時(shí)間:2023-03-22 17:49:26
導(dǎo)言:作為寫(xiě)作愛(ài)好者,不可錯(cuò)過(guò)為您精心挑選的10篇加密技術(shù)論文,它們將為您的寫(xiě)作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。
在傳統(tǒng)上,我們有幾種方法來(lái)加密數(shù)據(jù)流。所有這些方法都可以用軟件很容易的實(shí)現(xiàn),但是當(dāng)我們只知道密文的時(shí)候,是不容易破譯這些加密算法的(當(dāng)同時(shí)有原文和密文時(shí),破譯加密算法雖然也不是很容易,但已經(jīng)是可能的了)。最好的加密算法對(duì)系統(tǒng)性能幾乎沒(méi)有影響,并且還可以帶來(lái)其他內(nèi)在的優(yōu)點(diǎn)。例如,大家都知道的pkzip,它既壓縮數(shù)據(jù)又加密數(shù)據(jù)。又如,dbms的一些軟件包總是包含一些加密方法以使復(fù)制文件這一功能對(duì)一些敏感數(shù)據(jù)是無(wú)效的,或者需要用戶的密碼。所有這些加密算法都要有高效的加密和解密能力。
幸運(yùn)的是,在所有的加密算法中最簡(jiǎn)單的一種就是“置換表”算法,這種算法也能很好達(dá)到加密的需要。每一個(gè)數(shù)據(jù)段(總是一個(gè)字節(jié))對(duì)應(yīng)著“置換表”中的一個(gè)偏移量,偏移量所對(duì)應(yīng)的值就輸出成為加密后的文件。加密程序和解密程序都需要一個(gè)這樣的“置換表”。事實(shí)上,80x86cpu系列就有一個(gè)指令‘xlat’在硬件級(jí)來(lái)完成這樣的工作。這種加密算法比較簡(jiǎn)單,加密解密速度都很快,但是一旦這個(gè)“置換表”被對(duì)方獲得,那這個(gè)加密方案就完全被識(shí)破了。更進(jìn)一步講,這種加密算法對(duì)于黑客破譯來(lái)講是相當(dāng)直接的,只要找到一個(gè)“置換表”就可以了。這種方法在計(jì)算機(jī)出現(xiàn)之前就已經(jīng)被廣泛的使用。
對(duì)這種“置換表”方式的一個(gè)改進(jìn)就是使用2個(gè)或者更多的“置換表”,這些表都是基于數(shù)據(jù)流中字節(jié)的位置的,或者基于數(shù)據(jù)流本身。這時(shí),破譯變的更加困難,因?yàn)楹诳捅仨氄_的做幾次變換。通過(guò)使用更多的“置換表”,并且按偽隨機(jī)的方式使用每個(gè)表,這種改進(jìn)的加密方法已經(jīng)變的很難破譯。比如,我們可以對(duì)所有的偶數(shù)位置的數(shù)據(jù)使用a表,對(duì)所有的奇數(shù)位置使用b表,即使黑客獲得了明文和密文,他想破譯這個(gè)加密方案也是非常困難的,除非黑客確切的知道用了兩張表。
與使用“置換表”相類(lèi)似,“變換數(shù)據(jù)位置”也在計(jì)算機(jī)加密中使用。但是,這需要更多的執(zhí)行時(shí)間。從輸入中讀入明文放到一個(gè)buffer中,再在buffer中對(duì)他們重排序,然后按這個(gè)順序再輸出。解密程序按相反的順序還原數(shù)據(jù)。這種方法總是和一些別的加密算法混合使用,這就使得破譯變的特別的困難,幾乎有些不可能了。例如,有這樣一個(gè)詞,變換起字母的順序,slient可以變?yōu)閘isten,但所有的字母都沒(méi)有變化,沒(méi)有增加也沒(méi)有減少,但是字母之間的順序已經(jīng)變化了。
但是,還有一種更好的加密算法,只有計(jì)算機(jī)可以做,就是字/字節(jié)循環(huán)移位和xor操作。如果我們把一個(gè)字或字節(jié)在一個(gè)數(shù)據(jù)流內(nèi)做循環(huán)移位,使用多個(gè)或變化的方向(左移或右移),就可以迅速的產(chǎn)生一個(gè)加密的數(shù)據(jù)流。這種方法是很好的,破譯它就更加困難!而且,更進(jìn)一步的是,如果再使用xor操作,按位做異或操作,就就使破譯密碼更加困難了。如果再使用偽隨機(jī)的方法,這涉及到要產(chǎn)生一系列的數(shù)字,我們可以使用fibbonaci數(shù)列。對(duì)數(shù)列所產(chǎn)生的數(shù)做模運(yùn)算(例如模3),得到一個(gè)結(jié)果,然后循環(huán)移位這個(gè)結(jié)果的次數(shù),將使破譯次密碼變的幾乎不可能!但是,使用fibbonaci數(shù)列這種偽隨機(jī)的方式所產(chǎn)生的密碼對(duì)我們的解密程序來(lái)講是非常容易的。
在一些情況下,我們想能夠知道數(shù)據(jù)是否已經(jīng)被篡改了或被破壞了,這時(shí)就需要產(chǎn)生一些校驗(yàn)碼,并且把這些校驗(yàn)碼插入到數(shù)據(jù)流中。這樣做對(duì)數(shù)據(jù)的防偽與程序本身都是有好處的。但是感染計(jì)算機(jī)程序的病毒才不會(huì)在意這些數(shù)據(jù)或程序是否加過(guò)密,是否有數(shù)字簽名。所以,加密程序在每次load到內(nèi)存要開(kāi)始執(zhí)行時(shí),都要檢查一下本身是否被病毒感染,對(duì)與需要加、解密的文件都要做這種檢查!很自然,這樣一種方法體制應(yīng)該保密的,因?yàn)椴《境绦虻木帉?xiě)者將會(huì)利用這些來(lái)破壞別人的程序或數(shù)據(jù)。因此,在一些反病毒或殺病毒軟件中一定要使用加密技術(shù)。
循環(huán)冗余校驗(yàn)是一種典型的校驗(yàn)數(shù)據(jù)的方法。對(duì)于每一個(gè)數(shù)據(jù)塊,它使用位循環(huán)移位和xor操作來(lái)產(chǎn)生一個(gè)16位或32位的校驗(yàn)和,這使得丟失一位或兩個(gè)位的錯(cuò)誤一定會(huì)導(dǎo)致校驗(yàn)和出錯(cuò)。這種方式很久以來(lái)就應(yīng)用于文件的傳輸,例如xmodem-crc。這是方法已經(jīng)成為標(biāo)準(zhǔn),而且有詳細(xì)的文檔。但是,基于標(biāo)準(zhǔn)crc算法的一種修改算法對(duì)于發(fā)現(xiàn)加密數(shù)據(jù)塊中的錯(cuò)誤和文件是否被病毒感染是很有效的。
二.基于公鑰的加密算法
一個(gè)好的加密算法的重要特點(diǎn)之一是具有這種能力:可以指定一個(gè)密碼或密鑰,并用它來(lái)加密明文,不同的密碼或密鑰產(chǎn)生不同的密文。這又分為兩種方式:對(duì)稱密鑰算法和非對(duì)稱密鑰算法。所謂對(duì)稱密鑰算法就是加密解密都使用相同的密鑰,非對(duì)稱密鑰算法就是加密解密使用不同的密鑰。非常著名的pgp公鑰加密以及rsa加密方法都是非對(duì)稱加密算法。加密密鑰,即公鑰,與解密密鑰,即私鑰,是非常的不同的。從數(shù)學(xué)理論上講,幾乎沒(méi)有真正不可逆的算法存在。例如,對(duì)于一個(gè)輸入‘a(chǎn)’執(zhí)行一個(gè)操作得到結(jié)果‘b’,那么我們可以基于‘b’,做一個(gè)相對(duì)應(yīng)的操作,導(dǎo)出輸入‘a(chǎn)’。在一些情況下,對(duì)于每一種操作,我們可以得到一個(gè)確定的值,或者該操作沒(méi)有定義(比如,除數(shù)為0)。對(duì)于一個(gè)沒(méi)有定義的操作來(lái)講,基于加密算法,可以成功地防止把一個(gè)公鑰變換成為私鑰。因此,要想破譯非對(duì)稱加密算法,找到那個(gè)唯一的密鑰,唯一的方法只能是反復(fù)的試驗(yàn),而這需要大量的處理時(shí)間。
rsa加密算法使用了兩個(gè)非常大的素?cái)?shù)來(lái)產(chǎn)生公鑰和私鑰。即使從一個(gè)公鑰中通過(guò)因數(shù)分解可以得到私鑰,但這個(gè)運(yùn)算所包含的計(jì)算量是非常巨大的,以至于在現(xiàn)實(shí)上是不可行的。加密算法本身也是很慢的,這使得使用rsa算法加密大量的數(shù)據(jù)變的有些不可行。這就使得一些現(xiàn)實(shí)中加密算法都基于rsa加密算法。pgp算法(以及大多數(shù)基于rsa算法的加密方法)使用公鑰來(lái)加密一個(gè)對(duì)稱加密算法的密鑰,然后再利用一個(gè)快速的對(duì)稱加密算法來(lái)加密數(shù)據(jù)。這個(gè)對(duì)稱算法的密鑰是隨機(jī)產(chǎn)生的,是保密的,因此,得到這個(gè)密鑰的唯一方法就是使用私鑰來(lái)解密。
我們舉一個(gè)例子:假定現(xiàn)在要加密一些數(shù)據(jù)使用密鑰‘12345’。利用rsa公鑰,使用rsa算法加密這個(gè)密鑰‘12345’,并把它放在要加密的數(shù)據(jù)的前面(可能后面跟著一個(gè)分割符或文件長(zhǎng)度,以區(qū)分?jǐn)?shù)據(jù)和密鑰),然后,使用對(duì)稱加密算法加密正文,使用的密鑰就是‘12345’。當(dāng)對(duì)方收到時(shí),解密程序找到加密過(guò)的密鑰,并利用rsa私鑰解密出來(lái),然后再確定出數(shù)據(jù)的開(kāi)始位置,利用密鑰‘12345’來(lái)解密數(shù)據(jù)。這樣就使得一個(gè)可靠的經(jīng)過(guò)高效加密的數(shù)據(jù)安全地傳輸和解密。
一些簡(jiǎn)單的基于rsa算法的加密算法可在下面的站點(diǎn)找到:
ftp://ftp.funet.fi/pub/crypt/cryptography/asymmetric/rsa
三.一個(gè)嶄新的多步加密算法
現(xiàn)在又出現(xiàn)了一種新的加密算法,據(jù)說(shuō)是幾乎不可能被破譯的。這個(gè)算法在1998年6月1日才正式公布的。下面詳細(xì)的介紹這個(gè)算法:
使用一系列的數(shù)字(比如說(shuō)128位密鑰),來(lái)產(chǎn)生一個(gè)可重復(fù)的但高度隨機(jī)化的偽隨機(jī)的數(shù)字的序列。一次使用256個(gè)表項(xiàng),使用隨機(jī)數(shù)序列來(lái)產(chǎn)生密碼轉(zhuǎn)表,如下所示:
把256個(gè)隨機(jī)數(shù)放在一個(gè)距陣中,然后對(duì)他們進(jìn)行排序,使用這樣一種方式(我們要記住最初的位置)使用最初的位置來(lái)產(chǎn)生一個(gè)表,隨意排序的表,表中的數(shù)字在0到255之間。如果不是很明白如何來(lái)做,就可以不管它。但是,下面也提供了一些原碼(在下面)是我們明白是如何來(lái)做的?,F(xiàn)在,產(chǎn)生了一個(gè)具體的256字節(jié)的表。讓這個(gè)隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器接著來(lái)產(chǎn)生這個(gè)表中的其余的數(shù),以至于每個(gè)表是不同的。下一步,使用"shotguntechnique"技術(shù)來(lái)產(chǎn)生解碼表?;旧险f(shuō),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是一個(gè)在0到255之間的數(shù))。在一個(gè)循環(huán)中賦值,使用一個(gè)256字節(jié)的解碼表它對(duì)應(yīng)于我們剛才在上一步產(chǎn)生的256字節(jié)的加密表。
