密码学技术在网络信息安全中的使用

期刊: 环球科学 2023年第11期 DOI: PDF下载

梁锦辉

武汉东湖学院,湖北省武汉市,430000

摘要

网络信息安全是国家政治、经济、文化活动的重要支柱,一旦这个支柱遭到破坏,会对国家的政治经济造成非常大的影响,严重的会引发政治经济动荡以及社会秩序的混乱。密码学技术可以更好地保障信息安全,具有十分重要的意义和价值。本文首先介绍论文研究的目的及意义,掌握网络信息安全发展现状。其次,介绍了当今网络信息安全所存在着信息泄露,服务器瘫痪,未授权访问等问题。其次,阐述了加密技术的三种方式。最后,介绍了密码学技术在网络信息安全中的使用,包括加密保护、数据信息完整性保护和数字签名验证。


关键词

正文


现如今,利用网络安全漏洞在进行犯罪的行为有很多,这些网络安全问题不仅仅影响了人们的正常生活,还会影响到国家的国防安全以及各单位、企业的正常办公。网络信息安全是国家政治、经济、文化活动的重要支柱,一旦这个支柱遭到破坏,会对国家的政治经济造成非常大的影响,严重的会引发政治经济动荡以及社会秩序的混乱。许多密码信息一旦被网络窃贼盗取,都会造成非常大的财产损失,密码学技术对于保障信息安全,具有十分重要的意义和价值。

1、现阶段我国网络安全面临的挑战

1.1信息泄露与丢失

2021年1月,国外安全研究团队发现有许多帖子,出售的都是和中国公民有关的个人数据信息。这些信息来自多个主流媒体,例如微信、QQ、微博。此外,还有人在国外论坛中发现了有人售卖国内银行的数据,这些数据包括名称、卡号、身份证、手机号码、所在城市、工作单位、工作电话等。同年,镇江丹阳警方也破获了一起侵害公民个人信息的案件,这个团伙使用境外聊天工具和虚拟货币的收款方式,一共售卖了个人信息6亿多条,这些例子可以展现出网络信息安全存在的数据泄露和盗取的风险。

1.2服务器瘫痪

网络瘫痪是指网络之间丧失了沟通能力,会给社会和企业造成很大损失。分布式拒绝服务是最常见的导致服务器瘫痪的网络攻击的一种,它被称为是Internet的最大攻击武器之一。这种攻击是黑客试图用更多的流量来冲击网站使计算机崩溃,从而达到相应的目的。他们往往通过许多傀儡机,这种傀儡也叫备用机,是被攻击者入侵过的主机。黑客通常直接或间接利用主机向被攻击的主机发送许多看似合法,但实际具有病毒的数据包,在此服务器就会消耗很多的CPU和内存来处理这些无效的数据包和链接,最后导致资源被占用,继而服务器崩溃,使得正常的用户没有办法对此网站进行访问。分布式拒绝服务是通过攻击TCP/IP协议的漏洞来攻击的,是没有办法所避免的。绝大多数互联网企业都曾遭受过被攻击,导致服务器崩溃,造成了严重的经济损失。因此,提高企业的服务器安全等级是极其有必要的。

1.3未经授权访问

未经授权访问是指,未经过授权允许使用网络资源。其中包括非法用户,黑客通过不合理的方式进入网络和系统来进行一系列的违法操作。它的形式主要有身份攻击、非法用户入侵、假冒等等。攻击者通常使用没有经过授权的IP地址来配置计算机,可以隐藏身份,非法使用网上的资源来从事一系列的破坏活动,也叫做IP地址诈骗攻击。是通过一台主机来冒充另一台主机的IP地址与其他的主机进行通信,采取的一系列的诈骗攻击行动。攻击者们可以通过FTP工具来通过系统漏洞进入目标主机,获得访问权。因此,这就需要运用网络加密技术来保护网内的数据、口令和控制信息以及它的用户身份使用权限,防止其他用户违法违规进行操作。

