計(jì)算機(jī)加密技術(shù)論文
現(xiàn)代的電腦加密技術(shù)是適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)安全的需要而應(yīng)運(yùn)產(chǎn)生的,它為我們進(jìn)行一般的網(wǎng)絡(luò)活動(dòng)提供了安全保障,如在網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行文件傳輸、電子郵件往來和進(jìn)行合同文本的簽署等?,F(xiàn)代加密技術(shù)變得越來越重要。下面是學(xué)習(xí)啦小編給大家推薦的計(jì)算機(jī)加密技術(shù)論文,希望大家喜歡!
計(jì)算機(jī)加密技術(shù)論文篇一
《淺析計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)加密技術(shù)》
摘要:數(shù)據(jù)加密技術(shù)是實(shí)現(xiàn)信息安全傳遞的保障,特別是目前基于互聯(lián)網(wǎng)的電子商務(wù)的發(fā)展更使得信息安全成為社會(huì)關(guān)注的問題。本文回顧了計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)加密技術(shù)產(chǎn)生的背景,對(duì)目前實(shí)行的計(jì)算機(jī)加密標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了分析,同時(shí)文章闡述了目前計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)加密的方法和形式以及未來計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)加密技術(shù)發(fā)展的方向:密碼專用芯片和量子加密技術(shù),最后文章介紹了計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)加密技術(shù)在實(shí)際中的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:計(jì)算機(jī);數(shù)據(jù)加密;標(biāo)準(zhǔn)和方法;前景和應(yīng)用
一、引言
近些年計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)飛快的發(fā)展,互聯(lián)網(wǎng)的興起帶動(dòng)了經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,特別是目前通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行的交易越來越多,但是隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷進(jìn)步,互聯(lián)網(wǎng)信息安全問題也日漸突出,網(wǎng)絡(luò)安全問題成為當(dāng)今社會(huì)的關(guān)注的焦點(diǎn),計(jì)算機(jī)病毒、網(wǎng)絡(luò)黑客、郵件炸彈、非法遠(yuǎn)程控制和監(jiān)聽都是目前比較猖獗的網(wǎng)絡(luò)安全問題。網(wǎng)密碼技術(shù)是實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)信息安全的一個(gè)非常重要的步驟,信息網(wǎng)絡(luò)安全中的身份認(rèn)證,傳輸和存儲(chǔ)信息的加密保護(hù)、信息完整性和不可否認(rèn)性等,都需要運(yùn)用密碼技術(shù)來解決[1]。最近20年信息加密技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)信息安全中的地位越來越受到重視,加密技術(shù)是保障信息安全的各種技術(shù)手段中最為核心和關(guān)鍵的環(huán)節(jié),通過對(duì)重要數(shù)據(jù)的加密可以保證數(shù)據(jù)在傳輸過程中的安全性和完整性。數(shù)據(jù)加密通常包括加密算法、明文、密文以及密鑰,密鑰控制加密和解密的幾個(gè)過程,所以對(duì)加密技術(shù)的研究是一個(gè)十分值得研究的方向,本文正是在這個(gè)背景下展開研究的。
二、關(guān)于加密技術(shù)和加密標(biāo)準(zhǔn)的概述
作為保障數(shù)據(jù)傳輸安全的加密技術(shù)產(chǎn)生的年代久遠(yuǎn),早在幾千年前埃及人和古巴比倫就通過對(duì)信息進(jìn)行特別的編碼而保護(hù)書面信息的安全。近代的信息加密技術(shù)主要在軍事領(lǐng)域展開,德國在二戰(zhàn)時(shí)期發(fā)明了著名的恩格瑪機(jī)來對(duì)信息進(jìn)行加密,隨著計(jì)算機(jī)性能的不斷提升,科學(xué)家們又不斷地研究出更為嚴(yán)密的信息加密手段,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。信息加密的基本方式就是用某種數(shù)學(xué)算法對(duì)原來的明文或數(shù)據(jù)進(jìn)行一定的處理,將這些明文編程不可讀寫的數(shù)字代碼,只有信息接收者在輸入相應(yīng)的密鑰后才能還原數(shù)據(jù)的真實(shí)內(nèi)容,通過這種方法來處理數(shù)據(jù),使得數(shù)據(jù)在傳輸過程中不會(huì)被他人非法盜竊、閱讀和修改。
計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)加密技術(shù)的發(fā)展也離不開數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)的支持,早在1977年美國國際商用機(jī)器公司(IBM)為美國政府計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)研制出了一種特殊的計(jì)算方法,稱之為計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)(Data Encryption Standard),這個(gè)加密算法是應(yīng)用56位密鑰為基礎(chǔ),首先將64位的明文通過變換其位置進(jìn)行置換大亂;接著對(duì)上述的64位明文進(jìn)行分解,將所要進(jìn)行加密的明文拆分成為兩套32位的明文;接著運(yùn)用將上述兩套32位明文采用計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行16次的位置變換;最后采用逆置換的方法對(duì)打亂后的數(shù)據(jù)進(jìn)行逆置換,從而實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)的加密。