使用這個(gè)方法,已經(jīng)可以產(chǎn)生這樣的一個(gè)表,表的順序是隨機(jī),所以產(chǎn)生這256個(gè)字節(jié)的隨機(jī)數(shù)使用的是二次偽隨機(jī),使用了兩個(gè)額外的16位的密碼.現(xiàn)在,已經(jīng)有了兩張轉(zhuǎn)換表,基本的加密解密是如下這樣工作的。前一個(gè)字節(jié)密文是這個(gè)256字節(jié)的表的索引?;蛘撸瑸榱颂岣呒用苄Ч?,可以使用多余8位的值,甚至使用校驗(yàn)和或者crc算法來(lái)產(chǎn)生索引字節(jié)。假定這個(gè)表是256*256的數(shù)組,將會(huì)是下面的樣子:
crypto1=a[crypto0][value]
變量''''crypto1''''是加密后的數(shù)據(jù),''''crypto0''''是前一個(gè)加密數(shù)據(jù)(或著是前面幾個(gè)加密數(shù)據(jù)的一個(gè)函數(shù)值)。很自然的,第一個(gè)數(shù)據(jù)需要一個(gè)“種子”,這個(gè)“種子”是我們必須記住的。如果使用256*256的表,這樣做將會(huì)增加密文的長(zhǎng)度?;蛘撸梢允褂媚惝a(chǎn)生出隨機(jī)數(shù)序列所用的密碼,也可能是它的crc校驗(yàn)和。順便提及的是曾作過(guò)這樣一個(gè)測(cè)試:使用16個(gè)字節(jié)來(lái)產(chǎn)生表的索引,以128位的密鑰作為這16個(gè)字節(jié)的初始的"種子"。然后,在產(chǎn)生出這些隨機(jī)數(shù)的表之后,就可以用來(lái)加密數(shù)據(jù),速度達(dá)到每秒鐘100k個(gè)字節(jié)。一定要保證在加密與解密時(shí)都使用加密的值作為表的索引,而且這兩次一定要匹配。
加密時(shí)所產(chǎn)生的偽隨機(jī)序列是很隨意的,可以設(shè)計(jì)成想要的任何序列。沒(méi)有關(guān)于這個(gè)隨機(jī)序列的詳細(xì)的信息,解密密文是不現(xiàn)實(shí)的。例如:一些ascii碼的序列,如“eeeeeeee"可能被轉(zhuǎn)化成一些隨機(jī)的沒(méi)有任何意義的亂碼,每一個(gè)字節(jié)都依賴于其前一個(gè)字節(jié)的密文,而不是實(shí)際的值。對(duì)于任一個(gè)單個(gè)的字符的這種變換來(lái)說(shuō),隱藏了加密數(shù)據(jù)的有效的真正的長(zhǎng)度。
如果確實(shí)不理解如何來(lái)產(chǎn)生一個(gè)隨機(jī)數(shù)序列,就考慮fibbonacci數(shù)列,使用2個(gè)雙字(64位)的數(shù)作為產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)的種子,再加上第三個(gè)雙字來(lái)做xor操作。這個(gè)算法產(chǎn)生了一系列的隨機(jī)數(shù)。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;
}
如果想產(chǎn)生一系列的隨機(jī)數(shù)字,比如說(shuō),在0和列表中所有的隨機(jī)數(shù)之間的一些數(shù),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);
}
...
變量''''aresult''''中的值應(yīng)該是一個(gè)排過(guò)序的唯一的一系列的整數(shù)的數(shù)組,整數(shù)的值的范圍均在0到255之間。這樣一個(gè)數(shù)組是非常有用的,例如:對(duì)一個(gè)字節(jié)對(duì)字節(jié)的轉(zhuǎn)換表,就可以很容易并且非??煽康膩?lái)產(chǎn)生一個(gè)短的密鑰(經(jīng)常作為一些隨機(jī)數(shù)的種子)。這樣一個(gè)表還有其他的用處,比如說(shuō):來(lái)產(chǎn)生一個(gè)隨機(jī)的字符,計(jì)算機(jī)游戲中一個(gè)物體的隨機(jī)的位置等等。上面的例子就其本身而言并沒(méi)有構(gòu)成一個(gè)加密算法,只是加密算法一個(gè)組成部分。
作為一個(gè)測(cè)試,開(kāi)發(fā)了一個(gè)應(yīng)用程序來(lái)測(cè)試上面所描述的加密算法。程序本身都經(jīng)過(guò)了幾次的優(yōu)化和修改,來(lái)提高隨機(jī)數(shù)的真正的隨機(jī)性和防止會(huì)產(chǎn)生一些短的可重復(fù)的用于加密的隨機(jī)數(shù)。用這個(gè)程序來(lái)加密一個(gè)文件,破解這個(gè)文件可能會(huì)需要非常巨大的時(shí)間以至于在現(xiàn)實(shí)上是不可能的。
四.結(jié)論:
由于在現(xiàn)實(shí)生活中,我們要確保一些敏感的數(shù)據(jù)只能被有相應(yīng)權(quán)限的人看到,要確保信息在傳輸?shù)倪^(guò)程中不會(huì)被篡改,截取,這就需要很多的安全系統(tǒng)大量的應(yīng)用于政府、大公司以及個(gè)人系統(tǒng)。數(shù)據(jù)加密是肯定可以被破解的,但我們所想要的是一個(gè)特定時(shí)期的安全,也就是說(shuō),密文的破解應(yīng)該是足夠的困難,在現(xiàn)實(shí)上是不可能的,尤其是短時(shí)間內(nèi)。
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現(xiàn)代的電腦加密技術(shù)就是適應(yīng)了網(wǎng)絡(luò)安全的需要而應(yīng)運(yùn)產(chǎn)生的,它為我們進(jìn)行一般的電子商務(wù)活動(dòng)提供了安全保障,如在網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行文件傳輸、電子郵件往來(lái)和進(jìn)行合同文本的簽署等。其實(shí)加密技術(shù)也不是什么新生事物,只不過(guò)應(yīng)用在當(dāng)今電子商務(wù)、電腦網(wǎng)絡(luò)中還是近幾年的歷史。下面我們就詳細(xì)介紹一下加密技術(shù)的方方面面,希望能為那些對(duì)加密技術(shù)還一知半解的朋友提供一個(gè)詳細(xì)了解的機(jī)會(huì)!
一、加密的由來(lái)
加密作為保障數(shù)據(jù)安全的一種方式,它不是現(xiàn)在才有的,它產(chǎn)生的歷史相當(dāng)久遠(yuǎn),它是起源于要追溯于公元前2000年(幾個(gè)世紀(jì)了),雖然它不是現(xiàn)在我們所講的加密技術(shù)(甚至不叫加密),但作為一種加密的概念,確實(shí)早在幾個(gè)世紀(jì)前就誕生了。當(dāng)時(shí)埃及人是最先使用特別的象形文字作為信息編碼的,隨著時(shí)間推移,巴比倫、美索不達(dá)米亞和希臘文明都開(kāi)始使用一些方法來(lái)保護(hù)他們的書(shū)面信息。
近期加密技術(shù)主要應(yīng)用于軍事領(lǐng)域,如美國(guó)獨(dú)立戰(zhàn)爭(zhēng)、美國(guó)內(nèi)戰(zhàn)和兩次世界大戰(zhàn)。最廣為人知的編碼機(jī)器是GermanEnigma機(jī),在第二次世界大戰(zhàn)中德國(guó)人利用它創(chuàng)建了加密信息。此后,由于AlanTuring和Ultra計(jì)劃以及其他人的努力,終于對(duì)德國(guó)人的密碼進(jìn)行了破解。當(dāng)初,計(jì)算機(jī)的研究就是為了破解德國(guó)人的密碼,人們并沒(méi)有想到計(jì)算機(jī)給今天帶來(lái)的信息革命。隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展,運(yùn)算能力的增強(qiáng),過(guò)去的密碼都變得十分簡(jiǎn)單了,于是人們又不斷地研究出了新的數(shù)據(jù)加密方式,如利用ROSA算法產(chǎn)生的私鑰和公鑰就是在這個(gè)基礎(chǔ)上產(chǎn)生的。
二、加密的概念
數(shù)據(jù)加密的基本過(guò)程就是對(duì)原來(lái)為明文的文件或數(shù)據(jù)按某種算法進(jìn)行處理,使其成為不可讀的一段代碼,通常稱為“密文”,使其只能在輸入相應(yīng)的密鑰之后才能顯示出本來(lái)內(nèi)容,通過(guò)這樣的途徑來(lái)達(dá)到保護(hù)數(shù)據(jù)不被非法人竊取、閱讀的目的。該過(guò)程的逆過(guò)程為解密,即將該編碼信息轉(zhuǎn)化為其原來(lái)數(shù)據(jù)的過(guò)程。
三、加密的理由
當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)社會(huì)選擇加密已是我們別無(wú)選擇,其一是我們知道在互聯(lián)網(wǎng)上進(jìn)行文件傳輸、電子郵件商務(wù)往來(lái)存在許多不安全因素,特別是對(duì)于一些大公司和一些機(jī)密文件在網(wǎng)絡(luò)上傳輸。而且這種不安全性是互聯(lián)網(wǎng)存在基礎(chǔ)——TCP/IP協(xié)議所固有的,包括一些基于TCP/IP的服務(wù);另一方面,互聯(lián)網(wǎng)給眾多的商家?guī)?lái)了無(wú)限的商機(jī),互聯(lián)網(wǎng)把全世界連在了一起,走向互聯(lián)網(wǎng)就意味著走向了世界,這對(duì)于無(wú)數(shù)商家無(wú)疑是夢(mèng)寐以求的好事,特別是對(duì)于中小企業(yè)。為了解決這一對(duì)矛盾、為了能在安全的基礎(chǔ)上大開(kāi)這通向世界之門(mén),我們只好選擇了數(shù)據(jù)加密和基于加密技術(shù)的數(shù)字簽名。
加密在網(wǎng)絡(luò)上的作用就是防止有用或私有化信息在網(wǎng)絡(luò)上被攔截和竊取。一個(gè)簡(jiǎn)單的例子就是密碼的傳輸,計(jì)算機(jī)密碼極為重要,許多安全防護(hù)體系是基于密碼的,密碼的泄露在某種意義上來(lái)講意味著其安全體系的全面崩潰。
通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行登錄時(shí),所鍵入的密碼以明文的形式被傳輸?shù)椒?wù)器,而網(wǎng)絡(luò)上的竊聽(tīng)是一件極為容易的事情,所以很有可能黑客會(huì)竊取得用戶的密碼,如果用戶是Root用戶或Administrator用戶,那后果將是極為嚴(yán)重的。
還有如果你公司在進(jìn)行著某個(gè)招標(biāo)項(xiàng)目的投標(biāo)工作,工作人員通過(guò)電子郵件的方式把他們單位的標(biāo)書(shū)發(fā)給招標(biāo)單位,如果此時(shí)有另一位競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手從網(wǎng)絡(luò)上竊取到你公司的標(biāo)書(shū),從中知道你公司投標(biāo)的標(biāo)的,那后果將是怎樣,相信不用多說(shuō)聰明的你也明白。
這樣的例子實(shí)在是太多了,解決上述難題的方案就是加密,加密后的口令即使被黑客獲得也是不可讀的,加密后的標(biāo)書(shū)沒(méi)有收件人的私鑰也就無(wú)法解開(kāi),標(biāo)書(shū)成為一大堆無(wú)任何實(shí)際意義的亂碼。總之無(wú)論是單位還是個(gè)人在某種意義上來(lái)說(shuō)加密也成為當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)社會(huì)進(jìn)行文件或郵件安全傳輸?shù)臅r(shí)代象征!
