信息數(shù)據(jù)加密技術(shù)
信息數(shù)據(jù)加密技術(shù)【1】
[摘 要] 隨著全球經(jīng)濟(jì)一體化的到來(lái)，信息安全得到了越來(lái)越多的關(guān)注，而信息數(shù)據(jù)加密是防止數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和和傳輸中失密的有效手段。
如何實(shí)現(xiàn)信息數(shù)據(jù)加密，世界各個(gè)國(guó)家分別從法律上、管理上加強(qiáng)了對(duì)數(shù)據(jù)的安全保護(hù)，而從技術(shù)上采取措施才是有效手段，信息數(shù)據(jù)加密技術(shù)是利用數(shù)學(xué)或物理手段，對(duì)電子信息在傳輸過(guò)程中和存儲(chǔ)體內(nèi)進(jìn)行保護(hù)，以防止泄漏的技術(shù)。
[關(guān)鍵字] 信息 數(shù)據(jù)加密 對(duì)稱密鑰加密技術(shù) 非對(duì)稱密鑰加密技術(shù)
隨著全球經(jīng)濟(jì)一體化的到來(lái)，信息技術(shù)的快速發(fā)展和信息交換的大量增加給整個(gè)社會(huì)帶來(lái)了新的驅(qū)動(dòng)力和創(chuàng)新意識(shí)。
信息技術(shù)的高速度發(fā)展，信息傳輸?shù)陌踩找嬉鹑藗兊年P(guān)注。
世界各個(gè)國(guó)家分別從法律上、管理上加強(qiáng)了對(duì)數(shù)據(jù)的安全保護(hù)，而從技術(shù)上采取措施才是有效手段，技術(shù)上的措施分別可以從軟件和硬件兩方面入手。
隨著對(duì)信息數(shù)據(jù)安全的要求的提高，數(shù)據(jù)加密技術(shù)和物理防范技術(shù)也在不斷的發(fā)展。
數(shù)據(jù)加密是防止數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和和傳輸中失密的有效手段。
信息數(shù)據(jù)加密技術(shù)是利用數(shù)學(xué)或物理手段，對(duì)電子信息在傳輸過(guò)程中和存儲(chǔ)體內(nèi)進(jìn)行保護(hù)，以防止泄漏的技術(shù)。
信息數(shù)據(jù)加密與解密從宏觀上講是非常簡(jiǎn)單的,很容易掌握,可以很方便的對(duì)機(jī)密數(shù)據(jù)進(jìn)行加密和解密。
從而實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的安全保障。
1.信息數(shù)據(jù)加密技術(shù)的基本概念
信息數(shù)據(jù)加密就是通過(guò)信息的變換或編碼，把原本一個(gè)較大范圍的人(或者機(jī)器)都能夠讀懂、理解和識(shí)別的信息(這些信息可以是語(yǔ)音、文字、圖像和符號(hào)等等)通過(guò)一定的方法(算法)，使之成為難以讀懂的亂碼型的信息，從而達(dá)到保障信息安全，使其不被非法盜用或被非相關(guān)人員越權(quán)閱讀的目的。
在加密過(guò)程中原始信息被稱為“明文”，明文經(jīng)轉(zhuǎn)換加密后得到的形式就是“密文”。
那么由“明文”變成“密文”的過(guò)程稱為“加密”,而把密文轉(zhuǎn)變?yōu)槊魑牡倪^(guò)程稱為“解密”。
2. 信息數(shù)據(jù)加密技術(shù)分類
信息數(shù)據(jù)加密技術(shù)一般來(lái)說(shuō)可以分為兩種，對(duì)稱密鑰加密技術(shù)及非對(duì)稱密鑰加密技術(shù)。
2.1 對(duì)稱密鑰加密技術(shù)
對(duì)稱密鑰加密技術(shù)，又稱專用密鑰加密技術(shù)或單密鑰加密技術(shù)。
其加密和解密時(shí)使用同一個(gè)密鑰，即同一個(gè)算法。
對(duì)稱密鑰是一種比較傳統(tǒng)的加密方式，是最簡(jiǎn)單方式。
在進(jìn)行對(duì)稱密鑰加密時(shí)，通信雙方需要交換彼此密鑰，當(dāng)需要給對(duì)方發(fā)送信息數(shù)據(jù)時(shí)，用自己的加密密鑰進(jìn)行加密，而在需要接收方信息數(shù)據(jù)的時(shí)候，收到后用對(duì)方所給的密鑰進(jìn)行解密。
在對(duì)稱密鑰中，密鑰的管理極為重要，一旦密鑰丟失，密文將公開于世。
這種加密方式在與多方通信時(shí)變得很復(fù)雜，因?yàn)樾枰４婧芏嗝荑�，而且密鑰本身的安全就是一個(gè)必須面對(duì)的大問(wèn)題。
對(duì)稱密鑰加密算法主要包括：DES、3DES、IDEA、FEAL、BLOWFISH等。
DES 算法的數(shù)據(jù)分組長(zhǎng)度為64 位，初始置換函數(shù)接受長(zhǎng)度為64位的明文輸入，密文分組長(zhǎng)度也是64 位，末置換函數(shù)輸出64位的密文;使用的密鑰為64 位，有效密鑰長(zhǎng)度為56 位，有8 位用于奇偶校驗(yàn)。
DES的解密算法與加密算法完全相同，但密鑰的順序正好相反。
所以DES是一種對(duì)二元數(shù)據(jù)進(jìn)行加密的算法。
DES加密過(guò)程是：對(duì)給定的64 位比特的明文通過(guò)初始置換函數(shù)進(jìn)行重新排列，產(chǎn)生一個(gè)輸出;按照規(guī)則迭代，置換后的輸出數(shù)據(jù)的位數(shù)要比迭代前輸入的位數(shù)少;進(jìn)行逆置換，得到密文。
