加密技術在計算機安全中的運用
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摘要：不斷進步的信息技術給我們的生活帶來便利，極大的促進了人類社會經濟的發展，但隨之而來的是不斷增多的計算機安全問題，人們對計算機安全問題越來越關注。對計算機網絡通信安全技術中的數據加密技術的應用展開探討，促進計算機網絡安全領域的發展。
關鍵詞：數據加密；計算機安全；網絡安全
如今信息技術滲透于各行業、各領域，計算機技術得到廣泛應用，但也帶來了不容忽視的計算機網絡安全問題，嚴重威脅到計算機網絡系統安全，給計算機用戶帶來巨大損失。因此，必須高度重視計算機網絡安全問題，加強數據加密技術的研究與應用，有效提高計算機網絡系統的安全性。
1加密原理
在數據加密領域，我們將沒有經過加密處理的信息稱為明文（P），反之則稱為密文（c）。明文轉為密文的過程被稱為加密（E），加密過程通常基于特定加密算法實現。而從密文到明文的轉換過程稱之為解密（D），也需要基于特定解密算法實現。加密解密的基本過程為：首先，數據發送一方將明文P基于某種機密算法轉換成密文后發送給數據接收方。接收方接收密文C后，將利用相應的密鑰將密文C還原為明文P。這樣一來，即便數據在傳輸過程中被非法竊取，竊取者也只能得到密文，沒有解密密鑰是幾乎不可能破解的，這樣就實現保護數據安全的目的。假設只用一個密鑰，即加密密鑰和解密密鑰為同一個的加密技術稱為對稱加密技術；與之對應的是加密密鑰和解密密鑰不相同的加密技術稱之為非對稱加密技術。對稱加密實現起來較為簡單，運算速度快，但安全性較低，而非對稱機密技術很好地解決了這些問題。
2加密算法
2.1DES算法。DES即數據加密標準，屬于經典對稱式加密算法，是一種分組對稱加密解密算法。在加密明文之前，先將明文分組，每組長度固定為64位，然后再對各組明文進行二進制數據加密處理得64位長的密文，最后將各組密文拼接就得到整個密文。2.2MD5算法。MD5屬于消息摘要算法，其應用廣泛，主要用于保證信息傳輸的準確性、完整性。具體實現步驟為：一個文檔可以生成對應的MD5值，當文件被出去供別人下載使用時，使用者可以根據MD5值是否匹配來判斷該文件是否安全，假如數值匹配，則說明該文件未被改動，是安全的；反之則表示文件被修改過，存在安全隱患。顯著計算機網絡上由很多MD5工具，可用來校驗數據完整性。可見MD5算法應用廣泛，其安全性和可靠性較高。2.3RSA算法。當前數據加密領域使用最廣泛的RSA公鑰加密算法誕生于1977年，其開發者是美國三位學生。他們基于一種數論構建非對稱密鑰，該算法安全性很高，得到普及應用。RSA算法擁有雙密鑰，屬于非對稱加密算法。RSA算法的基本原理是基于眾所周知的數學問題：給出兩個大素數相乘得到乘積，假設給出的兩個素數未知，如何通過乘積通過因式分解運算求得這兩個素數。目前為止這樣是行不通的，這就使得基于素數求解的RSA算法幾乎無法被破譯。因此，RSA算法被公認為是目前最安全的公鑰加密算法，經受住了不可計數的網絡攻擊考驗。
3加密算法的設計與實現
我們結合網絡舉報系統中的舉報文件加密解密闡述加密算法的設計與實現，通常網絡舉報系統的加密解密模塊需具備以下幾個功能：1）生成密鑰對；2）加載密鑰對文件的加密解密操作；3）打開、保存、上傳、下載文本文件。可見，生成密鑰對、加載密鑰對文件的加密解密操作是網絡舉報系統加密解密模塊的設計關鍵。基于上文分析，我們知道RSA加密算法是最佳選擇。實現RSA算法加密的基礎是大素數及其運算。因此，RSA加密算法的設計與實現主要分為三個部分：第一，尋找并測試大素數，第二，生成公鑰、私鑰，第三，加密、解密舉報文件。首先，大素數的尋找和測試是基礎，也是關鍵一步，沒有大素數，RSA算法就不存在。通常可以通過搜索以及不斷測試找到合適的大素數p和q；其次，生成用于加密公鑰、解密私鑰，密鑰是否安全決定了保密系統的安全性。最后，加密解密操作，該步驟主要涉及模冪運算。以網絡舉報系統中的舉報者客戶端的實現為例，在使用該客戶端時，舉報者可以根據以下步驟完成數據加密：第一步，舉報者點擊“下載公鑰”，系統將隨機更新機密公鑰，供舉報者下載。第二步，舉報者將下載的公鑰妥善保存方便調用。第三步，舉報者利用公鑰加密舉報信息，保存密文，以便舉報時上傳到舉報系統。以網絡舉報系統的管理者客戶端的數據加密解密為例。首先，管理者可操作客戶端生成密鑰對。其次，生成密鑰后，系統自動保存公鑰、私鑰。再次，管理者可將公開密鑰上傳到服務器，供舉報者客戶端下載使用。最后，管理者可用己經保存的私鑰解密加密的網絡舉報文件，獲取其中的舉報信息。綜上所述，在信息技術不斷發展的背景下，確保計算機網絡通信安全非常重要。盡管目前加密技術在實際應用中依然存在很多問題，但是相信通過技術人員的不斷努力探索，數據加密技術必將得到不斷完善，有效解決計算機安全問題。
參考文獻
[1]賀偉.計算機網絡信息安全中數據加密技術的研究[J].電子技術與軟件工程，2016（18）：231-232.
[2]何入海.數據加密技術在計算機網絡通信安全中的應用[J].中國新通信，2017（1）：93.
作者：宮展鵬 單位：咸陽師范學院