數(shù)字簽名就是基于加密技術(shù)的,它的作用就是用來(lái)確定用戶是否是真實(shí)的。應(yīng)用最多的還是電子郵件,如當(dāng)用戶收到一封電子郵件時(shí),郵件上面標(biāo)有發(fā)信人的姓名和信箱地址,很多人可能會(huì)簡(jiǎn)單地認(rèn)為發(fā)信人就是信上說(shuō)明的那個(gè)人,但實(shí)際上偽造一封電子郵件對(duì)于一個(gè)通常人來(lái)說(shuō)是極為容易的事。在這種情況下,就要用到加密技術(shù)基礎(chǔ)上的數(shù)字簽名,用它來(lái)確認(rèn)發(fā)信人身份的真實(shí)性。
類(lèi)似數(shù)字簽名技術(shù)的還有一種身份認(rèn)證技術(shù),有些站點(diǎn)提供入站FTP和WWW服務(wù),當(dāng)然用戶通常接觸的這類(lèi)服務(wù)是匿名服務(wù),用戶的權(quán)力要受到限制,但也有的這類(lèi)服務(wù)不是匿名的,如某公司為了信息交流提供用戶的合作伙伴非匿名的FTP服務(wù),或開(kāi)發(fā)小組把他們的Web網(wǎng)頁(yè)上載到用戶的WWW服務(wù)器上,現(xiàn)在的問(wèn)題就是,用戶如何確定正在訪問(wèn)用戶的服務(wù)器的人就是用戶認(rèn)為的那個(gè)人,身份認(rèn)證技術(shù)就是一個(gè)好的解決方案。
在這里需要強(qiáng)調(diào)一點(diǎn)的就是,文件加密其實(shí)不只用于電子郵件或網(wǎng)絡(luò)上的文件傳輸,其實(shí)也可應(yīng)用靜態(tài)的文件保護(hù),如PIP軟件就可以對(duì)磁盤(pán)、硬盤(pán)中的文件或文件夾進(jìn)行加密,以防他人竊取其中的信息。
四、兩種加密方法
加密技術(shù)通常分為兩大類(lèi):“對(duì)稱式”和“非對(duì)稱式”。
對(duì)稱式加密就是加密和解密使用同一個(gè)密鑰,通常稱之為“SessionKey”這種加密技術(shù)目前被廣泛采用,如美國(guó)政府所采用的DES加密標(biāo)準(zhǔn)就是一種典型的“對(duì)稱式”加密法,它的SessionKey長(zhǎng)度為56Bits。
非對(duì)稱式加密就是加密和解密所使用的不是同一個(gè)密鑰,通常有兩個(gè)密鑰,稱為“公鑰”和“私鑰”,它們兩個(gè)必需配對(duì)使用,否則不能打開(kāi)加密文件。這里的“公鑰”是指可以對(duì)外公布的,“私鑰”則不能,只能由持有人一個(gè)人知道。它的優(yōu)越性就在這里,因?yàn)閷?duì)稱式的加密方法如果是在網(wǎng)絡(luò)上傳輸加密文件就很難把密鑰告訴對(duì)方,不管用什么方法都有可能被別竊聽(tīng)到。而非對(duì)稱式的加密方法有兩個(gè)密鑰,且其中的“公鑰”是可以公開(kāi)的,也就不怕別人知道,收件人解密時(shí)只要用自己的私鑰即可以,這樣就很好地避免了密鑰的傳輸安全性問(wèn)題。
五、加密技術(shù)中的摘要函數(shù)(MAD、MAD和MAD)
摘要是一種防止改動(dòng)的方法,其中用到的函數(shù)叫摘要函數(shù)。這些函數(shù)的輸入可以是任意大小的消息,而輸出是一個(gè)固定長(zhǎng)度的摘要。摘要有這樣一個(gè)性質(zhì),如果改變了輸入消息中的任何東西,甚至只有一位,輸出的摘要將會(huì)發(fā)生不可預(yù)測(cè)的改變,也就是說(shuō)輸入消息的每一位對(duì)輸出摘要都有影響。總之,摘要算法從給定的文本塊中產(chǎn)生一個(gè)數(shù)字簽名(fingerprint或messagedigest),數(shù)字簽名可以用于防止有人從一個(gè)簽名上獲取文本信息或改變文本信息內(nèi)容和進(jìn)行身份認(rèn)證。摘要算法的數(shù)字簽名原理在很多加密算法中都被使用,如SO/KEY和PIP(prettygoodprivacy)。
現(xiàn)在流行的摘要函數(shù)有MAD和MAD,但要記住客戶機(jī)和服務(wù)器必須使用相同的算法,無(wú)論是MAD還是MAD,MAD客戶機(jī)不能和MAD服務(wù)器交互。
MAD摘要算法的設(shè)計(jì)是出于利用32位RISC結(jié)構(gòu)來(lái)最大其吞吐量,而不需要大量的替換表(substitutiontable)來(lái)考慮的。
MAD算法是以消息給予的長(zhǎng)度作為輸入,產(chǎn)生一個(gè)128位的"指紋"或"消息化"。要產(chǎn)生兩個(gè)具有相同消息化的文字塊或者產(chǎn)生任何具有預(yù)先給定"指紋"的消息,都被認(rèn)為在計(jì)算上是不可能的。
MAD摘要算法是個(gè)數(shù)據(jù)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)。MAD的設(shè)計(jì)思想是要找出速度更快,比MAD更安全的一種算法,MAD的設(shè)計(jì)者通過(guò)使MAD在計(jì)算上慢下來(lái),以及對(duì)這些計(jì)算做了一些基礎(chǔ)性的改動(dòng)來(lái)解決安全性這一問(wèn)題,是MAD算法的一個(gè)擴(kuò)展。六、密鑰的管理
密鑰既然要求保密,這就涉及到密鑰的管理問(wèn)題,管理不好,密鑰同樣可能被無(wú)意識(shí)地泄露,并不是有了密鑰就高枕無(wú)憂,任何保密也只是相對(duì)的,是有時(shí)效的。要管理好密鑰我們還要注意以下幾個(gè)方面:
1、密鑰的使用要注意時(shí)效和次數(shù)
如果用戶可以一次又一次地使用同樣密鑰與別人交換信息,那么密鑰也同其它任何密碼一樣存在著一定的安全性,雖然說(shuō)用戶的私鑰是不對(duì)外公開(kāi)的,但是也很難保證私鑰長(zhǎng)期的保密性,很難保證長(zhǎng)期以來(lái)不被泄露。如果某人偶然地知道了用戶的密鑰,那么用戶曾經(jīng)和另一個(gè)人交換的每一條消息都不再是保密的了。另外使用一個(gè)特定密鑰加密的信息越多,提供給竊聽(tīng)者的材料也就越多,從某種意義上來(lái)講也就越不安全了。
因此,一般強(qiáng)調(diào)僅將一個(gè)對(duì)話密鑰用于一條信息中或一次對(duì)話中,或者建立一種按時(shí)更換密鑰的機(jī)制以減小密鑰暴露的可能性。
2、多密鑰的管理
假設(shè)在某機(jī)構(gòu)中有100個(gè)人,如果他們?nèi)我鈨扇酥g可以進(jìn)行秘密對(duì)話,那么總共需要多少密鑰呢?每個(gè)人需要知道多少密鑰呢?也許很容易得出答案,如果任何兩個(gè)人之間要不同的密鑰,則總共需要4950個(gè)密鑰,而且每個(gè)人應(yīng)記住99個(gè)密鑰。如果機(jī)構(gòu)的人數(shù)是1000、10000人或更多,這種辦法就顯然過(guò)于愚蠢了,管理密鑰將是一件可怕的事情。
Kerberos提供了一種解決這個(gè)較好方案,它是由MIT發(fā)明的,使保密密鑰的管理和分發(fā)變得十分容易,但這種方法本身還存在一定的缺點(diǎn)。為能在因特網(wǎng)上提供一個(gè)實(shí)用的解決方案,Kerberos建立了一個(gè)安全的、可信任的密鑰分發(fā)中心(KeyDistributionCenter,KDC),每個(gè)用戶只要知道一個(gè)和KDC進(jìn)行會(huì)話的密鑰就可以了,而不需要知道成百上千個(gè)不同的密鑰。
假設(shè)用戶甲想要和用戶乙進(jìn)行秘密通信,則用戶甲先和KDC通信,用只有用戶甲和KDC知道的密鑰進(jìn)行加密,用戶甲告訴KDC他想和用戶乙進(jìn)行通信,KDC會(huì)為用戶甲和用戶乙之間的會(huì)話隨機(jī)選擇一個(gè)對(duì)話密鑰,并生成一個(gè)標(biāo)簽,這個(gè)標(biāo)簽由KDC和用戶乙之間的密鑰進(jìn)行加密,并在用戶甲啟動(dòng)和用戶乙對(duì)話時(shí),用戶甲會(huì)把這個(gè)標(biāo)簽交給用戶乙。這個(gè)標(biāo)簽的作用是讓用戶甲確信和他交談的是用戶乙,而不是冒充者。因?yàn)檫@個(gè)標(biāo)簽是由只有用戶乙和KDC知道的密鑰進(jìn)行加密的,所以即使冒充者得到用戶甲發(fā)出的標(biāo)簽也不可能進(jìn)行解密,只有用戶乙收到后才能夠進(jìn)行解密,從而確定了與用戶甲對(duì)話的人就是用戶乙。
當(dāng)KDC生成標(biāo)簽和隨機(jī)會(huì)話密碼,就會(huì)把它們用只有用戶甲和KDC知道的密鑰進(jìn)行加密,然后把標(biāo)簽和會(huì)話鑰傳給用戶甲,加密的結(jié)果可以確保只有用戶甲能得到這個(gè)信息,只有用戶甲能利用這個(gè)會(huì)話密鑰和用戶乙進(jìn)行通話。同理,KDC會(huì)把會(huì)話密碼用只有KDC和用戶乙知道的密鑰加密,并把會(huì)話密鑰給用戶乙。
用戶甲會(huì)啟動(dòng)一個(gè)和用戶乙的會(huì)話,并用得到的會(huì)話密鑰加密自己和用戶乙的會(huì)話,還要把KDC傳給它的標(biāo)簽傳給用戶乙以確定用戶乙的身份,然后用戶甲和用戶乙之間就可以用會(huì)話密鑰進(jìn)行安全的會(huì)話了,而且為了保證安全,這個(gè)會(huì)話密鑰是一次性的,這樣黑客就更難進(jìn)行破解了。同時(shí)由于密鑰是一次性由系統(tǒng)自動(dòng)產(chǎn)生的,則用戶不必記那么多密鑰了,方便了人們的通信。
七、數(shù)據(jù)加密的標(biāo)準(zhǔn)
最早、最著名的保密密鑰或?qū)ΨQ密鑰加密算法DES(DataEncryptionStandard)是由IBM公司在70年展起來(lái)的,并經(jīng)政府的加密標(biāo)準(zhǔn)篩選后,于1976年11月被美國(guó)政府采用,DES隨后被美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局和美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)(AmericanNationalStandardInstitute,ANSI)承認(rèn)。DES使用56位密鑰對(duì)64位的數(shù)據(jù)塊進(jìn)行加密,并對(duì)64位的數(shù)據(jù)塊進(jìn)行16輪編碼。與每輪編碼時(shí),一個(gè)48位的"每輪"密鑰值由56位的完整密鑰得出來(lái)。DES用軟件進(jìn)行解碼需用很長(zhǎng)時(shí)間,而用硬件解碼速度非???。幸運(yùn)的是,當(dāng)時(shí)大多數(shù)黑客并沒(méi)有足夠的設(shè)備制造出這種硬件設(shè)備。在1977年,人們估計(jì)要耗資兩千萬(wàn)美元才能建成一個(gè)專門(mén)計(jì)算機(jī)用于DES的解密,而且需要12個(gè)小時(shí)的破解才能得到結(jié)果。當(dāng)時(shí)DES被認(rèn)為是一種十分強(qiáng)大的加密方法。
