对策。
保障校园网络安全的主要措施有:
(1)防火墙技术。利用防火墙技术来实现校园局域网的安全性,以解决访问控制问题,使只有授权的校园合法用户才能对校园网的资源进行访问本论文由整理提供,防止来自外部互联网对内部网络的破坏。
(2)病毒防治技术。在任何网络环境下,计算机病毒都具有不可估量的威胁性和破坏力,校园网虽然是局域网,可是免不了计算机病毒的威胁,因此,加强病毒防治是保障校园网络安全的重要环节。
(3)VPN技术。目前,我国高校大都已经建立了校园一卡通工程,如果能利用VPN技术建立校园一卡通专网就能大大提高校园信息安全、保证数据的本论文由整理提供安全传输。有效保证了网络的安全性和稳定性且易于维护和改进。
3.3交易信息安全对策。
针对校园电子商务中交易信息安全问题,可以用电子商务的安全机制来解决,例如数据加密技术、认证技术和安全协议技术等。通过数据加密,可以保证信息的机密性;通过采用数字摘要、数字签名、数字信封、数字时间戳和数字证书等安全机制来解本论文由整理提供决信息的完整性和不可否认性的问题;通过安全协议方法,建立安全信息传输通道来保证电子商务交易过程和数据的安全。
(1)数据加密技术。加密技术是电子商务中最基本的信息安全防范措施,其原理是利用一定的加密算法来保证数据的机密,主要有对称加密和非对称加密。对称加密是常规的以口令为基础的技术,加密运算与解密运算使用同样的密钥。不对称加密,即加密密钥不同于解密密钥,加密密钥公之于众,而解密密钥不公开。
(2)认证技术。认证技术是保证电子商务交易安全的一项重要技术,它是网上交易支付的前提,负责对交易各方的身份进行确认。在校园电子商务本论文由整理提供中,网上交易认证可以通过校园统一身份认证系统(例如校园一卡通系统)来进行对交易各方的身份认证。
(3)安全协议技术。目前,电子商务发展较成熟和实用的安全协议是SET和SSL协议。通过对SSL与SET两种协议的比较和校园电子商务的需求分析,校园电子商务更适合采用SSL协议。SSL位于传输层与应用层之间,能够更好地封装应用层数据,不用改变位于应用层的应用程序,对用户是透明的。而且SSL只需要通过一次“握手”过程就可以建立客户与服务器之间的一条安全通信通道,保证传输数据的安全。
3.4基于一卡通的校园电子商务。
目前,我国高校校园网建设和校园一卡通工程建设逐步完善,使用校园一卡通进行校园电子商务的网上支付可以增强校园电子商务的支付安全,可以避免或降低了使用银行卡支付所出现的卡号被盗的风险等。同时,使用校园一卡通作为校园电子支付载体的安全保障有:
(1)校园网是一个内部网络,它自身已经屏蔽了绝大多数来自公网的黑客攻击及病毒入侵,由于有防火墙及反病毒软件等安全防范设施,来自外部网络人员的破坏可能性很小。同时,校园一卡通中心有着良好的安全机制,使得使用校园一卡通在校内进行网上支付被盗取账号密码等信息的可能性微乎其微。超级秘书网
(2)校园一卡通具有统一身份认证系统,能够对参与交易的各方进行身份认证,各方的交易活动受到统一的审计和监控,统一身份认证能够保证网上工作环境的安全可靠。校园网络管理中对不同角色的用户享有不同级别的授权,使其网上活动受到其身份的限制,有效防止一些恶意事情的发生。同时,由于校内人员身份单一,多为学生,交易中一旦发生纠纷,身份容易确认,纠纷就容易解决。
4结束语
开展校园电子商务是推进校园信息化建设的重要内容,随着我国校园信息化建设的不断深入,目前已有许多高校开展了校园电子商务,它极大的方便了校园内师生员工的工作、学习、生活。可是与此同时,安全问题成为制约校园电子商务发展的障碍。因此,如何建立一个安全、便捷的校园电子商务应用环境,让师生能够方便可靠的进行校园在线交易和网上支本论文由整理提供付,是当前校园电子商务发展要着重研究的关键问题。