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網(wǎng)絡信息安全中的密碼技術

文檔作者：傅仙發(fā) 陳國雄文檔來源：湄洲灣職業(yè)技術學院		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年04月25日
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網(wǎng)絡信息安全中的密碼技術
傅仙發(fā)陳國雄
(湄洲灣職業(yè)技術學院福建351254)
【摘要】隨著經(jīng)濟的發(fā)展和網(wǎng)絡的廣泛應用和普及，帶給人們生活便利的同時，也存在著巨大的安全隱患——網(wǎng)絡時
刻面臨著信息泄露、病毒感染、黑客攻擊等威脅?；诖?，網(wǎng)絡信息安全問題成為各個國家政府關注的焦點問題。密碼技術
是保障數(shù)據(jù)安全的關鍵技術，可以有效保障信息的機密性和完整性，防止信息被惡意篡改、偽造等。本文主要對密碼技術在
網(wǎng)絡信息安全中的地位及分析網(wǎng)絡信息安全中的密碼技術應用。
【關鍵詞】密碼技術；信息安全；密鑰；數(shù)字簽名
中圖分類號：TP393．08 文獻標識碼：A 文章編號：1009—6833(2015)04—149—02
0引言
當下，網(wǎng)絡信息安全是世界各國政府和人民共同關注的問
題，一個安全的網(wǎng)絡信息系統(tǒng)應當確保所傳輸信息的完整性、
保密性、不可否認性等。目前保障通信和網(wǎng)絡安全技術的種類
很多，其中密碼技術是保障信息安全的最核心的技術措施。在
密碼技術中主要有傳統(tǒng)密鑰加密體制和公開密鑰加密體制。公
開密鑰加密體制在對數(shù)據(jù)加密和數(shù)字簽名兩方面應用廣泛。
PKI(PublicKeyInfrastructure)和VPN(VirtualPrivateNetwork)
是廣泛應用的安全技術，PKI它利用公鑰加密技術提供了一套
安全基礎平臺，用戶可利用PKI平臺提供的服務進行安全通信。
PKI的基礎技術包括加密、數(shù)字簽名、數(shù)據(jù)完整性機制、數(shù)字
信封、雙重數(shù)字簽名，數(shù)字證書等。VPN是在公用網(wǎng)絡上建立
虛擬專用網(wǎng)絡，進行加密通訊。在企業(yè)網(wǎng)絡中有廣泛應用。所
以，使用密碼技術不僅可以保證信息的機密性而且還可以保證
信息的完整性，防止信息被篡改、偽造和假冒等。
1 網(wǎng)絡信息安全問題
ISO(國際標準化組織)將“信息安全”定義為：為數(shù)據(jù)處理
系統(tǒng)建立和采取的技術和管理的安全保護，保護計算機硬件、
軟件數(shù)據(jù)不因偶然和惡意的原因而遭到破壞、更改和泄密。簡
單說，信息安全的基本屬性有可靠性、保密性、完整性、可用
和可控性。信息安全主要包含4個方面：設備安全、數(shù)據(jù)安全、
內(nèi)容安全及行為安全。
伴隨著經(jīng)濟的日益發(fā)展和國際互聯(lián)網(wǎng)絡的迅速普及，以及
電子商務的快速發(fā)展，網(wǎng)絡生活己成為人們的一種生活方式，
日常生活與網(wǎng)絡密切相連，如信息獲取、購物、網(wǎng)上支付、轉
賬等。這也使得網(wǎng)絡信息安全面臨著新的威脅和挑戰(zhàn)。今年10
月份舉行的NSC2014(2014中國網(wǎng)絡安全大會)主題為：”全
球化的網(wǎng)絡安全’新格局·新挑戰(zhàn)?，大會專家指出：移動互聯(lián)網(wǎng)、
云計算、大數(shù)據(jù)、智慧城市、網(wǎng)間等新技術的應用，給政務外