1.4加密技术的分类

按照加密算法可以将加密技术划分为两种,即对称密钥、非对称密钥。第一,对称密钥。这在计算机网络加密技术中是最为原始的技术形式,具有高速率、小计算量和安全等优势。数据的发送方、接收方必须要保密密钥内容,以免数据遭 到泄露。第二,非对称密钥。这一技术形式需要用到两种密钥,整体来说保密性、安全性更强,但是相比对称密钥计算量更大,而且处理速率慢。非对称加密技术也是对称加密技术的补充手段,具有公开性,但这并不是指数据公开,而是数据发送方、接收方同时得知私有密钥、公开密钥具体内容,通过函数对其进行处理达到保密性。

按照使用功能分类,加密技术主要有存储加密技术、传输加密技术、密钥管理加密技术、确认加密技术等。存储加密技术分为文件级加密、介质级加密、数据库加密三种类型,可以避免储存数据信息时出现的泄露以及被盗取等问题。按照要求,加密管理系统中自动写入的储存信息 即为文件级加密;由操作管理系统直接进行数据文件的加密为数据库加密;利用介质加密软件与加密程序进行存储设备静态数据的加密处理,即为介质级加密。

2、密码学技术在网络信息安全中的使用

2.1加密保护数据

密码学技术可以有效地保障网络信息安全,它是以一种交换密码的方式,将明文转化成只有合法的用户才能翻译出来的密文。交换密码主要有两种方式,传输信息加密和存储信息加密。传输信息加密是指对在计算机网络中正在传输的各类数据进行加密操作,其中加密可以分成不同层次和不同等级来被具体的用户使用。存储信息加密就是已经在计算机网络中形成的存储文件和实际存储数据进行加密。这种加密又分成了文件加密和数据库加密,文件数据加密要比数据库加密简单得多,它主要是对文件进行新建,打开时就自动加密,加密后的文件禁止修改、打印、拷贝和复制等操作,在文件向外发送的时候需要授权解密。没有授权解密的文件是任何形式都没有办法打开的。加密文件还可以设置浏览次数和打开的时间。因为数据的庞大,因此此类加密方式的难度系数特别大,但是这种技术极大地保障了数据的安全性。

2.2保证信息完整性

密码学技术应用在信息网络安全当中,有效地防止用户信息被恶意的篡改、删减。用户可以将密码学技术和相关的网络信息数据相结合,形成一组对应的数据及数据信息验证码,当计算机接收方在接收到既定的网络信息时会进行运算操作,产生新的验证码,和之前的传输数据发送的验证码比对,如果两者比对一致,则可以确认计算机网络传输数据的完整性,没有被破坏,一旦比对不成功,则可以认为此类信息已经遭到破坏。

2.3数字签名验证

数字签名就是对数字信息进行签名,防止他人对信息进行伪造。数字签名也可以用于身份的识别,数字签名的特性是它具有可信性、不可篡改性、不可复制性、不可伪造性和不可抵赖性。也就是说,某人对信息进行签名,是可以证明这个信息是这个人写的,而其他人无权对此信息进行修改、复制和伪造。数字签名的原理是,任何一个信息都有且只有一个哈希函数,很难找到有两个相同哈希函数的信息,这也就极大地保障了信息和哈希函数的一一对应关系,用户使用自己的资料对信息进行书写,也就是对信息进行加密签名,他人没有办法在破坏签名的基础上对信息进行修改和删除。此外,如果他人使用用户的私钥对签名文本进行加密,但是另外的人并不知道真正的哈希值,没有办法找到具有相同哈希值的另外一个信息,攻击者没有办法篡改信息,也就没有办法将篡改之后的哈希值与原来的哈希值进行替换,极大地保障了数据安全性和可靠性。

结束语

总之,密码学在网络信息安全中的地位是无法估量的,安全工程师对网络信息安全的进一步加强和探索,慢慢出现了量子算法、哈希函数。密码学也在不断的演变和发展,相信未来网络信息安全问题可以得到有效的解决,信息安全犯罪事件得到大幅度下降,此外,平时上网时也要注重保护自己的信息安全,共同营造良好的用网平台。


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