数据加密技术在计算机安全中的应用探讨

杨国辉

摘要：随着互联网的普及，计算机网络越来越开放，而计算机网络安全问题受到人们的广泛关注。网络信息的破坏、篡改、窃取等问题给人们的生活、工作和学习带来很多麻烦，数据加密技术作为一种现代化的网络安全防护技术，其在计算机网络中的应用，可以有效提高计算机网络的安全性。本文简要介绍了数据加密技术算法，分析了数据加密技术类型，阐述了数据加密技术在计算机安全中的应用，以供参考。

关键词：数据加密技术；计算机安全；应用

近年来，计算机网络快速发展，为人们的生活、工作和学习提供了很多的便利。计算机网络具有终端分布不均、连接多样化、互联性、开放性等特点，再加上人为疏忽、技术疏忽等因素，很容易出现各种网络安全问题。在计算机网络中应用数据加密技术，对网络数据进行有效加密，提高数据信息的完整性和保密性，从而保障计算机网络安全。

一、数据加密技术算法

数据加密技术主要是根据密码学，通过加密函数和加密密钥将数据信息进行移位或者替换，转换为无意义、无法被其他人轻易读取的密文，然后再利用解密函数和解密密钥还原密文，实现数据信息隐秘、安全的传输，从而确保计算机网络数据信息安全。常见的数据加密技术算法主要有以下几种：

1、置换表算法

置换表算法是一种常见的加密算法，根据置换表对应每个数据段，对已其中某个偏移量进行置换，转换为加密文件，信息接收方可以再根据置换表将加密文件解读出来，这种置换表算法加密速度快、方法简单，但是若其他人获取该置换表，也可以得知加密文件内容，因此安全性不高[1]。

2、升级置换表算法

升级置换表算法主要是采用两个或者多个置换表，采用伪随机方式，对数据信息进行反复多次的加密，提高加密文件的解密难度，虽然这种方法在一定程度上提高了安全性，但是升级置换表算法应用速度有所下降。

3、XOR操作算法和循环移位

XOR操作算法和循环移位从本质上来讲是一种数据位置变换算法，在一个数据流中通过改变方向将某个字或者字节进行移位，通过XOR操作将数据信息进行加密转换为密文，这种加密算法适用于一些复杂的计算软件系统数据保护，加密程度比较高，密文破译难度很大。

4、循环冗余校验算法

循环冗余校验算法主要是结合网络数据封包、电脑档案等数据信息形成的32位或者16位的校验算法，若其中的某位发生错误，会影响校验结果，这种循环冗余校验算法适合应用在计算机网络数据传输通道中的干扰误码校验，用来传输加密文件。

二、数据加密技术类型

1、对称加密技术

对称加密技术也成为密钥共享加密技术，信息接收方和发送方使用同一个密钥对数据信息进行加密和解密，这种技术的关键在于信息接收方和发送方在确保安全传输密文的情况下提前商定一个统一密钥，实现数据通信。对称加密技术必须确保该密钥不能被泄漏，从而确保数据传输的完整性、机密性和安全性。对称加密技术在计算机网络系统中应用广泛，其数据加密算法包括IDEA、AES、DES等，其中DES具有加密效率高、速度快等特点，这是一种重要的二元数据加密算法，采用64位对称数据分组密码，任意56位为密钥，其它8位是奇偶校验码[2]，这种加密算法被广泛的应用在金融行业的电子资金转账中。

2、非对称加密技术

非对称加密技术也称为公钥加密技术，信息接收方和发送方在进行数据信息加密和解密时采用不同密钥，密钥包括私有密钥和公开密钥，当前的设备和技术无法根据公钥推算或者破译出私钥，因此非对称加密技术的安全性较高。非对称加密技术在实际应用中，通信双方签订密钥交换协议，在信息通信过程中，通信双方不需要提前设定密钥就可以实现安全、快速的数据通信，完全不需要担心密钥的安全性，因此有效提高了数据传输的安全性和保密性。对于非对称加密技术，常见的数据加密算法包括椭圆曲线、EIGamal、Diffie-Hellman、RSA等[3]，其中RSA算法的应用范围比较广泛，可有效抵抗各种密码的攻击，安全性和完整性较好。非对称加密技术一方面可以进行数据加密，另一方面用于验证数据完整性和身份认证，应用于数据签名、数字证书等领域。