網(wǎng)帶來了安全挑戰(zhàn)。同時，病毒二次打包、吸費、盜號、二維
碼、支付、網(wǎng)絡詐騙等都給用戶帶來了新的挑戰(zhàn)。此外，2014
中國SIS大會也指出，在當下國家大力推行的智慧城市建設過
程中的安全問題也不容忽視，顛覆傳統(tǒng)基礎設施架構的云計算
安全問題以及移動互聯(lián)網(wǎng)中的加密通信問題等都困擾著智慧城
市的建設步伐。
面對著如此嚴峻、復雜的信息安全問題，需利用系統(tǒng)工程
的原理來構筑起網(wǎng)絡信息安全體系。解決網(wǎng)絡信息安全需要技
術、管理和法制并舉。其中，技術是核心，要通過對關鍵技術
的突破，構筑起信息安全技術防范體系；管理是關鍵，要加強
各個管理部門和相關人員間的密切合作，構筑起安全防護體系；
法制是保障，通過建立、健全和完善相關的網(wǎng)絡信息安全法律、
法規(guī)體系，規(guī)范網(wǎng)絡信息化社會中各類主題的行為，以維持網(wǎng)
絡信息化社會的正常運作秩序。本文主要從技術方面探討密碼
技術在網(wǎng)絡信息安全中的作用。
2密碼技術在網(wǎng)絡信息安全中的應用
2．1密碼技術
密碼技術是網(wǎng)絡信息安全技術的核心，它是通過對信息的
重新組合(加密)，使得只有收發(fā)雙方才能解碼還原信息的一
種方法，通過密碼技術對各類數(shù)據(jù)進行加密處理，能夠有效防
止信息被竊取、泄露等。密碼技術除了信息加密的功能外，還
具有維護系統(tǒng)安全穩(wěn)定、身份驗證、數(shù)字簽名等功能。目前，
人們常將密碼技術分成兩大類，一類是基于數(shù)學理論的密碼技
術，包括公鑰密碼、數(shù)字簽名、身份識別、密鑰管理、PKI和
VPN技術等；另一類是基于非數(shù)學理論的密碼技術，包括信息
隱藏、基于生物特征的識別技術等。只有多種密碼技術合理使
用，才能有效保障網(wǎng)絡信息安全，防止信息泄露、被篡改等，
給個人、企業(yè)、行業(yè)和國家造成損失。
2．2信息隱藏、數(shù)據(jù)加密工具的使用
信息隱藏對于保護網(wǎng)絡傳輸中信息不受破壞起到至關重要
的作用。信息隱藏是把機密信息隱藏在大量信息中而不讓對手
發(fā)覺的一種方法。如：數(shù)字水印、淺信道、隱匿協(xié)議等。
對于普通用戶而言，使用數(shù)據(jù)加密工具來保護自己隱私信
息，是一種常用方法。目前常用的加密工具有硬件加密、光盤
加密和壓縮包解壓加密。硬件加密工具是在計算機USB接口或
并行口的加密工具，它可以對數(shù)據(jù)和軟件進行加密，有效保護
用戶的信息和隱私，保護用戶的信息安全。光盤加密工具可以
對鏡像文件進行可視化的修改，隱藏光盤鏡像文件，把普通文
件放大，把普通目錄改為文件目錄，從而保護光盤中的隱私信
息和機密文件。壓縮包解壓密碼，是我們?nèi)粘Ｉ钪凶畛Ｓ玫?
保護隱私方法。對于大容量的文件傳輸，通過壓縮包軟件(RAR
或ZIP)打包并設置解壓密碼，可以有效保護在傳輸過程中信
息被竊取。
2．3身份識別和數(shù)字簽名技術
網(wǎng)絡安全和數(shù)據(jù)系統(tǒng)的安全往往是由通信用戶或終端的個
人身份是否能夠正常識別來決定的，這就使得必須通過身份識
別來確保網(wǎng)絡和數(shù)據(jù)系統(tǒng)的通信安全。而密碼技術，尤其是公
鑰密碼技術，能夠設計出安全性高的識別協(xié)議，什么用戶青睞。
目前，使用密碼技術用于身份識別認證的有數(shù)字證書、IC卡、
一次性口令等。
想要保證信息傳輸過程中數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾?，可以利用?shù)
字簽名。數(shù)字簽名是對電子形式的消息簽名的一種方法?；?