隨著計(jì)算機(jī)硬件的速度越來(lái)越快,制造一臺(tái)這樣特殊的機(jī)器的花費(fèi)已經(jīng)降到了十萬(wàn)美元左右,而用它來(lái)保護(hù)十億美元的銀行,那顯然是不夠保險(xiǎn)了。另一方面,如果只用它來(lái)保護(hù)一臺(tái)普通服務(wù)器,那么DES確實(shí)是一種好的辦法,因?yàn)楹诳徒^不會(huì)僅僅為入侵一個(gè)服務(wù)器而花那么多的錢(qián)破解DES密文。
另一種非常著名的加密算法就是RSA了,RSA(Rivest-Shamir-Adleman)算法是基于大數(shù)不可能被質(zhì)因數(shù)分解假設(shè)的公鑰體系。簡(jiǎn)單地說(shuō)就是找兩個(gè)很大的質(zhì)數(shù)。一個(gè)對(duì)外公開(kāi)的為“公鑰”(Prblickey),另一個(gè)不告訴任何人,稱為"私鑰”(Privatekey)。這兩個(gè)密鑰是互補(bǔ)的,也就是說(shuō)用公鑰加密的密文可以用私鑰解密,反過(guò)來(lái)也一樣。
假設(shè)用戶甲要寄信給用戶乙,他們互相知道對(duì)方的公鑰。甲就用乙的公鑰加密郵件寄出,乙收到后就可以用自己的私鑰解密出甲的原文。由于別人不知道乙的私鑰,所以即使是甲本人也無(wú)法解密那封信,這就解決了信件保密的問(wèn)題。另一方面,由于每個(gè)人都知道乙的公鑰,他們都可以給乙發(fā)信,那么乙怎么確信是不是甲的來(lái)信呢?那就要用到基于加密技術(shù)的數(shù)字簽名了。
甲用自己的私鑰將簽名內(nèi)容加密,附加在郵件后,再用乙的公鑰將整個(gè)郵件加密(注意這里的次序,如果先加密再簽名的話,別人可以將簽名去掉后簽上自己的簽名,從而篡改了簽名)。這樣這份密文被乙收到以后,乙用自己的私鑰將郵件解密,得到甲的原文和數(shù)字簽名,然后用甲的公鑰解密簽名,這樣一來(lái)就可以確保兩方面的安全了。
八、加密技術(shù)的應(yīng)用
加密技術(shù)的應(yīng)用是多方面的,但最為廣泛的還是在電子商務(wù)和VPN上的應(yīng)用,下面就分別簡(jiǎn)敘。
1、在電子商務(wù)方面的應(yīng)用
電子商務(wù)(E-business)要求顧客可以在網(wǎng)上進(jìn)行各種商務(wù)活動(dòng),不必?fù)?dān)心自己的信用卡會(huì)被人盜用。在過(guò)去,用戶為了防止信用卡的號(hào)碼被竊取到,一般是通過(guò)電話訂貨,然后使用用戶的信用卡進(jìn)行付款?,F(xiàn)在人們開(kāi)始用RSA(一種公開(kāi)/私有密鑰)的加密技術(shù),提高信用卡交易的安全性,從而使電子商務(wù)走向?qū)嵱贸蔀榭赡堋?/p>
許多人都知道NETSCAPE公司是Internet商業(yè)中領(lǐng)先技術(shù)的提供者,該公司提供了一種基于RSA和保密密鑰的應(yīng)用于因特網(wǎng)的技術(shù),被稱為安全插座層(SecureSocketsLayer,SSL)。
也許很多人知道Socket,它是一個(gè)編程界面,并不提供任何安全措施,而SSL不但提供編程界面,而且向上提供一種安全的服務(wù),SSL3.0現(xiàn)在已經(jīng)應(yīng)用到了服務(wù)器和瀏覽器上,SSL2.0則只能應(yīng)用于服務(wù)器端。
SSL3.0用一種電子證書(shū)(electriccertificate)來(lái)實(shí)行身份進(jìn)行驗(yàn)證后,雙方就可以用保密密鑰進(jìn)行安全的會(huì)話了。它同時(shí)使用“對(duì)稱”和“非對(duì)稱”加密方法,在客戶與電子商務(wù)的服務(wù)器進(jìn)行溝通的過(guò)程中,客戶會(huì)產(chǎn)生一個(gè)SessionKey,然后客戶用服務(wù)器端的公鑰將SessionKey進(jìn)行加密,再傳給服務(wù)器端,在雙方都知道SessionKey后,傳輸?shù)臄?shù)據(jù)都是以SessionKey進(jìn)行加密與解密的,但服務(wù)器端發(fā)給用戶的公鑰必需先向有關(guān)發(fā)證機(jī)關(guān)申請(qǐng),以得到公證。
基于SSL3.0提供的安全保障,用戶就可以自由訂購(gòu)商品并且給出信用卡號(hào)了,也可以在網(wǎng)上和合作伙伴交流商業(yè)信息并且讓供應(yīng)商把訂單和收貨單從網(wǎng)上發(fā)過(guò)來(lái),這樣可以節(jié)省大量的紙張,為公司節(jié)省大量的電話、傳真費(fèi)用。在過(guò)去,電子信息交換(ElectricDataInterchange,EDI)、信息交易(informationtransaction)和金融交易(financialtransaction)都是在專用網(wǎng)絡(luò)上完成的,使用專用網(wǎng)的費(fèi)用大大高于互聯(lián)網(wǎng)。正是這樣巨大的誘惑,才使人們開(kāi)始發(fā)展因特網(wǎng)上的電子商務(wù),但不要忘記數(shù)據(jù)加密。
2加密算法
信息加密是由各種加密算法實(shí)現(xiàn)的,傳統(tǒng)的加密系統(tǒng)是以密鑰為基礎(chǔ)的,是一種對(duì)稱加密,即用戶使用同一個(gè)密鑰加密和解密。而公鑰則是一種非對(duì)稱加密方法。加密者和解密者各自擁有不同的密鑰,對(duì)稱加密算法包括DES和IDEA;非對(duì)稱加密算法包括RSA、背包密碼等。目前在數(shù)據(jù)通信中使用最普遍的算法有DES算法、RSA算法和PGP算法等。
2.1對(duì)稱加密算法
對(duì)稱密碼體制是一種傳統(tǒng)密碼體制,也稱為私鑰密碼體制。在對(duì)稱加密系統(tǒng)中,加密和解密采用相同的密鑰。因?yàn)榧咏饷荑€相同,需要通信的雙方必須選擇和保存他們共同的密鑰,各方必須信任對(duì)方不會(huì)將密鑰泄漏出去,這樣就可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的機(jī)密性和完整性。對(duì)于具有n個(gè)用戶的網(wǎng)絡(luò),需要n(n-1)/2個(gè)密鑰,在用戶群不是很大的情況下,對(duì)稱加密系統(tǒng)是有效的。DES算法是目前最為典型的對(duì)稱密鑰密碼系統(tǒng)算法。
DES是一種分組密碼,用專門(mén)的變換函數(shù)來(lái)加密明文。方法是先把明文按組長(zhǎng)64bit分成若干組,然后用變換函數(shù)依次加密這些組,每次輸出64bit的密文,最后將所有密文串接起來(lái)即得整個(gè)密文。密鑰長(zhǎng)度56bit,由任意56位數(shù)組成,因此數(shù)量高達(dá)256個(gè),而且可以隨時(shí)更換。使破解變得不可能,因此,DES的安全性完全依賴于對(duì)密鑰的保護(hù)(故稱為秘密密鑰算法)。DES運(yùn)算速度快,適合對(duì)大量數(shù)據(jù)的加密,但缺點(diǎn)是密鑰的安全分發(fā)困難。
2.2非對(duì)稱密鑰密碼體制
非對(duì)稱密鑰密碼體制也叫公共密鑰技術(shù),該技術(shù)就是針對(duì)私鑰密碼體制的缺陷被提出來(lái)的。公共密鑰技術(shù)利用兩個(gè)密碼取代常規(guī)的一個(gè)密碼:其中一個(gè)公共密鑰被用來(lái)加密數(shù)據(jù),而另一個(gè)私人密鑰被用來(lái)解密數(shù)據(jù)。這兩個(gè)密鑰在數(shù)字上相關(guān),但即便使用許多計(jì)算機(jī)協(xié)同運(yùn)算,要想從公共密鑰中逆算出對(duì)應(yīng)的私人密鑰也是不可能的。這是因?yàn)閮蓚€(gè)密鑰生成的基本原理根據(jù)一個(gè)數(shù)學(xué)計(jì)算的特性,即兩個(gè)對(duì)位質(zhì)數(shù)相乘可以輕易得到一個(gè)巨大的數(shù)字,但要是反過(guò)來(lái)將這個(gè)巨大的乘積數(shù)分解為組成它的兩個(gè)質(zhì)數(shù),即使是超級(jí)計(jì)算機(jī)也要花很長(zhǎng)的時(shí)間。此外,密鑰對(duì)中任何一個(gè)都可用于加密,其另外一個(gè)用于解密,且密鑰對(duì)中稱為私人密鑰的那一個(gè)只有密鑰對(duì)的所有者才知道,從而人們可以把私人密鑰作為其所有者的身份特征。根據(jù)公共密鑰算法,已知公共密鑰是不能推導(dǎo)出私人密鑰的。最后使用公鑰時(shí),要安裝此類(lèi)加密程序,設(shè)定私人密鑰,并由程序生成龐大的公共密鑰。使用者與其向聯(lián)系的人發(fā)送公共密鑰的拷貝,同時(shí)請(qǐng)他們也使用同一個(gè)加密程序。之后他人就能向最初的使用者發(fā)送用公共密鑰加密成密碼的信息。僅有使用者才能夠解碼那些信息,因?yàn)榻獯a要求使用者知道公共密鑰的口令。那是惟有使用者自己才知道的私人密鑰。在這些過(guò)程當(dāng)中。信息接受方獲得對(duì)方公共密鑰有兩種方法:一是直接跟對(duì)方聯(lián)系以獲得對(duì)方的公共密鑰;另一種方法是向第三方即可靠的驗(yàn)證機(jī)構(gòu)(如CertificationAuthori-ty,CA),可靠地獲取對(duì)方的公共密鑰。公共密鑰體制的算法中最著名的代表是RSA系統(tǒng),此外還有:背包密碼、橢圓曲線、ELGamal算法等。公鑰密碼的優(yōu)點(diǎn)是可以適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)放性要求,且密鑰管理問(wèn)題也較為簡(jiǎn)單,尤其可方便的實(shí)現(xiàn)數(shù)字簽名和驗(yàn)證。但其算法復(fù)雜,加密數(shù)據(jù)的速率較低。盡管如此,隨著現(xiàn)代電子技術(shù)和密碼技術(shù)的發(fā)展,公鑰密碼算法將是一種很有前途的網(wǎng)絡(luò)安全加密體制。
RSA算法得基本思想是:先找出兩個(gè)非常大的質(zhì)數(shù)P和Q,算出N=(P×Q),找到一個(gè)小于N的E,使E和(P-1)×(Q-1)互質(zhì)。然后算出數(shù)D,使(D×E-1)Mod(P-1)×(Q-1)=0。則公鑰為(E,N),私鑰為(D,N)。在加密時(shí),將明文劃分成串,使得每串明文P落在0和N之間,這樣可以通過(guò)將明文劃分為每塊有K位的組來(lái)實(shí)現(xiàn)。并且使得K滿足(P-1)×(Q-1I)K
3加密技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用及發(fā)展