DES 算法還是比別的加密算法具有更高的安全性，因?yàn)镈ES算法具有相當(dāng)高的復(fù)雜性，特別是在一些保密性級(jí)別要求高的情況下使用三重DES 或3DES 系統(tǒng)較可靠。
DES算法由于其便于掌握，經(jīng)濟(jì)有效，使其應(yīng)用范圍更為廣泛。
目前除了用窮舉搜索法可以對(duì)DES 算法進(jìn)行有效地攻擊之外， 還沒有發(fā)現(xiàn)其它有效的攻擊辦法。
IDEA算法1990年由瑞士聯(lián)邦技術(shù)協(xié)會(huì)的Xuejia Lai和James Massey開發(fā)的。
經(jīng)歷了大量的詳細(xì)審查，對(duì)密碼分析具有很強(qiáng)的抵抗能力，在多種商業(yè)產(chǎn)品中被使用。
IDEA以64位大小的數(shù)據(jù)塊加密的明文塊進(jìn)行分組，密匙長(zhǎng)度為128位，它基于“相異代數(shù)群上的混合運(yùn)算”設(shè)計(jì)思想算法用硬件和軟件實(shí)現(xiàn)都很容易且比DES在實(shí)現(xiàn)上快的多。
IDEA算法輸入的64位數(shù)據(jù)分組一般被分成4個(gè)16位子分組：A1，A2，A3和A4。
這4個(gè)子分組成為算法輸入的第一輪數(shù)據(jù)，總共有8輪。
在每一輪中，這4個(gè)子分組相互相異或，相加，相乘，且與6個(gè)16位子密鑰相異或，相加，相乘。
在輪與輪間，第二和第三個(gè)子分組交換。
最后在輸出變換中4個(gè)子分組與4個(gè)子密鑰進(jìn)行運(yùn)算。
FEAL算法不適用于較小的系統(tǒng)，它的提出是著眼于當(dāng)時(shí)的DES只用硬件去實(shí)現(xiàn)，F(xiàn)EAL算法是一套類似美國(guó)DES的分組加密算法。
但FEAL在每一輪的安全強(qiáng)度都比DES高，是比較適合通過(guò)軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
FEAL沒有使用置換函數(shù)來(lái)混淆加密或解密過(guò)程中的數(shù)據(jù)。
FEAL使用了異或(XOR)、旋轉(zhuǎn)(Rotation)、加法與模(Modulus)運(yùn)算，F(xiàn)EAL中子密鑰的生成使用了8輪迭代循環(huán)，每輪循環(huán)產(chǎn)生2個(gè)16bit的子密鑰，共產(chǎn)生16個(gè)子密鑰運(yùn)用于加密算法中。
2.2 非對(duì)稱密鑰加密技術(shù)
非對(duì)稱密鑰加密技術(shù)又稱公開密鑰加密，即非對(duì)稱加密算法需要兩個(gè)密鑰，公開密鑰和私有密鑰。
有一把公用的加密密鑰，有多把解密密鑰，加密和解密時(shí)使用不同的密鑰，即不同的算法，雖然兩者之間存在一定的關(guān)系，但不可能輕易地從一個(gè)推導(dǎo)出另一個(gè)。
使用私有密鑰對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行加密，必須使用對(duì)應(yīng)的公開密鑰才能解密，而 公開密鑰對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行加密，只有對(duì)應(yīng)的私有密鑰才能解密。
在非對(duì)稱密鑰加密技術(shù)中公開密鑰和私有密鑰都是一組長(zhǎng)度很大、數(shù)字上具有相關(guān)性的素?cái)?shù)。
其中的一個(gè)密鑰不可能翻譯出信息數(shù)據(jù)，只有使用另一個(gè)密鑰才能解密，每個(gè)用戶只能得到唯一的一對(duì)密鑰，一個(gè)是公開密鑰，一個(gè)是私有密鑰，公開密鑰保存在公共區(qū)域，可在用戶中傳遞，而私有密鑰則必須放在安全的地方。
非對(duì)稱密鑰加密技術(shù)的典型算法是RSA算法。
RSA算法是世界上第一個(gè)既能用于數(shù)據(jù)加密也能用于數(shù)字簽名的非對(duì)稱性加密算法，RSA算法是1977年由Ron Rivest、Adi Shamirh和LenAdleman在(美國(guó)麻省理工學(xué)院)開發(fā)的。
RSA是目前最有影響力的公鑰加密算法，它能夠抵抗到目前為止已知的所有密碼攻擊，已被ISO推薦為公鑰數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)。
RSA算法的安全性依賴于大數(shù)分解，但現(xiàn)在還沒有證明破解RSA就一定需要作大數(shù)分解。
所以是否等同于大數(shù)分解一直沒有理論證明的支持。
由于RSA算法進(jìn)行的都是大數(shù)計(jì)算，所以無(wú)論是在軟件還是硬件方面實(shí)現(xiàn)相對(duì)于DES算法RSA算法最快的情況也會(huì)慢上好幾倍。
速度一直是RSA算法的缺陷。
3.總結(jié)
隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的飛速發(fā)展，在實(shí)現(xiàn)資源共享、信息海量的同時(shí)，信息安全達(dá)到了前所未有的需要程度，信息加密技術(shù)也凸顯了其必不可少的地位，同時(shí)也加密技術(shù)帶來(lái)了前所未有的發(fā)展需求，加密技術(shù)發(fā)展空間無(wú)限。
參考文獻(xiàn)：