公鑰密碼體制和私鑰密碼體制都可以獲得數(shù)字簽名。尤其是基
于公鑰密碼體制獲得的數(shù)字簽名應用廣泛。數(shù)字簽名可以解決
否認、偽造、篡改及冒充等問題，常用的數(shù)字簽名有Hash簽名、
RSA簽名、E1Gamal簽名、橢圓曲線簽名等。如：RSA簽名從
兩個方面來提供否認和數(shù)據(jù)完整性，簽名者有私鑰，也足唯一
產(chǎn)生簽名的人。也就是說，簽名者非否認用他的私鑰對消息的
簽名。當簽名用密鑰和實際的個人有精確的綁定時，非否認還
可以提供簽名者的真實身份。而通過組合使用RSA算法和Hash
函數(shù)可以保障文檔數(shù)據(jù)的完整性，而且這種組合非常靈敏，稍
有不同也會導致簽名的失敗。另外，將數(shù)字簽名和加密緊密結
合是保障數(shù)據(jù)通信安全的有力工具。比如，利用IC卡上的個人
私鑰與數(shù)字簽名的結合技術，可實現(xiàn)數(shù)字簽名機制。
2．4 PKI和VPN技術
PKI(Public Key Inffastructure)即”公鑰基礎設施”，是一種
遵循既定標準的密鑰管理平臺，它能夠為所有網(wǎng)絡應用提供加
密和數(shù)字簽名等密碼服務及所必需的密鑰和證書管理體系，簡
單來說，PKI就是利用公鑰理論和技術建立的提供安全服務具
有普適性的安全基礎設施。PKI技術是信息安全技術的核心，
也是電子商務的關鍵和基礎技術。隨著Intemet的普及和電子
萬方數(shù)據(jù)
商務的飛速發(fā)展，進行電子交易的互聯(lián)網(wǎng)用戶也面臨著諸多安
全問題，而PKI技術能很好的解決這些問題。PKI技術采用證
書管理公鑰，通過第三方的可信任機構一認證中心CA
(Certificate Authority)，把用戶的公鑰和用戶的其他標識信息
(如名稱、e-mail、身份證號等)捆綁在一起，在Internet網(wǎng)
上驗證用戶的身份。眼下，通用的辦法是采用基于PKI結構結
合數(shù)字證書，通過把要傳輸?shù)臄?shù)字信息進行加密，保證信息傳
輸?shù)谋Ｃ苄浴⑼暾?，簽名保證身份的真實性和抗抵賴。
VPN(虛擬專用網(wǎng)絡)，是一種在公用網(wǎng)絡上建立專用網(wǎng)
絡，進行加密通訊的一種密碼技術。尤其在企業(yè)網(wǎng)絡中有廣泛
的應用。例如：外地員工想要訪問企業(yè)內(nèi)網(wǎng)資源，通過互聯(lián)網(wǎng)
連接企業(yè)內(nèi)網(wǎng)中的VPN服務器進入內(nèi)網(wǎng)。為了保證數(shù)據(jù)安全，
VPN服務器和客戶機之間的通訊數(shù)據(jù)部進行了加密處理。有了
數(shù)據(jù)加密，就可以認為數(shù)據(jù)是在一條專用的數(shù)據(jù)鏈路上進行安
全傳輸，就如同架設了一個專用網(wǎng)絡一樣，但實際上使用的是
互聯(lián)網(wǎng)上的公用網(wǎng)絡。其實質(zhì)上就是利用加密技術在公用網(wǎng)絡
上封裝出一個數(shù)據(jù)通訊隧道。VPN還能提供高水平的安全，使
用高級的加密和身份識別協(xié)議保護數(shù)據(jù)避免受到窺視和竊取，
阻止數(shù)據(jù)竊賊和其他非授權用戶接觸數(shù)據(jù)。此外，VPN還能實
現(xiàn)完全控制，用戶可以利用ISP的設施和服務，
(上接第148頁)
客觀統(tǒng)計，在這其中，以較小的代價或得最好的加密效果的是
算法加密，算法使人們在數(shù)據(jù)整理以及數(shù)據(jù)加工時對計算機開