實(shí)際應(yīng)用中加密技術(shù)主要有鏈路加密、節(jié)點(diǎn)加密和端對(duì)端加密等三種方式,它們分別在OSI不同層次使用加密技術(shù)。鏈路加密通常用硬件在物理層實(shí)現(xiàn),加密設(shè)備對(duì)所有通過(guò)的數(shù)據(jù)加密,這種加密方式對(duì)用戶是透明的,由網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)逐段依次進(jìn)行,用戶不需要了解加密技術(shù)的細(xì)節(jié),主要用以對(duì)信道或鏈路中可能被截獲的部分進(jìn)行保護(hù)。鏈路加密的全部報(bào)文都以明文形式通過(guò)各節(jié)點(diǎn)的處理器。在節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)容易受到非法存取的危害。節(jié)點(diǎn)加密是對(duì)鏈路加密的改進(jìn),在協(xié)議運(yùn)輸層上進(jìn)行加密,加密算法要組合在依附于節(jié)點(diǎn)的加密模塊中,所以明文數(shù)據(jù)只存在于保密模塊中,克服了鏈路加密在節(jié)點(diǎn)處易遭非法存取的缺點(diǎn)。網(wǎng)絡(luò)層以上的加密,通常稱為端對(duì)端加密,端對(duì)端加密是把加密設(shè)備放在網(wǎng)絡(luò)層和傳輸層之間或在表示層以上對(duì)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)加密,用戶數(shù)據(jù)在整個(gè)傳輸過(guò)程中以密文的形式存在。它不需要考慮網(wǎng)絡(luò)低層,下層協(xié)議信息以明文形式傳輸,由于路由信息沒(méi)有加密,易受監(jiān)控分析。不同加密方式在網(wǎng)絡(luò)層次中側(cè)重點(diǎn)不同,網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中可以將鏈路加密或節(jié)點(diǎn)加密同端到端加密結(jié)合起來(lái),可以彌補(bǔ)單一加密方式的不足,從而提高網(wǎng)絡(luò)的安全性。針對(duì)網(wǎng)絡(luò)不同層次的安全需求也制定出了不同的安全協(xié)議以便能夠提供更好的加密和認(rèn)證服務(wù),每個(gè)協(xié)議都位于計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的不同層次中?;旌霞用芊绞郊嬗袃煞N密碼體制的優(yōu)點(diǎn),從而構(gòu)成了一種理想的密碼方式并得到廣泛的應(yīng)用。在數(shù)據(jù)信息中很多時(shí)候所傳輸數(shù)據(jù)只是其中一小部分包含重要或關(guān)鍵信息,只要這部分?jǐn)?shù)據(jù)安全性得到保證整個(gè)數(shù)據(jù)信息都可以認(rèn)為是安全的,這種情況下可以采用部分加密方案,在數(shù)據(jù)壓縮后只加密數(shù)據(jù)中的重要或關(guān)鍵信息部分。就可以大大減少計(jì)算時(shí)間,做到數(shù)據(jù)既能快速地傳輸,并且不影響準(zhǔn)確性和完整性,尤其在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸中這種方法能起到很顯著的效果。
4結(jié)語(yǔ)
2文件加密技術(shù)在企業(yè)中的應(yīng)用
為了避免企業(yè)局域網(wǎng)出現(xiàn)信息泄密,造成嚴(yán)重的損失。很多企業(yè)都對(duì)文件做出了嚴(yán)格的管理制度以及多種監(jiān)控手段,其中對(duì)數(shù)據(jù)傳輸與載體的管控成為最廣泛最簡(jiǎn)單的措施。近年來(lái)一直使用的包括無(wú)盤(pán)工作站,封鎖USB口,封鎖光驅(qū),網(wǎng)絡(luò)控制等等方式都是以切斷數(shù)據(jù)傳輸以及管控?cái)?shù)據(jù)載體為手段的技術(shù)辦法,但是這種物理隔絕的信息保護(hù)機(jī)制非常落后,“一刀切”的方式不僅改變了用戶操作習(xí)慣,還嚴(yán)重影響了非機(jī)密數(shù)據(jù)的傳輸,導(dǎo)致工作流程繁瑣。在這種情況下我們決定嘗試采取特定文件全自動(dòng)加密技術(shù),這種加密方式不會(huì)改變用戶的操作習(xí)慣,并且能夠做到強(qiáng)制性加密。當(dāng)用戶打開(kāi)或編輯指定文件時(shí),系統(tǒng)將自動(dòng)對(duì)未加密的文件進(jìn)行加密,對(duì)已加密的文件自動(dòng)解密。不需要對(duì)文件的傳輸做任何限制,也不用擔(dān)心文件通過(guò)任何方式被復(fù)制到別的地方。因?yàn)槲募谌魏屋d體上都是以密文的形式存在,只有在加密系統(tǒng)的硬件內(nèi)存中是明文形式,所以一旦離開(kāi)終端用戶的電腦系統(tǒng),加密文件無(wú)法得到自動(dòng)解密的服務(wù)而無(wú)法打開(kāi),起到保護(hù)文件的效果。全自動(dòng)文件加密系統(tǒng)主要分為服務(wù)器端和客戶端,服務(wù)器端主要是記錄用戶資料、給用戶分配權(quán)限以及管理用戶文件的密鑰信息等??蛻舳酥饕?fù)責(zé)與服務(wù)器進(jìn)行交互,對(duì)登錄系統(tǒng)的用戶進(jìn)行身份認(rèn)證、獲取文件加/解密密鑰及生成控制文件等,同時(shí)將客戶端處理的信息交給服務(wù)器。全自動(dòng)文件加密系統(tǒng)能夠自動(dòng)識(shí)別每一個(gè)登錄到局域網(wǎng)內(nèi)部的用戶并進(jìn)行身份驗(yàn)證,只有具有權(quán)限的用戶才能操作文件。因?yàn)闄C(jī)密文件在電腦的硬盤(pán)上是以密文形式存在的,只有用戶擁有操作文件的權(quán)限才可以看到明文信息,否則將會(huì)是亂碼。該系統(tǒng)具有加密制定程序生成的文件、泄密控制、審批管理、離線文檔管理、外發(fā)文檔管理、用戶/鑒權(quán)管理、審計(jì)管理、自我保護(hù)等功能。2013年10月已在某專業(yè)設(shè)計(jì)部小網(wǎng)中部署了該文件加密系統(tǒng)并已使用,今年計(jì)劃在全網(wǎng)部署該系統(tǒng)。目前的加密策略為自動(dòng)加密+全盤(pán)掃描,加密的文件類(lèi)型為CAD,Word,PDF,Excel。即后臺(tái)掃描該電腦部署文檔機(jī)密系統(tǒng)前的所有歷史相關(guān)類(lèi)型文件并進(jìn)行強(qiáng)制自動(dòng)加密,對(duì)于新文件,打開(kāi)相關(guān)類(lèi)型的文件也會(huì)自動(dòng)加密,有效實(shí)現(xiàn)了公司數(shù)據(jù)的保密,增強(qiáng)了信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)安全性。
2數(shù)據(jù)加密技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)通信中的應(yīng)用
數(shù)據(jù)加密技術(shù)提升了網(wǎng)絡(luò)通信的安全性,規(guī)范了網(wǎng)絡(luò)通信的運(yùn)營(yíng)環(huán)境,規(guī)避了潛在的風(fēng)險(xiǎn)因素。網(wǎng)絡(luò)通信中的數(shù)據(jù)加密,主要分為方法和技術(shù)兩部分,對(duì)其做如下分析:
2.1網(wǎng)絡(luò)通信中的數(shù)據(jù)加密方法
2.1.1對(duì)稱加密
對(duì)稱加密方法在網(wǎng)絡(luò)通信中比較常用,利用相同的密鑰,完成通信數(shù)據(jù)加密到解密的過(guò)程,降低了數(shù)據(jù)加密的難度。對(duì)稱加密中,比較有代表性的方法是DES加密,屬于標(biāo)準(zhǔn)對(duì)稱加密的方法。例如:DES在網(wǎng)絡(luò)通信中的應(yīng)用,使用了固定的加密框架,DES通過(guò)密鑰,迭代子密鑰,將56bit密鑰分解成16組48bit,迭代的過(guò)程中進(jìn)行加密,而解密的過(guò)程與加密流程相似,使用的密鑰也完全相同,加密與解密密鑰的使用正好相反,根據(jù)網(wǎng)絡(luò)通信的數(shù)據(jù)類(lèi)型,完成對(duì)稱加密。
2.1.2非對(duì)稱加密
非對(duì)稱加密方法的難度稍高,加密與解密的過(guò)程,采用了不同的密鑰,以公鑰、私鑰的方式,對(duì)網(wǎng)絡(luò)通信實(shí)行非對(duì)稱加密。公鑰和私鑰配對(duì)后,才能打開(kāi)非對(duì)稱加密的網(wǎng)絡(luò)通信數(shù)據(jù),其私鑰由網(wǎng)絡(luò)通信的管理者保管,不能公開(kāi)使用。非對(duì)稱加密方法在網(wǎng)絡(luò)通信中的應(yīng)用,解密時(shí)僅需要管理者主動(dòng)輸入密鑰的數(shù)據(jù)即可,操作方法非常簡(jiǎn)單,而且具有較高的安全水平,提高了加密解密的時(shí)間效率。
2.2網(wǎng)絡(luò)通信中的數(shù)據(jù)加密技術(shù)
2.2.1鏈路加密
網(wǎng)絡(luò)通信中的鏈路加密,實(shí)際是一種在線加密技術(shù),按照網(wǎng)絡(luò)通信的鏈路分配,提供可行的加密方法。網(wǎng)絡(luò)通信的數(shù)據(jù)信息在傳輸前,已經(jīng)進(jìn)入了加密的狀態(tài),鏈路節(jié)點(diǎn)先進(jìn)行解密,在下一鏈路環(huán)境中,重新進(jìn)入加密狀態(tài),整個(gè)網(wǎng)絡(luò)通信鏈路傳輸?shù)倪^(guò)程中,都是按照先解密在加密的方式進(jìn)行,鏈路上的數(shù)據(jù)信息,均處于密文保護(hù)狀態(tài),隱藏了數(shù)據(jù)信息的各項(xiàng)屬性,避免數(shù)據(jù)信息被攻擊竊取。
2.2.2節(jié)點(diǎn)加密
節(jié)點(diǎn)加密技術(shù)確保了網(wǎng)絡(luò)通信節(jié)點(diǎn)位置數(shù)據(jù)信息的安全性,通過(guò)節(jié)點(diǎn)處的數(shù)據(jù)信息,都不會(huì)是明文形式,均表現(xiàn)為密文,促使節(jié)點(diǎn)加密成為具有安全保護(hù)功能的模塊,安全的連接了網(wǎng)絡(luò)通信中的信息。加點(diǎn)加密技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)通信中的應(yīng)用,依賴于密碼裝置,用于完成節(jié)點(diǎn)信息的加密、解密,但是此類(lèi)應(yīng)用也存在一個(gè)明顯的缺陷,即:報(bào)頭、路由信息為明文方式,由此增加了節(jié)點(diǎn)加密的難度,很容易為攻擊者提供竊取條件,是節(jié)點(diǎn)加密技術(shù)應(yīng)用中需要重點(diǎn)考慮的問(wèn)題。
2.2.3端到端加密
網(wǎng)絡(luò)通信的端到端加密,是指出發(fā)點(diǎn)到接收點(diǎn),整個(gè)過(guò)程不能出現(xiàn)明文狀態(tài)的數(shù)據(jù)信息。端到端加密的過(guò)程中,不會(huì)出現(xiàn)解密行為,數(shù)據(jù)信息進(jìn)入到接收點(diǎn)后,接收人借助密鑰加密信息,提高網(wǎng)絡(luò)通信的安全性,即使網(wǎng)絡(luò)通信的節(jié)點(diǎn)發(fā)生安全破壞,也不會(huì)造成數(shù)據(jù)信息的攻擊丟失,起到優(yōu)質(zhì)的加密作用。端到端加密時(shí),應(yīng)該做好出發(fā)點(diǎn)、接收點(diǎn)位置的網(wǎng)絡(luò)通信加密,以便確保整個(gè)網(wǎng)絡(luò)通信過(guò)程的安全性。
