基于3DES-ECC算法的网络信息加密研究

◆蔡 宇 蔡 婷

（重庆邮电大学移通学院 重庆 401520）

基于3DES-ECC算法的网络信息加密研究

◆蔡 宇 蔡 婷

（重庆邮电大学移通学院 重庆 401520）

本文以网络信息作为研究对象，探讨基于3DES-ECC算法的网络信息加密问题。首先结合互联网的发展对其进行了简要概述；主要介绍了3DES算法、ECC算法的基本情况；并以此作为基础，分析了基于3DES-ECC算法的网络信息加密问题，提出了具体的加密方法或措施。希望能够通过本文初步论述可以引起更多的关注与更为广泛的交流，从而为该方面的理论研究与加密实践工作提供一些有价值的信息，以供参考。

3DES-ECC算法；网络；信息；加密

0 引言

伴随经济发展、科技创新，现在已经形成了以计算机为基础、以互联网络为支撑的信息技术，在迅猛发展与广泛应用的背景下，不仅改变了人们的生活方式，也促进了众多领域的革新。比如，电子商务的出现、网络购物的风靡、工业4.0的出现等，都冲击着人类传统的思维方式与认知理念，也给人类的生存形态带来了众多改变。然而，在知识经济的发展、计算机技术的广泛应用背景下，也存在诸如病毒侵害、黑客攻击、利用网络进行违法犯罪行为等安全问题。所以，需要对这些安全问题加以分析研究，并找出一些具体的解决办法。

1 3DES算法

3DES加密机制，主要是针对不同的数据模块实现DES迭代加密，共3次。它主要是通过置换、异或、代换、移位四种运算，按照192位安全密钥进行加密，其中168位有效。加密的过程主要是；解密过程是。与传统的DES加密技术相比，它更具优势，因为在传统的加密过程中，采用64位密钥，其中56位有效，对抗能力不及3DES，而且在加密速度方面3DES更具有优势；尤其是在算法方面，更为简单。但是，在缺陷方面，3DES加密与解密时，密钥相同，所以，密钥泄露风险比较高。因此，在具体的应用中，就需要增加密钥管理，相对复杂。

2 ECC算法

2.1 密钥的获得

在ECC算法中，密钥通过数学模型而获得，最为主要的就是椭圆曲线方程，共有160位，其结果能够生产RSA1024位密钥，保密强度非常高，但在计算量方面却比较少，而且速度快、占有资源量少，适用于较高级的加密系统。在表达式中，通常情况下，有椭圆方程（P、Q在椭圆上，由后者得到前者），所以，离散对数的求解k要通过方程来完成，其方程为[]QkP=。根据定义，就可以知道E是FP上的椭圆曲线，其个数满足于#E（PF）=1pt++，误差项。因此，k给定时，公开密钥，其中k代表私有密钥。其安全性，可以通过P值来进行判断，好当P增大时，安全性也随之增大。其缺陷在于加密速度方面会受到影响，通常情况下，根据综合判断能够将P选定在200-bit附近。

2.2 加密运算方法

在ECC算法设计方面，椭圆加密法以点乘、倍点、点加、模乘法等系列运算加以完成。但是概括起为可以透过三层来加以说明，即接口层、应用层，中间层（如复杂混合运算方面）、最下层（模乘等单一化操作）。比如，模加运算以比特位直接进行异或运算，直接用异或门加以完成，平方运算直接按位循环左移即可。

3 基于3DES-ECC算法的网络信息加密

通常情况下，要实施数据加密防护、可更换，可通过增加密码的繁琐性，增加破译难度。对于记住密码这个按钮的点击应该谨慎，防止登录后被非法用户入侵，趁机盗取重要信息与资料，造成严重后果。另一方面，就是在网络权限的控制方面要严格，允许范围也小，保密性要强，并设置重重障碍，防止非法入侵者，确保计算机网网络的安全运行。对于申请访问者，要经计算机审查后才可记入系统访问名单。但更高级的加密则是网络信息的加密处理，具体如下所述：

3.1 加密过程

在诸多信息系统中，DES长明文加密比较常用，其速度优于3DES，然而在中央处理器运算速度增加的情况下，DES密文会被攻克。因此，在减少开发成本的基础上，采用3DES-ECC算法基础上的混合信息加密法，能够保护网络信息的安全，其适用性较强。比如，要通过A将明文P传送给B，那么加密过程如下：

A-发送方，需要四个步骤，一是产生168位随机密钥Kd；二是将其按照56位分组，作为3DES密钥K1，K2，K3；三是通过该密钥对明文P进行加密，生成密文C；此时通过B-接收方ECC公钥对随机密钥进行加密，生成数字信封。

B-接收方，需要完成三个步骤，一是使用私解解密数字信封，得到随机密钥；二是对密钥进行56位分组，得到3DES密钥K1，K2，K3；三是应用密钥对密文C进行解密，得到明文信息P。

3.2 实例仿真

以3DES-ECC混合算法为例给网络信息进行加密，并对其安全性、有效性加以验证，一方面，可以集采用公共数据库中的网络数据，另一方面，通过验证也可以在实证的基础上增加其通用性能。

本次实例仿真中，选取纯文本序列或图像数据，选择明文810716加密，按照上面的混合算法进行加密与解密，具体实操中，能够看到3DES-ECC对文本字符串加解密的具体情况。再选取一副指纹图像进行明文数据加密，这样在验证后就可以说明安全性能，以及对用户基本信息的鉴权。一般而言，各种安全问题的防护首先都会采用加密技术来进行，但是由于以数字为主的加密技术的浅显，易于被破解，因此，在加密技术的应用中，也采用了一些相关的软件进行指纹设定或图像扫描设定，这样更有助于其获得多重防护，从而提高其安全系数。

待验证其完成后，就可以尝试对该系统进行运行测试。通常以Android平台为主，其中采用的是邮政移动学习系统，该系统设计、功能模块实现后，就可以实际的进行一系列的运行测试。其中较为重要的是对功能模块、业务功能等进行检验与分析，从而对设计前的预期目标进行比较，若能够达到预期目标，就可以进一步进行优化处理，并真正将其运用到实际工作中。

4 结束语

总而言之，在新的时代，就要坚持与时俱进、因时制宜；3DES、ECC两种算法均有优势与缺点，但是经过3DES-ECC算法下的混合加密后，解决了缺点而且增加了加密的速度与密文的破解难度，因此，属于较好的对于网络信息的加密方法。但是，在实践中，还应该尽可能的对计算机及网络技术进行学习，制定合理的网络系统结构，强化系统管理，提高安装计算机杀毒软件的意识，做好防火墙并增加数据加密保护，尤其是要对网络权限进行严格控制，以推动对计算机安全的维护。相关部门也要增加对计算机网络安全的意识，提高对网络犯罪的分析能力，增加技术培训与学习，从而，为网络用户提供更安全的上网环境，合力推动我国计算机网络安全向更好更强的方向提升。

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