發(fā)的一項專門的數(shù)據(jù)處理方法，算法的變化方式有很多，而且
精度要求比較高，在算法編譯過程中任何一個標點或者數(shù)據(jù)出
粗都會導致該算法不能進行調(diào)試。我們利用算法進行加密，一
方面節(jié)約了研發(fā)成本，另一方面，目前為止，幾乎沒有人能夠
破解算法密碼，這也提高加密效果，使得算法加密成為廣大技
術開發(fā)人員應用最廣的加密技術之一。我們應該善利用信息加
密技術來保護自己的網(wǎng)絡安全，減少使用過程中的憂慮，讓未
來的計算機網(wǎng)絡得到更好地利用，造福人類。
2．3網(wǎng)絡防火墻技術
除了上述兩種技術能夠給計算機用戶帶去安全健康的網(wǎng)絡
環(huán)境之外，網(wǎng)絡防火墻技術也逐漸普及，得到了人們的廣泛好
評和利用。網(wǎng)絡防火墻是近期發(fā)展起來的一種對計算機網(wǎng)絡安
全進行保護的技術措施，它主要用在人們對高危網(wǎng)頁的瀏覽，
一旦人們打開了帶有病毒的網(wǎng)頁，防火墻技術就會啟動，在對
病毒的進入進行阻止的同時還會提醒用戶關閉該網(wǎng)頁，以免造
成不必要的損失。它的技術核心是利用一個或者是一組網(wǎng)絡設
備(計算機，路由器，或者計算機子網(wǎng)等)在內(nèi)部網(wǎng)和外部網(wǎng)
之間建立一個保護屏障，在檢測女內(nèi)部網(wǎng)絡的同時還對外部網(wǎng)
絡進行一定的限制，也就是說，防火墻技術既能限制計算機內(nèi)
網(wǎng)對外網(wǎng)的檢測，也能限制外網(wǎng)對計算機內(nèi)網(wǎng)的訪問。這種雙
重保障在一定程度上避免了計算機用戶數(shù)據(jù)的流出和外部病毒
的侵入，防火墻還有一個過濾功能，現(xiàn)如今的網(wǎng)絡環(huán)境里充斥
著各種各樣的病毒，防火墻技術能過濾掉我們在打開網(wǎng)頁時附
帶在網(wǎng)頁上的病毒，封鎖一些帶有大量病毒的黃色網(wǎng)站，一些
功能較強人的防火墻技術能夠保證零病毒侵入，這是很多網(wǎng)絡
安全防御技術所達不到的。
多核防火墻是防火墻技術的一個外延，它的技術要求更高，
工作過程也更加復雜，在某種意義上，多核防火墻相當于一個
網(wǎng)頁開關，在遇到帶有不穩(wěn)定因素網(wǎng)站的時候，多核防火墻會
主動切斷網(wǎng)絡連接，而且動作相當迅速，這樣使得計算機立馬
與外界隔離，我們現(xiàn)在所用的360安全網(wǎng)頁瀏覽，雖然能夠在
一定程度上阻隔病毒網(wǎng)頁的入侵，但是由于病毒的強粘附性，
我們的電腦還是避免不了病毒或多或少的進入，我們后期會利
用電腦的殺毒軟件對其進行清理，但這種做法相比較于網(wǎng)絡多
核防火墻技術來說比較耗費時間，對網(wǎng)絡安全的保護效果也沒
有多核防火墻技術理想。在不久的將來，多和防火墻技術一定
會成為計算機用戶寵兒。
2．4主動防御技術
主動防御技術計算機網(wǎng)絡安全防御技術領域中的一個創(chuàng)
新，它為計算機的人工智能操控技術提供了支持，也為計算機
網(wǎng)絡的安全運行提供了強有力的保障。這項技術的優(yōu)點是能夠
150網(wǎng)絡安呈技贏與應用2015．4
3小結
盡管當前密碼技術的應用已經(jīng)深入到網(wǎng)絡信息數(shù)據(jù)處理的
各個環(huán)節(jié)。如：數(shù)據(jù)加密、數(shù)字簽名、信息鑒別等。但是密碼
技術也僅僅是解決網(wǎng)絡信息安全的關鍵技術之一，遠不能解決
所有問題，只有與其他網(wǎng)絡安全技術相配合以及不斷完善相關