2機(jī)械制造工藝與精密加工技術(shù)的應(yīng)用分析
2.1關(guān)于現(xiàn)代機(jī)械制造工藝的應(yīng)用分析
2.1.1氣體保護(hù)焊工藝。在進(jìn)行焊接工藝的使用中,需要明確的一點(diǎn)是,該焊接的主要熱源之一就是電弧。在進(jìn)行工作的時(shí)候,他的主要特點(diǎn)就是將某種惰性氣體或者性質(zhì)符合要求的氣體作為焊接物之間的有一種保護(hù)的介質(zhì),在焊接工作開(kāi)展的過(guò)程中,這種氣體就會(huì)從噴槍中配出來(lái),對(duì)電弧的周?chē)M(jìn)行一種有效的保證,這樣做就保證電弧、熔池和空氣三者之間能夠達(dá)到有效的分析。這種做的目的是為了保證有害氣體不會(huì)干擾到焊接工作的正常進(jìn)行,保護(hù)焊接工作中的電弧能夠正常的進(jìn)行燃燒、工作。在當(dāng)代社會(huì)的發(fā)展中,應(yīng)用最多的保護(hù)氣體應(yīng)該屬于二氧化碳保護(hù)氣體,該氣體的使用是因?yàn)槠涫褂眯再|(zhì)較為不錯(cuò),并且制造的成本也比較低廉,適合大范圍的使用,所以,其在當(dāng)代機(jī)械制造行業(yè)得到了有效且廣泛的應(yīng)用。
2.1.2電阻焊工藝。該工藝是把焊接物置于正電極、負(fù)電極之間進(jìn)行通電操作,當(dāng)電流通過(guò)時(shí),就會(huì)在焊接物之間的接觸面及其周?chē)纬伞暗觊L(zhǎng)效應(yīng)”,從而焊接物達(dá)到熔化并融合的效果,實(shí)現(xiàn)壓力焊接的目的。該工藝的特點(diǎn)是焊接質(zhì)量較好、工作生產(chǎn)效率較高、充分實(shí)現(xiàn)機(jī)械化操作、且需要時(shí)間較短、氣體及噪聲污染較小等,優(yōu)點(diǎn)較多。電阻焊工藝目前已在航空航天、汽車(chē)和家電等現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)中應(yīng)用較廣。但其也存在缺點(diǎn)和不足,即焊接設(shè)備的成本較高、后期維修費(fèi)用大,并且沒(méi)有有效的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)等。
2.1.3埋弧焊工藝。該工藝是指在焊劑層下燃燒電弧而進(jìn)行焊接的一種焊接工藝。其分為自動(dòng)焊接以及半自動(dòng)焊接兩種焊接方式。進(jìn)行自動(dòng)焊接時(shí),通過(guò)焊接車(chē)把焊絲以及移動(dòng)電弧送入從而自動(dòng)完成焊接操作。進(jìn)行半自動(dòng)焊接時(shí),則是由機(jī)械完成焊絲送入,再由焊接操作人員進(jìn)行移動(dòng)電弧的送入操作,因此增加了勞動(dòng)成本,目前應(yīng)用較少。以焊接鋼筋為例,過(guò)去經(jīng)常采取手工電弧焊的方法,即半自動(dòng)埋弧焊,而如今電渣壓力焊取代了半自動(dòng)埋弧焊,該焊法生產(chǎn)效率較高、焊縫質(zhì)量好,并且具有良好的勞動(dòng)條件。但選擇該焊接工藝焊接時(shí)需要注意選擇理想的焊劑,因?yàn)楹附拥墓に囁?、?yīng)用電流大小、鋼材的級(jí)別等許多技術(shù)指標(biāo)都可以通過(guò)焊劑堿度充分體現(xiàn)出來(lái),所以要特別注意焊劑的堿度。
2.1.4螺柱焊工藝。該工藝是指首先把螺柱與管件或者板件相連接,引入電弧使接觸面熔化在一起,再對(duì)螺住施加壓力進(jìn)行焊接。其分為儲(chǔ)能式、拉弧式兩種焊接方式。其中儲(chǔ)能式焊接熔深較小,在薄板焊接時(shí)應(yīng)用較多,而拉弧式焊接與之相反,在重工業(yè)中應(yīng)用較多。該兩種焊接方式都為單面焊接方式,因此具有無(wú)需打孔、鉆洞、粘結(jié)、攻螺紋和鉚接等諸多優(yōu)勢(shì),特別是無(wú)需打孔和鉆洞,能夠確保焊接工藝不會(huì)發(fā)生漏氣漏水現(xiàn)象,現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)中應(yīng)用極廣。
2納米技術(shù)在機(jī)械中的應(yīng)用
隨著現(xiàn)代的機(jī)械制造業(yè)大力發(fā)展,納米的加工技術(shù)包含的方面也越來(lái)越廣泛,越來(lái)越受到各國(guó)的關(guān)注。微型機(jī)械的納米加工技術(shù)總體可以歸結(jié)為以下幾個(gè)方面:第一,微加工技術(shù),此項(xiàng)技術(shù)對(duì)于環(huán)境的要求較高,需要較為清潔的環(huán)境,主要是微型機(jī)械的零件刻蝕技術(shù)上的應(yīng)用。第二,控制方面,比如微型傳感器的應(yīng)用,驅(qū)動(dòng)器和控制器在傳感器的作用下,可以協(xié)調(diào)的進(jìn)行工作。第三,微裝配技術(shù),這項(xiàng)技術(shù)主要是把微型機(jī)械所用到的微型機(jī)構(gòu)、微型執(zhí)行機(jī)構(gòu)等結(jié)合起來(lái),成為一個(gè)有機(jī)的整體。下面是一些納米技術(shù)在機(jī)械應(yīng)用方面的例子。無(wú)摩擦微型納米軸承最新的世界納米技術(shù)成果是美國(guó)科學(xué)家研究出的接近無(wú)摩擦的納米軸承,它的直徑僅為頭發(fā)的直徑大小。這種新技術(shù)下的軸承在進(jìn)行使用時(shí)基本上實(shí)現(xiàn)了無(wú)磨損和無(wú)撕裂,這將被投入到微型裝置的原件使用中。微型機(jī)械本身的尺寸就相當(dāng)于頭發(fā)的直徑,而納米幾點(diǎn)系統(tǒng)的尺寸更小,接近1nm,是普通微型機(jī)械的千分之一。在微型的機(jī)電中摩擦問(wèn)題是一大難題,新型的納米軸承基本上解決了這一難題,達(dá)到了最小摩擦的極限。納米陶瓷刀具我國(guó)某工業(yè)大學(xué)材料學(xué)院就完成了我國(guó)地方重大的納米項(xiàng)目,研究出了金屬陶瓷刀具的制作技術(shù),并且這一技術(shù)已經(jīng)通過(guò)認(rèn)定,這將是一項(xiàng)利用納米技術(shù)進(jìn)行材料制作的新標(biāo)志。納米磁性液體密封磁性液體是一種新型的材料,它同時(shí)具有磁性和流動(dòng)性,是世界上很多發(fā)達(dá)國(guó)家目前使用較多的一種密封技術(shù).普通的材料根本無(wú)法達(dá)到同時(shí)具有這兩種性質(zhì)。這種新型的材料滿足了一些高硬度物料超細(xì)粉體的密封要求,在密封時(shí)利用磁場(chǎng)將磁性的液體固定在要密封處,此時(shí)就會(huì)形成一個(gè)磁液圈,這樣不僅使得污染和浪費(fèi)都減少了,還提高了效率。
3納米材料在閥片上的應(yīng)用
我國(guó)中科院上海硅酸鹽研究所同上海電瓷廠共同研究出的特殊功能的閥片,主要應(yīng)用于功能陶瓷材料中,這里可以提高閥片的絕緣強(qiáng)度,也即提高了閥片大電流耐受力。這也是我國(guó)納米技術(shù)的一項(xiàng)在機(jī)械方面的應(yīng)用。納米發(fā)動(dòng)機(jī)材料納米復(fù)合氧化鋯是納米材料中應(yīng)用于工業(yè)方面比較成功的材料之一。納米復(fù)合鋯材料能夠?qū)崿F(xiàn)導(dǎo)氧及儲(chǔ)氧的功能,同時(shí)它的耐高溫性也很強(qiáng),主要被應(yīng)用到最新的汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)及尾氣排放等的系統(tǒng)中。納米技術(shù)馬達(dá)納米技術(shù)馬達(dá)是由美國(guó)研制,在中國(guó)首次面世的一項(xiàng)納米技術(shù)。納米技術(shù)馬達(dá)體積很小,是傳統(tǒng)電磁馬達(dá)的0.05倍,長(zhǎng)度是平常使用火柴的3/4,負(fù)載能力是4kg以上,與傳統(tǒng)的馬達(dá)相比,壽命也高了很多。主要用在玩具和汽車(chē)的一些電動(dòng)設(shè)施中。納米燃油裝置我國(guó)的專家成功的研制出具有世界先進(jìn)技術(shù)水平的納米燃油裝置。這種裝置與傳統(tǒng)的裝置相比,燃油更加充分。主要應(yīng)用到了極地車(chē)輛中。納米劑技術(shù)的產(chǎn)生很好地解決了摩擦和機(jī)械磨損。納米劑的發(fā)明使得很大一部分零件不再需要頻繁的更換,同時(shí)這些機(jī)械的使用壽命有了很大程度的提高。
4納米技術(shù)在機(jī)械應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì)
與傳統(tǒng)的機(jī)械工程相比,納米技術(shù)在機(jī)械應(yīng)用中體現(xiàn)出了很多方面的優(yōu)勢(shì),在不斷的發(fā)展中獲得了明顯的成果。納米技術(shù)的尺寸效應(yīng)優(yōu)勢(shì)納米技術(shù)使傳統(tǒng)的一些使用部件的尺寸縮小了很多,將過(guò)去的毫米級(jí)別的進(jìn)化到了納米級(jí)別。納米技術(shù)在機(jī)械應(yīng)用中,降低了機(jī)械體積,這也促進(jìn)機(jī)械方面形成一種心動(dòng)的機(jī)械:微型機(jī)械。微型機(jī)械不僅僅是在尺寸上減小了很多,在微機(jī)構(gòu)、微驅(qū)動(dòng)器、微能源以及微傳感器等裝置都有了改進(jìn),形成了一整套微型機(jī)電系統(tǒng)。這些微型機(jī)電構(gòu)置都是納米技術(shù)的研究成果。這種技術(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了傳統(tǒng)機(jī)械的范疇,是現(xiàn)代的一種創(chuàng)新思維下的科技納米技術(shù)成果。納米技術(shù)的多元化應(yīng)用納米材料的特殊性,使得納米技術(shù)的應(yīng)用多元化。納米材料在納米技術(shù)下形成的產(chǎn)品,不僅形態(tài)更加微小,而且功能更加強(qiáng)大。對(duì)于傳統(tǒng)材料無(wú)法完成的功能,納米材料產(chǎn)品可以完成,而且還在不斷的發(fā)明出更多新型的材料。納米材料可以將微量元素融入到基礎(chǔ)材料當(dāng)中,從而達(dá)到更好的功能效果。納米材料摩擦性能的提升納米技術(shù)在機(jī)械應(yīng)用中最為突出的應(yīng)用是解決機(jī)械摩擦的性能。再繼續(xù)額運(yùn)動(dòng)中,軸承間的摩擦是無(wú)法消除的。過(guò)去的軸承在使用當(dāng)中摩擦問(wèn)題是一個(gè)難題。當(dāng)納米技術(shù)出現(xiàn)后,一方面使得各類(lèi)機(jī)械結(jié)構(gòu)尺寸減小了很多,零件尺寸越小摩擦力的影響越大,如果摩擦力過(guò)大,那么更嚴(yán)重的還會(huì)磨損到零件,影響到正常的使用。但是納米技術(shù)也解決了這一問(wèn)題,納米材料實(shí)現(xiàn)了機(jī)械的最小摩擦極限,達(dá)到了理想的運(yùn)行狀態(tài)。納米技術(shù)節(jié)能效果納米技術(shù)不僅實(shí)現(xiàn)了體積上的減小、功能上的強(qiáng)大,還能實(shí)現(xiàn)環(huán)保節(jié)能,真正實(shí)現(xiàn)了集功能、實(shí)用、環(huán)保于一體。隨著納米技術(shù)的不斷發(fā)展,很多新型的材料也被研發(fā)出來(lái),這些新型的材料實(shí)現(xiàn)了材料的節(jié)約目標(biāo),所以傳統(tǒng)的機(jī)械工程中有些需求量較大的材料使用率大大降低了,對(duì)于原材料的節(jié)省,起到了很大的節(jié)約作用。