三、数据加密技术在计算机安全中的应用

1、数据库加密

计算机网络数据库多采用Unix或者Windows NT的管理系统平台，这种操作系统平台的安全性一般为C2级或者C1级，因此数据传输公共信道和计算机存储系统的安全程度较弱，很容易被一些PC机通过某些方式将各种密码或者数据篡改或者窃取，所以数据库加密对于计算机网络系统运行非常重要，数据库用户可以通过设定口令字、访问权限等方式[4]，加密数据库中的关键数据，提高数据库的安全性。

2、USBKey安全保护

USBKey在金融行业交易系统中应用广泛，可以有效提高网络交易的安全性和可靠性，是一种数据加密技术的重要应用。USBKey应用在银行系统到客户端，利用数据加密技术进行每项数据的传输，可以有效防止网络黑客对银行系统的恶意攻击，因此银行系统非常重视USBKey加密技术，通过运用数据加密技术，可以有效提高USBKey的安全性，并且使银行系统始终处于一个比较安全的交易环境中。例如，当用户进行交易操作时，只有通过USBKey才能进入交易系统，USBKey数据机密技术可以对用户的各项信息进行自动匹配，即使网络黑客跟踪了银行用户行为，但是USBKey数据加密技术根本无法被破译，USBKey 中不包含用户的重复信息，并且明确用户身份，可以有效保障用户财产安全。

3、密钥保护

密钥是数据加密技术的应用典型，密钥的不同表达形式，密文设置的多样性，使加密方式更加多层次化。密钥包括私钥和公钥，可以有效提高计算机安全，公钥和私钥是相互配合的，由于私钥具有私密性和局限性，而配合公钥，可以极大地提高数据安全，用于数据信息的整体保护。在实际应用中，传输数据信息时，先通过公钥加密数据信息，信息接收方利用私钥进行解密，利用密钥保护数据的安全传输。这种密钥保护技术在金融系统、管理系统中应用广泛，主要用于私人信息的保护，用户访问和登录时，要合理设置公钥和私钥密文，实现用户个人信息的实时保护[5]。

4、数字签名保护

数字签名保护主要是通过数据信息的解密和加密，有效识别用户身份，结合密钥和公钥，数字签名也包含两种方式，若单纯使用其中某一种方式，会影响数据保护能力，导致数据暴露、丢失，只有同时使用这两种方式才能实现数据的良好保护。当前，除了包括密钥和公钥的签名以外，公钥保护可以加载私钥签名位置，从而实现数字签名的安全保护。

结束语：

近年来，数据加密技术在计算机网络系统中应用广泛，逐渐渗入到各个领域和行业，数据加密技术作为一种现代化的计算机安全防护技术，其基于加密原理，以高效保护技术为基础，提供安全、稳定的运行环境，有效保护了计算机安全，降低了数据信息被破译和攻击的程度，极大地提高了计算机网络安全水平。

参考文献：

[1]朱闻亚. 数据加密技术在计算机网络安全中的应用价值研究[J]. 制造业自动化，2012，06：35-36.

[2]刘宇平. 数据加密技术在计算机安全中的应用分析[J]. 信息通信，2012，02：160-161.

[3]李晓利. 数据加密技术在计算机网络安全中的应用探讨[J]. 数字技术与应用，2011，06：114.

[4]黄河明. 数据加密技术及其在网络安全传输中的应用[D].厦门大学，2008.

[5]赵君梅. 数据加密技术在计算机安全中的应用探讨[J]. 科技创新与应用，2014，19：66.