的網(wǎng)絡信息安全管理制度做保障，才能有網(wǎng)絡信息的安全，才
能保證個人、企業(yè)用戶以及國家安全。
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隨時發(fā)現(xiàn)并攔截可能攜帶病毒的文件，它能主動攻擊，相比于
被動防御，它相當于在防御屏障的外面設立了哨兵，一旦發(fā)現(xiàn)
有人企圖攻擊就會在外圍將其消滅，防御效率更高也更加徹底，
主動防御下的網(wǎng)絡環(huán)境更加安全。目前這項技術還沒有得到廣
泛的應用，因為在它優(yōu)勢的底下還隱藏著很大的漏洞：主動防
御會是計算機的工作效率大大降低，因為現(xiàn)存的網(wǎng)絡環(huán)境已經(jīng)
習慣了對于病毒的粘附，可以說，網(wǎng)絡環(huán)境里幾乎每一個地方
都有病毒的存在，我們不可能將病毒消滅的一干二凈，主動防
御對病毒的敏感程度比較高，只要是帶有一點病毒的文件，哪
怕這種病毒對電腦不能構成傷害，主動防御技術還是會對其進
行攔截，這樣，計算機的工作效率會大大降低，我們可能會因
此接收不到任何文件，這樣也會耽誤計算機用戶的正常工作。
在優(yōu)缺點同時突出的情況下，我們應該將優(yōu)勢充分利用，劣勢
我們也要想辦法去改進，主動防御技術是網(wǎng)絡領域一項正在興
起的技術，若干年后一定會被普遍應用。
3網(wǎng)絡安全防御技術的前景
從現(xiàn)代科技發(fā)展的趨勢來看，計算機領域的開發(fā)與研究將
會是一段很長時間的使命，上面說到我們的經(jīng)濟依賴于計算機
信息的傳遞，我們的資金流通也由于互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)也變得更加
簡單，計算機技術在各個領域都有著不可替代的作用。我們現(xiàn)
在在一定程度上已經(jīng)對互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡技術產(chǎn)生了依賴，所以我們
在享受技術的同時也要具有一定的憂患意識，網(wǎng)絡安全防御已
然成為了大家共同關注的熱點話題，網(wǎng)絡安全防御技術的開發(fā)
也將成為我們的又一個偉大使命。
4結論
計算機網(wǎng)絡應用技術越來越重要，但與此同時，我們也應
該認識到計算機網(wǎng)絡安全防御技術的重要性，殺毒軟件的使用
只能起到～定的防范作用，我們對計算機的防御技術的理解不
應該僅僅是對病毒的防御，我們應該去了解更深層次的關于網(wǎng)
絡安全防御技術的開發(fā)和使用。目前在計算機網(wǎng)絡安全領域主
要有四個問題亟待解決：一是計算機自身系統(tǒng)和設備結構額完
善；二是計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)加密技術的更深層次的研究和開發(fā)；
三是計算機多和防火墻的技術的完善；四是主動防御技術的充
分利用和改進。
我們生活在科技大爆炸的時代，科技的發(fā)展是經(jīng)濟發(fā)展的
動力，是國富民強的基石，我們的身邊充斥著信息時代的無聲
硝煙，我們要不斷加強網(wǎng)絡技術的應用，不斷改進網(wǎng)絡技術的
弊端，網(wǎng)絡安全防御技術的開發(fā)和研究更是重中之重。
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萬方數(shù)據(jù)

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