5納米加工技術(shù)與微型機(jī)械
納米加工技術(shù)的出現(xiàn)和不斷發(fā)展為微型機(jī)電系統(tǒng)的發(fā)展提供了條件,使微型機(jī)電系統(tǒng)進(jìn)入了一個(gè)全新的領(lǐng)域。微型機(jī)械現(xiàn)在世界上的微型機(jī)械的研究已經(jīng)發(fā)展到了一個(gè)很高的水平,已經(jīng)能夠制造出很多類(lèi)型的微型機(jī)構(gòu)和微型零部件。在三維的機(jī)械構(gòu)件上已經(jīng)有了很多研制品,比如微齒輪、微軸承、微彈簧等。其中微執(zhí)行器是相對(duì)較為復(fù)雜的微型器件,但是也研制出了微開(kāi)關(guān)、微電動(dòng)機(jī)、微泵等器件。微型機(jī)電系統(tǒng)微型機(jī)電系統(tǒng)就是相對(duì)比較復(fù)雜的機(jī)電系統(tǒng),比如微型機(jī)器人,它可以用于搜集情報(bào)、竊聽(tīng)等。微型機(jī)電系統(tǒng)在醫(yī)學(xué)上也有荷藕使用的意義,比如微型醫(yī)學(xué)機(jī)器人可以進(jìn)入人體的血管進(jìn)行一些操作??傊@些微型機(jī)電系統(tǒng)越來(lái)越接近實(shí)用化,接近人的生活。在航空航天上微型機(jī)電系統(tǒng)也有很重要的使用,比如慣性儀表,它具有體積小,重量輕、精度高等優(yōu)點(diǎn)?,F(xiàn)在微型器件的發(fā)展也有了一定的應(yīng)用水平,加上微電子的工業(yè)集成電路的經(jīng)驗(yàn)可以應(yīng)用到這個(gè)新的方面,所以縱觀各方面的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn),現(xiàn)在MEMS的發(fā)展條件已具備。
0引言
快速信息化已經(jīng)是我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的一個(gè)顯著特征。許多的企事業(yè)單位,尤其是物流企業(yè)和電子商務(wù)企業(yè)已經(jīng)把數(shù)據(jù)平臺(tái)作為了自己的核心競(jìng)爭(zhēng)力之一。但是基于信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的數(shù)據(jù)平臺(tái)正在面臨著來(lái)自安全性方面的諸多挑戰(zhàn)。
本文提出了一種通用的基于兩種加密技術(shù)的加密系統(tǒng),為解決數(shù)字平臺(tái)所面臨的安全性難題提供了可能。該系統(tǒng)融合了對(duì)稱加密技術(shù)、非對(duì)稱加密技術(shù)、驗(yàn)證技術(shù),較好的實(shí)現(xiàn)了了數(shù)據(jù)交流者的身份認(rèn)證、數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中的保密、數(shù)據(jù)發(fā)送接收的不可否認(rèn)、數(shù)據(jù)傳輸結(jié)果的完整。本系統(tǒng)尤其適用于對(duì)保密度有較高需求的數(shù)據(jù)平臺(tái)。
本文重點(diǎn)針對(duì)4個(gè)方面進(jìn)行討論:(1)數(shù)據(jù)平臺(tái)安全性問(wèn)題;(2) 對(duì)稱加密體制與非對(duì)稱加密體制; (3) 一種更加安全的加密與驗(yàn)證系統(tǒng); (4) 總結(jié).
1數(shù)據(jù)平臺(tái)安全性問(wèn)題
在數(shù)字時(shí)代,數(shù)據(jù)平臺(tái)的構(gòu)建已經(jīng)是企業(yè)的必需。論文參考網(wǎng)。企業(yè)的關(guān)鍵業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)作為企業(yè)的寶貴資源和生存發(fā)展的命脈,其安全性是不言而喻的。論文參考網(wǎng)。但是,現(xiàn)實(shí)是,這些數(shù)據(jù)卻沒(méi)有得到很好的保護(hù)。據(jù)賽門(mén)鐵克公司2010年1月對(duì)27個(gè)國(guó)家的2100家企業(yè)進(jìn)行的調(diào)查顯示,被調(diào)查的所有企業(yè)(100%)在2009年都曾出現(xiàn)過(guò)數(shù)據(jù)丟失問(wèn)題,其中有75%的企業(yè)曾遭受過(guò)網(wǎng)絡(luò)攻擊。
數(shù)據(jù)平臺(tái)的建設(shè)要注意以下問(wèn)題:
(1)嚴(yán)格終端管理【1】。
終端采用硬件數(shù)字證書(shū)進(jìn)行認(rèn)證,并要求終端用戶定期修改PIN碼,以確保終端和數(shù)據(jù)來(lái)源的真實(shí)性。
(2)采取訪問(wèn)控制技術(shù),允許合法用戶訪問(wèn)規(guī)定權(quán)限內(nèi)的應(yīng)用。
(3)保證通信鏈路安全,建立端到端傳輸?shù)陌踩珯C(jī)制。
其中,解決數(shù)據(jù)安全性問(wèn)題最有效的方法就是在存儲(chǔ)和傳輸過(guò)程中對(duì)數(shù)據(jù)加密,常見(jiàn)的加密技術(shù)包括對(duì)稱加密技術(shù)和非對(duì)稱加密技術(shù)。
2對(duì)稱加密體制與非對(duì)稱加密體制
2.1. 對(duì)稱加密體制
2.1.1對(duì)稱加密體制的原理
對(duì)稱加密技術(shù)在已經(jīng)有了悠久的歷史,以凱撒密碼為代表的古典密碼技術(shù)曾被廣泛應(yīng)用。現(xiàn)代的對(duì)稱加密算法雖然比那些古典加密算法復(fù)雜許多,但是其原理都是一樣的:數(shù)據(jù)發(fā)送方將明文數(shù)據(jù)加密后傳送給接收方,接收方利用發(fā)送方用過(guò)的密鑰(稱作秘密密鑰)及相同算法的逆算法把密文解密成明文數(shù)據(jù)。
圖1給出了對(duì)稱加密體制的工作流程。發(fā)送方對(duì)要發(fā)送的明文數(shù)據(jù)M用秘密密鑰K加密成密文C后,密文經(jīng)網(wǎng)絡(luò)傳送到接收方,接收方用發(fā)送方使用過(guò)的秘密密鑰K把密文C還原成明文數(shù)據(jù)M。
圖1: 對(duì)稱加密體制工作原理圖
2.1.2對(duì)稱加密體制的特點(diǎn)
對(duì)稱加密算法的優(yōu)點(diǎn)是加解密時(shí)運(yùn)算量比較小,所以加解密速度比較快[2]、加解密的效率也比較高。
該算法的缺點(diǎn)是不容易管理密鑰。原因有二:一,在對(duì)稱加密體制下,用來(lái)加密和解密的密鑰是同一個(gè),這就要求接收數(shù)據(jù)一方,即解密數(shù)據(jù)一方需要事先知道數(shù)據(jù)發(fā)送方加密時(shí)所使用的密鑰。二,每對(duì)用戶每次使用對(duì)稱加密算法時(shí),都需要使用其他人不知道的惟一的鑰匙,密鑰的需要量比較大。假如平臺(tái)上有n個(gè)用戶需要交流,根據(jù)保密性要求,每?jī)蓚€(gè)用戶就需要一個(gè)密鑰,則這n個(gè)用戶就需要n(n-1)/2個(gè)密鑰。論文參考網(wǎng)。
2.2. 非對(duì)稱加密體制
2.2.1非對(duì)稱加密體制的概念
與對(duì)稱加密技術(shù)不同,在非對(duì)稱加密體制下加密密鑰與解密密鑰不相同【3-4】。在這種體制下,每個(gè)用戶都有一對(duì)預(yù)先選定的、完全不同但又完全匹配的密鑰:一個(gè)是可以像電話號(hào)碼一樣進(jìn)行注冊(cè)公布的公開(kāi)密鑰KPub,另一個(gè)是用戶需要保密的、可以用作身份認(rèn)證的私有密鑰KPri,而且無(wú)法根據(jù)其中一個(gè)推算出另一個(gè)。這樣,數(shù)據(jù)的發(fā)送方(加密者)知道接收方的公鑰,數(shù)據(jù)接收方(解密者)才是唯一知道自己私鑰的人。
非對(duì)稱加密技術(shù)以大數(shù)的分解問(wèn)題、離散對(duì)數(shù)問(wèn)題、橢圓曲線問(wèn)題等數(shù)學(xué)上的難解問(wèn)題來(lái)實(shí)現(xiàn),是目前應(yīng)用最為廣泛的加密技術(shù)。
圖2給出了非對(duì)稱加密體制的工作流程。發(fā)送方把明文數(shù)據(jù)M用接收方的公鑰KPub接收方
加密成密文C后經(jīng)網(wǎng)絡(luò)傳輸給接收方,接收方用自己的私鑰KPri接收方把接收到的密文還原成明文數(shù)據(jù)M。
圖2: 非對(duì)稱加密體制工作原理圖
2.2.2非對(duì)稱加密體制的特點(diǎn)
非對(duì)稱加密算法的優(yōu)點(diǎn)是安全性比較高
非對(duì)稱加密算法的缺點(diǎn)是算法十分復(fù)雜,加解密的效率比較低,用該技術(shù)加解密數(shù)據(jù)是利用對(duì)稱加密算法加解密同樣數(shù)據(jù)所花費(fèi)時(shí)間的1000倍。
3. 一種更加安全的加密與驗(yàn)證系統(tǒng)
3.1加密與驗(yàn)證系統(tǒng)的框架
更加安全的加密與驗(yàn)證系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)的加密作業(yè)、數(shù)據(jù)的解密作業(yè)、數(shù)據(jù)完整性驗(yàn)證三大模塊組成。
數(shù)據(jù)加密模塊由數(shù)據(jù)發(fā)送方作業(yè)。發(fā)送方首先將待發(fā)送數(shù)據(jù)明文經(jīng)哈希變換并用發(fā)送方私鑰加密后得到數(shù)字簽名。然后,使用對(duì)稱加密中的秘密密鑰對(duì)數(shù)字簽名和原數(shù)據(jù)明文進(jìn)行再加密。最后,使用接收方的公鑰對(duì)秘密密鑰進(jìn)行加密,并將上述操作結(jié)果經(jīng)網(wǎng)絡(luò)傳送出去。