由于美國電子開拓基金會(huì)在1999年對(duì)上述加密標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了破譯,美國政府也因此對(duì)原有的加密標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了改進(jìn),這種改進(jìn)方法是在原來的DES基礎(chǔ)上進(jìn)行了三重加密,即(Triple Data Encryption Standard)簡(jiǎn)稱3DES[2]。這種新的加密標(biāo)準(zhǔn)使得數(shù)據(jù)的接收者必須通過使用三個(gè)密鑰才能對(duì)加密的數(shù)據(jù)進(jìn)行解密,這種方法也因此使得數(shù)據(jù)的保密性提升了3倍。這三把密鑰之間相互關(guān)聯(lián),需要解密者對(duì)每層密碼分別進(jìn)行破解,若其中的一把密鑰丟失則不能通過其他的兩把密鑰對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行破解,這種方法對(duì)數(shù)據(jù)的破解者來說十分困難。
3DES雖然對(duì)政府的關(guān)鍵數(shù)據(jù)保護(hù)進(jìn)行了提升,但是對(duì)金融交易卻形成了障礙,于是美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究所有開發(fā)出針對(duì)金融交易數(shù)據(jù)保密的方法,稱之為高級(jí)加密標(biāo)準(zhǔn)(Advanced Encryption Standard),簡(jiǎn)稱為AES。這種算法的比較簡(jiǎn)便精確,而且安全性也十分可靠,這種加密方法同時(shí)還能支持很多的小型設(shè)備,同原有的3DES相比具有高安全性和高效率。
三、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)加密的方法和形式
數(shù)據(jù)加密技術(shù)通常分為兩個(gè)方式,一種稱之為對(duì)稱式,一種稱之為非對(duì)稱式。顧名思義,對(duì)稱式的加密就是加密和解密的密鑰是相同的,這種加密技術(shù)使用的范圍比較廣泛,上面所闡述的DES加密標(biāo)準(zhǔn)就是對(duì)稱式加密的一種;非對(duì)稱式加密比較復(fù)雜,其加密和解密的過程采用的是不同的密鑰,只有通過兩個(gè)密鑰的相互配合才能對(duì)加密數(shù)據(jù)進(jìn)行解密,其中對(duì)外公布的密鑰稱之為公鑰,保存在持有人手中的稱之為私鑰[3]。同對(duì)稱式加密相比,非對(duì)稱式加密避免了密鑰在網(wǎng)絡(luò)傳遞過程中被盜取的可能,數(shù)據(jù)接收者只需根據(jù)自己保存的私鑰就能對(duì)加密數(shù)據(jù)進(jìn)行解密。
加密的方法又可分為三個(gè)種類:軟件加密、硬件加密和網(wǎng)絡(luò)加密[4]。軟件加密的形式有密碼表加密、軟件校驗(yàn)方式、CD-KEY加密、許可證方式、鑰匙盤方法和光盤方法等;硬件加密則有加密卡、單機(jī)片加密鎖和智能卡加密鎖等,軟件加密和硬件加密其加密的算法和加密強(qiáng)度是相同的,而且由于計(jì)算機(jī)處理器的發(fā)展,軟件加密的水平正在超過硬件加密。網(wǎng)絡(luò)加密的方法明顯區(qū)別與軟件加密和硬件加密,網(wǎng)絡(luò)加密是通過網(wǎng)絡(luò)中本機(jī)意外的計(jì)算機(jī)或者加密設(shè)備來實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密和驗(yàn)證的,網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和客戶端通過比較安全的聯(lián)通進(jìn)行兩者之間的通訊。
四、計(jì)算機(jī)加密技術(shù)的發(fā)展
(一)密碼專用芯片集成
密碼技術(shù)是信息安全的核心,當(dāng)今世界的芯片設(shè)計(jì)和制造技術(shù)很高,微電子水平已經(jīng)達(dá)到0.1納米以下,目前的密碼技術(shù)已經(jīng)擴(kuò)展到安全產(chǎn)品之內(nèi)并向芯片模式發(fā)展,密碼專用芯片加密是將數(shù)據(jù)安全地移植到芯片的硬件中保護(hù)起來,數(shù)據(jù)接收者在使用時(shí),可以通過應(yīng)用軟件功能調(diào)用引擎指令運(yùn)行硬件中的關(guān)鍵代碼和數(shù)據(jù)并返回結(jié)果,這些代碼和數(shù)據(jù)在單片機(jī)端沒有副本存在,因此解密者無從猜測(cè)算法或竊取數(shù)據(jù),極大程度上提升了整個(gè)軟件系統(tǒng)的安全性。
(二)量子加密技術(shù)
1989年IBM的一批科學(xué)家進(jìn)行了一項(xiàng)大膽的技術(shù)嘗試,他們根據(jù)量子力學(xué)的原理提出了一種新的密碼技術(shù)。量子加密技術(shù)是在光線一級(jí)完成密鑰交換和信息的加密,如果不法分子企圖接受并檢測(cè)信息傳遞方發(fā)出的信息,則將改變量子的狀態(tài),數(shù)據(jù)接收者可以輕易的檢測(cè)出接受的信息是否受到了外界的攻擊,而光線網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展為這種則為量子加密技術(shù)提供了硬件上的保障。
五、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)加密技術(shù)的應(yīng)用
計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)加密的應(yīng)用前景十分廣泛,當(dāng)人們進(jìn)行網(wǎng)上交易是需要確保自身賬戶和信用卡的安全性,通過對(duì)網(wǎng)上交易設(shè)置口令卡則可以滿足用戶對(duì)于保密性的要求;一個(gè)單位可能在不同的地區(qū)設(shè)有分支機(jī)構(gòu),每個(gè)分支機(jī)構(gòu)都有自己的局域網(wǎng),很多用戶希望將這些散落的局域網(wǎng)進(jìn)行鏈接而組成一個(gè)單位的廣域網(wǎng),互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展使得虛擬撥號(hào)網(wǎng)絡(luò)逐漸成熟,虛擬撥號(hào)技術(shù)通過路由器的加密和解密功能來實(shí)現(xiàn),這種加密技術(shù)使得局域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的鏈接逐漸變?yōu)榭尚小?/p>
參考文獻(xiàn):
[1]黃凱.淺析信息加密技術(shù)與發(fā)展[J].甘肅水利水電技術(shù),2004,40(03):268-269.
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