[1] IDEA算法 中國(guó)信息安全組織 2004-07-17.
[2] http://baike.省略/view/1364549.htm.
[3]淺析信息加密技術(shù) 張嶺松 《科技信息》 2010年33期.
信息數(shù)據(jù)的安全與加密技術(shù)【2】
【文章摘要】走進(jìn)新世紀(jì)，科學(xué)技術(shù)發(fā)展日新月異，人們迎來(lái)一個(gè)知識(shí)爆炸的信息時(shí)代，信息數(shù)據(jù)的傳輸速度更快更便捷，信息數(shù)據(jù)傳輸量也隨之增加，傳輸過(guò)程更易出現(xiàn)安全隱患。
因此，信息數(shù)據(jù)安全與加密愈加重要，也越來(lái)越多的得到人們的重視。
首先介紹信息數(shù)據(jù)安全與加密的必要外部條件，即計(jì)算機(jī)安全和通信安全，在此基礎(chǔ)上，系統(tǒng)闡述信息數(shù)據(jù)的安全與加密技術(shù)。
【關(guān)鍵詞】信息數(shù)據(jù);安全;加密技術(shù)
當(dāng)前形勢(shì)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(guó)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(shì)下對(duì)人們的生活來(lái)說(shuō)是必不可少的，通過(guò)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(wèn)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(wèn)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(cè)，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(guò)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(guò)各種各樣的加密算法來(lái)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(guò)該技術(shù)，發(fā)信者無(wú)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(wú)法偽造消息。
3)訪問(wèn)控制技術(shù)。
該技術(shù)只允許用戶對(duì)基本信息庫(kù)的訪問(wèn)，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(cè)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(guò)程中信息數(shù)據(jù)泄露。
密文存儲(chǔ)主要通過(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(chǎng)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(guò)嚴(yán)格限定信息的共享范圍來(lái)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(wú)法抵賴自己發(fā)出的消息;除合法發(fā)信者外，別人無(wú)法偽造消息;發(fā)生爭(zhēng)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(lái)自誰(shuí)。
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(guò)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(guò)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(shuō)，消息摘要保證了消息的完整性。
完整性鑒別技術(shù)一般包括口令、密鑰、身份(介入信息傳輸、存取、處理的人員的身份)、信息數(shù)據(jù)等項(xiàng)的鑒別。
通常情況下，為達(dá)到保密的要求，系統(tǒng)通過(guò)對(duì)比驗(yàn)證對(duì)象輸入的特征值是否符合預(yù)先設(shè)定的參數(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)信息數(shù)據(jù)的安全保護(hù)。
3 結(jié)束語(yǔ)
綜上所述，信息數(shù)據(jù)的安全與加密技術(shù)，是保障當(dāng)前形勢(shì)下我們安全傳遞與交流信息的基本技術(shù)，對(duì)信息安全至關(guān)重要。
希望通過(guò)本文的研究，能夠拋磚引玉，引起國(guó)內(nèi)外專家的重視，投入更多的精力以及更多的財(cái)力、物力來(lái)研究信息數(shù)據(jù)安全與加密技術(shù)，以便更好的保障每一個(gè)網(wǎng)絡(luò)使用者的信息安全。
【參考文獻(xiàn)】
[1]曾莉紅，基于網(wǎng)絡(luò)的信息包裝與信息數(shù)據(jù)加密[J].包裝工程，2007(08).
[2]華碩升級(jí)光盤加密技術(shù)[J].消費(fèi)電子商訊，2009(11).
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