數(shù)據(jù)解密作業(yè)模塊由數(shù)據(jù)接收方作業(yè)。接收方首先用自己的私鑰對(duì)接受到的、經(jīng)過(guò)加密的秘密密鑰進(jìn)行解密。然后,用解密得到的秘密密鑰對(duì)接收到的數(shù)據(jù)密文和加密后的簽名進(jìn)行解密。
數(shù)據(jù)完整性驗(yàn)證模塊也是由數(shù)據(jù)接收方作業(yè)。接收方對(duì)解密模塊作業(yè)得到的數(shù)據(jù)明文和數(shù)據(jù)簽名進(jìn)行操作,首先將該明文進(jìn)行哈希變換得到數(shù)據(jù)摘要。然后,運(yùn)用數(shù)據(jù)發(fā)送方的公鑰對(duì)數(shù)據(jù)簽名變換得到另一個(gè)摘要。最后,比較這兩個(gè)摘要。若兩者完全相同,則數(shù)據(jù)完整。否則,認(rèn)為數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程中已經(jīng)遭到破壞。
該系統(tǒng)框架將對(duì)稱加密、非對(duì)稱加密、完整性校驗(yàn)三者融為一體,既保證了數(shù)據(jù)的高度安全性又有很好的時(shí)效性,同時(shí),兼顧了數(shù)據(jù)源的合法性和數(shù)據(jù)的完整性,能有效地規(guī)避仿冒數(shù)據(jù)源和各類(lèi)攻擊,是一種值得推廣的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和傳輸安全系統(tǒng)模型。
3.2加密與驗(yàn)證系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)
圖3給出了這種種更加安全的加密與驗(yàn)證系統(tǒng)工作流程。其中,M指數(shù)據(jù)明文,C指數(shù)據(jù)密文,A、B分別為數(shù)據(jù)發(fā)送方和接收方,私鑰A指A的私鑰,公鑰B指B的公鑰。
圖3:一種更加安全的加密與驗(yàn)證系統(tǒng)
4.總結(jié)
文中提出了一種基于兩種加密技術(shù)的加密與驗(yàn)證系統(tǒng)設(shè)計(jì),討論了該加密與驗(yàn)證系統(tǒng)的總體框架與流程實(shí)現(xiàn),得出了本系統(tǒng)能到達(dá)到更高的安全性與時(shí)效性的結(jié)論。
數(shù)字時(shí)代的到來(lái)給我們帶來(lái)了前所未有的挑戰(zhàn)和機(jī)遇,我們必須迎頭趕上,化解挑戰(zhàn)抓住機(jī)遇,提高自身的綜合競(jìng)爭(zhēng)力。把信息技術(shù)應(yīng)用于各個(gè)行業(yè),必將為我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高帶來(lái)新的福音。
參考文獻(xiàn)
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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)。 轉(zhuǎn)貼于
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(pán)、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(xiāo)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(kāi)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(kāi)。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(kāi)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).
隨著互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展,電子商務(wù)具有高效、成本低的優(yōu)點(diǎn),使電子商務(wù)漸漸變?yōu)樾屡d的經(jīng)營(yíng)模式,且移動(dòng)通信技術(shù)越來(lái)越成熟的發(fā)展,人們也開(kāi)始發(fā)現(xiàn)結(jié)合移動(dòng)通信技術(shù)的移動(dòng)電子商務(wù)將來(lái)會(huì)擁有更大的發(fā)展空間。可是,移動(dòng)商務(wù)不單單給我們帶來(lái)了便利,還給我們帶來(lái)了一系列問(wèn)題。主要體現(xiàn)在移動(dòng)電子商務(wù)在為客戶提供通信的靈活及自由時(shí)也伴隨著很多不安全的地方,威脅到了網(wǎng)絡(luò)客戶的個(gè)人及信息的安全。所以,關(guān)于研究傳輸數(shù)據(jù)過(guò)程當(dāng)中的加密問(wèn)題是很值得重視的。
1立足于XML的數(shù)據(jù)加密技術(shù)
XML加密技術(shù)是將XML加密規(guī)范作為基礎(chǔ),XML加密規(guī)范由W3C發(fā)展且在2002年9月公開(kāi)的。XML加密首要特征就是既能加密完整的XML文件,還可以加密一個(gè)XML文檔中的數(shù)據(jù)及部分內(nèi)容。因此,在一個(gè)文檔中只需要對(duì)部分需要加密的部分進(jìn)行加密的時(shí)候就可以在加密的時(shí)候?qū)⑺鼈儐为?dú)加密。還可以將同一文檔之中不同的部分在加密時(shí)使用不同的密鑰,然后把同一個(gè)XML文檔發(fā)送給不同的人,不同的接收人看見(jiàn)的部分就只局限于與自身有關(guān)的部分。將同一XML文檔運(yùn)用此種方式加密,加密部分的首尾會(huì)產(chǎn)生兩個(gè)XML標(biāo)簽,以此來(lái)表明這個(gè)文檔的加密是按照XML加密標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施的,加密之后XML文檔的數(shù)據(jù)就會(huì)顯示一串密文來(lái)代替之前的真實(shí)標(biāo)簽及內(nèi)容。XML加密標(biāo)準(zhǔn)讓提供XML數(shù)據(jù)的一方能夠隨著不同的用戶需要對(duì)內(nèi)容實(shí)行顆粒化的處理及控制,因?yàn)闆](méi)有對(duì)整個(gè)XML文件進(jìn)行了加密而只是對(duì)特定的數(shù)據(jù)進(jìn)行了加密,所以XML處理器還是可以處理及識(shí)別整個(gè)文件。
2立足于XML數(shù)據(jù)加密的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)即混合加密方法的原理
現(xiàn)代密碼學(xué)的運(yùn)用考慮到密鑰的保密性,組成現(xiàn)代密碼系統(tǒng)的要素包括明文、算法、密鑰和密文?;诿荑€的算法一般包含不對(duì)稱加密算法及對(duì)稱加密算法。這兩種方法都有著各自的不足。運(yùn)行速度與對(duì)稱加密算法相比慢了很多是不對(duì)稱加密算法的主要不足,因此在加密大數(shù)據(jù)方面來(lái)講不太實(shí)用。對(duì)稱加密的主要不足體現(xiàn)在以下三點(diǎn):(1)是密鑰的安全性;(2)互相通信的兩方的密鑰都是相同的,由于通信的內(nèi)容有可能是雙方運(yùn)用一樣的密鑰形成的,因此其中的一方可以對(duì)發(fā)送過(guò)的消息進(jìn)行否認(rèn);(3)在參與通信的人員太多的時(shí)候就會(huì)產(chǎn)生密鑰數(shù)據(jù)的急劇膨脹。
混合加密的技術(shù)就是將不對(duì)稱加密算法及對(duì)稱加密方法的優(yōu)勢(shì)相結(jié)合?;旌霞用芗夹g(shù)中,每個(gè)客戶和對(duì)端共用一個(gè)秘密的主密鑰,經(jīng)過(guò)運(yùn)用加密該主密鑰完成話密鑰的分配,主密鑰的分配運(yùn)用公密鑰方式,再將這個(gè)主密鑰用作加密用戶信息的密鑰,也就是運(yùn)用對(duì)稱加密算法對(duì)大數(shù)據(jù)量進(jìn)行加密,比如交易過(guò)程中的客戶或商品的詳盡資料,再運(yùn)用不對(duì)稱加密算法對(duì)小的數(shù)據(jù)量進(jìn)行加密,比如對(duì)稱加密算法的密鑰。
3安全及性能的分析
由于運(yùn)用XML加密技術(shù)的數(shù)據(jù)安全方案之后生成的文件為XML格式,所以擁有XML技術(shù)的全部?jī)?yōu)勢(shì),主要體現(xiàn)在以下六點(diǎn):第一,能夠運(yùn)用在不相同的操作系統(tǒng)上面,即跨平臺(tái)性;第二,立足于文本文件的加密文件,能夠在文本編輯器上進(jìn)行查看、編輯和修改;第三,加密文件的結(jié)構(gòu)可以經(jīng)過(guò)DTD和Schema文件先定下來(lái),這樣的結(jié)構(gòu)定義可以使得不同系統(tǒng)公司的數(shù)據(jù)交換順利的進(jìn)行;第四,擁有極強(qiáng)的擴(kuò)展性;第五,每一項(xiàng)數(shù)據(jù)的理解及識(shí)別都非常容易,應(yīng)用程序來(lái)訪問(wèn)數(shù)據(jù)時(shí)不是依據(jù)數(shù)據(jù)的位置而是依據(jù)描述性記憶,使得應(yīng)用程序適應(yīng)改變的特性得到了很大提升;第六,根據(jù)文件的性質(zhì)可以幫助它經(jīng)過(guò)防火墻及其余安全機(jī)制,使交換數(shù)據(jù)變得更加方便。
4結(jié)語(yǔ)
現(xiàn)在的人們?cè)絹?lái)越多的重視XML技術(shù)的發(fā)展,XML技術(shù)輸送結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)這種方法被越來(lái)越多的公司運(yùn)用到移動(dòng)電子商務(wù)活動(dòng)中,這種技術(shù)的安全性也顯得尤為重要。要想保證數(shù)據(jù)安全,在移動(dòng)環(huán)境中使用便利,就必須得將結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)加密,這篇論文對(duì)XML加密技術(shù)的研究正是為了達(dá)到這個(gè)目的。
這篇論文根據(jù)移動(dòng)電子商務(wù)的特征,依賴于XML語(yǔ)言處理數(shù)據(jù)的優(yōu)勢(shì),研發(fā)出將加密數(shù)據(jù)立足于XML的移動(dòng)電子商務(wù)數(shù)據(jù)的技術(shù),之后詳細(xì)闡述了XML加密技術(shù)的詳盡使用方法及相應(yīng)的算法,通過(guò)不對(duì)稱加密及對(duì)稱加密這兩個(gè)角度做切入點(diǎn),對(duì)移動(dòng)平臺(tái)的數(shù)據(jù)加密采用混合加密的方法,然后再對(duì)XML加密技術(shù)的安全和性能進(jìn)行了分析。
參考文獻(xiàn)